UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE ŞTIINŢA ŞI INGINERIA MATERIALELOR SPECIALIZAREA: DEZVOLTARE DURABILA ŞI PROTECŢIA MEDIULUI DISCIPLINA: BAZELE DEZVOLTĂRII DURABILE ANUL I
PROCESUL TEHNOLOGIC DE OBŢINERE A BRICHETELOR DIN RUMEGUŞ
Studenţi : Tothăzan Niculina-Amalia Cristea Alexandru Mihai ANUL UNIVERSITAR 2010-2011
CUPRINS
1.Introducere ««««««««««««««««««««.««.....2 2. Analiza fluxului tehnologic «««««««««««««.««......5 2.1. Materiale şi energii utilizate ««««««««««««.«««..5 2.2. Sisteme de colectare şi transport a rumeguşului ««««««««...5 2.3.Sisteme de procesare «««««««««««««««.««.«.7 2.3.1. Sortarea şi dozarea rumeguşului «««««««««..««.......7 2.3.2. Uscarea rumeguşului ««««««««««««««.«....«..9 2.3.3. Stocarea şi mărunţirea rumeguşului «««««««««....«.13 2.3.4. Măcinarea rumeguşului uscat ««««««««««««.«..15 2.3.5. Brichetarea rumeguşului ««««««««««««««.«..16 2.3.6. Răcirea brichetelor ««««««««««««««««.«...18 2.3.7. Ambalarea brichetelor ««««««««««.««««....«..19 2.3.8. Depozitarea brichetelor ambalate «««««..««««..«.«.19 3. Analiza SWOT«««««««««««««««.«««..«.«.20 Bibliografie ««««««««««..«««««...«««««««22
1.
Introducere
Fondul forestier al României reprezintă aproximativ 0.3 ha /locuitor, ocupând 27% din suprafaţa totală a ţării. După anii 1990, in România, exploatarea forestieră a luat o amploare greu de controlat, prin apariţia unui număr mare de societăţi comerciale care au ca obiectiv de activitate procesarea materialului lemons şi obţinerea de cherestea. Spre exemplu, pentru perioada 2004 ± 2005, tăierile din pădure se estimează la 11 milioane metri cubi per an (lemn masiv). La o medie de 11 % rumeguş rezultat în sectorul industrializării lemnului se obţin 550.000 merti cub pe an rumeguş (din cele 5 milioane metri cub pe an destinate acestui sector), iar la o medie de numai 3% rumeguş rezultat din cantitatea de lemn masiv aferentă Regiei Naţionale a Pădurilor, sectorului de construcţii, sectorului minier şi particulărilor, se obţin 180.000 metri cub pe an de rumeguş. Milioane de metri cubi de rumeguş rezultat al populaţiei în urma activităţilor de realizare a cherestelei au fost şi încă sunt depozitate neorganizat în diverse locuri: malul unor cursuri de apă, râpe, gropi de gunoi, terenuri agricole, păşuni etc., probabil şi datorită unor informaţii greşite că rumeguşul ar fi un bun ingrăşământ. Din păcate nu se ştie că durata de transformare a acestui deşeu în îngrăşămant este cuprinsă între 15 ± 25 ani, şi ca urmare terenul respectiv devine necorespunzător pentru agricultură. Rumeguşul de lemn prezintă o serie de particularităţi, cum ar fi greutate specifică mică, este foarte higroscopic absorbind usor apa, are o putere calorifică medie, care depinde de specia arborelui. Depozitarea in condiţii necorespunzătoare a acestui tip de deşeu duce la afectarea profundă a mediului. Rumeguşul plasat pe malul apelor este antrenat de ploi şi astfel pătrunde în apele de suprafaţă şi devine un factor de stres pentru animalele acvatice, iar rumeguşul depozitat pe câmp afectează grav calitatea solului, care nu mai poate fi utilizat pentru agricultură. Ca urmare a faptului că în prezent se produc mari cantităţi de rumeguş din diverse esenţe de lemn şi ca urmare a impactului negativ al acestuia faţa de mediu, se impune
