Napjainkban egyre nagyobb szerepet kap az alternatív energiaforrások iránti igény és ez számos kutatás elindításához vezetett. Az alternatív energiaforrás keresésének kezdetén több irányba indult el a kutatás. Számos új energiaforrás kezd elterjedni ezeknek a kutatásoknak köszönhetően, pl. így kezdtek el terjedni a szélerőmûvek. Mint oly sok területen Magyarország ilyen területen is meglehetősen le van maradva. Magyarországon elkezdték néhány szélerőmû építését, mivel természeti és domborzati viszonyok nem a legoptimálisabbak a nagy szélerőmûtelepek elterjedéséhez így nagyon gondos és körültekintő helyválasztást miatt lassabb építési ütemre számíthat. Szemben az északi és nyugati országokkal, ahol megvan az igény és a természeti adottság. Mint lehetőség azonban nem elvetendő. Ennek köszönhetően, nálunk a szélerőmûvek telepítése iránti igény is egyre fokozottabban fog jelentkezni.



Új lehetőségként merült fel az alternatív energiaforrások között a biomassza és az ebből készíthető pellet iránt.

A biomasszából történő tüzelőanyag előállítására az első próbálkozások a fa brikettálására vonatkoztak. A fa brikettek égése során azonban olyan mérgező gázok keletkeztek melyek nem tették lehetővé azt, hogy széles körben elterjedjen. A mérgező gázok keletkezésének a fő oka a brikettek mérete volt. Melegítés közben ugyanis a brikett külső burkolata már nagyon felmelegedett ezzel szemben a belsejének hőmérséklete lényegesen alacsonyabb volt ezért nem tudott maradéktalanul elégni és az égés során még a környezetre ártalmas gázok is keletkeztek. Emiatt vált szükségessé a tüzelőanyag méretének csökkentése így került előtérbe a fapellet, kb. 2-3 cm hosszúságú és kb. 8mm átmérőjû pellet, melyeknek mérete már a megfelelő kazánban tökéletes égést tesz lehetővé . A fapellet alapanyaga természetesen fa melyeket bútorgyárakból, erdőgazdaságokból szereznek be. Magyarországon terjesztés előtt áll egy nagyszerû alternatív alapanyag. Így az energia erdők alternatívájaként jelentősen megnőhet a szerepe. Ennek köszönhetően megélénkült az érdeklődés a fapelletet előállító gépek megvásárlása és üzemek telepítése iránt. Itt kell eloszlatni egy tévhitet mely szerint fapelletet hagyományos takarmány présen is elő lehet állítani. Az igazság az, hogy ez nem lehetséges. Ez évek óta tartósan visszaveti a fapelletáló üzemek elterjedését, mert számos próbálkozás történt már fapelletkészítés takarmány présen történő előállítására. A hagyományos takarmány prés és a fa pellet előállításához szükséges berendezések között alapvető különbségek vannak.



A későbbiekben bemutatásra kerül egy teljes fapellet előállítására alkalmas üzem elvi bemutatása. Mindezek előtt azonban legyünk tisztába azzal, hogy mit is jelent a fa pelletálása, és miért jó ez. A pelletálás során egy nagyon jól használható, raktározható, szállítható energiaforrást kapunk. Kezdetben a fa fajsúlya kb. 150 kg/m3 ezzel szemben a fapellet fajsúlya 650 kg/m3, ezáltal jelentősen egyszerûbbé válik a most már tüzelőanyag tárolása és szállítása. Valamint környezetvédelmi szempontból a szél nem fújja szét.

1kg fapellet fûtőértéke kb. 18 mJoule, ezzel szemben 1m3 földgáz fûtőértéke 34 mJoule, azaz kb. 2kg. fapellet fûtőértéke megegyezik 1 m3 földgáz fûtőértékével.



A megfelelő minőségû fapellet előállításához megfelelő berendezésekből felépített üzem szükséges. Egy megfelelően optimalizált és korszerû üzemben kb. 80 kW energia befektetéssel lehet 1 tonna kész fapelletet előállítani.



Fa pelletálás mint technológia.



Az üzem egyik sarkalatos pontja a pellet prés, mely nem azonos a takarmány előállítása során alkalmazott pellet préssel. Az eltérés az alább felsoroltakból adódik.

