DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2020.50.69-78
Collection of Non-grain Part of Sunflower Harvest for Energy Purposes
About the Authors
Alvian Kuzmych, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), National Scientific Centre “Institute of Agricultural Engineering and Electrification” Glevakha, Ukraine, e-mail: akuzmich75@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-3102-0840
Mykhailo Aneliak, Senior Researcher, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), National Scientific Centre “Institute of Agricultural Engineering and Electrification” Glevakha, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-3877-3629
Oleksandr Hrytsaka, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), National Scientific Centre “Institute of Agricultural Engineering and Electrification” Glevakha, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-1436-9779
Abstract
The aim of the research is to increase the efficiency of harvesting the non-grain part of the sunflower crop for energy purposes by developing technology and substantiation of technical means.
The analysis of sunflower harvesting technologies is carried out; the method of harvesting the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop with the formation of windrows of high linear mass at the edge of the field is substantiated. The results of laboratory field research of harvesting, selection and pressing of the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop are presented. Directions of improvement of the baler for harvesting of a non-grain part of sunflower harvest are noted. The constructional-technological scheme of the trailed hopper and windrow-former to the combine harvester for formation of windrows of a non-grain part of a crop of sunflower with the increased running weight is offered. The results of laboratory field studies confirmed the hypothesis of the possibility of selecting the rolls of the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop with a running weight of more than 20 kg per meter at a level of losses not exceeding 20%. The efficiency of harvesting the non-grain part of the sunflower crop for energy purposes can be increased by collecting the crushed mass passed through the combine harvester in a trailed digger and forming rolls with high running weight at the edge of the field for drying and subsequent selection by serial balers. It is established that at the level of yield of sunflower seeds within 3 ton per ha the volume of harvesting by the combine harvester of the crushed weight of non-grain part makes 7.5-8.5 center per ha. When picking with a baler, rolls with a density of 75-90 kg per m3 were formed at an average humidity of 23%.
Keywords
non-grain part of sunflower harvest, harvesting of non-grain part, windrow formation
Full Text:
PDF
References
1. Halchynska, Yu.M. (2019). Otsinka potentsialu biomasy pobichnoi produktsii silskohospodarskykh kultur v ahrarnomu sektori ekonomiky [Development of biomass potential of by-products of agricultural crops in the agrarian sector of economy]. Ekonomika APK – The Economy of Agro-Industrial Complex, 5, 15–26 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.32317/2221-1055.201905015
2. Geletukha, G.G., Zhelezna, T.A., & Tryboy, O.V. (2014). Perspektyvy vyroshchuvannia ta vykorystannia enerhetychnykh kultur v Ukraini. [In Perspectives of Growing and Using Energy Cultures in Ukraine]. Analitychna zapyska BAU – Analytical note of BAU, 10 [in Ukrainian].
3. Golub, G. A. (2011). Problemy tekhniko-tekhnolohichnoho zabezpechennia enerhetychnoi avtonomnosti ahroekosystem [Problems of techno-technological provision of energy autonomy of agro-ecosystems]. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky – Collection of scientific works of Vinnitsa National Agrarian University. Series Technical Sciences, 7, 59–66 [in Ukrainian].
4. Blume, Ya.B., Grygoryuk, I.P., Dmytruk, K.V., Dubrovin, V.A., Yemets, A.I., & Kaletnik, G.M., et al. (2014). Systema vykorystannia bioresursiv u novitnikh biotekhnolohiiakh otrymannia alternatyvnykh palyv : monohrafiia [The system of using bioresources in the latest biotechnologies for obtaining alternative fuels : monograph]. Kyiv : Agrar Media Group [in Ukrainian].
5. Monforti, F., Bodis, K., Scarlat, N., & Dallemand, J.-F. (2013). The possible contribution of agricultural crop residues to renewable energy targets in Europe: A spatially explicit study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 19, 666–677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.060
6. Kovačić, Đurđica & Tišma, Marina. (2017). Soybean Straw, Corn Stover and Sunflower Stalk as Possible Substrates for Biogas Production in Croatia: A Review. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly. 31. 187-198. DOI: 10.15255/CABEQ.2016.985.