luarea unor măsuri urgente şi eficace pentru diminuarea cantităţii de astfel de deşeuri prin găsirea unor soluţii pentru utilizarea acestora. Literatura de specialitate oferă diverse soluţii pentru procesarea şi utilizarea rumeguşului. Una din aceste soluţii este utilizarea lui la realizarea plăcilor fibro ± lemnoase. Rumeguşul de lemn poate fi adăugat în masa de fibre lemnoase până la un anumit procent. Acest procent depinde de tehnologia de fabricare a plăcilor fibro ± lemnoase, de cerinţele de rezistenţă mecanică a plăcilor, de consumul de liant şi de domeniul de utilizare a plăcilor. O altă utilizare posibilă este introducerea unei cantităţi mici de rumeguş în compostul pentru agricultură. Rumeguşul asigură solului o bună permeabilitate şi fiabilitate, uşurând astfel tehnologia de prelucrare a solului, care devine uşor de prelucrat şi în cazul solului foarte uscat. Rumeguşul de lemn datorită capacităţii mari de absorbţie a unor lichide se utilizează pentru decontaminări ale unor terenuri după infestarea lor cu substanţe petroliere sau de altă natură, după care rumeguşul este colectat şi incinerat. Brichetarea rumeguşului este o soluţie recomandată pentru reducerea volumului de rumeguş şi asigurarea unei încălziri a locuinţelor la costuri reduse. Procesul de brichetare a rumeguşului este încă puţin dezvoltat mai ales ca urmare a faptului ca încă nu este promovată această activitate şi nu este încă formată o piaţă a brichetelor din rumeguş. Prin brichetare scade mult volumul de rumeguş şi astfel este mai uşor de transportat şi depozitat. Determinările experimentale asupra brichetelor realizate au demonstrat că acestea au o mare putere calorifică de cca. 4200 kcal/kg. De asemenea şi costurile pentru încălzire sunt mult mai mici în cazul folosirii brichetelor. Un marte avantaj al brichetelor este faptul că se aprind uşor şi în urma arderii brichetelor rezultă foarte puţină cenuşă. Dacă ţinem seama şi de costurile şi efortul depus pentru transportul lemnului din pădure şi tăierea lui în bucăţi mici, putem considera că folosirea/utilizarea brichetelor este o soluţie economică şi ecologică.
2.
2.1.
Analiza fluxului tehnologic
Materiale si energii utilizate
Materiile prime se gasesc sub diferite forme, ca de exemplu, deseuri de lemn rezultate din fabricatia cherestelei sau fabricatia mobilei cu elemente masive, resturile ramase de la exploatarile forestiere, busteni, crengi, cioate, frunze, sau resturi de la culturile agricole, etc. Pentru uscarea rumegusului in vederea presarii se utilizeaza o instalatie specializata avand in componenta o centrala termica alimentata dintr-un container cu peleti in sistem automat, centrala ce produce caldura necesara pentru uscator. Gazele fierbinti din centrala intra intr-un con de racire, apoi un ciclon cu clapet avind 2 pozitii de functionare si apoi in uscator. O alta energie care se foloseste in cadrul procesului de fabricare a brichetelor este energia electrica, care o folosim pentru alimentarea motoarelor utilajelor. 2.2.
Sisteme de colectare şi transport a rumeguşului În cazul deşeurilor provenite de la prelucrarea lemnului, respectiv a rumeguşului,
colectarea se poate face prin amplasarea de containere (fig 2.2.1), cu o capacitate de 4050 m3/container, în zonele de producere a acestuia.
Fig.2.2.1. Containere pentru colectare rumeguş
Rumeguşul mai poate fi colectat şi în halde, care în ultimul timp sunt tot mai numeroase. Acestea sunt considerate surse de poluare agresivă pentru solul forestier şi pentru cursurile de apă. Poluarea cu rumeguş are următoarele consecinţe: scoaterea din circuitul productiv a unor suprafeţe de teren, pe care vegetaţia dispare sau se reinstalează cu dificultate, se modifică circuitul normal al apelor de suprafaţă, direcţia vântului şi starea de însorire a terenului. De asemenea, au loc schimbări în forma zonei în cauză, simultan cu dezvoltarea bacteriilor, larvelor, insectelor şi a ciupercilor, precum şi reducerea covorului vegetal şi dezvoltarea buruienilor. Transportul rumeguşului se face cu ajutorul unor utilaje de transport (fig. 2.2.2.), prevăzute cu sistem de descărcare.
