Ctr. 21 - 008/14.09.2007

 

TEHNOLOGIE PENTRU VALORIFICAREA BIOMASEI SOLIDE AGRICOLE ŞI FORESTIERE ÎN VEDEREA OBŢINERII DE ENEGIE CURATĂ ŞI A REDUCERII EMISIILOR DE GAZE CU EFECT DE SERĂ

 

COORDONATOR PROIECT:

INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE – DEZVOLTARE PENTRU MASINI SI INSTALATII DESTINATE AGRICULTURII SI INDUSTRIEI ALIMENTARE, cu sediul în Bucureşti, Bd. Ion Ionescu de la Brad nr. 6, cod 013813, telefon: 021.269.32.55, fax: 021.269.32.73, înregistrată la Registrul Comerţului sub nr. J40/190/1997, cod fiscal RO 2795310, Cont IBAN RO88TREZ7015069XXX002593, Trezoreria Sector 1 Bucureşti, e-mail: icsit@sunu.rnc.ro pagina www.inma.ro, reprezentat prin Director General - dr. ing. Vergil GÂNGU şi Director Economic - ec. Mircea RUSU, Director de proiect: ing. Aurel DANCIU, telefon: 021.269.32.55, fax: 021.269.32.73, email: danciu_aurel1@yahoo.com    

 

PARTENERI:

 

Partener 1- UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ BUCUREŞTI, cu sediul în Bucureşti, strada Splaiul Independenţei, nr. 313, Sector 6, Cod 060042, OP-CP 16-04, tel: 4029461, fax4115365, e-mail: e_andronescu@rectorat.pub.ro, inregistrata la Registrul Comertului nr. 175/03.08.1948,  cod fiscal RO 4183199, Trezoreria sector 6, CONT RO09TREZ7065003XXX000021, reprezentata prin RECTOR Prof. Univ. dr. ing. Ecaterina ANDRONESCU, Director ECONOMIC Ec. Dorina ADAMESCU

Responsabil de proiect Prof. dr. ing.Tiberiu APOSTOL, tel. 4029725, fax 40297765, e-mail tiberius96@k.ro

 

Partener 2- INSTITUTUL NAŢIONAL de CERCETARE DEZVOLTARE pentru ECOLOGIE INDUSTRIALĂ cu sediul în Bucureşti, strada Şoseaua Panduri, nr. 90-92, Sector 5, Cod 050663, tel: 021-416716, fax: 021.4100575, e-mail: ecoind@incdecoind.ro , inregistrata la Registrul Comertului nr. J40/6851/1999, cod fiscal RO 3268360, cont bancar IBAN: RO21TREZ7055069XXX001320, Trezoreria sector 5, reprezentata prin DIRECTOR GENERAL chim. Margareta NICOLAU, Contabil şef Ec. Violeta PASOVEANU

Responsabil de proiect. ing. Marinela PETRESCU, tel. 4100377-int. 120, fax 021(4100575, 4120042), e-mail evmt@incdecoind.ro

 

Partener 3-UNIVERSITATEA DE STIINTE AGRONOMICE SI MEDICINA VETERINARA BUCURESTI, cu sediul în Bucureşti str. Marăşti nr. 59, Cod 011464, tel: 318.25.64, fax: 318.28.88, e-mail: ialecu@info.usamv.ro, inregistrata la Registrul Comertului nr. …..…..,  cod fiscal RO 4602041,TREZORERIE SECTOR 1 cont bancar IBAN RO08TREZ7015003XXX000058, reprezentata prin RECTOR Prof. Univ. dr. ing. Ioan Nicolae ALECU, Contabil sef Ec. Ioana BRAGADIRESCU

Responsabil de proiect Prof. Univ. dr. ing. Sorin CIMPEANU, tel. 02/3184718, fax 021/3184718, e-mail mscimpeanu@yahoo.fr

 

 

ETAPE/ACTIVITATI/OBIECTIVE

 

            Etapa I - Activitatea 2.1. - Analiza şi sinteza potenţialului de resurse de biomasă solidă agricolă şi forestieră la nivel naţional, regional şi zonal

                Activitate I.1 - Analiza potenţialului de biomasă agricolă şi forestieră a României.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti au fost:

            - analiza potenţialului de biomasă agricolă şi forestieră a României;

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB au fost:

                 - analiza potenţialului de biomasă agricolă şi forestieră a României

            Activitate I.2 - Zonarea geografică a potenţialului energetic al biomasei agricole şi forestiere şi elaborarea hărţilor de profil în acord cu procedurile şi hărţile U.E.

            Activităţile desfăşurate de CO, P2-INCD ECOIND, P3-USAMV au fost:

            - zonarea geografică a potenţialului energetic al biomasei agricole şi forestiere şi elaborarea hărţilor de profil în acord cu procedurile şi hărţile U.E.

 

            Etapa II - Activităţile A 2.2; A 2.3; A 2.4 - Determinarea caracteristicilor termo- fizico-

chimice a tipurilor de biomasă solidă. Proiectarea echipamentelor pentru prelucrarea biomasei agricole şi forestiere în vederea obţinerii de peleţi şi agri-peleţi

            Activitate II.1 - Determinarea caracteristicilor termo-fizico-chimice pe tipuri de biomasă solidă agricolă şi forestieră şi implicaţiile asupra mediului datorită depozitării necontrolate a acesteia.

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            -determinarea caracteristicilor termo-fizico-chimice pe tipuri de biomasă solidă agricolă şi forestieră şi implicaţiile asupra mediului datorită depozitării necontrolate a acesteia;

            Activităţile desfăşurate de P2-INCD ECOIND, vor fi:

            - studiu privind implicatiile asupra mediului a depozitarii controlate sau necontrolate a biomasei solide agricole si forestiere.

            Activităţile desfăşurate de P3-USAMV, vor fi:

            - determinarea caracteristicilor termo-fizico-chimice pe tipuri de biomasă solidă agricolă şi forestieră şi implicaţiile asupra mediului datorită depozitării necontrolate a acesteia;

            Activitate II.2 - Analiza tehnologiilor şi a echipamentelor de fabricare a peleţilor şi agri-peleţi din biomasă solidă agricolă şi forestieră pe plan mondial.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - analiza tehnologiilor şi a echipamentelor de fabricare a peleţilor şi agri-peleţi din biomasă solidă agricolă şi forestieră pe plan mondial;

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            - dimensionarea tehnologică a unui tocător de resturi vegetale şi a transportoarelor aferente (alimentare şi evacuare).

            Activităţile desfăşurate de P3-USAMV, vor fi:

            - analiza tehnologiilor şi a echipamentelor de fabricare a peleţilor şi agri-peleţi din biomasă solidă agricolă şi forestieră pe plan mondial.

