Właściwości słomy
Słoma jest niejadalną pozostałością po produkcji roślinnej zbóż i roślin strączkowych. Stanowi wartościowy nośnik energii, zawierający ponad 85% suchej masy. Dla suchej słomy wartość opałowa mieści się w zakresie 14-17 MJ/kg i zależy przede wszystkim od rodzaju rośliny. Porównując to z węglem którego wartość opałowa zawiera się w przedziale 18,8-30MJ/kg można przyjąć że 1,5 tony słomy odpowiada 1 tonie węgla średnioenergetycznego.
Przy spalaniu słomy nie wytwarza się więcej CO2 aniżeli pobiera go zboże z atmosfery w okresie swej wegetacji. Słoma jest więc w dużym stopniu paliwem ekologicznym, służącym dobrze środowisku naturalnemu. Popiół pochodzący ze spalania słomy zawiera duże ilości tlenków wapnia i potasu i może być z powodzeniem wykorzystywany jako roślinny nawóz mineralny (potasowo-wapienny). Spalaniu może być poddana słoma ze wszystkich rodzajów zbóż, a także słoma rzepakowa, gryczana, roślin strączkowych, itp. W Polsce słoma dzielona jest w zależności od stopnia uwiądu na: słomę żółtą (świeżą), słomę szarą (zleżałą i częściowo odmytą przez deszcz). Słoma żółta ma większą zawartość chloru i związków alkalicznych i jest bardziej szkodliwa dla kotłów pod względem korozyjnym.
Słoma szara ma też stwierdzoną wyższą wartość opałową (tabela)
Ważnym parametrem w przypadku słomy jest temperatura topnienia popiołu. Stwierdzono, ze popiół słomy jęczmiennej topi się przy temperaturze 650÷700oC, a popiół słomy pszennej topi się przy temperaturze 950÷1000oC. Ze względu na niską temperaturę topnienia popiołu (650°C) nie zaleca się w celach energetycznych stosować słomy jęczmiennej, ponieważ następuje zjawisko oklejania wewnętrznych powierzchni kotła.
W Polsce wytwarza się około 26 mln ton słomy rocznie, z czego aż 10 mln ton nie znajduje zastosowania.
Parametry techniczne słomy są zależne od jej wyrównania rozmiarowego, które jest forma przetworzenia słomy. Rozróżniamy następujące formy przetworzenia słomy: słoma luźna (po zbiorze ziarna pozostawiona na polu), słoma posieczona sieczkarnią, słoma sprasowana do małych kostek o masie ok. 10kg, słoma sprasowana w rolki o masie 110÷200kg, słoma sprasowana w kostki o masie 220÷400kg i słoma zbrykietowana lub speletyzowana. Po wyznaczeniu wartości opałowej słomy, w dziesięciu powtórzeniach, przeprowadzono pomiary długości, szerokości i wysokości oraz masy przygotowanych próbek słomy Mając te dane przeliczono następnie masę usypową, objętość właściwą i współczynnik koncentracji energii. Zestawienia uzyskanych parametrów stanowi tabela.
Tabela. Parametry słomy w zależności od wyrównania wymiarowego (źródło: Denisiuk „Słoma jako paliwo”)
Wartość energetyczna słomy jest związana z jej wilgotnością, dla większości kotłów wartość ta nie powinna przekraczać 22%. Słoma jest bardzo lekka i zajmuje dużą objętość, równowartość 1m3 węgla stanowi równowartość energetyczną około 20m3 słomy luźnej. Słomy nie trzyma się więc luzem tylko prasuje tak w czasie zbioru jak i w procesie przetwarzania. Słoma przeznaczona na cele energetyczne zbierana jest za pomocą pras. Podstawowym parametrem
warunkującym zbiór jest wilgotność, która nie powinna przekraczać 15%. Jeśli jest to możliwe to
należy poddać słome procesowi więdnięcia. W gospodarstwach rolnych spotyka się trzy rodzaje pras:
– prasy formujące małe bele prostopadłościenne o stopniu zagęszczenia do 130 kg/m3,
– prasy zwijające, formujące wielkowymiarowe bele cylindryczne o stopniu zagęszczenia do 150kg/m3 (zwane popularnie balotami)
– prasy formujące wielkogabarytowe bele prostopadłościenne o stopniu zagęszczenia do 180 kg/m3.
