От А до Я или Азбука брикетированиЯ

Переработкой древесины в нашей стране занимаются сотни государственных и частных предприятий.
В результате их деятельности ежегодно образуются миллионы тонн древесных отходов, большая часть которых, как правило, остается невостребованной.

Места складирования и хранения отходов становятся для предприятий не только источником повышенной пожароопасности, но и в значительной мере предопределяют ухудшение  особенно актуальной сегодня экологической обстановки. Между тем древесные отходы можно и нужно рационально использовать.

Постоянный рост тарифов на энергоносители (каменный уголь, природный газ, нефть) обостряет проблемы энергосбережения в производственно-хозяйственной деятельности предприятий. Энергетические проблемы всем хорошо известны. Потребности растут, природные ресурсы сокращаются. Применение новых альтернативных источников обеспечит наши потребности с большей эффективностью, с большей отдачей.

Альтернативное топливо не облагается ни акцизами, ни экологическими налогами. И это, в принципе, правильно: биотопливо выделяет при сжигании ровно столько углекислого газа, сколько поглощает его растение, а серы и прочих ужасных веществ - выделяет по минимуму.

Для тех, кто не понимает налоговых намеков, представители власти говорят прямо. В Америке, например, президент США, выступая с ежегодным докладом, заявил, что никаких субсидий нищие американские автопроизводители могут не ждать. И добавил, как бы невзначай, что им надо активнее заниматься созданием машин, которые были бы рассчитаны на альтернативные виды топлива.

Все больше и больше стран на региональном и государственном уровне предпринимают меры по сокращению выбросов CO2 и инвестируют проекты частных и государственных компаний по возобновляемым источникам энергии. Многие из них сосредоточились на биомассе, по причине избыточной доступности этого ресурса в большинстве стран Западной Европы. Следовательно, это предопределяет в ближайшей перспективе рост спроса на топливные брикеты, а значит и на брикетировочное оборудование.

Брикетирование отходов деревообрабатывающих предприятий - уникальный способ создания превосходного источника энергии без загрязнения окружающей среды, а отходы данного производства – не менее прекрасный "энергетический источник" для жизни и роста окружающих нас растений.

Но брикетирование - этот тонкий технологический процесс, способный превратить ваше деревообрабатывающее производство в экологически чистый, безотходный и высокорентабельный бизнес, без знания терминов (наиболее распространенных в сфере переработки древесных отходов)  весьма затруднителен.

Перед вами словарь, который станет хорошим подспорьем и новичкам в области переработки древесных отходов , и выручит уже опытных переработчиков, т.к. эта отрасль динамично развивается.

Альтернативная энергетика 
совокупность  перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии региона.

Альтернативные виды топлива
согласно Закону Украины «Про альтернативні види палива» від 21.05.2009р. № 1391-VI) -это твердое, жидкое и газообразное топливо, которое является альтернативой традиционным видам топлива и добывается из нетрадиционных источников и видов энергетического сырья.

Цель поиска альтернативных видов топлива, по материалам того же источника,— потребность получения энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений с учетом их экологичности и экономичности.

Использование альтернативных видов топлива значительно сокращает или замещает потребление энергетических ресурсов более дорогих и дефицитных видов.

Биомасса
шестой по запасам из доступных на настоящий момент источников энергии (после горючих сланцев, урана, угля, нефти и природного газа), пятый по производительности возобновимый источник энергии (после прямой солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии) и крупнейший по использованию в мировом хозяйстве возобновляемый ресурс, применяемый для производства тепла, электроэнергии, биогаза, биотоплива.

Биотопливо (биологическое топливо)
различные органические материалы, выделяющие в процессе разложения тепло, которое используется для обогрева теплиц, парников и утеплённого грунта. В качестве биотоплива применяют древесные опилки, льняную костру, отходы сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности, навоз (конский, коровий, овечий, свиной), бытовой мусор, корьё (кора, снятая с дерева), отходы текстильной промышленности, сухой древесный лист, неразложившийся торф.

По данным аналитиков потребление биотоплива для выработки энергии выросло в Европе с трех до 12 миллионов тонн ( 2010г.) а в 2020-м уже будет составлять 21 миллион тонн .

Биоэнергетика
способы промышленного получения энергии из биомассы различных видов: древесины, сельскохозяйственных культур, помета, навоза, других отходов животноводства и бытовых отходов.

