Technologie pro zpracování dendromasy - těžebních zbytků II

Příspěvek se věnuje praktickému popisu vlastností běžně využívaných technologií pro zpracování dendromasy a technologiím zvyšujícím efektivitu zpracování dendromasy.

Následující část se zaměřuje na porovnání výhod a nevýhod štěpkovačů ve srovnání s drtiči.

Provozní charakteristiky štěpkovačů a drtičů a jejich porovnání

Porovnání jednotlivých typů strojů vychází ze zkušeností zpracovatelů, informací výrobců, prodejců a je koncipováno jako výčet pro provoz výhodných i nevýhodných vlastností. Některé stroje nemusejí odpovídat uvedeným obecným charakteristikám.

Štěpkovače

Stroje dělící dendromasu řezným účinkem nožů umístěných na rotujícím disku nebo bubnu. Z toho vyplývají i některé zásadní vlastnosti a omezení. V případě zpracování silně znečištěného materiálu je nutná častější výměna a broušení nožů. V praxi je nutné nože měnit i vícekrát za směnu. Neostré nože snižují výrazně výkon stroje, zvyšují jeho opotřebení a v neposlední řadě snižují kvalitu výsledné štěpky. Předejít znečištění zpracovávaného materiálu zejména klestu lze více způsoby, přičemž jako nejvýhodnější se ukazuje začlenění štěpkování do kompletního harvestorového uzlu a upravením technologických postupů tak, aby docházelo k co nejmenšímu znečištění těžebních zbytků. Tomuto lze částečně předejít i využitím vyvážecích souprav pro sběr těžebních zbytků a odvozu na odvozní místo nebo jinou plochu určenou ke štěpkování.

Mobilní diskové štěpkovače lze považovat za stroje určené pro zpracování spíše menšího množství těžebních zbytků. Dosahují menšího hodinového výkonu. Konstrukčně jsou jednodušší, investičně méně náročné a umožňují ve většině případů použití na tříbodovém závěsu traktoru. Počet nožů na disku se pohybuje v rozmezí 2 – 4 kusy a teoretický výkon nepřesahuje 30 m³/h. K velkoobjemové výrobě lesní štěpky pro energetické účely nejsou pro svůj výkon a náchylnost k otupení příliš vhodné.

Mobilní bubnové štěpkovače pracující na principu nožů upevněných po obvodu válce a jsou charakterizovány teoretickými výkony až na hranici 200 m³/h, což je předurčuje pro velkoobjemovou výrobu lesní štěpky pro energetické účely. Konstrukčně jsou bubnové štěpkovače složitější, vyžadují dokonalé propracování systému podávání, systému kontroly výkonu a přetížení, které brání zahlcení a poškození stroje. Bubnové štěpkovače jsou konstruovány pro vyšší objem výroby, mají adaptabilní systém přísunu materiálu, který umožňuje zpracování jak silně chaotického materiálu ve formě klestu, tak materiálu kompaktního ve formě kmenů. Vzhledem k rozměrům a hmotnosti, jenž jsou ve většině případů podstatně nižší než u drtičů, vykazují štěpkovače lepší mobilitu a menší zatížení půdního povrchu.

Tab. č.1: Výhody a nevýhody mobilních štěpkovačů (ve srovnání s drtiči)

Štěpkovače
Výhody	Nevýhody
nižší pořizovací náklady	náchylnost k otupení nožů
nižší hmotnost	malý vstupní otvor pro chaotický materiál
obvykle jednodušší konstrukce	nižší výkon
kvalita štěpky
možnost rychlé změny velikosti štěpky

Štěpkovače jsou stroje, které jsou ve vyšší výkonové třídě vhodné pro výrobu lesní energetické štěpky. V dnešní době, kdy ještě nejsou zcela jasně nastavena pravidla týkající se rozměrů materiálu přijímaného elektrárnami a teplárnami, mají štěpkovače nespornou výhodu v kvalitě a variabilitě vlastní štěpky. Pro zpracování nekvalitních sortimentů dříví ve tvaru kmenů jsou štěpkovače nejvhodnějším řešením. Menší výkon nemusí být nutně nevýhodou, protože ve spojení s nižší hmotností a dobrou mobilitou je možný rychlý a efektivní přesun po jednotlivých lokalitách štěpkování. V ČR je zákonem dána jednohektarová velikost mýtní plochy, proto je nutné s častými přesuny stroje počítat.