Fig. 2.2.2.Utilaj pentru transportul rumeguşului
Rumeguşul poate fi transportat pe distante mai lungi, cu ajutorul unor vagoane care pot să fie cu descărcare automată. Rumeguşul poate fi uşor contaminat, de aceea este indicată colectarea separată a acestuia. Trebuie evitată colectarea în amestec cu alte deşeuri lichide cum ar fi: vopsele, lacuri, deşeuri rezultate din construcţii şi demolări. Unele probleme apar atunci când rumeguşul conţine fragmente lemnoase de dimensiuni mai mari, pietre sau chiar nisip, ceea ce înseamnă că sunt necesare mai multe lucrări de întreţinere.
Problematica utilizării deşeurilor în fabricile de cherestea, în special a rumeguşului rezultat la debitarea cherestelei cu umiditate mare, precum şi în fabricile de placaj, furnir, şi panel unde rezultă deşeuri în amestec ( umed şi uscat) este cu atât mai mare, cu cât cantitatea de deşeuri rezultată şi transformată în energie termică este mult peste necesarul pentru încălzirea spaţială.
2.3.
Sisteme de procesare a rumeguşului 2.3.1.
Sortarea şi dozarea rumeguşului
Pe lângă funcţia de dozare a materialului sortat dimensional şi magnetic, sortatorul (fig.2.3.1.) are şi rolul de îndepărtare a deşeurilor, cojilor de copac, bucăţilor din materiale lemnoase şi nelemnoase, existente în masa de material granular lemnos, în vederea obţinerii unui rumeguş curat de o anumită granulaţie. Tamburul perforat din dotare asigură un material sortat dimensional cu o granulaţie maximă de 15 mm, funcţie de granulaţia materialului la intrare. Sortatorul elimină din materialul granular lemnos, odată cu sortarea dimensională şi impurităţi ca de exemplu deşeuri de lemn, materiale nelemnoase, metale, pietre, pământ, sticlă, plastic şi altele. Unitatea va trebui să fie alimentată cu rumeguş, prin intermediul unui utilaj, prevăzut cu o cupă, evacuarea rumeguşului sortat fiind realizată prin intermediul unui transportor, direct la următoarea unitate de lucru, uscătorul de rumeguş. În cazul în care umiditatea materialului este de 55%, iar densitatea este de 300 kg/mc, cantitatea de material ce poate fi sortată este de maxim 2000 kg/h, funcţie de granulaţie, impurităţi şi corpuri străine. Puterea totală electrică instalată a unităţii de sortare este de 21 kW. Unitatea de sortare şi dozare conţine următoarele echipamente, după cum urmează: -
Sortator dimensional;
-
Transportor transfer;
-
Separator magnetic;
-
Siloz stocare orizontal;
-
Extractor hidraulic;
-
Transportor evacuare;
-
Panou de comandă.
Fig. 2.3.1. Unitate de sortare şi dozare a rumeguşului
Sortatorul dimensional este o instalaţie de sortare dimensională cu sistem tambur perforat, pentru materiale granulare lemnoase. Materialul bun sortat este evacuat pe o gură centrală poziţionată sub tambur către un transportor cu şnec şi transferată la silozul de stocare orizontal. Materialul necorespunzător dimensional este evacuat longitudinal urmând a fi colectat într-o cuvă. Capacitatea maximă de alimentare cu material umed la intrare este de 7 m3/h. Transportorul de transfer este un transportor cu şnec înclinat ce preia materialul sortat de la sortatorul dimensional şi îl transferă către silozul de stocare material umed. Construcţia este din tablă ambutisată, ranforsată, sudată electric şi vopsită. Silozul de stocare orizontal este construit dintr-un container paralelipipedic executat din profile şi table de oţel. Materialul stocat asigură o alimentare dozată şi realizează o independenţă în funcţionarea uscătorului de rumeguş, faţă de alimentările discontinue ale sortatorului. Alimentarea silozului cu material granular lemnos umed sortat se realizează pe la partea superioară prin intermediul transportorului de transfer. Extractorul hidraulic tip pieptene, amplasat pe fundul silozului de stocare este prevăzut cu braţe de evacuare, executate din pofile cu forme speciale, acţionate de la un grup hidraulic, prin intermediul unui cilindru hidraulic de forţă. Debitul de extracţie este
reglabil până la maxim 2000 kg/h în cazul materialului cu umiditatea de 55% şi densitatea de 300 kg/m3. Materialul extras este preluat de un transportor cu melc amplasat sub gura de deversare a extractorului ce transmite materialul mai departe către următorul transportor de evacuare. Transportorul de evacuare este construit din tablă ambutisată, ranforsată, sudată, electric şi vopsită. Este un transportor cu şnec înclinat ce preia materialul deversat de extractorul hidraulic şi îl transferă către următoarea unitate de lucru, respectiv uscătorul de rumeguş. Panoul de comandă metalic cuprinde toată aparatură electrică de comandă şi control pentru echipamentele întregii unităţi de sortare şi dozare, întrerupătorul secţiunii principale, butoane de pornit şi oprit, indicatori termici cu alarmă. 2.3. 2.