7. Polianskyi, O.S., Diakonov, O.V., & Skrypnyk O.S. et al. (2017). Napriamy rozvytku alternatyvnykh dzherel enerhii: Aktsent na tverdomu biopalyvi ta hnuchkykh tekhnolohiiakh yoho vyhotovlennia : monohrafiia [Areas of development of alternative energy sources: Focus on solid biofuels and flexible technologies for its production : monograph]. V. I. Dyakonov (Ed). Kharkiv : KhNUMG.
8. Zubko, V.M., & Sokolik, S.P. (2017). Analiz tekhnolohii ta tekhnichnykh zasobiv dlia vykorystannia vidkhodiv vyrobnytstva soniashnyku v yakosti biopalyva [Analysis of technologies and technical means for the use of sunflower seed waste as biofuel]. Inzheneriia pryrodokorystuvannia – Environmental Engineering, 1 (7), 6–10 [in Ukrainian].
9. Gaidenko, O. M. (2017). Tekhnolohichnyi protses zahotivli ta vykorystannia roslynnoi biomasy yak tverdoho biopalyva : monohrafiia [Technological process of harvesting and use of plant biomass as solid biofuel,: monograph. Kyiv : Agrarian Science [in Ukrainian].
10. Adamchuk, V.V., Kuzmenko, V.F., Kuzmych, A.Y., & Maksimenko, V.V. (2019). Aspekty procesiv zbyrannya nezernovoyi chastyny vrozhayu kukurudzy ta sonyashnyku yak tverdogo biopalyva [Aspects of non-grain part harvesting for corn and sunflower as solid biofuels]. Mexanizaciya ta elektryfikaciya silskogo gospodarstva – Mechanization and electrification of agriculture, 9 (108), 10–20. DOI:10.37204/0131-2189-2019-9-1 [in Ukrainian].
11. Kaletnik, G.M. (2010). Biopalyvo. Prodovolcha, energetychna ta ekonomichna bezpeka Ukrayiny : monografiya [Biofuels. Food, energy and economic security of Ukraine : monograph]. Kyiv : Hi-Tech Press. [in Ukrainian].
12. Kyrychenko, V.V., Tymchuk, V.M., & Sviatchenko, S.I. (2014). Energetychna ocinka vyrobnycztva sonyashnyku [Energy evaluation of sunflower production]. Naukovo-texnichnyj byuleten instytutu olijnyh kultur NAAN – Scientific and technical bulletin of the Institute of Oilseeds NAAS, 21, 54–171. [in Ukrainian].
13. Krishhenko, V.P. (1983). Metody ocenki kachestva rastitelnoj produkcii [Methods for assessing the quality of plant products]. Moscow: Kolos [in Russian].
14. Sheychenko, V.O., Kuzmych, A. Ya., Shevchuk, M.V., Shevchuk, V.V., Belovod, O.I. Research of quality indicators of wheat seeds separated by pre-threshing device. INMATEH - Agricultural Engineering . Jan-Mar 2019, Vol. 57 Issue 1, p157-164. 8p. [in English].
15. Rogovskii I., Stepanenko S., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. Vol. 12 (61), No. 1. 2019. p. 117–128.
Citations
- Гальчинська Ю.М. Оцінка потенціалу біомаси побічної продукції сільськогосподарських культур в аграрному секторі економіки. Економіка АПК. 2019. № 5. С. 15–26. DOI: https://doi.org/10.32317/2221-1055.201905015
- Гелетуха Г. Г., Желєзна Т. А., Трибой О. В Перспективи вирощування та використання енергетичних культур в Україні. Аналітична записка БАУ. 2014. № 10. 33 с.
- Голуб Г. А. Проблеми техніко-технологічного забезпечення енергетичної автономності агроекосистем Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. 2011. Вип. 7. С. 59–66.
- Система використання біоресурсів у новітніх біотехнологіях отримання альтернативних палив : монографія / Б. Я. Блюм та ін. Київ : Аграр Медіа Груп. 2014. 360 с.