Fot. U góry prasa kostkująca wielkogabarytowa Fendt. Maksymalne wymiary kostki to 120x130x274cm. U dołu prasa rolująca (zwijarka słomy)
Największą wydajnością charakteryzują się prasy formujące wielkowymiarowe bele prostopadłościenne o masie od 200 do 450 kg. Jest to najbardziej optymalna forma prasowania. Główna zaleta oprócz wydajności sięgającej 5ha/h jest kształt bel pozwalający na optymalne wykorzystanie środków transportu i powierzchni magazynowych. Bele ładowane są ładowaczami czołowymi lub za pomocą ciągniętej przyczepy samozbierającej. Przyczepa taka automatycznie ładuje a w miejscu składowania rozładowuje zebrany surowiec układając w stertę.
Składowanie słomy (na podst. ogrzewnictwo.pl)
Słoma powinna być składowana natychmiast po sprasowaniu, aby uniknąć wchłaniania wilgoci z powietrza i zamakania. Tylko składowanie w stanie suchym pozwala uzyskać dobry surowiec. Pryzmy zazwyczaj umieszcza się w pobliżu miejsca zbioru przykrywając strzecha lub plandeką. Najlepszym miejscem składowania były by stodoły lub wiaty. W praktyce znaczne ilości sprasowanej słomy pozostają na polu. Ważne jest aby miejsce składowania miało suche, przepuszczalne lub odwadniane
podłoże i był możliwy dojazd przez cały rok bez względu na warunki atmosferyczne. Pryzmy narażone na oddziaływanie środowiskowe potrafią zwiększyć wilgotność zewnętrznej warstwy (~0,5m) do 25-30%.
Wybór miejsca na stertę musi uwzględniać wymagania bezpieczeństwa przeciwpożarowego i przepisów Dz.U.2010.109.719 – Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów.
1. Strefa pożarowa sterty, stogu lub brogu z palnymi produktami roślinnymi nie przekraczającej powierzchni 1 000 m2 lub kubatury 5 000 m3.
2. Przy ustawianiu stert, stogów i brogów należy zachować co najmniej następujące odległości:
1) od budynków wykonanych z materiałów:
a) palnych – 30 m,
b) niepalnych i o pokryciu co najmniej trudno zapalnym – 20 m;
2) od dróg publicznych i torów kolejowych – 30 m;
3) od dróg wewnętrznych i od granicy działki – 10 m;
4) od urządzeń i przewodów linii elektrycznych wysokiego napięcia – 30 m;
5) od lasów i terenów zalesionych – 100 m;
6) między stertami, stogami i brogami stanowiącymi odrębne strefy pożarowe – 30 m.
3. Wokół stert, stogów i brogów należy wykonać i utrzymać powierzchnię o szerokości co najmniej 2 m w odległości 3 m od ich obrysu pozbawioną materiałów palnych.
4. Produkty roślinne należy składować w sposób uniemożliwiający ich samozapalenie. W przypadku konieczności składowania produktów niedosuszonych należy okresowo sprawdzać ich temperaturę.
Fot. Stóg słomy przykryty agrowłókniną.
Przy składowaniu ważne jest takie ułożenie sprasowanych bel słomy, aby tworzyły piramidę po której ścianach swobodnie spływa woda. Wymiary piramidy narzucają zwykle powierzchnie tkanin stanowiących przykrycia.
Fot. Stóg balotów przykryty flizem (fot. fliz.sklep.pl)
-brykiety ze słomy – powstają w wyniku prasowania słomy zbóż w specjalnych prasach tłokowych lub ślimakowych tzw. „brykieciarkach”, mają stosunkowo dużą gęstość nasypową i małą wilgotność dzięki czemu doskonale się przechowują. Mała objętość pozwala pakować je w zwykłe worki i magazynować przez wiele lat w suchych pomieszczeniach. Brykiety ze słomy mają najczęściej postać walca o średnicy od kilku do kilkunastu cm, ale dostępne są tez brykiety prostopadłościenne, owalne itp. Małe brykiety mogą być spalane w kotłach z podajnikiem ślimakowym, duże w kotłach na paliwo stałe ze spalaniem dolnym, górnym jak i ze zgazowaniem. Pamiętajmy, że zawartość chloru w brykietach wymaga, aby komin był z wkładem ceramicznym. Kominy stalowe dość łatwo ulegają korozji.