Miért kell gyártósorban gondolkodni?

Vágjunk témánk sűrűjébe!

Az utóbbi néhány évben nagyon sokan kerestek meg elgondolásaikkal. Sajnos azt kell mondanom, hogy számosan nem rendelkeznek alapvető, elemi ismeretekkel sem az alapanyagok tulajdonságait, sem a feldolgozás technológiáját illetően, de a brikett és pellet tüzelőanyagok tulajdonságaival használatukkal kapcsolatban is számos fehér folt van (természetesen tisztelet a kivételeknek),  . Az esetekből komoly – tanulságos és elgondolkodtató – gyűjteményt lehetne összeállítani.

Mindezt csak azért írtam le, mert az előrelépéshez először a fejekben, ismeretekben és gondolkodásban kell rendet tenni. Segíteni kell a környezet tudatosság megerősítését, a megújuló energiákkal, jelentőségükkel, előnyeikkel és korlátaikkal kapcsolatos ismeretek általánossá tételét. Ebben pedig nekünk kell élen járni és példát mutatni, akik ezen a területen az átlagosnál több ismerettel rendelkezünk.

Először is tekintsük át, mivel rendelkezünk Magyarországon. Melyek azok a jellemző alapanyagok, amelyek tüzelő gyártás szempontjából szóba jöhetnek.

A szilárd biomassza (növényi alapanyagok összessége) energetikailag alapvetően két fajtára csoportosítható. A két fajta számos vonatkozásban (fizikai, feldolgozhatósági, hamutartalom stb.) jelentősen eltérhet egymástól. Ez vonatkozik a feldolgozásuk nehézségi fokára is.

Dendromassza származékok

• Erdőgazdaságból származó hosszú tűzifa,
• Erdőgazdaságból származó rövid tűzifa,
• Favágásból, erdőrendezésből, parkrendezésből, gyümölcsfák, szőlők metszéséből származó vágástéri, parkkezelési „hulladékok” (ágak, gallyak, kérgek, venyige),
• Energia erdőből származó tűzifa,
• Hosszú vágásfordulójú (6-15 év) energia faültetvényről származó tűzifa,
• Rövid vágásfordulójú (1-5 év) energia faültetvényről származó tűzifa,
• Ipari (épületipar, bútoripar) fafeldolgozás során keletkezett fahulladékok (fűrészpor, forgács,.).

Fitomassza származékok

• Az élelmiszer termelés céljából termesztett gabonafélék (búza, árpa, kukorica, napraforgó) nem felhasznált részei (hulladékként kezelt részei: szár, szalma).
• Évelőként, energetikai célra tüzelés útján hasznosítható, termesztett, nem fás szárú növények (energiafű, elefántfű, nád,.) teljes mennyisége.
• Évenként, energetikai célra tüzelés útján hasznosítható, termesztett nem fás szárú növények (kender,..)

Erdészeti primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész

Mezőgazdasági primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész

 
Forrás: Fizika Hulladékgazdálkodóknak. 9. Szilárd biomassza tüzelése. Pécs, Fiz. Int.; 08-09 NB
 
 

Látható, hogy óriási mennyiség áll rendelkezésre (megjegyzés: Mt = millió t). Ezekben az adatokban nincsenek benne a természetben egyébként megtalálható és feldolgozható egyéb alapanyagok: pl. nád, rétiszéna, ártéri káros növényzet stb.

Tapasztalatok alapján általánosságban elmondható, hogy a mezőgazdasági (lágyszárú) alapanyagok feldolgozás szempontjából igényesebbek, sok esetben (pl. szalma) bonyolultabb gyártástechnológiát, nagyobb gyakorlatot igényelnek. Ez is oka, amiért napjainkig a fa alapanyagokat részesítik előnyben, a lágyszárúak feldolgozása még a kezdeteknél tart.

Másik gátló tényező az, hogy az alapanyagok természetes előfordulási formájukban 15-60% (szalma-bányatőzeg) nedvességet tartalmaznak, feldolgozásukhoz pedig 4-12% nedvesség tartalom szükséges. Nincsenek megfelelő, korszerű szárító berendezések. Az általánosan ismert és használt dobszárítók számos hátrányos tulajdonsággal rendelkeznek: magas szárítóközeg hőmérséklet (300-400 C°), lassú, nehézkes szabályozás, viszonylag gyenge hatásfok, nagy helyigény stb. Tulajdonképpen magas nedvességtartalmú, iszapszerű anyagok szárításán kívül ajánlatos lenne használatukat mérsékelni.