- Monforti, F., Bodis, K., Scarlat, N., Dallemand, J.-F. The possible contribution of agricultural crop residues to renewable energy targets in Europe: A spatially explicit study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013. 19. P. 666–677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.060
- Soybean Straw, Corn Stover and Sunflower Stalk as Possible Substrates for Biogas Production in Croatia: A Review. / Đ. Kovačić et al. Chemical and Biochemical Engineering. 2017. Q. 31.(3) P. 187–198. DOI: 10.15255/CABEQ.2016.
- Напрями розвитку альтернативних джерел енергії: Акцент на твердому біопаливі та гнучких технологіях його виготовлення : монографія / О. С. Полянський та ін. : за ред. В. І. Д’яконова. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2017. 36 с.
- Зубко В. М., Соколік С. П. Аналіз технологій та технічних засобів для використання відходів виробництва соняшнику в якості біопалива. Інженерія природокористування. 2017. № 1 (7). С. 6–10.
- Гайденко О. М. Технологічний процес заготівлі та використання рослинної біомаси як твердого біопалива : монографія. Київ : Аграрна наука, 2017. 144 с.
- Аспекти процесів збирання незернової частини врожаю кукурудзи та соняшнику як твердого біопалива / В. В. Адамчук та ін. Механізація та електрифікація сільського господарства. 2019. Вип. 9 (108). С. 10–20. DOI:10.37204/0131-2189-2019-9-1
- Калетнік Г. М. Біопаливо. Продовольча, енергетична та економічна безпека України : монографія. Київ : Хай-Тек Прес, 2010. 516 с.
- Кириченко В. В., Тимчук В. М., Святченко С. І. Енергетична оцінка виробництва соняшнику. Науково-технічний бюлетень інституту олійних культур НААН. 2014. № 21. С. 54–171.
- Крищенко В.П. Методы оценки качества растительной продукции. Москва : Колос, 1983. 192 с.
- Sheychenko, V.O., Kuzmych, A. Ya., Shevchuk, M.V., Shevchuk, V.V., Belovod, O.I. Research of quality indicators of wheat seeds separated by pre-threshing device. INMATEH - Agricultural Engineering . Jan-Mar 2019, Vol. 57 Issue 1, p157-164. 8p.
- Rogovskii I., Stepanenko S., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. Vol. 12 (61), No. 1. 2019. p. 117–128.
Copyright (c) 2020 Alvian Kuzmych, Mykhailo Aneliak, Oleksandr Hrytsaka
Collection of Non-grain Part of Sunflower Harvest for Energy Purposes
About the Authors
Alvian Kuzmych, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), National Scientific Centre “Institute of Agricultural Engineering and Electrification” Glevakha, Ukraine, e-mail: akuzmich75@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-3102-0840
Mykhailo Aneliak, Senior Researcher, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), National Scientific Centre “Institute of Agricultural Engineering and Electrification” Glevakha, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-3877-3629
Oleksandr Hrytsaka, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), National Scientific Centre “Institute of Agricultural Engineering and Electrification” Glevakha, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-1436-9779
Abstract
The aim of the research is to increase the efficiency of harvesting the non-grain part of the sunflower crop for energy purposes by developing technology and substantiation of technical means. The analysis of sunflower harvesting technologies is carried out; the method of harvesting the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop with the formation of windrows of high linear mass at the edge of the field is substantiated. The results of laboratory field research of harvesting, selection and pressing of the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop are presented. Directions of improvement of the baler for harvesting of a non-grain part of sunflower harvest are noted. The constructional-technological scheme of the trailed hopper and windrow-former to the combine harvester for formation of windrows of a non-grain part of a crop of sunflower with the increased running weight is offered. The results of laboratory field studies confirmed the hypothesis of the possibility of selecting the rolls of the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop with a running weight of more than 20 kg per meter at a level of losses not exceeding 20%. The efficiency of harvesting the non-grain part of the sunflower crop for energy purposes can be increased by collecting the crushed mass passed through the combine harvester in a trailed digger and forming rolls with high running weight at the edge of the field for drying and subsequent selection by serial balers. It is established that at the level of yield of sunflower seeds within 3 ton per ha the volume of harvesting by the combine harvester of the crushed weight of non-grain part makes 7.5-8.5 center per ha. When picking with a baler, rolls with a density of 75-90 kg per m3 were formed at an average humidity of 23%.Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Halchynska, Yu.M. (2019). Otsinka potentsialu biomasy pobichnoi produktsii silskohospodarskykh kultur v ahrarnomu sektori ekonomiky [Development of biomass potential of by-products of agricultural crops in the agrarian sector of economy]. Ekonomika APK – The Economy of Agro-Industrial Complex, 5, 15–26 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.32317/2221-1055.201905015
2. Geletukha, G.G., Zhelezna, T.A., & Tryboy, O.V. (2014). Perspektyvy vyroshchuvannia ta vykorystannia enerhetychnykh kultur v Ukraini. [In Perspectives of Growing and Using Energy Cultures in Ukraine]. Analitychna zapyska BAU – Analytical note of BAU, 10 [in Ukrainian].