                Activitate II.3 – Dimensionarea tehnologică a unui tocător de resturi vegetale şi a transportoarelor aferente (alimentare şi evacuare)

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - dimensionarea tehnologică a unui tocător de resturi vegetale şi a transportoarelor aferente (alimentare şi evacuare).

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            - dimensionarea tehnologică a unui tocător de resturi vegetale şi a transportoarelor aferente (alimentare şi evacuare).

                Activitate II.4 - Proiectarea tocătorului de resturi vegetale şi a transportoarelor de alimentare şi de evacuare

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - proiectarea tocătorului de resturi vegetale şi a transportoarelor de alimentare şi de evacuare.

 

Etapa III - Activitatea A 2.5 - Realizarea tocătorului de resturi vegetale şi ale transportoarelor (de alimentare şi de evacuare) şi integrarea în flux a extruderului pentru peleţi.

            Activitate III.1 - Realizarea tocătorului de resturi vegetale şi ale  transportoarelor (de alimentare şi de evacuare)

Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

-realizarea tocătorului de resturi vegetale şi ale  transportoarelor (de alimentare şi de evacuare).

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            - asistenţă tehnică la realizarea tocătorului de resturi vegetale şi ale transportoarelor (de alimentare şi de evacuare).

 

Etapa IV -  Activitatea A 2.6-  Experimentarea echipamentelor (tocător resturi vegetale şi transportoare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere şi a tehnologiei de realizare a peleţilor şi agri-peleţilor

Activitate IV.1 - Experimentarea tocătorului de resturi vegetale şi ale transportoarelor de alimentare şi de evacuare integrate înainte de tocător şi respectiv între tocător şi extruder.

Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - experimentarea echipamentelor (tocător resturi vegetale şi transportoare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere şi a tehnologiei de realizare a peleţilor şi agri-peleţilor.

            Activitate IV.2 - Determinarea caracteristicilor combustibilităţii produselor obţinute prin tehnologia de fabricare a peleţilor şi agri-peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - determinarea caracteristicilor combustibilităţii produselor obţinute prin tehnologia de fabricare a peleţilor şi agri-peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră.

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            - determinarea caracteristicilor combustibilităţii produselor obţinute prin tehnologia de fabricare a peleţilor şi agri-peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră.

 

            Etapa V - Activitatea A 2.6 - Experimentarea procesului de combustie pentru produsele obţinute din diferite reţete de biomasă şi influenţa caracteristicilor fizico-chimice şi a parametrilor de proces asupra procesului de combustie;

Activitatea A 2.7 - Demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei;

Activitatea B 3 - Diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice interne şi internaţionale, publicarea de articole.

            Activitate V.1 - Măsurarea experimentală a parametrilor procesului de combustie a diferiţilor peleţi şi agri-peleţi realizaţi.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

                - măsurarea experimentală a parametrilor procesului de combustie a diferiţilor peleţi şi agri-peleţi realizaţi.

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            - măsurarea experimentală a parametrilor procesului de combustie a diferiţilor peleţi şi agri-peleţi realizaţi.

            Activitate V.2 - Modelarea procesului de ardere.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

                - modelarea procesului de ardere.

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB, vor fi:

            - modelarea procesului de ardere.

            Activitate V.3  - Studiu de impact asupra mediului (imisii şi emisii).

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - studiu de impact asupra mediului (imisii şi emisii).

            Activităţile desfăşurate de P2-INCD ECOIND, vor fi:

            - studiu de impact asupra mediului (imisii şi emisii)

 

                Activitate V.4 -  Demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei de producere a peleţilor şi agri-peleţilor prin valorificarea biomasei solide agricole şi forestiere.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei de producere a peleţilor şi agri-peleţilor prin valorificarea biomasei solide agricole şi forestiere.

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB vor fi:

            - demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei de producere a peleţilor şi agri-peleţilor prin valorificarea biomasei solide agricole şi forestiere.

            Activităţile desfăşurate de  P2-INCD ECOIND,  vor fi:

            - demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei de producere a peleţilor şi agri-peleţilor prin valorificarea biomasei solide agricole şi forestiere.

            Activităţile desfăşurate de  P3-USAMV vor fi:

            - demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei de producere a peleţilor şi agri-peleţilor prin valorificarea biomasei solide agricole şi forestiere.

                Activitate V.5 - Diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice, publicarea naţională şi internaţională de articole, simpozioane naţionale şi internaţionale.

            Activităţile desfăşurate de CO-INMA Bucureşti vor fi:

            - diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice, publicarea naţională şi internaţională de articole, simpozioane naţionale şi internaţionale.

            Activităţile desfăşurate de P1-UPB vor fi:

            - diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice, publicarea naţională şi internaţională de articole, simpozioane naţionale şi internaţionale.

            Activităţile desfăşurate de  P2-INCD ECOIND,  vor fi:

            - diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice, publicarea naţională şi internaţională de articole, simpozioane naţionale şi internaţionale.

            Activităţile desfăşurate de  P3-USAMV vor fi:

            - diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice, publicarea naţională şi internaţională de articole, simpozioane naţionale şi internaţionale.

 

        Prezentul proiect  are ca obiectiv principal realizarea şi experimentarea modelelor funcţionale ale echipamentelor (tocător de resturi vegetale şi transportoarele de alimentare şi de evacuare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere, în vederea obţinerii de peleţi şi agri-peleţi precum şi tehnologia de fabricaţie a acestora. De asemenea se vor determina caracteristicile combustibilităţi produselor obţinute prin tehnologia de fabricare a peleţilor şi a agri-peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră (diferite reţete) şi se vor efectua experimentări privind procesul de combustie şi impactul asupra mediului.

          În acest sens “Tehnologie pentru valorificarea biomasei solide agricole şi forestiere în vederea obţinerii de energie curată şi a reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră” se înscrie în obiectivul general de creştere a competitivităţii cercetării - dezvoltării prin stimularea de parteneriate.

            Acest obiectiv se va realiza prin:

            - Realizarea unui parteneriat între INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU MAŞINI ŞI INSTALAŢII DESTINATE AGRICULTURII ŞI INDUSTRIEI ALIMENTARE INMA Bucureşti, UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREŞTI UPB, Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Ecologie Industrială INCD ECOIND şi  UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRONOMICE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ BUCUREŞTI USAMV a căror colaborare să aibă un impact vizibil în îmbunătăţirea calităţii CD în consorţiu;

            - Analiza şi sinteza potenţialului de resurse de biomasă solidă agricolă şi forestieră la nivel naţional, regional şi zonal;

            -Identificarea, alegerea şi realizarea soluţiilor optime pentru obţinerea de rezultate competitive cu posibilitatea finalizării prin produse cu cerere pe piaţă;

            -Creşterea capacităţii de a accede pe piaţa UE, în cadrul liberului schimb de produse precum şi racordarea unităţilor de CD din consorţiu la aria europeană de CD.