• A motor és a meghajtó elem közötti erőátvitel szíjjal történik. Ez a megoldás lehetővé teszi a matrica sebességének optimalizálását a gyártási jellemzők függvényében.
• A fa pelletálásához nagyméretû meghajtó egység szükséges. Erre főleg a csapágyak és a görgők miatt van szükség.
• A főtengely csatlakozása kúpformájúra van kialakítva. Ez a kúp kialakítás és a csavarok iránya jelentősen megkönnyíti a nehéz matrica cseréjét.
• A pelletáló berendezés görgői a meghajtó egység mindkét végére fel vannak függesztve, ezért mindkét végét lehet irányítani.
• A tengely hûtő csővel van ellátva. Ezeken az érzékelőknek a segítségével folyamatosa nyomon követhetőek a csapágyak hőmérsékletei.
• A tengely hûtőcsővel van ellátva. Ezek segítségével mûködés közben is lehetőség van csapágyak hûtésére.
• A pelletáló úgy van tervezve, hogy a görgők és a matrica cseréjét a lehető legjobban megkönnyítse. Ezért a pelletálón beépített emelőszerkezettel van ellátva, ezek segítségével a matrica v. görgőcsere könnyebben elvégezhető. Az emelő szerkezet a pellet présbe van integrálva.

A fa pellet előállítására alkalmas gyártási eljárás főbb jellemzői:

A fapellet előállítása során a pellet prés belsejében olyan méretû energiák és hő szabadul fel, hogy mûködés közben hûteni kell berendezés belsejében lévő csapágyakat. Berendezés egyik eleme, az ún. matrica határozza meg a kész fapellet fizikai paramétereit, jelen esetben az átmérőjét. A legoptimálisabb átmérő 8 mm.

A fapellet előállításának főbb lépései a következők. Először is a rendelkezésre álló fahulladékot vagy egyéb alapanyagot kb. 10x10 mm-es darabokra kell törni. Ezeket általában szecskázóval vagy aprító géppel végzik. Az alapanyag fizikai méretén túlmenően nagyon fontos szerepet játszik az anyag nedvesség tartalma. Megfelelő minőségû fapellet előállításához az alapanyag nedvességtartalmát 10-12%-ra kell csökkenteni (szárítani). Ellenkező esetben nem javasolt pelletálás.



A nyersanyag összetétele és kora nagyban befolyásolja az anyag pelletálhatóságát, ezért a tárolási fázisban meg kell fontolni a tárolási kapacitásra vonatkozó igényeket. A tároló kialakítása során mind a nyersanyag mind a késztermék tárolásának megoldása nagyon fontos.



A megfelelő méretû és nedvesség tartalmú fa alapanyagot a pelletálás előtt finom porrá kell őrülni. Ezt általában kalapácsos darálóban végezzük.



Fontos hogy a nagy teljesítményû kalapácsos daráló a lehetőleg leghomogénebb anyagot állítson elő a darálás folyamán. A fa rostok a lehető legnagyobb felületûek legyenek. Ez a gőz későbbi felszívásának tekintetében nagyon fontos.



A finom port a pelletálás előtt be kell vezetni egy kondícionáló berendezésbe, ahol gőzt kell az alapanyaghoz adagolni, elősegítve ezáltal a pelletálást. Amennyiben nem megfelelő a pelletált anyag minősége, nem tapad össze eléggé, akkor a kondícionálóban lehetőség van különböző ún. ragasztó anyag hozzáadására. A ragasztóanyagok hozzáadására szigorú előírások vonatkoznak, ezek semmi esetre sem lehetnek környezetre ártalmas anyagok és a pelletált anyag 3%-nál nem lehet több( EU norma). A fa pelletálása gőz addíciós folyamat nélkül is lehetséges, de kizárólag a gőz hozzáadásával érjük el, hogy a faanyag plasztikusabb és lágyabb legyen. Erre a célra nagynyomású forró gőzt alkalmazunk. A pelletálás során a fa hőmérséklete még tovább hevül a matricában lévő súrlódás miatt. Ezt a hőmennyiséget a tárolás előtt feltétlenül el kell vonni. Ez a hûtés levegővel történik egy megfelelő ellenáramú hûtő alkalmazásával.

Magyarázat a gyártási folyamatra vonatkozóan

A száraz faanyagot a daráló szeparátorba (201) adagoljuk frekvenciavezérelt adagolócsigák segítségével. A szeparátorban levegő adunk hozzá, illetve eltávolítjuk belőle a különböző szennyeződéséket, pl. köveket, fémeket.