Брикет
форма подготовки различных отходов деревообработки, торфа, отходов сельского хозяйства и т. п. для использования в качестве топлива. Могут иметь форму кирпичиков, таблеток, цилиндров и т.д. - форма выпуска зависит от типа брикетировочного пресса. Брикеты могут получаться прямым прессованием на гидравлическом или механическом прессе.

На сегодняшний день потребление древесных брикетов как вида топлива увеличивается. За рубежом наиболее серьезными странами-производителями (а также и потребителями) брикетов являются:
 

Страна производитель	Количество произведенных в год брикетов
Англия	~100 тыс.тонн
Германия	~ 100 тыс. тонн
Финляндия	~ 100 тыс. тонн
Австрия	~ 110 тыс. тонн
Дания	~ 500 тыс. тонн
Швеция	~ 650 тыс. тонн
В целом по Европе	~ 3 млн. тонн
США	~ 2 млн. тонн
Канада	~ 110 тис. тонн
Япония	~ 3 тис. тонн

 
Брикетирование
(от франц.-briquette) - процесс переработки материала в куски геометрически правильной и однообразной в каждом случае формы, практически одинаковой массы.

При брикетировании создаются дополнительные сырьевые ресурсы из мелких материалов (преимущественно ископаемых топлив и руд), использование которых малоэффективно или затруднительно, а также утилизируются отходы (пыль, шлаки, металлическая стружка и т.п.). В зависимости от исходного материала брикетирование производится со связующими (цементирующими, клеящими) веществами при средних давлениях (10-50 Мн/м2) и без связующих веществ при высоких давлениях (100-200 Мн/м2).

Для получения брикетов высокого качества материал, направляемый на прессование, должен отвечать определённым требованиям (фракционный состав, влажность, температура и пр.).

Механизм основной стадии брикетирования - прессования в общем виде - представляется следующим образом. При небольшом давлении происходит внешнее уплотнение материала за счёт пустот между частицами. Затем уплотняются и деформируются сами частицы; между ними возникает молекулярное сцепление. Высокое давление в конце прессования приводит к переходу упругих деформаций частиц в пластические, вследствие чего структура брикета упрочняется и сохраняется заданная форма (например, уплотнение опилок и стружки с помощью брикетировочного оборудования  происходит в 6 - 12 раз, что позволяет повысить эффективность использования транспортных емкостей в 4- 8 раз). На характер деформаций сильно влияют физико-химические свойства исходного материала.

Именно возможность в процессе производства задать размеры, форму, вес, состав брикетируемой смеси и при этом получить продукт (брикет) с необходимыми свойствами, которых не имеют входящие в него компоненты, определяют уникальную полезность брикетирования и особенно отходов.

Брикетная пила
предназначена для нарезания брикетов необходимой заданной длины, в автоматическом режиме. Пила работает по циклу с подачей брикетного ряда, и в результате получаем брикеты одной длины.Например,брикетная пила BS 350 была изготовлена как дополнительное оборудование для брикетировочных прессов, чтобы предлагать клиентам полное решение, относительно системы брикетирования. Она сделана для клиентов, требующих максимального качества брикета. Как следствие высоких требований по безопасности, процесс резания происходит внутри станка, оборудованного кожухом.

Вторичный энергетический ресурс
энергия различных видов, покидающая технологический процесс или установку, использование которой не является обязательным для осуществления основного технологического процесса. Экономически она представляет собой побочную продукцию, которая при соответствующем уровне развития техники может быть частично или полностью использована для нужд новой технологии или энергоснабжения других агрегатов (процессов) на самом предприятии или за его пределами.

Гидравлический пресс
устройство для уплотнения различных материалов путем гидравлического усилия.  Гидравлический брикетировочный пресс выгоден для предприятий, производящих топливные брикеты от 50 до 500 кг/час. При этом этот тип прессов выгодно отличают компактные размеры, возможность выпускать топливные брикеты прямоугольной формы (тип RUF, кирпич), а также меньшие (по сравнению с ударно-механическими прессами) инвестиции в оборудование при высокой надежности и качестве брикетов.

Установку для брикетирования отходов часто также называют «брикетер», «брикетировщик» (или ошибочно: «брЕкетировщик», «брЕкетер, «брЕкИтер», «брЕкИтеровщик»).

Гранулы топливные
нормированное цилиндрическое прессованное изделие из высушенных растительных отходов. Гранулы производятся под высоким давлением без химических закрепителей.  Их длина варьируется от 20 до 50 мм, диаметр 4-10 мм.