 

Obiectivele specifice sunt:

 

-elaborarea unei tehnologii curate şi de valorificare a deşeurilor din biomasa uscată agricolă şi forestieră;

- soluţiile tehnologice şi constructive în vederea proiectării şi realizării echipamentelor (tocător de resturi vegetale şi transportoare de alimentare şi de evacuare) pentru prelucrarea biomasei agricole şi forestiere în vederea obţinerii de peleţi şi agri-peleţi, vor fi la nivelul celor mai performante soluţii utilizate pe plan mondial;

- experimentarea modelelor funcţionale a echipamentelor (tocător resturi vegetale şi transportoare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere şi a tehnologiei de realizare a peleţilor şi agri-peleţilor, precum şi determinarea caracteristicilor combustibilităţii produselor obţinute prin tehnologia de fabricare a peleţilor şi agri-peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră;

- experimentarea procesului de combustie pentru produsele obţinute şi influenţa caracteristicilor fizico-chimice şi ai parametrilor de proces asupra procesului de combustie ;

- demonstrarea funcţionalităţii tehnologiei, diseminarea pe scară largă a rezultatelor prin comunicări ştiinţifice interne şi internaţionale şi publicarea de articole.

 

REZUMATUL PROIECTULUI

 

Valorificarea surselor regenerabile de energie (hidro, solară, eoliană, geotermică şi biomasă) ar putea contribuii la atingerea câtorva obiective strategice privind creşterea securităţii în furnizarea de energie prin diversificarea surselor de energie şi reducerea importurilor, cât şi pentru o dezvoltare durabilă a sectorului energetic şi protecţia mediului.

          Trei tipuri de combustibili contribuie la generarea de energie din biomasă: biomasa solidă, biogazul şi fracţiunea biodegradabilă din deşeurile solide urbane. Energia provenită din biomasa solidă este generată pe baza produselor forestiere şi agricole, precum şi a reziduurilor de la termocentrale. Sursele regenerabile de energie (biomasa solidă, de exemplu) pot fi o soluţie bună pentru încălzirea şi prepararea apei calde menajere în zonele rurale.

          Sursele de energie regenerabila trebuie să asigure, în mod obligatoriu, 20% din consumul energetic al Uniunii Europene, până în anul 2020 potrivit proiectului declaraţiei finale a summitului UE. Liderii celor 27 de state membre s-au angajat să reducă emisiile de gaze poluante cu 20%, până în 2020, iar procentul ar putea ajunge la 30%, dacă alte naţiuni vor lua măsuri similare.

          Ca urmare a arderii combustibililor sunt posibile următoarele efecte negative: poluarea aerului; poluarea apei; poluarea solului datorită reziduurilor solide; poluarea sonică a împrejurărilor. Dimensiunea poluării depinde de combustibilul utilizat pentru generarea energiei electrice sau termice pe de o parte, precum şi de modalităţile de ardere a combustibililor, pe de altă parte

          În cadrul proiectului se vor realiza şi experimenta modelele funcţionale ale echipamentelor (tocător de resturi vegetale şi transportoarele de alimentare şi de evacuare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere în vederea obţinerii de peleţi şi agri-peleţi precum şi tehnologia de fabricaţie a acestora. De asemenea se vor determina caracteristicile combustibilităţi produselor obţinute prin tehnologia de fabricare a peleţilor şi a agri-peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră (diferite reţete) şi se vor efectua experimentări privind procesul de combustie şi impactul asupra mediului.

          Peleţii sunt produşi din deşeuri de lemn, inclusiv rumeguş, asemenea brichetelor, iar agri-peleţi, sunt realizaţi din reziduurile agricole (paie, coceni de porumb, tulpini de porumb, reziduurile de in şi cânepă, corzile de viţă de vie, cojile de seminţe de floarea-soarelui, rapiţă etc.), ambele produse fiind un combustibil ecologic şi reprezentând o alternativă eficientă la combustibilii clasici destinaţi centralelor termice (gaze naturale, CLU, lemne de foc, etc.). Deosebirea majoră, faţă de brichetele clasice, constă în dimensiunea redusă şi forma regulată a peleţilor, fapt ce permite utilizarea acestora, drept combustibil, pentru centralele termice automatizate.

         Avantajele acestui combustibil sunt, însă, mai mult decât concludente:

·         prin abordarea tehnologiilor de fabricare a peleţilor din biomasă solidă agricolă şi forestieră, se rezolvă problema poluării mediului cu rumeguş, deşeuri lemnoase sau prin arderea miriştiilor şi a resturilor vegetale;

·         biomasa uscată agricolă şi forestieră reprezintă o resursă inepuizabilă de materie primă;

·         realizarea peleţilor şi agri-peleţilor (produse ecologice, nepoluante) se face cu o tehnologie cu grad ridicat de mecanizare, costuri de fabricaţie reduse şi permite obţinerea unei energii termice cu costuri avantajoase.

 

REZULTATE

 

Rezultatele ştiinţifice ale cercetărilor, tehnologia, procesele tehnologice noi, modelele funcţionale ale echipamentelor (tocătorul de resturi vegetale şi transportoarele de alimentare şi de evacuare) ce vor fi realizate pe parcursul derulării activităţilor legate de obiectivul proiectului aparţin unităţilor de C-D care au participat la elaborarea lucrării şi vor fi valorificate prin transfer tehnologic nediscriminatoriu la agenţii economici din ţară interesaţi în realizarea noilor echipamente tehnice.

Principalii potenţiali beneficiari ai rezultatelor proiectului vor fi fermierii mici şi mijlocii, asociaţiile de proprietari de terenuri agricole, agenţii economici care desfăşoară activităţi în domeniu forestier, ce doresc să îşi asigure parţial sau în totalitate energia termică prin utilizarea unor surse proprii de energie regenerabilă, precum şi pentru comercializarea peleţilor şi agri-peleţilor ce se vor realiza.

Soluţiile originale legate de tema propusă şi realizate pe parcursul derulării proiectului rămân în proprietatea unităţilor de CD care au realizat lucrarea cu respectarea legislaţiei în materie.