Uscarea rumeguşului
Unitatea de uscare a rumeguşului umed (fig..2.4.2) este alimentată cu rumeguş, pe gura de alimentare, prin intermediul transportorului de transfer de la unitatea de sortare şi dozare material umed. În cazul în care uscătorul este alimentat cu o cantitate de material de 1691 kg/h la umiditatea de 55%, şi densitatea de 300 kg/m 3, cantitatea evacuată de rumeguş uscat, la umiditatea de 10%, este de maxim 1200 kg/h, cantitate din care uscătorul utilizează 172 kg/h pentru consumul propriu. Puterea totală electrică instalată a unităţii de uscare este de 38 kW. Conţine următoarele echipamente, după cum urmează: - Gura alimentare uscător; -
Uscător rotativ;
-
Generator de aer cald;
-
Minisiloz alimentare generator;
-
Separator gravitaţional;
-
Transportor alimentare minisiloz;
-
Cos evacuare aer cald;
-
Ciclon evacuare rumeguş uscat;
-
Panou de comandă
Gura de alimentare a uscătorului este prevăzută cu o supapă stelară ce preia rumeguşul umed şi îl introduce în conducta de aer cald pentru a fi transferat către corpul rotativ al uscătorului de rumeguş. Deoarece se utilizează pentru alimentare o unitate de sortare şi dozare, materialul granular lemnos va fi introdus pe gura de alimentare a uscătorului, în mod continuu, de către transportorul cu melc înclinat, prevăzut la evacuarea materialului din unitatea de sortare. Uscătorul rotativ este destinat pentru uscarea materialelor granuloase rezultate din tehnologiile de prelucrare a lemnului. Umiditatea şi densitatea materialului umed la intrarea în uscător influenţează în mod semnificativ capacitatea de uscare a uscătorului, în schimb sortimentele de lemn ce se pot utiliza, nu sunt restricţionate ca specie şi pot fi clasificate după cum urmează: -
rumeguşul de lemn rezultat din prelucrarea primară a lemnului de la fabricile de producţie a cherestelei;
-
talaş şi aşchii de lemn rezultate din fabricile de prelucrare a lemnului;
-
tocătură de lemn rezultată din tocarea deşeurilor lemnoase;
Materialul umed destinat uscării nu trebuie sa conţină impurităţi, ca de exemplu: bucăţi de lemn, materiale nelemnoase, metale, pietre, pământ, sticla şi/sau plastic. Agentul termic utilizat este aerul cald, la o temperatură adecvată, în funcţie de programul de uscare dorit, aerul cald este produs de un generator propriu. Generatorul pentru producerea de aer cald utilizează drept combustibil pentru funcţionare rumeguşul de lemn uscat de uscătorul de rumeguş, ceea ce conduce la importante economii în exploatare. Rumeguşul umed introdus în gura de alimentare a uscătorului este preluat de sistemul rotativ al corpului principal de uscare, format din trei cilindrii concentrici, executaţi din tablă groasă de oţel, special nervurată şi purtat în suspensie de aer cald, suspensie realizată cu un sistem de electroventilatoare, controlate cu invertoare electronice de variere a turaţiei, în funcţie de viteza impusă particulelor lemnoase, de către ciclul de uscare programat. Rumeguşul astfel uscat este evacuat în mod continuu pe gura de evacuare a uscătorului în ciclonul de evacuare de unde este mai apoi transportat pneumatic în exteriorul unităţii de uscare. Uscătorul rotativ este prevăzut cu sonde pentru măsurarea temperaturii aerului cald şi a materialului granular lemnos precum şi cu sisteme de protecţie antifoc. Întregul proces de uscare este complet automatizat fiind