Древесина
плотное вещество дерева, сложная ткань древесных и травянистых растений, проводящая воду и растворённые в ней минеральные соли.Она составляет основную массу ствола, корней и ветвей древесных растений. Физические свойства древесины характеризуются её внешним видом (цвет, блеск, текстура), плотностью, влажностью, гигроскопичностью, теплоёмкостью и др.

Как материал используется и в натуральном виде (лесоматериалы, пиломатериалы), и после специальной физико-химической обработки ( древесные материалы). Абсолютно сухая древесина всех пород в среднем содержит : 49,5 %углерода; 6,3 % водорода; 44,1 % кислорода; 0,1 % азота. Главные составные части оболочек клеток - целлюлоза (43-56%) и лигнин (19-30%), остальные: гемицеллюлозы, пектиновые вещества, минеральные вещества (главным образом соли кальция), небольшое количество жиров, эфирных масел, алкалоидов, гликозидов и т.п. Для всех клеток древесины характерно одревеснение - пропитывание оболочек лигнином.

Древесное сырье
поваленные деревья, древесные хлысты, круглые и колотые лесоматериалы, кроме используемых без переработки, пнёвая и измельченная древесина, а также отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, предназначенные для переработки или используемые в качестве топлива. Кроме древесного сырья для Украины актуально использование других растительных отходов: опилки мягких и твердых пород древесины, шелуха подсолнечника, гречихи, проса, костра льна, солома и др.

Изобретение брикетирования
брикетирование было предложено в России в 30-х годах ХIХ века русским изобретателем А. П. Вешняковым, который разработал метод получения прочных брикетов из отходов древесного и каменного угля, назвав этот вид топлива карболеином.

В 1858 в Германии пущена первая буроугольная брикетная фабрика, а в 1860 - каменноугольная с вальцевыми прессами. Окускование рудной мелочи брикетирования широко применялось во 2-й половине ХIХ века. А пеллеты впервые появились в 1970 году с целью преодоления энергетического кризиса. Первые печи, работающие на пеллетах, были изобретены в 1980 году.


Конвенция ООН об изменении климата (Framework Convention on Climate Change, UN FCCC)
соглашение, подписанное более чем 180 странами мира, включая Украину, все страны бывшего СССР и все промышленно развитые страны, об общих принципах действия стран по проблеме изменения климата. Конвенция была торжественно принята на «Саммите Земли» в Рио-де-Жанейро в 1992 году[1] и вступила в силу 21 марта 1994 года.

Киотский протокол
международный документ, принятый в Японии в городе Киото в 1997 году в дополнение к конвенции ООН об изменении климата.

Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, использующий рыночный механизм для решения глобальных экологических проблем. Это так называемая торговля квотами – разрешениями на выбросы. Если страна не расходует свою квоту полностью, то она может переуступить или продать «свободную» часть другой стране. Также страны могут совместно осуществлять проекты по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу на территории одной из стран и затем «делить» полученный в эффект, «передавая» друг другу полученные «единицы снижения выбросов». Такие проекты получили название проектов «совместного осуществления».

Страны в Протоколе определили для себя количественные обязательства по ограничению либо сокращению выбросов на период до 31 декабря 2012 года. Основные обязательства взяли на себя индустриальные страны: Украина и Россия должны сохранить среднегодовые выбросы в 2008—2012 годах на уровне 1990 года, Евросоюз должен сократить выбросы на 8 %, Япония и Канада — на 6 %, США – на 7%, страны Восточной Европы и Прибалтики— в среднем на 8 %. В ближайшее время Украине ожидается принятие законодательных и организационных решений, которые позволят украинским предприятиям начать взаимовыгодное международное сотрудничество в рамках Киотского протокола.

Качество брикета
основными показателями качества брикета являются плотность брикета, его размер, твердость, форма, наличие или отсутствие отверстия в центре, рыночные особенности, возможность промышленного применения и т. д. Эти показатели определяются характеристиками используемого сырья и возможностями оборудования.

В мире брикеты уже давно являются стандартизированным видом топлива, поэтому для них существуют нормативы, как у нас ГОСТ. Многие страны к настоящему времени уже приняли стандарты качества топливных брикетов и гранул (см. табл.№1): в Германии нормативы называются DIN (Германский промышленный стандарт). В Европе до недавнего времени пользовались немецким стандартом DIN 51731 и стандартом Австрии OENORM M 7135. В связи с приходом на рынок низкосортных древесных брикетов, с весны 2002 года гранулы в Германии получают новый сертификат DIN plus. Этот сертификат объединил немецкий и австрийский стандарты.