Potenţiali utilizatori ai rezultatelor proiectului sunt:

 În cercetare: INMA, UP Bucureşti, INCD ECOIND, USAMV Bucureşti, prin:

- dezvoltarea nivelului de cunoştinţe în domeniul generării de energie din biomasă agicolă şi forestieră, a proiectării realizării şi experimentării tehnologiei şi a echipamentelor;

- dezvoltarea bazei materiale necesare desfăşurării activităţilor de CD;

- perfecţionarea tinerilor cercetători în domeniul aferent lucrării prin cooptarea la realizarea proiectului a tinerilor absolvenţi şi a studenţilor interesaţi de domeniul respectiv.

 În exploatare:

- unităţi de depozitat şi stocat deşeuri de lemn (inclusiv rumeguş), reziduuri agricole (paie, coceni de porumb, tulpini de porumb, reziduurile de in şi cânepă, corzile de viţă de vie, cojile de seminţe de floarea-soarelui, rapiţă etc). ambele produse fiind utilizate pentru realizarea de peleţi şi agri-peleţi, combustibil ecologic care reprezentă o alternativă eficientă la combustibilii clasici destinaţi centralelor termice (gaze naturale, CLU, lemne de foc, etc.);

- producători agricoli individuali.

 

Obiectivul principal al etapei I a fost  Analiza si sinteza potenţialului de resurse de biomasă solidă agricolă şi forestieră la nivel naţional,regional si zonal”.

În urma realizării activităţilor proiectului prevăzute în faza1 nu au fost identificate modificări în concepţia proiectului, necesare pentru îndeplinirea obiectivelor propuse.

Obiectivele propuse au fost atinse în totalitate.

            Potenţialul României în domeniul producerii de energie verde şi distribuţia procentuală a energiilor regenerabile estimate pentru anul 2010 sunt prezentate în figurile următoare.

 

 

 

Repartiţia  potenţialului disponibil din biomasa vegetală se prezintă astfel:

Nr. crt.

Tip biomasă

Potenţial energetic disponibil

Tj

Mii tep

1

Forestieră

21340

509,68

2

Agricolă

266835

6372,95

 

Total

288176

6882,63

            În ceea ce priveşte zonarea potenţialului de biomasă pe judeţe aceasta este prezentată in figura următoare, putându-se observa ca judeţul Harghita are potenţialul cel mai ridicat de biomasă asta şi în funcţie de numărul de locuitori ai judeţului:

 

 

Obiectivul principal al etapei II a fost  “Determinarea caracteristicilor termo-fizico-chimice a tipurilor de biomasă solidă. Proiectarea echipamentelor pentru prelucrarea biomasei agricole şi forestiere în vederea obţinerii de peleţi şi agri - peleţi.

În urma realizării activităţilor proiectului prevăzute în faza 2 nu au fost identificate modificări în concepţia proiectului, necesare pentru îndeplinirea obiectivelor propuse.

Obiectivele propuse au fost atinse în totalitate.

            În ceea ce priveşte „caracteristicile fizice şi chimice pe tipuri de biomasă solidă agricolă şi forestieră”, acestea sunt următoarele:

            Caracteristicile fizice: dimensiunile şi forma; conţinutul de umiditate; puterea calorifică; densitatea în vrac; conţinutul de cenuşă; granulaţia; rezistenţa la abraziune; temperatura de topire a cenuşii.

            Caracteristicile chimice: conţinutul de C; conţinutul de O; conţinutul de H; conţinutul de N; conţinutul de S; conţinutul de Cl; conţinutul de K; conţinutul de Na; conţinutul de Mg; conţinutul de Ca; conţinutul de substanţe volatile; conţinutul de metale grele.

            În ceea ce priveşte „determinarea caracteristicilor termo – fizico – chimice pe tipuri de biomasă solidă agricolă şi forestieră”, au fost efectuate serii de campanii experimentale ce au avut ca scop stabilirea următoarelor caracteristici termo-fizico-chimice ale diferitelor tipuri de biomasă: umiditatea; conţinutul de substanţe volatile; conţinutul de carbon fix; conţinutul de inerte; puterea calorifică inferioară.

            Umiditatea medie a biomasei forestiere analizate a fost de aproximativ 16 %,  în timp ce biomasa agricolă a avut o umiditate medie de aproximativ 22 %.

În mod firesc, cel mai mare procent de substanţe necombustibile îl are biomasa agricolă.

            În afară de constituenţii principali, enumeraţi, ce sunt de natură organică, în compoziţia lemnului intră şi substanţe minerale care în urma arderii formează cenuşa.

            Puterea calorifică este influenţată de specia şi umiditatea lemnului astfel:

¨    la umiditatea de 40%  lemnul are puterea calorifică de 11.600 kJ/kg;

¨    la umiditatea de 10%  lemnul are puterea calorifică de 16.709 kJ/kg.

            În cadrul „studiului privind implicaţiile asupra mediului a depozitării controlate sau necontrolate a biomasei agricole şi forestiere”, ca urmare a investigaţiilor realizate s-au urmărit concentraţiile indicatorilor de calitate: pH, umiditate, humus, azot Kjeldahl şi fenoli în 3 profile de sol pe două adâncimi (0¸10 şi 30¸40 cm) situate în jurul depozitului şi un profil martor dintr-o zonă considerată ca neafectată de activitatea de depozitare.

          Pentru determinarea influenţelor depozitării necontrolate a deşeurilor lemnoase asupra componentei de mediu aer, au fost realizate măsurări pentru determinarea nivelului imisiilor de NH3, H2S, pulberi PM 10, compuşi organici volatili (sub forma de carbon organic total), în vecinătatea depozitului neamenajat de deşeuri lemnoase.

          Pentru „analiza tehnologiilor şi a echipamentelor de fabricare a peleţilor şi agripeleţi din biomasă solidă agricolă şi forestieră pe plan mondial” au fost studiate echipamente şi linii tehnologice fixe şi mobile precum şi fluxuri tehnologice pentru fabricarea şi utilizarea de peleţi /agripeleţi sau brichete realizate din biomasă forestieră sau agricolă, pornind de la depozitarea acestei materii prime pană la realizarea şi împachetarea sacilor cu peleţi / agripeleţi.

            Toate aceste studii s-au efectuat în vederea elaborării „temelor de cerinţe” şi a „dimensionării tehnologice pentru proiectarea tocătorului de resturi vegetale a transpororului de alimentare (transportor înclinat cu bandă) şi a transportorului de evacuare (transportor de alimentare presă)”.

            În urma acesei analize s-a elaborat fluxul tehnologic propus pentru experimentarea fabricării de peleţi şi agripeleţi din diverse resturi vegetale agricole şi forestiere (în diferite concentraţii), sau numai din resturi vegetale agricole.

            În cazul „proiectării tocătorului de resturi vegetale şi a transportoarelor de alimentare (transportor înclinat cu bandă) şi de evacuare (transportor alimentare presă)” au fost proiectate următoarele echipamente:

-                transportorul înclinat cu bandă TIB-0, care este destinat transportului materialului tocat grosier (paie, coceni, corzi de viţă de vie) spre tocătorul de resturi vegetale şi prin deplasare pe roţi la alte posturi de lucru (în valvele rotative de la transportorul de alimentare a presei sau de la uscătorul de rumeguş);

-                tocătorul de resturi vegetale TRV- 0, care este destinat tocării resturilor vegetale (paie, tulpini porumb, corzi de viţă de vie), tocate anterior cu tocătoare pentru deşeuri forestiere şi agicole;

-                transportorul de alimentare al presei, care este destinat transportului materialului tocat şi uscat (material preluat din ciclonul uscătorului), prin separatorul magnetic, în gura de absorbţie a morii cu ciocane (rafinatorului), asigurându-i o alimentare constantă cu materie primă tocată şi uscată, şi de aici prin intermediul unui ciclon şi a valvei rotative la presa de fabricat peleţi.

 

DISEMINAREA REZULTATELOR

 

Rezultatele care nu generează drepturi de proprietate intelectuală vor fi diseminate pe scară largă (fişe tehnice, postere, pagini Web, publicarea de articole, participarea la simpozioane, conferinţe şi sesiuni ştiinţifice, etc.) Creşterea capacităţii şi eficienţei activităţii de CD va asigura un cadru optim de colaborare între unităţile de CD în vederea implementării unor programe internaţionale de CD, având ca rezultat transformarea universităţilor şi a institutelor de CD româneşti în actori pe piaţa internaţională a cunoaşterii cu facilitatea diseminării şi optimizării rezultatelor CD obţinute la nivel comunitar.

Modalităţile de valorificare a rezultatelor se vor materializa prin diseminarea pe scară largă a acestora în cadrul comunicărilor ştiinţifice, publicaţiilor naţionale şi internaţionale de articole şi prin participarea la simpozioane naţionale şi internaţionale în vederea conştientizării şi sensibilizării agenţilor economici şi populaţiei care vor fabrica peleţi şi agri-peleţi pentru crearea unei pieţe interne a acestora. Sursele regenerabile de energie, cum este biomasa solidă agricolă şi forestieră din care vor rezulta peleţii şi agri-peleţii cu ajutorul tehnologiei şi a echipamentelor tehnice ce vor fi realizate şi experimentate pot să contribuie la satisfacerea nevoilor curente de energie termică în zonele rurale defavorizate, având un impact minim asupra mediului înconjurător.

 

Obiectivul principal al etapei III a fost  Realizarea tocătorului de resturi vegetale şi ale transportoarelor (de alimentare şi de evacuare) şi integrarea în flux a extruderului pentru peleţi. (Parţial I): Realizarea tocătorului de resturi vegetale.

            În cadrul acestei etape a fost realizat Tocătorul de resturi resturi vegetale TRV-0”, care este un echipament ce face parte din linia tehnologică pentru obţinerea de peleţi şi agripeleţi necesari centralelor termice pentru încălzirea şi producerea de apă caldă menajeră la fermele mici şi mijlocii precum şi la gospodăriile individuale în vederea asigurării unei independenţe energetice.

          Această tehnologie vine în întâmpinarea fermierilor mici şi mijlocii, a producătorilor de peleţi şi agripeleţi prin prezentarea unor soluţii în vederea utilizării biomasei solide agricole şi forestiere în scopul obţinerii unei surse de energie.

            Peletizarea reprezintă operaţia de transformare în combustibil a biomasei agricole şi forestiere special pregătită de echipamentele componente ale fluxului tehnologic de fabricaţie, realizându-se prin extrudare, adică prin trecerea forţată şi în mod continuu a unei cantităţi foarte mari de material printr-un orificiu foarte mic.

          Această tehnologie de fabricare a peleţilor şi agripeleţilor comportă diferite echipamente componente în fluxul tehnologic de fabricaţie pentru tocarea, sortarea, uscarea, transportul şi peletizarea biomasei solide agricole şi forestiere, caracterizându-se prin efectuarea următoarelor operaţii:

§   tocarea primară a biomasei forestiere şi agricole;

§   sortarea dimensională a biomasei tocate;

§   tocarea grosieră a biomasei agricole;

§   uscarea rumeguşului sau biomasei agricole (tocată grosier) de la umiditatea de cca. 60 –  80 %  până la 10 -12 %;

§   transportul, măcinarea şi peletizarea biomasei.

 

 DSC03534

            Caracteristici principale ale tocătorului de resturi vegetale:

Capacitate de tocare:

Kg/h   

200

Putere motor electric:

kW

5,5

Turaţie motor electric reglabilă continuu:           

rot/min

296÷14900

Tip convertizor frecvenţă:

Micromaster

420 6 SE6420-2UD

Turaţie tocător reglabilă continuu:

rot/min

572÷2880

Sită tocător interschimbabilă cu diferite orificii:

mm

(ř5; ř6; şi ř10)

 

Funcţionare:

            Tocătorul de resturi vegetale funcţionează în fluxul tehnologic de fabricaţie al agripeleţilor şi este destinat tocării resturilor vegetale (paie, tulpini porumb, corzi de viţă de vie, tocate anterior cu tocătoarea pentru deşeuri forestiere şi agricole, având capacitatea de lucru de 200 kg/h.

            Alimentarea cu resturile vegetale tocate primar (cu tocătoarea pentru deşeuri forestiere şi agricole) se face prin intermediul unui transportor înclinat cu bandă, evacuarea efectuându-se prin intermediul separatorului pneumatic către „transportorul de alimentare presă” şi apoi mai departe în „rafinator” (moara cu ciocănele), „ciclon” şi la „presa de peletizat”.

            Pentru a obţine particule vegetale mărunţite, necesare fabricării de peleţi sau agripeleţi, s-au executat site cu găuri perforate la diferite dimensiuni, care au posibilitatea de a fi schimbate în funcţie de cerinţe.

            În carcasa panoului de comandă sunt montate echipamente care permit pornirea şi oprirea tocătorului de resturi vegetale, oprirea de urgenţă, precum şi reglarea turaţiei motorului electric cu ajutorul butonului de reglaj a convertizorului de frecvenţă.

 

            Obiectivul principal al etapei IV a fost  Realizarea transportorului de alimentare (transportor înclinat cu bandă TIB – 0). (Parţial II)”.

            În cadrul acestei etape a fost realizat Transportorul de alimentare (transportorul înclinat cu bandă TIB-0)”, care este destinat transportului de material granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră la diferite echipamente tehnice din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor/agripeleţilor. Peleţii şi agripeleţii sunt folosiţi în centralele termice pentru încălzirea şi producerea de apă caldă menajeră la fermele mici şi mijlocii precum şi la gospodăriile individuale în vederea asigurării unei independenţe energetice.