Megjelent néhány más típusú szárító is. Elterjedésüket korlátozza, hogy általában és elsősorban fa alapanyagok szárítását próbálják megoldani velük (pl csőkígyós fűrészpor szárító).

Hasonló probléma jelentkezett a szárításhoz hőt előállító kazánokkal. A kínálatban elég sok korlát van: teljesítmény, felhasználható tüzelőanyag, hatásfok stb.

Konkrét példákat és típusokat szándékosan nem kívánok megemlíteni, mert sem feladatomnak nem tartom, sem illetékesnek nem tartom magam arra,  hogy mások elgondolását, produktumát bármilyen mértékben minősítsem.

Ismereteim szerint az eddig elkészült más gyártósorok egyedi tervek alapján, elsősorban fa alapanyag feldolgozására készültek. Ismerek néhány üzemet, ahol ún. „bio” pelletet vagy brikettet gyártanak szalmából, napraforgó héjból stb., ezek száma azonban nem jelentős és nem képviselnek magas technikai színvonalat.

Felismerve ezeket a problémákat, a megvalósítandó gyártósorunk kialakításánál elsődleges szempont volt, hogy „univerzális”, azaz bármilyen változtatás nélkül, mindenféle növényi alapanyag feldolgozására alkalmas legyen. Ez azt jelenti, hogy a gyártósor minden egyes eleme ugyanezen követelményeknek egyedenként is meg kell, hogy feleljen. Aki gyakorlatban is ismeri a felmerülő nehézségeket, az tudja igazán értékelni a fenti célkitűzés nehézségét és buktatóit.

További, néhány kitűzött cél volt a gyártóvonal megalkotásához.

• A technológiai folyamatot funkcionálisan részekre kell bontani (modul), hogy a részeken belül az igényekhez igazodva szerint szabadon lehessen változtatni anélkül, hogy a gyártósor egésze változna.
• Alkalmasság mind brikettálásra, mind pelletálásra.
• Egyszerű szerkezeti felépítés, könnyű kezelhetőség és automatizálhatóság.
• Magas technikai színvonalú berendezésekből álljon.
• Kedvező ár/érték arány elérése
•  Alacsony fenntartási költség mellett nagy teljesítmény és alkalmasság folyamatos üzemmenetre.

A kitűzött céloknak eleget tenni rendkívüli, embert próbáló feladat volt.

A munka valamikor 2007 legelején kezdődött. Sok-sok utazás, üzemek, gépek tanulmányozása, konferenciák, előadások, interneten keresztüli tanulás és információ szerzés korszaka volt az elmúlt pár év. Újat, egyedit, kategóriájában a „leg”-et akartuk megvalósítani. Talán megközelítőleg sikerült. Mára a gyártósor összeállt, honosítással egybekötött üzemi mérések és vizsgálatok mintegy két-három hét múlva kezdődnek Hajdú-Bihar megyében egy akkreditált intézet részvételével, többféle alapanyag felhasználásával. A mérésekkel kapott adatok szolgálják az általunk készített  számítógépes folyamat irányítás adatbázisát.

Figyelem felkeltésként előzetesen a gyártósor grafikáját mutatom meg. A felépült technológia közel azonos kialakítású. Látható, hogy alapvetően különbözik minden más üzem kialakításától. Pl. sokan hitték már a kazánt szárítónak. Tízből tízen nem találják a szárítót és hiányolják a darálót is. Hiába, a „klasszikus” üzemek másként néznek ki. A miénknél látszik a technológia puritán szerkezete de az nem, hogy az egyes berendezések „belül”mit tudnak. Az ördög helyett a lényeg a részletekben rejlik.

Gyártósorunk brikettáló és pelletáló változata:

 

 
 
Ezekről a részletekről fogok a következőkben  írni. Ígérem, mondanivalóm tartalmaz majd  érdekeset is, újdonságot is, meglepőt is.