Table 5. Physical and chemical properties of rice straw, rice husks and sugarcane bagasse. Parameters

Agronomy 2021, 11, 169
11 of 18
Table
5
shows that the properties of dried materials are similar and common for
herbaceous biomass. All materials are characterized by high ash content, which was found
to be the highest in the case of rice husks, and relatively low calorific values, the lowest in
the case of husks, too.
Compared to other studies, several authors have published even higher values of ash
content in rice husks, e.g., 20.26% for dry biomass [
31
] or up to 25.32% of ash was measured
in the rice husks with the moisture content of 6.03% originated from Australia [
49
]. The
husk gross calorific value 15.84 MJ kg
−1
, stated by Jenkins et al. [
64
], corresponds to the
measured gross calorific value as received (see Table
5
). According to Weldekidan et al. [
49
],
rice husks compositional analysis is as follows: 20–35% cellulose, 15–30% hemicellulose
and up to 10% lignin.
Other studies also confirmed high ash content in rice straw biomass: 13.13% of ash
in rice straw from China with moisture content 13.40% [
65
], 15.94% in rice straw from
the US [
66
], 16.11% dry in Cambodia [
67
] and 18.67% dry ash content [
31
]. Again, the
values mentioned above are even higher compared to those from Vietnam. The gross
calorific value of the rice straw was also found by various authors: 14.7. MJ kg
−1
[
41
],
15 MJ kg
−1
[
42
], 15.3 MJ kg
−1
[
15
] and 16 MJ kg
−1
[
43
]. The gross calorific value as received
determined in the present research is in this range. For comparison, according to Pietka
et al. [
68
] gross calorific value of wooden biomass is about 19 MJ kg
−1
and 17 MJ kg
−1
for fibrous biomass of hemp [
69
]. By Nguyen et al. [
5
], the rice straw ash and the ash of
rice husks [
15
] is rich in silica, a desirable component in different industries, including
power plants. Compositional rice straw analysis is as follows: 39.04% cellulose, 20.91%
hemicellulose and 5.71% lignin [
43
].
For sugarcane bagasse, in contrast, previous studies from different countries like
Iran, Phillippines or Brazil have mentioned lower content of ash, as 1.7–4.8% [
70
], 2.3–
6.2 [
71
] and 6.5 [
72
], respectively. According to Kumar and Kumar [
58
] typical gross
calorific value of wet sugarcane bagasse after juice extraction is only 8.4 MJ kg
−1
(at 53.28%
moisture content), and it significantly increases after moisture reduction, e.g., 15 MJ kg
−1
(at 19.76% of moisture). This fact was also confirmed by Brunerová et al. [
59
], with the gross
calorific value of dried and densified bagasse of 18.35 MJ kg
−1
and the net calorific value
of 17.06 MJ kg
−1
. In general, sugarcane bagasse consists of approximately 50% cellulose,
25% hemicellulose and 25% lignin, but the composition of bagasse is influenced by several
factors such as the method of harvesting (manual or mechanical), use of fire for straw
removal and type of soil where sugarcane was planted [
58
].
Regarding sugarcane trash, Szczerbowski [
72
] declared that there is 6.2% of ash in its
chemical composition. Based on the practical study of Woytiuk [
35
], the ash content of
sugarcane trash varied between 9 and 12%. In addition, De Beer [
37
] stated that within
2–3 days of drying in the fields, the moisture content in the trash dropped to 30% and 15%
within two weeks. The calorific value of sugarcane trash at 10% moisture content is about
15.8 MJ kg
−1
. According to Woytiuk [
35
], the calorific value on a dry basis range between
17.07 and 18.32 MJ kg
−1
. Table
5
, therefore, shows that the results of sugarcane bagasse are
similar to the above-mentioned values of ash content and calorific value characteristic for
sugarcane trash.
3.4. Estimation of Energy Potential
3.4.1. Energy Potential of Paddy Rice Residual Biomass
Table
6
below presents energy potential and generated quantities of rice straw and rice
husks in the whole of Vietnam as well as its distribution over the regions. The results of the
calculations are based on available secondary data (i.e., data on annual crop production
and residues ratio) and the results of the laboratory tests (net calorific value of residual
biomass as received).

Agronomy 2021, 11, 169
12 of 18

tải về 1.15 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: