Ctr.
21 - 008/14.09.2007
COORDONATOR
PROIECT:
INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE – DEZVOLTARE PENTRU
MASINI SI INSTALATII DESTINATE AGRICULTURII SI INDUSTRIEI ALIMENTARE, cu sediul în Bucureşti, Bd. Ion
Ionescu de
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
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
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
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.

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.
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.