3. Golub, G. A. (2011). Problemy tekhniko-tekhnolohichnoho zabezpechennia enerhetychnoi avtonomnosti ahroekosystem [Problems of techno-technological provision of energy autonomy of agro-ecosystems]. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky – Collection of scientific works of Vinnitsa National Agrarian University. Series Technical Sciences, 7, 59–66 [in Ukrainian].
4. Blume, Ya.B., Grygoryuk, I.P., Dmytruk, K.V., Dubrovin, V.A., Yemets, A.I., & Kaletnik, G.M., et al. (2014). Systema vykorystannia bioresursiv u novitnikh biotekhnolohiiakh otrymannia alternatyvnykh palyv : monohrafiia [The system of using bioresources in the latest biotechnologies for obtaining alternative fuels : monograph]. Kyiv : Agrar Media Group [in Ukrainian].
5. Monforti, F., Bodis, K., Scarlat, N., & Dallemand, J.-F. (2013). The possible contribution of agricultural crop residues to renewable energy targets in Europe: A spatially explicit study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 19, 666–677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.060
6. Kovačić, Đurđica & Tišma, Marina. (2017). Soybean Straw, Corn Stover and Sunflower Stalk as Possible Substrates for Biogas Production in Croatia: A Review. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly. 31. 187-198. DOI: 10.15255/CABEQ.2016.985.
7. Polianskyi, O.S., Diakonov, O.V., & Skrypnyk O.S. et al. (2017). Napriamy rozvytku alternatyvnykh dzherel enerhii: Aktsent na tverdomu biopalyvi ta hnuchkykh tekhnolohiiakh yoho vyhotovlennia : monohrafiia [Areas of development of alternative energy sources: Focus on solid biofuels and flexible technologies for its production : monograph]. V. I. Dyakonov (Ed). Kharkiv : KhNUMG.
8. Zubko, V.M., & Sokolik, S.P. (2017). Analiz tekhnolohii ta tekhnichnykh zasobiv dlia vykorystannia vidkhodiv vyrobnytstva soniashnyku v yakosti biopalyva [Analysis of technologies and technical means for the use of sunflower seed waste as biofuel]. Inzheneriia pryrodokorystuvannia – Environmental Engineering, 1 (7), 6–10 [in Ukrainian].
9. Gaidenko, O. M. (2017). Tekhnolohichnyi protses zahotivli ta vykorystannia roslynnoi biomasy yak tverdoho biopalyva : monohrafiia [Technological process of harvesting and use of plant biomass as solid biofuel,: monograph. Kyiv : Agrarian Science [in Ukrainian].
10. Adamchuk, V.V., Kuzmenko, V.F., Kuzmych, A.Y., & Maksimenko, V.V. (2019). Aspekty procesiv zbyrannya nezernovoyi chastyny vrozhayu kukurudzy ta sonyashnyku yak tverdogo biopalyva [Aspects of non-grain part harvesting for corn and sunflower as solid biofuels]. Mexanizaciya ta elektryfikaciya silskogo gospodarstva – Mechanization and electrification of agriculture, 9 (108), 10–20. DOI:10.37204/0131-2189-2019-9-1 [in Ukrainian].
11. Kaletnik, G.M. (2010). Biopalyvo. Prodovolcha, energetychna ta ekonomichna bezpeka Ukrayiny : monografiya [Biofuels. Food, energy and economic security of Ukraine : monograph]. Kyiv : Hi-Tech Press. [in Ukrainian].