controlat prin intermediul unui calculator de proces prevăzut în tabloul de comandă. Generatorul de aer cald este executat din tablă specială de cazane, rezistentă la temperaturi înalte şi căptuşit cu materiale refractare. El funcţionează utilizând drept combustibil, rumeguşul ce alimentează focarul de ardere, prin insuflare de aer forţat, produs de un sistem de electroventilatoare centrifugale, conduse complet automat. Minisilozul de alimentare generator este executat din tablă de oţel sudată şi ranforsată şi este prevăzut cu sistem de insuflare a rumeguşului destinat alimentarii focarului de ardere a generatorului de aer cald. Include senzor de nivel ce comandă alimentarea automată cu material. Separatorul gravitaţional este destinat separării elementelor cu o greutate mai mare decât materialul granular lemnos uscat, prin metoda gravitaţiei, fiind executat din tablă zincată şi montat între ciclonul de evacuare rumeguş uscat şi electroventilatorul pentru transferul materialului la ciclonul de evacuare. Transportorul de alimentare minisiloz - generator este proiectat şi executat în conformitate cu cerinţele specifice transportului pneumatic de material granular lemnos. Electroventilatorul este construit dintr-o carcasă ranforsată robustă şi dimensionată pentru o valoare superioară a vitezei de exerciţiu. Ventilator cu autocurăţare cu pale deschise, echilibrat static şi dinamic pentru a asigura minime vibraţii şi durată ridicată a lagărelor. Electroventilatorul are o curbă de funcţionare de ridicată stabilitate şi cu randament maxim. Coşul de evacuare aer cald este destinat evacuării atât a aburului rezultat din uscarea rumeguşului cât şi amestecului de aer cald şi gaze arse produse de generatorul de aer cald. Construcţia este executată din tronsoane de tablă din oţel roluită şi sudată longitudinal, prevăzute cu flanşe şi asamblate prin şuruburi. Este fixată în fundaţie şi asigurată prin cabluri de oţel . Coşul de evacuare are o înălţime maximă de 8 m. Ciclonul de evacuare rumeguş uscat este un separator centrifugal destinat separării de aer a materialului granular lemnos din amestecul de aer şi material extras din corpul rotativ al uscătorului de rumeguş. Extracţia materialului uscat se realizează prin intermediul unui electroventilator de putere, dimensionat corespunzător, care transmite aerul separat de ciclon către coş, materialul uscat fiind dirijat de către separatorul centrifugal către gura de evacuare. Ciclonul de evacuare este construit din tablă de oţel
ambutisată
şi
ranforsată,
protejată
prin
mai
multe
straturi
de
vopsea.
Panoul de comandă este un dulap metalic ce cuprinde toată aparatura electrică de comandă şi control pentru echipamentele întregii unităţi de uscare. Unitatea de uscarea a rumeguşului umed va trebui sa fie alimentată pe gura de alimentare, fie prin intermediul transportorului pneumatic prevăzut la unitatea de sortare a rumeguşului, fie prin intermediul altui sistem de transport al utilizatorului cu melc sau cu bandă care să asigure un debit maxim continuu şi uniform, în funcţie de umiditatea materialului. Unitatea de uscare conţine următoarele echipamente, amplasate intr-un container standard, după cum urmează: -
Ciclon alimentare uscător;
-
Uscător rotativ;
-
Generator de aer cald;
-
Coş evacuare gaze arse;
-
Minisiloz alimentare generator;
-
Transportor alimentare minisiloz generator;
-
Ciclon evacuare rumeguş uscat;
-
Transportor evacuare rumeguş uscat;
-
Panou comandă;
-
Container metalic;
Fig. 2.3.2. Unitate de uscare a rumeguşului
Ciclonul de alimentare uscător este un separator centrifugal destinat separării de aer a materialului granular lemnos din amestecul de aer şi material granular lemnos din instalaţiile de transport pneumatic. Construcţia este din tablă de oţel ambutisată şi ranforsată protejată prin mai multe straturi de vopsea. Ciclonul este destinat alimentării cu rumeguş umed a uscătorului de rumeguş, fiind conectat la gura de alimentare a uscătorului prin intermediul unei supape stelare. Gura de alimentare este poziţionată deasupra containerului. Rumeguşul astfel uscat este evacuat în mod continuu pe gura de evacuare a uscătorului în ciclonul de evacuare de unde este mai apoi transportat pneumatic în exteriorul unităţii de uscare. Ciclonul de