 

 

            Caracteristici principale ale transportorului de alimentare (transportorul înclinat cu bandă TIB-0):

 

Capacitatea maximă de transport:

kg/h

250

Lungimea transportorului:

mm

3093

Lăţimea benzii transportoare:

mm

300

Lungimea benzii transportoare:

mm

6500

Înălţimea racleţilor benzii transportoare:

mm

30

Distanţa între racleţi:

mm

250

Unghiul de înclinare maxim al benzii

transportoare în raport cu orizontala:

grade 

23,750

Unghiul de înclinare minim al benzii

transportoare în raport cu orizontala:

grade

15,410

Înalţimea maximă a stratului de material

tocat de pe bandă:  

mm

60

Distanţa minimă de la sol la partea

inferioară a benzii:  

mm    

300

Posibilitatea reglării înălţimii de deversare

a materialului:

mm

1200 ÷ 1500

Viteza benzii transportoare:

m/s     

0,02 ÷ 0,2

Diametrul rolei de antrenare:

mm

100

Puterea motoreductorului electric:

Kw

0,37

Raportul de transmitere al reductorului: 

 

1:45

Variaţia turaţiei motoreductorului reglabilă

continuu şi cuprinsă în intervalul:           

rot/min

5 ÷ 30

 

Funcţionare:

            Transportorul înclinat cu bandă, transportă materialul granular constituit din biomasă solidă agricolă sau forestieră la diferite echipamente tehnice din cadrul liniei tehnologie de fabricare a peleţilor/agripeleţilor, având o capacitate maximă de lucru de 250 kg/h.      Deplasarea pe roţi la aceste posturi de lucru se efectuează cu ajutorul roţilor de sprijin şi rulare cu care este prevăzut.

            Alimentarea cu material a transportorului înclinat cu bandă se efectuează manual, prin deversare în buncărul de alimentare a transportorului după care acesta cade pe banda transportoare, fiind transportat către echipamentele tehnice din linia tehnologică de fabricare a peleţilor-agripeleţilor.

            Cantitatea de material transportat poate fi reglată cu ajutorul unui şibăr şi prin modificarea vitezei de deplasare a benzii, care se stabileşte de la panoul de comandă, în funcţie de debitele de funcţionare ale echipamentelor din fluxul tehnologic (tocătorul de resturi vegetale, transportorul de alimentare a presei sau uscătorul de rumeguş).

            Stabilirea poziţiei benzii transportorului în raport cu echipamentele în care se deversează materialul granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră se efectuează prin modificarea poziţiei elementului de prindere pe cadrul transportorului şi prin deplasarea transportorului pe role, după care se asigură împotriva deplasării acestuia.

            După stabilirea poziţiei benzii transportoare în raport cu echipamentul pe care îl deserveşte, se porneşte motoreductorul de la tabloul de comandă şi se reglează turaţia cu ajutorul butonului convertizorului de frecvenţă montat în tabloul de comandă pentru asigurarea debitului de alimentare a echipamentului respectiv.

            Eventualele impurităţi metalice de natură feroasă, care este posibil să existe în materialul tocat aflat pe bandă, sunt reţinute cu ajutorul separatorului magnetic, acestea putându-se elimina prin curăţirea separatorului. Aceste impurităţi pot proveni de de la maşinile de recoltat, de transportat, sau de mărunţit biomasa solidă agricolă sau forestieră şi prezenţa lor în materialul granular poate provoca avarierea echipamentelor din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor/agripeleţilor.

            Oprirea transportorului de alimentare se efectuează prin acţionarea butonului de oprire sau a celui de oprire de urgenţă.

           

            Obiectivele principale ale etapei de execuţie nr. V au fost: „Realizarea transportorului de evacuare şi integrarea în flux a extruderului pentru peleţi. Experimentarea echipamentelor (tocător resturi vegetale şi transportoare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere şi a tehnologiei de realizare a peleţilor şi agripeleţilor.”

Realizarea transportorului de evacuare şi integrarea în flux a extruderului pentru peleţi.

          Transportorul de evacuare (transportor de alimentare presă TAP – 0) figura 1 este destinat preluării şi transportului de material granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră (mărunţită cu tocătoarea TRV-0 sau TCU-22) la rafinatorul din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor/agripeleţilor având o capacitate maximă de lucru de 250 kg/h.

          Alimentarea se efectuează cu ajutorul transportorului înclinat cu bandă care deversează materialul tocat în pâlnia de alimentare a valvei rotative a trasportorului de alimentare a presei şi de aici în trasportorul cu şnec. Materialul granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră este aspirat de către rafinator şi transportat pneumatic în ciclonul presei de peletizare, care are intercalat pe traseu un separator magnetic de particule feroase, (care pot proveni din procesul de prelucrare al resturilor vegetale sau accidental prin diverse manipulări ale materiei prime).

 

Caracteristici principale

 

 

·         Capacitatea maximă de transport:

kg/h

250

·         Puterea motoreductorului ecluzei rotative:                                

kW

0,18

·         Puterea motoreductorului transportorului cu şnec:                  

kW

0,55

·         Raportul de transmitere al reductorului transportorului cu şnec:

 

1:40,7

·         Variaţia turaţiei motoreductorului transportorului cu şnec reglabilă continuu şi cuprinsă în intervalul:                              

rot/min

5¸30

·         Raportul de transmitere al reductorului ecluzei rotative:

 

1:25

·         Variaţia turaţiei motoreductorului ecluzei rotative reglabilă continuu şi cuprinsă în intervalul:                                                           

rot/min

5¸26,8

·         Turaţie motor electric de acţionare ecluză                                                         

rot/min

670

·         Turaţie motor electric de acţionare transportor cu şnec                                   

rot/min

1370

·         Dimensiuni (Lxlxh), cu panou de comandă:                                                                 

mm

1780x920x1610

 

 

Fig. 1 - Transportor alimentare presă TAP-0

1 - cuvă transportor; 2 - ax melcat; 3 - montant transportor; 4 - pâlnie de alimentare 1;

5 - pâlnie de alimentare 2; 6 - racord intermediar; 7 - suport motoreductor; 8 – panou de comandă (pentru ecluza rotativă, transportorul cu şnec şi rafinator); 9 - motoreductor transportor cu şnec;

10 - motoreductor ecluză rotativă; 11 - separator magnetic; 12 - ecluză rotativă; 13 - conductă alimentare rafinator; 14 - buton pornire rafinator;

15 - buton pornire panou comandă pentru transportorul de alimentare presă; 16 - comutator pornire/oprire motoreductor transportor cu şnec; 17 - potenţiometru convertizor frecvenţă motoreductor transportor cu şnec;

18 - comutator pornire/oprire motoreductor ecluză rotativă; 19 - potenţiometru convertizor frecvenţă motoreductor ecluză rotativă; 20 - buton oprire panou comandă pentru transportorul de alimentare presă;

 21 - buton oprire rafinator

 

Integrarea în flux a extruderului pentru peleţi

Pentru integrarea în flux a extruderului pentru peleţi a fost necesară instalarea, racordarea şi experimentarea următoarelor echipamente tehnice:

§   tocător resturi forestiere tip Skorpion care este un echipament acţionat de la priza de putere a tractorului cu ajutorul căruia s-a efectuat tocarea grosieră a resturilor forestiere având diametrul de maxim 150 mm, alimentarea cu crengi efectându-se manual, acestea fiind preluate de doi tamburi de alimentare şi introduse în aparatul de tocare care le mărunţeşte, iar tocătura obţinută este evacuată prin coşul de evacuare care are posibilitatea de rotire cu 360ş;

§   tocător de resturi vegetale TCU (moara cu ciocane MC-22), care funcţionează în fluxul de fabricaţie al agripeleţilor cu ajutorul căruia s-a efectuat tocarea resturilor forestiere (tocate grosier cu tocătoarea pentru deşeuri forestiere tip Skorpion) şi a biomasei agricole (coceni de porumb în snop, a recoltei de miscanthus şi a paielor), iar colectarea tocăturii efectându-se în saci, printr-un pantalon cu două guri de evacuare, tocătura către saci fiind direcţionată prin intermediul unei clapete;

§   tocător de resturi vegetale TRV-0 (conceput în faza de model experimental) cu ajutorul căruia s-a efectuat tocarea talaşului de brad şi a tocăturii grosiere de resturi forestiere (tocate grosier cu ajutorul tocătoarei tip Skorpion), alimentarea cu materie primă efectuându-se pe la pâlnia de alimentare cu ajutorul transportorului înclinat cu bandă, materialului tocat (la dimensiunile de 1÷3 mm) fiind colectat în saci;

§   transportor înclinat cu bandă (conceput în faza de model experimental) care funcţionează în fluxul de fabricaţie al agripeleţilor cu ajutorul căruia s-a efectuat transportul la diferite echipamente tehnice din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor/agripeleţilor, fiind alimentat manual cu material granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră (în cazul efectuării transportului către tocătorul de resturi vegetale TRV-0), sau prin deverasarea amestecului (de fabricare a diferiţilor agripeleţi) din omogenizatorul AU şi transportat către transportorul de alimentare al presei. Debitul (cantitatea de material) transportat de acesta poate fi reglat cu ajutorul unui şibăr sau/şi prin modificarea turaţiei motoreductorului pentru a fi corelat cu debitul necesar diferitelor echipamante tehnice pe care la deserveşte;

§   omogenizator de resturi vegetale AU, care este un echipament cu ajutorul căruia se amestecă diferitele reţete (după cântărirea şi determinarea umidităţi fiecărei componente de materie primă), fiind alimentat cu biomasă agricolă sau forestieră tocată, iar deversarea efectuându-se pe la gura de evacuare, prin înclinarea benei la un unghi ce permite curgerea materiualului omogenizat în cuva de alimentare a transportorului înclinat cu bandă;

§   transportor de alimentare presă (conceput în faza de model experimental), care este echipamentul tehnic ce funcţionează în linia tehnologică de fabricaţie a peleţilor/agripeleţilor pentru preluarea şi transportul de material granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră mărunţită cu tocătoarea TRV sau TCU (MC-22) către rafinatorul din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor / agripeleţilor;

§   rafinator (moara cu ciocane), care este un echipament tehnic ce face parte din linia tehnologică pentru obţinerea de peleţi efectând tocarea rumeguşului sortat dimensional şi transportându-l către ciclonul presei de peletizare, iar în cazul utilizării pentru fabricarea de agripeleţi este alimentat cu resturi vegetale şi forestiere de la transportorul de alimentare presă către ciclonul presei de peletizare. Debitul de alimentare poate fi reglat prin modificarea turaţiei ecluzei rotative şi a transportorului de alimentare cu şnec, iar cel de evacuare către ciclonul presei de peletizare cu ajutorul unei clapete rotative. Rafinatorul este prevăzut cu un rotor echilibrat cu lagăre şi rulmenţi speciali având axele orizontale pe care se montează ciocanele confecţionate dintr-un material dur. Debitul de material granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră din ciclonul presei de peletizare poate fi reglat cu ajutorul ecluzei rotative şi a unui şibăr către minibuncărul presei de peletizare; Ciclonul este un subansamblu montat între rafinator şi buncărul presei de peletizare, compus din ciclonul propriu-zis, conducte de alimentare, gura de evacuare, ecluza rotativă cu motoreductorul montate pe presa de peletizare precum şi un şibăr, în vederea reglării debitului de evacuare a materialului din biomasă solidă agricolă şi forestieră tocat din ciclon în presa de peletizare;

§   presa de peletizare pentru resturi vegetale şi forestiere funcţionează în fluxul de fabricaţie al agripeleţilor, fiind alimentată cu reţete de tocătură din biomasă solidă agricolă sau forestieră de la ecluza rotativă montată deasupra presei care dozează materialul în minibuncărul presei (având capacitatea de 20 kg) prevăzut cu şnec de alimentare. Turaţia (debitul de alimentare) al şnecului de alimentare precum şi turaţia (lungimea peleţilor) pot fi reglate electronic prin sistemul PLC de la panoul de comandă al presei.

 

          Experimentarea echipamentelor (tocător resturi vegetale şi transportoare) pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere şi a tehnologiei de realizare a peleţilor şi agripeleţilor.

          În vederea experimentării tehnologiei de realizare a peleţilor şi agripeleţilor s-au efectuat în prealabil experimentarea echipamentelor (având la bază metodica şi metodologiile pentru experimentarea fiecărui echipament) din fluxul tehnologic de fabricarea a acestora şi anume:

-          tocător resturi forestiere tip Skorpion;

-          tocător de resturi vegetale TCU (moara cu ciocane MC-22);

-          tocător de resturi vegetale TRV-0;

-          transportor înclinat cu bandă (transportorul de alimentare);

-          omogenizator de resturi vegetale AU;

-          transportor de alimentare presă;

-          rafinator (moara cu ciocane);

-          presa de peletizare.

          În figura nr. 2 sunt prezentate echipamentele tehnice necesare procesului de tocare:

-          tocător resturi forestiere tip Skorpion pentru tocarea grosieră a resturilor forestiere;

-          tocător de resturi vegetale TCU (MA 22) cu ajutorul căruia s-a efectuat tocarea resturilor forestiere şi a biomasei agricole (coceni de porumb în snop, a recoltei de miscanthus şi a paielor),

-          tocător de resturi vegetale TRV-0 cu ajutorul căruia s-a efectuat tocarea talaşului de brad şi a tocăturii grosiere de resturi forestiere (tocate grosier cu ajutorul tocătoarei tip Skorpion);

-           În figura nr. 3 sunt prezentate echipamentele tehnice necesare procesului tehnologic de realizare a peleţilor/agripeleţilor:

-          transportor înclinat cu bandă (transportorul de alimentare) cu ajutorul căruia s-a efectuat transportul biomasei tocate la diferite echipamente tehnice din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor/agripeleţilor;

-          omogenizator de resturi vegetale AU, cu ajutorul căruia s-a amestecat diferitele reţete;

-          transportor de alimentare presă care a avut rolul de a prelua, doza şi transporta materialul granular din biomasă solidă agricolă sau forestieră către rafinatorul din cadrul liniei tehnologice de fabricare a peleţilor/agripeleţilor.

-          rafinator (moara cu ciocane), cu ajutorul căruia s-a efectuat tocarea şi transportul pneumatic către ciclonul presei de peletizare.

-          presa de peletizare pentru resturi vegetale şi forestiere, cu ajutorul căruia s-a efectuat dozarea materialului în presă şi extrudarea acestuia (realizarea de peleţi/agripeleţi)

          Rezultatele experimentărilor efectuate sunt prezentate în rapoartele de experimentări.

 

a.     Tocator grosier resturi forestiere Skorpion

b.    Tocator Resturi Vegetale TCU (moara cu ciocane MC 22)

c.. Tocator Resturi Vegetale TRV-0

 

Fig. 2 - Echipamente tehnice necesare procesului de tocare şi mărunţirea biomasei solide agricole şi forestiere

 

 

Fig. 3 - Echipamente tehnice necesare procesului realizare a peleţilor/agripeleţilor

1 - omogenizator resturi forestiere AU; 2 – transportor înclinat cu bandă TIB-0;

3 - transportor alimentare presă TAP- 0; 4 - rafinator; 5 – presa de peletizare

 

 


          Din biomasa solidă agicolă (paie, mischantus, coceni.) şi forestieră (resturi forestiere adunate din institut, tocate şi mărunţite, talaş de brad) şi au fost pregătite 22 reţete modificând concentraţia componentelor şi variind umiditatea între 10÷22%, în vederea experimentării tehnologiei de realizare a peleţilor/agripeleţilor obţinuţi, funcţie de umiditate şi componente.

          Reţetele de material omogenizate şi amestecate de către omogenizator sunt deversate în buncărul transportorului înclinat cu bandă care le transportă în ecluza rotativă a transportorului de alimentare a presei şi prin intermediul transportorului cu şnec sunt  aspirate, de către rafinator care le mărunţeşte şi la transportă pneumatic în ciclonul presei de petitizare, având intercalat pe acest traseu un separator magnetic de particule feroase, (care pot proveni din procesul de prelucrare al resturilor vegetale sau accidental prin diverse manipulări ale materiei prime). În moara cu ciocane (rafinatorul presei) materialul mărunţit final este evacuat în ciclonul presei de peletizat, iar de aici prin intermediul unei ecluze rotative spre presa de peletizare. Praful este eliminat în exterior şi colectat în saci corespunzători.

          Din ciclonul presei de peletizare, dozarea (debitul) amestecului de material către presa de peletizare poate fi reglat cu ajutorul unui sibăr şi a unei ecluze (valve rotative), montate deasupra minibuncărului presei.

          Presa de peletizare preia amestecul (reţeta) de biomasă agricolă şi forestieră de la valva rotativă în minibuncăr, iar şnecul minibuncărului îl transportă în camera de presare. Peletizarea se realizează prin extrudare - trecerea forţată şi continuuă a unei cantităţi mari de material printr-un orificiu mic. Acest lucru se realizează cu ajutorul a două role presoare şi a matriţei presei. Amestecul de material este transformat în peleţi/agripeleţi prin trecerea sa prin extruder, obţinându-se în final diferite tipuri de peleţi, cu o densitate mai mare sau mai mică, funcţie de raportul biomasei solide forestiere în reţetă şi de umiditatea amestecului.

          Masa hectolitrică a biomasei utilizate pentru diferitele reţete a fost cuprinsă între 351,29 şi 554,26 Kg/m3, iar puterea calorică a peleţilor/agripeleţilor realizaţi a fost cuprinsă între 13,356 MJ/kg şi 14,715 MJ/kg.

            În ceea ce priveşte peleţii/agripeleţi obţinuţi din biomasă forestieră şi agricolă s-a constatat:

§   peleţii obţinuţi din biomasă forestieră: resturi forestiere şi talaş/rumeguş au o calitate corespuzătoare la o umiditate medie între 10,5¸12%;

§   odată cu creşterea umidităţii, calitatea peleţilor obţinuţi din biomasă forestieră scade proporţional, scăzând şi densitatea peleţilor obţinuţi;

§   agripeleţii obţinuţi din trei componente (resturi forestiere, talaş şi paie în procent de 33,33% fiecare; resturi forestiere, talaş şi mischantus în procent de 33,33% fiecare; resturi forestiere, talaş şi coceni în procent de 33,33% fiecare) au o calitate corespunzătoare la o umiditate medie între 12¸14%;

§   densitatea agripeleţilor obţinuţi din două componente (resturi forestiere 65% şi paie 35%; resturi forestiere 65% şi mischantus 35%; (talaş 65% şi paie 35%; talaş 65% şi mischantus 35%) scade odată cu creşterea umidităţii amestecului, neavând o influenţă semnificativă asupra calităţii;

§   calitatea agripeleţilor este puternic influenţată de procentul de biomasă vegetală din amestec şi de umiditatea amestecului. Agripeleţii au o calitate bună la un procent de biomasă vegetală în amestec de 40%, satisfăcătoare la 45%, peste acest procent coeziunea în amestec nu se realizează corespunzător (datorită cantităţii insuficiente de lignină) şi agripeleţii obţinuţi se fărâmiţează. Dintre reţetele de agripeleţii obţinuţi, cei care au în amestec miscanthus sunt de o calitate mai bună.

            În cadrul acesei faze s-a realizat transportorul de evacuare, s-a integrat în flux extruderul pentru peleţi şi s-au experimentat echipamentele pentru prelucrarea biomasei solide agricole şi forestiere şi a tehnologiei de realizare a peleţilor şi agripeleţilor.