A kalapácsos daráló levegő beáramlásos módszerrel mûködik. A beáramló levegő segíti a faanyag akadálytalan áramlását. Ez a levegő gyakorlatilag szállító levegőként funkcionál. Ez segíti a faanyagnak a szûrőbe (300) jutását, ahol a faanyag szétválasztása történik. A darálás nagyon finomnak kell lenni. Szita méret 5-6mm, a fûrészport is át kell engedni darálón. A kalapácsos daráló és a szállító berendezések részlegesen vákuum alatt vannak, ezáltal minimálisra csökken a fûrészpor kibocsátás.



A faanyag most már az előtartályban van. Az előtartályból frekvenciavezérelt adagolócsiga (401) viszi a kondicionálóba (403). A kondicionálóban történik a gőz hozzáadása. A gőztől a felmelegíti a faanyagot, majd a pelletpréshez (404) visszük.



A pelletprés (404) két nehéz görgő segítségével relatíve nagy nyomáson(nagy matrica átmérő és viszonylag kicsi a szélessége) henger alakúra préseli össze a beadagolt faanyagot. A pellet átmérőjét a matrica változtatásával lehet módosítani.



A pelletprés (404) és a hûtő (408) közötti szállítóberendezések erős korrodáló hatásnak vannak kitéve, a forró fa pellet miatt. Ezen okból kifolyólag ezeket a szállítóberendezések olyan anyagból készülnek ami jól viseli ezt a károsító hatást. A hûtő (408) gyártásánál is figyelembe vettük ezt a hatást.



A hûtő (408) a környezetből beáramló levegővel mûködik, ezért a pellet hőmérséklete általában a légköri hőmérsékletnél 5-10 fokkal melegebb. Sokkal nagyobb hûtő kell mint a normál pelletáláshoz. A pellet hûtőben való tartózkodási ideje és a pellet mérete nagyban meghatározza a hûtő méretét (408). A hûtőben lévő anyagból kivont vízzel hûtjük a matricát.



A hûtőből eltávolított lehûtött pellet egy szitán megy keresztül mielőtt a tárolási helyre kerülne. A szitán kiválasztódott nagyon finom anyagok rendszerint visszakerülnek az alapanyag tárolóba, majd újra felhasználásra kerülnek.



Egy üzem gyártási teljesítménye 3-4t/ó 8mm pelletre vonatkoztatva. Ennél nincs kisebb teljesítményû üzem. A teljesítmény növelésére pedig duplázni kell a pelletvonalat (7-8t/ó). Az üzem vezérlése mûködtetése teljesen automatikus PLC és számítógép vezérelt. Várható gépkopás 3EUR/tonna.





Alapvető kérdések egy üzem telepítése során.

• Tulajdonosi viszonyok
  
  
  • Magán tulajdonú vállalat, stb.
• Kapacitás
  
  
  • éves termelési kapacitás
  • óránkénti termelési kapacitás.
  • Elő lesz-e készítve későbbi bővítésre és milyen mértékûre?
• Alapanyagok
  
  
  • Alapanyag szállító
  • Fa típusa (Ha keverék, akkor szükségünk van az összetételére)
  • Páratartalma (Ha a páratartalom 12-15%-nál nagyobb akkor szárítást igényel)
  • Méret (A daráló miatt)
  • Alapanyag mennyiség (A tárolási terület miatt)
• Pellet
  
  
  • Pellet mérete (Skandináviában 8 és 10 mm)
  • Tárolási kapacitás
  • Szállítás, kamionnal, vonattal, hajóval stb.
  • Szállítási mennyiség, kis-, nagyzsák stb.
• Mûködés
  
  
  • Mûködési órák /nap
  • Mûködési órák /hét
  • Mûködési órák /év
    
    
  • Elektromos installáció
    
    
    • Feszültség
    • Frekvencia
    • Áramerősség
    • Várható beépített teljesítmény 700-800 Kw
  • Egyebek
    
    
    • Technológiai gőz előállítása(olaj,gáz) egy üzemhez kb. 400kg/ó gőz 8 bar nyomáson.
    • Környezet védelemi hatóságok
    • Tûzrendészeti rendeletek
    
    
    Remélem hogy a fent említett rövid ismertetővel sikerült egy kicsit közebb hozni eme gyártási eljárást.
    
    
    
    
    
    Hollik István
    
    
    
    Hollik István Jr.