12. Kyrychenko, V.V., Tymchuk, V.M., & Sviatchenko, S.I. (2014). Energetychna ocinka vyrobnycztva sonyashnyku [Energy evaluation of sunflower production]. Naukovo-texnichnyj byuleten instytutu olijnyh kultur NAAN – Scientific and technical bulletin of the Institute of Oilseeds NAAS, 21, 54–171. [in Ukrainian].
13. Krishhenko, V.P. (1983). Metody ocenki kachestva rastitelnoj produkcii [Methods for assessing the quality of plant products]. Moscow: Kolos [in Russian].
14. Sheychenko, V.O., Kuzmych, A. Ya., Shevchuk, M.V., Shevchuk, V.V., Belovod, O.I. Research of quality indicators of wheat seeds separated by pre-threshing device. INMATEH - Agricultural Engineering . Jan-Mar 2019, Vol. 57 Issue 1, p157-164. 8p. [in English].
15. Rogovskii I., Stepanenko S., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. Vol. 12 (61), No. 1. 2019. p. 117–128.
Citations
- Гальчинська Ю.М. Оцінка потенціалу біомаси побічної продукції сільськогосподарських культур в аграрному секторі економіки. Економіка АПК. 2019. № 5. С. 15–26. DOI: https://doi.org/10.32317/2221-1055.201905015
- Гелетуха Г. Г., Желєзна Т. А., Трибой О. В Перспективи вирощування та використання енергетичних культур в Україні. Аналітична записка БАУ. 2014. № 10. 33 с.
- Голуб Г. А. Проблеми техніко-технологічного забезпечення енергетичної автономності агроекосистем Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. 2011. Вип. 7. С. 59–66.
- Система використання біоресурсів у новітніх біотехнологіях отримання альтернативних палив : монографія / Б. Я. Блюм та ін. Київ : Аграр Медіа Груп. 2014. 360 с.
- Monforti, F., Bodis, K., Scarlat, N., Dallemand, J.-F. The possible contribution of agricultural crop residues to renewable energy targets in Europe: A spatially explicit study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013. 19. P. 666–677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.060
- Soybean Straw, Corn Stover and Sunflower Stalk as Possible Substrates for Biogas Production in Croatia: A Review. / Đ. Kovačić et al. Chemical and Biochemical Engineering. 2017. Q. 31.(3) P. 187–198. DOI: 10.15255/CABEQ.2016.
- Напрями розвитку альтернативних джерел енергії: Акцент на твердому біопаливі та гнучких технологіях його виготовлення : монографія / О. С. Полянський та ін. : за ред. В. І. Д’яконова. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2017. 36 с.
- Зубко В. М., Соколік С. П. Аналіз технологій та технічних засобів для використання відходів виробництва соняшнику в якості біопалива. Інженерія природокористування. 2017. № 1 (7). С. 6–10.
- Гайденко О. М. Технологічний процес заготівлі та використання рослинної біомаси як твердого біопалива : монографія. Київ : Аграрна наука, 2017. 144 с.
- Аспекти процесів збирання незернової частини врожаю кукурудзи та соняшнику як твердого біопалива / В. В. Адамчук та ін. Механізація та електрифікація сільського господарства. 2019. Вип. 9 (108). С. 10–20. DOI:10.37204/0131-2189-2019-9-1
- Калетнік Г. М. Біопаливо. Продовольча, енергетична та економічна безпека України : монографія. Київ : Хай-Тек Прес, 2010. 516 с.
- Кириченко В. В., Тимчук В. М., Святченко С. І. Енергетична оцінка виробництва соняшнику. Науково-технічний бюлетень інституту олійних культур НААН. 2014. № 21. С. 54–171.
- Крищенко В.П. Методы оценки качества растительной продукции. Москва : Колос, 1983. 192 с.
- Sheychenko, V.O., Kuzmych, A. Ya., Shevchuk, M.V., Shevchuk, V.V., Belovod, O.I. Research of quality indicators of wheat seeds separated by pre-threshing device. INMATEH - Agricultural Engineering . Jan-Mar 2019, Vol. 57 Issue 1, p157-164. 8p.
- Rogovskii I., Stepanenko S., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. Vol. 12 (61), No. 1. 2019. p. 117–128.