Drtiče

Stroje pracující na principu kladiv umístěných po obvodu rotoru. Kladiva drtí materiál posouvaný pásem a válci k rotoru. Zjednodušeně lze říci, že se jedná o stroje robustní konstrukce na kolovém nebo samostatném pásovém podvozku, které jsou větší a těžší než štěpkovače. Příkladem drtičů jsou i v ČR pracující americké drtiče Vermeer, Morbark nebo Peterson, nebo evropské Doppstadt a Jenz. Tyto stroje byly původně konstruovány pro drcení stavebního dříví v USA, kde se v hojné míře používalo a používá dříví jako stavební materiál. U nás jsou tyto drtiče využívány nejvíce k produkci energetické lesní biomasy. Vzhledem k jejich hmotnostem a rozměrům je nutné provádět drcení na odvozním místě nebo dokonce až na zpevněných plochách skládek dříví. Výjimku tvoří umístění drtiče na pásový podvozek (např. Vermeer HG 365 TX). V tomto provedení je i při hmotnosti 20 tun možné drcení těžebních zbytků na nezpevněných plochách nebo dokonce přímo na pasekách.

Teoretický výkon drtičů se pohybuje v horní hranici až okolo 450 m³/h. V praxi obvykle dosahují, stejně jako štěpkovače, výkonu podstatně nižšího, což je dáno zejména prodlevami v přísunu a vlastnostmi samotného chaotického materiálu. Reálný je výkon řádově v desítkách prostorových metrů štěpky za hodinu. Přesto lze říci, že drtiče dosahují při zpracování těžebních zbytků obvykle vyšších výkonů než štěpkovače. Nutný je kontinuální přísun velkého množství těžebních zbytků, aby byly stroje efektivně využity. Tento požadavek může být v podmínkách ČR problematický. Nevýhodou drtičů může být kromě vysoké hmotnosti a značné velikosti také kvalita výsledného materiálu. Drcená lesní biomasa, jenž má spíše podobu třísek různých délek, se může stát problematicky prodejnou, protože zpracovatelé upřednostňují štěpku, která je rozměrově homogennější a zajišťuje tak lepší průchod podávacím zařízením do kotlů. Tuto negativní vlastnost lze obvykle omezit výměnou dodrcovacích (třídících) košů za koše s menšími oky, které předurčují velikost výsledného materiálu. Čím menší jsou oka dodrcovacího koše, tím menší je výkon stroje.

Výhodou drtičů je větší odolnost drtících nástrojů i při silně znečištěném vstupním materiálu, což představuje možnost zpracování mechanicky shrnovaných těžebních zbytků. Vysoká výkonnost při méně časté provozní údržbě je v případě dobrého zásobování vstupním materiálem nespornou výhodou.

Tab. č.2: Výhody a nevýhody mobilních drtičů (ve srovnání se štěpkovači)

Drtiče
Výhody	Nevýhody
vyšší odolnost dělícího agregátu	vysoká hmotnost
vysoký výkon	vysoká cena
rozměrný podávací pás	konstrukční složitost
možnost podávání i čelním nakladačem	rozměrově různorodý výstupní materiál
možnost drtit i materiál s příměsí železa

 

Drtiče těžebních zbytků jsou vhodné pro výrobu energetické lesní biomasy určené ke spalování nebo spolu spalování. Jejich vyšší pořizovací cena je nahrazena vysokým výkonem a relativně menší nutností provozní údržby.

Seznam použité literatury a materiálů je k dispozici u autora.

Kontakt: Ing. Jan Příhoda Lesnická práce, s. r. o., a FLD ČZU v Praze Katedra zpracování dřeva

E-mail: prihoda@lesprace.cz

Tweet

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu

Biometan se vyplatí a má budoucnost