Sušenje i kondicioniranje usitnjene biomase

Sakupljena i grubo usitnjena sirova biomasa mora privremeno da se skladišti pod nadstrešnicu. Sadržaj vlažnosti može da iznosi od 10 do 68% ATRO (10 do 40% VB-vlažne baze),  u šumskoj biomasi i veći. Usitnjenost sirovine je uglavnom neujednačena i može da bude od nekoliko milimetara do nekoliko santimetara. Čips je najkrupniji (duž/šir. 15 do 50 mm, deb. 3-7 mm), strugotina je srednje veličine (duž. 1 do 30 mm, deb. 1 do 1,5 mm) i piljevina je najsitnija (duž. 1 do 5 mm). Sirovina preko 14% VB mora da se suši. Pre sušenja sirovinu treba usitniti i ujednačiti na grubim mlinovima čekićarima, da bi se što ravnomernije osušila. Na mlinu je postavljeno sito za ujednačavanje sirovine. Usitnjena sirovina hvata se u ciklon i usmerava se na sušaru. Sušare za krupnije seckanu sirovinu su trakaste (sa perforiranim trakama) i rotopneumatske (tzv. rotacioni dehidratori sa lopaticama unutar plašta i ispunom), a za piljevinu roto i vertikalno pneumatske sušare (cevna izvedba). U drvnoj sirovini treba da se postigne sadržaj vlage 8 do 12% VB, a u poljoprivrednoj 10 do 14% VB. Da bi se postigle ujednačene izlazne vlage sirovine preporučljivo je sortirati ulaznu sirovinu na prijemnoj deponiji po grupama vlaga (14-19, 20-26, 27-33 i više od 34%) ili homogeno izmešati sirovinu raznih vlaga. Temperature vazduha ili gasova za sušenje mogu da iznose od 100 do 350oC, s tim da temperature sirovine ne pređe 200oC, što se reguliše vremenom zadržavanja sirovine u gasovima za sušenje.  Fluidne sušare mogu da suše sirovinu (piljevinu) sa početnim sadržajem vlage 75% ATRO (43% VB). Vlažnost sirovine na izlazu treba da bude najviše 15 ± 1% ATRO (13 ±1% VB). Posle sušenja sirovina se usitnjava na finim mlinovima.

Presuva biomasa se, takođe, teško presuje, pa je potrebno sirovinu prethodno kondicionirati (ovlažiti) na 10 do 14 % VB.  Kondicioniranje je ponekad preduslov za dobro sabijanje sirovine u pelete. Pravilno kondicioniranje pridonosi adhezivnim procesima na površini čestica sirovine, čime se poboljšava kvalitet peleta, odnosno povećava se čvrstoća ili smanjuje abrazija. Kondicioniranje može da se definiše kao proces pripreme sirovine za peletiranje uz korišćenje toplote, vode i pritiska tokom određenog vremena, pri čemu se ona dovodi u fizičko stanje koje olakšava njeno zbijanje. Voda se može dodati u obliku tečnosti ili pare pod određenim pritiskom. Kondicioniranje povećava učinak proizvodnje, a istovremeno utiče na kvalitet proizvedenih peleta. Kondicioniranjem se menja udeo vlage u materijalu, a ona je jedan od glavnih pokretača procesa koji utiču na kvalitet peleta. Veća vlaga smanjuje trenje tokom peletiranja  što dovodi do manje nasipne mase peleta, ali i do manje potrošnje energije tokom peletiranja. Veća vlaga materijala, takođe, smanjuje gustoću peleta, a povećava čvrstoću. Dodavanje toplote i vode utiče na komponente u sirovini kao što su celuloza, lignin ili skrob i belančevine, aktiviranjem njihovih vezivnih osobina. Pri kondicioniranju je najbolje koristiti suvo zasićenu paru pod pritiskom od 5 do 10 bara, temperature približno 150 do 180°C. Pre ulaska u kondicioner pritisak pare reducira se na 1,5 do 3 bara, pri čemu temperatura pare pada, a oslobođena toplota čini paru pregrejanom. Tretmani parom na visokoj temperaturi  pokazali su intenzivan učinak na hemijski sastav i gorive osobine biomase. Vreme kondicioniranja zavisi najviše o hemijskim osobinama sirovine i njenoj mogućnosti upijanja vode. Ukoliko se primjenjuje produženo kondicioniranje važno je neprekidno mešanje sirovine,  pa je za to najpraktičnija kondicioner-mešalica. To je važno zbog upijanja vode i, takođe, da ne bi došlo do slepljivanja materijala u kondicioneru.

Detaljnija objašnjenja upotrebe peletiranih i briketiranih biogoriva možete naći u nedavno objavljenoj knjizi Razvoj i opremanje pogona za peletiranje i briketiranje biomase čiji su autori dr Miladin Brkić i msc. Zorica Gluvakov sa Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu.

Tekst objavljen u časopisu DRVOtehnika, broj 52, oktobar 2016.