Bálázott szármaradványokból energia

Kategória: Agrárenergetika | Szerző: Dr. Német Béla, ny. egyetemi docens, PTE TTK, Fizikai Intézet, Pécs; TeGaVill Kft. Komló, 2014/04/10
Címkék: alternatív energia, biomassza, megújuló energia, szalma, szármaradványok

A komlói székhelyű TeGaVill Kft. a NAIK Mezőgazdasági Gépesítési Intézet munkatársaival együtt 2012–2014 között egy komplex gépsort fejlesztett ki (terméknév: BioAprító; pályázati támogatás azonosítója: GOP-111-11-2012-0137), amely képes a lágyszárú növények (búza-, rozs-, energiafű-, repceszalma, továbbá kukorica-, napraforgó-, szójaszár) legkülönbözőbb módon bálázott szármaradványainak aprítását, darálását, tisztítását elvégezni. A műszaki és gazdasági adatok, a növény és bálázási forma függvényében a következők: az aprítási teljesítmény: 1,0–1,5 t/óra, az elektromos energiafogyasztás 20-30 kWh/t, a fajlagos költségek pedig 800–1200 Ft/t közöttiek.

1. ábra. Durva aprító

Az aprító rendszer alkalmazására elsőként a TeGaVill Kft. egy másik fejlesztése során kialakított, nagyteljesítményű, hibrid hőlég-biztosítású (hőcserélős-gázégős) és levegő recirkulációs gravitációs toronyszárítójánál került sor (terméknév: BioDryer; pályázati támogatás azonosítója: JAP_07_04). A szárítólevegő túlnyomó része egy forróvíz-levegő hőcserélőből származik, ami számára a hőt egy szalmaapríték tüzelőanyaggal működő, forró vizes kazán biztosítja. Ez a kísérleti rendszer Monos­tor­pályiban az Agri-Corn Kft. telephelyén működik. Ez, ha „saját termésű szalmabálákat” használ fel, nagyon kis fenntartási költségű agoenergetikai rendszer. A BioDryer rendszernek a műszaki adati a következők: a forróvíz-levegő hőcserélő hőteljesítménye 2 MW, a 85–86 °C hő­mérsékletű levegő árama 100 000 m3/óra; a hibrid hőlég­biztosítású gravitációs szárítótorony szárítóközeg hőmérséklete 90–110 °C, szárítási teljesítmény 20 t/óra; a hőcserélővel bevitt hőteljesítmény 1,9–2,0 MW, a gáz ráfűtéssel bevitt hőteljesítmény 0,4–0,7 MW, a levegő visszakeringtetéssel „visszanyert” hőteljesítmény 0,25–0,4 MW.

2. ábra. Finom daráló porleválasztó ciklon, kiadagoló, porgyűjtő

A hibrid üzem akkor szükséges, ha 105–110 °C hőmérsékletű levegőt kell biztosítani. A következő táblázatokban szereplő értékek arra az esetre vonatkoznak, amikor 30 napon keresztül, folyamatosan történik valamilyen üzemmódban a 20 t/óra szárítási teljesítmény mellett 10% nedvességelvonás. Ekkor valamivel több mint 700 óra alatt 14 500–15 000 tonna kukorica szárítása következik be (1. táblázat). Ezek után a 3. táblázat a költségmegtakarítást mutatja a csak földgáz-, vagy csak PB gáztüzeléshez képest.

1. táblázat

2. táblázat

3. táblázat

Az előzőekben ismertetett teljes rendszer kialakításáért a XXII. Magyar Innovációs Nagydíj Pályázat kereteiben a TeGaVill Kft. a Vidékfejlesztési Minisztérium által kiírt Agrár Innovációs Díjat nyerte el. A díj átadási ünnepsége 2014. március 28-án volt az Országház Felsőházi termében.

A BioAprító rendszer fő moduljai a következők:

• Vízszintes tengelyű, hengeres durvaaprító. Az aprítást két- vagy háromhengeres egység végzi. A 3–7 cm hosszúságú durva apríték cserélhető rostákon keresztül jut a csigás kihordóra. Felhasználása tüzelőanyagként és mulcsként javasolható.
• Dézsás durvaaprító és csigás kihordó, mely szintén 3–7 cm hosszúságú durva apríték előállítására szolgál.
• Pneumatikus szállítórendszer, amely egyben a nagyobb darabok leválasztó egysége is.
• Hengeres finomaprító, mely az 1–2 cm hosszúságú finom aprítékot cserélhető rostáival állítja elő. Felhasználása agribrikettként vagy alomanyagként javasolható.
• Pormentesítő és kiadagoló rendszer, melyben az ásványi és növényi eredetű 1–5 mm-es porfrakciót a finom aprítékról, ciklonok választják le. Kiegészítő egysége a porleválasztó csigás adagoló.
• Opciók: ideiglenes tárolótartályok az apríték, darálék és finom növényi porok számára. Bigbag töltő apríték vagy darálék gyűjtésére.

Az aprító-tisztító rendszerrel előállított, különböző méretű és tisztaságú aprítékok a tüzelőanyagon kívül a következő mezőgazdasági, agroenergetikai és ipari téren használhatók fel, alapanyagként az itt felsorolt termékek előállításához:

• Tüzelőanyagok a 0,5–3 MW teljesítményű automatizált üzemű kazánok számára.
• Földborító anyagok a mezőgazdasági ágazatok számára, így a műanyag fóliák kiválthatók.
• Alapanyagok agripellet és agribrikett készítéséhez.
• Kisméretű apríték a sertés-, a szarvasmarha- és a baromfitartás alomanyaga számára. A keletkező almos trágyák nem igényelnek további aprítást, így a bio­gáz­üzemek hígtrágyájához keverhetők.
• Aprítéktüzelő kazánnal biogázüzemben olyan ter­mo­fil fermentáció valósítható meg, amellyel a gáztermelés fajlagos hatásfoka a jelenlegi mezofil fermentációhoz képest 2,5–3-szorosára növelhető, és a kiérlelés is tökéletesebb lehet. Lehetőség nyílik biometán és biotrágya előállítására is.
• A növényi szármaradványok felülete a kellően kis méretre történt aprítás következményeként nagyon megnőtt. Ez jelentősen megnöveli a második generációs bioetanol-üzemek lignocellulóz anyagai esetén az erjesztőgombák cukrokhoz történő könnyebb hozzáférhetőségét.
• Ezzel kiváltható az élelmiszer búza és kukorica keményítőjéből történő bioetanol-előállítás.
• Ipari üzemekben a finom aprítékkal kompozit-, hőszigetelő- és falburkoló anyag készíthető.

Az aprítékok felhasználására alapozódó eddigi és a fejlesztés alatt álló agroenergetikai rendszer elemek környezetterhelést csökkentő és vidékfejlesztő hatásai nagyon széleskörűek lehetnek.
Ezek a technológiák biztosítják:

• a mezőgazdasági melléktermékek szélesebb körű hasznosítását,
• a fosszilis fűtő- és tüzelőanyagok fokozott kiváltását,
• a környezetterhelés jelentős csökkentését,
• a termelés biztonságának és jövedelmezőségének emelkedését,
• az agrárágazatban foglalkoztathatók létszámának növekedését és ezzel,
• a vidékfejlesztés minőségi megvalósítását.

Ajánlott kiadványokBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaLukács Gergely Sándor:
Megújuló energia és vidékfejlesztésLukács Gergely Sándor:
FalufűtőműLukács Gergely Sándor:
Zöldenergia és vidékfejlesztés

Ez is érdekelhetiEgyre népszerűbb a megújuló energia mezőgazdasági használata100% támogatás napelemes rendszerek telepítésére vállalkozásoknakMég lehet pályázni élelmiszeripari és mezőgazdasági üzemek energiahatékonyságának javítására