evacuare rumeguş uscat este un separator centrifugal destinat
separării de aer a materialului granular lemnos din amestecul de aer şi material granular lemnos extras din corpul uscătorului de rumeguş. Transportorul de evacuare a rumeguşului uscat este proiectat şi executat în conformitate cu cerinţele specifice transportului pneumatic de material granular lemnos. Conţine un electroventilator construit din o carcasă ranforsată şi dimensionată pentru o valoare superioară vitezei de exerciţiu. Ventilatorul cu autocurăţare cu pale deschise este echilibrat static şi dinamic pentru a asigura minime vibraţii şi durată ridicată a lagărelor. Ventilatorul foloseste un motor electric de putere adecvată. Electroventilatorul are o curbă de funcţionare de stabilitate ridicată şi cu randament maxim. Puterea electrică instalată este de 4 kW. Containerul metalic are pereţi din tablă presată, rame din pofile de oţel, podea din tablă de oţel. Puterea electrică totală este de 20 kW.
2.3.3.
Stocarea şi mărunţirea rumeguşului
Unitatea de stocare şi mărunţire a rumeguşului uscat (fig.2.5.) este alimentată cu rumeguş, direct de la gura ciclonului de evacuare a unităţii de uscare a rumeguşului. Puterea totala electrică instalată a unităţii de stocare şi mărunţire este de 25 kW.
Unitatea de stocare şi mărunţire conţine următoarele echipamente: -
Siloz de stocare;
-
Extractor hidraulic;
-
Transportor de evacuare;
-
Separator magnetic;
-
Moară de mărunţire cu ciocane;
-
Panou comandă
Fig. 2.3.3. Unitate de stocare şi mărunţire a rumeguşului
Silozul de stocare orizontal este construit dintr-un container paralelipipedic executat din pofile şi table de oţel ambutisate, sudate şi vopsite. Materialul stocat, asigură o alimentare dozată şi realizează o independenţă în funcţionarea extruderului, faţă de alimentările discontinue ale uscătorului. Alimentarea cu material granular lemnos uscat se realizează pe la partea superioară a silozului, prin intermediul ciclonului de descărcare a materialului provenit de la uscătorul de rumeguş, iar descărcarea prin intermediul unui extractor hidraulic.
Extractorul hidraulic tip pieptene, amplasat pe fundul silozului de stocare este prevăzut cu braţe de evacuare, executate din profile cu forme speciale, acţionate de la un grup hidraulic, prin intermediul unui cilindru hidraulic de forţă. Materialul extras, astfel dozat, este deversat către un transportor de evacuare, cu şnec, amplasat sub gura extractorului. Transportorul de evacuare este construit din tablă ambutisată, ranforsată, sudată electric şi vopsită. Este un transportor cu şnec orizontal ce preia materialul deversat de extractorul hidraulic şi îl transferă către moara cu ciocane. Separatorul magnetic conţine un sistem de bare magnetice ce permit obţinerea unui câmp magnetic profund, adaptat pentru toate tipurile de forme geometrice de materiale feroase. Materialul granular lemnos preluat de transportorul cu melc orizontal este aspirat de moară cu ciocane prin gura la care este poziţionat şi separatorul magnetic. Separatorul magnetic este prevăzut cu o uşa de curăţare periodică. Rotor echilibrat cu lagăre şi rulmenţi speciali. Axe orizontale cu ciocane din material dur şi plăcuţe contraciocane. Sită perforată interschimbabilă in funcţie de necesităţile granulaţiei la ieşirea din moara de mărunţire. Gura de descărcare este din tabla de otel. Transportorul evacuare rumeguş uscat este proiectat şi executat în conformitate cu cerinţele specifice transportului pneumatic de material granular lemnos. Conţine tubulatura necesară transferului de rumeguş mărunţit la următoarea unitate de lucru precum şi ciclonul pentru descărcarea materialului mărunţit.
2.3.4.
Măcinare rumeguş uscat Unitatea de măcinare a rumeguşului uscat preia rumeguşul de la sistemul
de transport şi dozare elicoidal al silozului de stocare şi după măcinare la granulaţia cerută de extruderul de fabricat brichete este transferat către separatorul de nisip prin intermediul unui separator centrifugal. Puterea electrică totală instalată este de 15 kW. Componentele unităţii de măcinare a rumeguşului uscat sunt :
- moara cu ciocane - ventilator extracţie - separator centrifugal - valvă stelară
Fig. 2.3.4. Moara cu ciocane
2.3.5.
Brichetarea rumeguşului Există trei procedee de brichetare: mecanic (prin plastifierea aşchiilor de lemn şi
sintetizarea lor termică), cu liant şi hidraulic. Primele două presupun costuri de producţie foarte mari şi din acest motiv sunt foarte rar utilizate, pe când cel de-al treilea este folosit pe scară largă în România şi în ţările din jur. În zona Europei de Vest, tehnologia de brichetare a rumeguşului este foarte des întâlnită, deoarece există un sistem prin care deşeurile rezultate în urma prelucrării lemnului sunt transportate automat la centralele termice pe baza de rumeguş, la fabricile de PAL sau în instalaţiile de brichetat şi paletat. Pe scurt, procesul de brichetare presupune o linie de producţie formată dintr-un sortator de deşeuri, o centrală termică, un uscător de rumeguş, o maşină de brichetare şi elementele auxiliare de transport între utilaje, cu următoarele etape: 1. Prima etapă constă în separarea rumeguşului de toate celelalte deşeuri care pot afecta buna funcţionare a utilajelor.
2. Urmează apoi operaţiunea de încălzire şi uscare a deşeurilor, deoarece rumeguşul umed nu se poate prelucra sub formă de brichete. Din acest motiv, sunt foarte utile o centrală termică şi un uscător de rumeguş, care conferă o umiditate de maximum 17%, astfel încât procesul tehnologic se poate desfaşura în condiţii optime. 3. Etapa finală presupune intrarea în funcţiune a maşinii de brichetat, care transformă rumeguşul în brichete, adică îl presează până la evacuarea totală a aerului existent între aşchiile de lemn.
Fig. 2.3.5. Schema instalaţiei de brichetare cu melc
1-batiu; 2-pâlnie; 3-melc principal; 4-melc secundar; 5-motor electric; 6-reductor; 7-matrita pentru brichetare; 8-sistem de încălzire.
La început, alimentarea cu materie primă a maşinilor poate fi facută manual, dar pe măsură ce volumul de producţie creşte, se impune achiziţionarea de transportoare. De remarcat este faptul că producătorii de mobilă sau de cherestea şi cei care deţin ateliere de tâmplărie nu folosesc din întreaga linie tehnologică decât maşina de brichetat, deoarece celelalte operaţiuni nu sunt necesare în cazul lor.
2.3.6.
Răcirea brichetelor Răcirea după operaţia de brichetare, este operaţia obligatorie în fluxul tehnologic
de fabricaţie datorită temperaturii ridicate a produsului finit la ieşirea din matriţa de extrudere. Temperatura de ieşire poate ajunge la 90 ± 100 °C ceea ce produce deteriorarea produsului finit dacă va fi în continuare stocat sau ambalat la această temperatură. Sunt prezentate diferite sisteme de răcire în curent de aer de capacităţi diferite în funcţie de producţia ce se doreşte a se realiza.
Fig..2.3.6. Ventilator pentru racire 1-suport supapa montare radiator A; 2-tampon superior; 3-şurub hexagonal; 4-tampon inferior; 5-ventilator principal A; 6-difuzor aer radiator; 7-scut; 8-ventilator A; 9-piuliţă; 10-ventilator auxiliar A; 11-scut; 12-ventilator A; 13-şurub hexagonal
2.3.7.
Ambalarea brichetelor Ambalarea se realizează semiautomat în saci de plastic cu greutatea cuprinsă între
10 ± 25 kg. De asemenea se mai utilizeaza si amblarea in saci mari din material special cu greutatea de 500 ± 1000 kg pentru uzul industrial al acestor combustibili. Operatorul reglează cântarul electronic la greutatea dorită, poziţionează sacul cu gura deschisă la gura de evacuare iar prin apăsarea pe pedală declanşează deversarea peletului din siloz, oprirea deversării fiind realizată automat de maşină la atingerea greutăţii reglate. Prin poziţionarea şi menţinerea apăsată a barei de sudură termică se realizează sigilarea sacului umplut. Capacitatea de procesare este de 2 saci/min.
2.3.7. Ambalarea brichetelor 2.3.8.
Depozitarea brichetelor ambalate
Depozitarea este operaţia necesară în special pentru clientul final, înainte ca bricheta să fie utilizată pentru alimentarea centralelor termice respective. Se pot utiliza diferite sisteme de depozitare cu conditii stricte de controlare a umiditatii, spre a nu dauna produsului finit.
3.
Analiza SWOT
Care sunt punctele tari? Ecologice Nu contin aditivi si chimicale-Rasinile si liantii existenti in mod natural in rumegus au rolul de a mentine brichetele compacte si de aceea acestea nu contin aditivi. Folosind deseurile ramase dupa prelucrarea lemnului obtinem un produs valoros, respectand si protejand natura. Reziduuri reduse si ecologice in urma arderii-Dupa arderea brichetelor din rumegus ramane foarte putina cenusa, maxim 10% din cantitatea initiala nearsa, care se poate folosi drept fertilizator pentru sol.
Economice Raport pret/eficienta foarte bun -Costul incalzirii pe baza de brichete din rumegus este cu pana la 60% mai mic decat pretul produselor petroliere si cu cel putin 40% mai mic decat pretul energiei electrice. Randament mult mai bun decat la lemnele -Datorita continutului scazut de apa si a densitatii materialului. Dupa ardere, in cazul brichetelor, ramane foarte putina cenusa (maxim 10% din cantitatea initiala nearsa), pe cand in cazul utilizarii lemnelor, ramane in urma arderii un procent de pana la 50% cenusa. Putere calorica mare-Brichetele din rumegus au o putere calorica intre
4000-5500
Kcal/Kg, in timp ce a lemnelor este de numai 1800-2000 Kcal/Kg. Perioada lunga de ardere -Brichetele din rumegus au o perioada de ardere mai mare fata de lemn, mangal si cocs.
Siguranta si confort Fara scantei in timpul arderii -Datorita compozitiei si gradului foarte redus de umiditate brichetele din rumegus nu produc scantei in timpul arderii.
Confort si/sau usurinta de utilizare -Brichetele din rumegus satisfac aceleasi cerinte ca si gazul metan sau produsele petroliere.
Care sunt punctele slabe? Brichetele trebuie tinute in saci de plastic inchisi si adapostite de umiditate altfel se descompun foarte repede. Forma lor nu permite automatizare si folosirea lor este mai potrivita uzului casnic decat industrial. Costurile de productie mari in functie de tipul instalatie si mentenanta echipamentelor constituie dezavantaje.
Oportunitatile ? Protejarea padurilor-Utilizand brichete din rumegus se evita distrugerea padurilor pentru a obtine lemn de foc. Eliminarea factorilor poluanti-Procesul de brichetare a rumegusului si utilizarea acestuia drept combustibil reprezinta o solutie foarte eficienta pentru eliminarea unor factori poluanti, respectiv deseurilor ce rezulta in urma prelucrarii lemnului in fabricile de cherestea si mobila (aceste deseuri, neutilizate, reprezinta o sursa de poluare deoarece nu se degradeaza in timp).
Amenintari ? Nu s-au descoperit riscuri semnificative care sa puna in pericol procedeul prezentat.
Bibliografie
1. Tiberiu Rusu, Mircea Bejan, Deşeul-sursă de venit, editura Mediamira, Cluj-Napoca, 2006. 2. Curs Deşeuri şi Tehnologii de Valorificare, an IV., V.Soporan 3. http://www.brichete-din-rumegus.ro/avantaje/ 4. http://www.e-referate.ro/referate/Valorizarea_deseurilor_din_lemn200809-01.html 5. http://www.anpm.ro 6. http://www.ecomanager.ro 7. S.C. MK TECHNICAL S.A. PAŞCANI