На сегодняшний день украинских стандартов на брикеты не существует. Производители ориентируются как на западные стандарты, так и на оборудование европейских производителей.

В Европе также не существует единого европейского стандарта - в разных странах они значительно отличаются друг от друга:

Табл. №1

Критерии	Германия DIN 51731	Германия DIN plus	Австрия OENORM M 7135	Швеция SS 18 71 20
Диаметр (мм)	4-10		4-10	<25
Длина (мм)	<50	<5хd	<5хd	<5хd
Плотность( кгдм3)	> 1,0-1,4	> 1,12	> 1,12	нет
Степень стойкости к разрушению (%)	нет	<2,3	<2,3	<3,8
Влажность (%)	<12	<10	<10	<10
Насыпная масса (кгм3)	650	650	650	> 500
Брикетная пыль (%)	нет	<2,3	<2,3	нет
Зольность (%)	<1,5	<0,5	<0,5	<1,5
Теплота сгорания  (МДжкг)	17,5	> 18	> 18	> 16,9
Содержание серы (%)	<0,08	<0,04	<0,04	<0,08
Содержание азота (%)	<0,3	<0,3	<0,3	нет
Содержание хлора (%)	<0,03	<0,02	<0,02	<0,03
Мышьяк (мгкг)	<0,8	<0,8	нет	нет
Свинець (мгкг)	<10	<10	нет	нет
Кадмий (мккг)	<0,5	<0,5	нет	нет
Хром (мгкг)	<8	<8	нет	нет
Медь (мгкг)	<5	<5	нет	нет
Ртуть (мгкг)	<0,05	<0,05	нет	нет
Цинк (мгкг)	<100	<100	нет	нет

 
«Нет» - означает: нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д.

Топливные брикеты должны соответствовать вышеуказанным требованиям кроме длины и диаметра.


Лигнин
(от лат. lignum - дерево, древесина), сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений. Относится к инкрустирующим веществам оболочки растительной клетки. Отложение лигнина в клеточных оболочках вызывает одревеснение клеток и увеличивает их прочность. Древесина лиственных пород содержит 20-30% лигнина, хвойных - до 50%; у низших растений (водоросли, грибы) и мхов лигнин не обнаружен. Одревесневшие клеточные оболочки обладают ультраструктурой, которую можно сравнить со структурой железобетона: микрофибриллы целлюлозы по своим свойствам соответствуют арматуре, а лигнин, обладающий высокой прочностью на сжатие, - бетону. Химическое строение лигнина не установлено окончательно.

Ломщик брикета
экономичный и альтернативный вариант брикетной пиле.Ломщик брикета может поставляться в пневматической и гидравлической  версии.Гидравлическаяверсия рекомендуется для производства с большими объёмами, поскольку это – более надежная машина с более низким потреблением энергии.Ломщик брикета - идеальное решение для ломки брикетов на одинаковую длину перед упаковкой в термоплёнку или картонные коробки. Длина брикета может быть от 200-350 мм +/- 10-15 мм в длине в зависимости от модели пресса и сырья.

Оборудование для брикетирования
 брикетировочные прессы различной мощности, производительности, комплектации, стоимости и, соответственно, страны производителя. В зависимости от параметров входящего сырья, может понадобиться оборудование для измельчения, сушки, упаковки.

Оборудование для брикетирования позволяет:
- Приобрести отличный источник энергии;
- Сэкономить место при складировании отходов и их транспортировке;
- Получить прибыль от продажи брикетов -  нового, альтернативного, экологически чистого топлива, которое принесёт тепло и уют в наши дома и не загрязнит нашу окружающую среду.

Применение брикетов:
выпускаемые на механических прессах брикеты подразделяются на два типа, соответственно своему назначению -  индустриальные (для промышленного применения): в печах, каминах, теплицах, ж/д транспорте, заводских котельных и ТЭЦ, на промпредприятиях, где имеются установки, работающие на твердом топливе; в качестве технологического сырья на гидролизных и биохимических предприятиях, для производства таннидов на дубильно-экстракционных заводах и потребительские, для частного рынка (отопление саун, домов, коттеджей и т.д.)

Пеллеты
(от английского «pellets» - гранулы, окатыши). Русское название: «топливные гранулы», «древесные гранулы». Пеллеты, диаметр которых превышает 25 мм, называются брикетами.

Пресс для брикетирования
устройство, предназначенное для уплотнения различных материалов до получения из них брикетов различной формы. По способу воздействия на материал для брикетирования различают гидравлические, экструдерные и механические (или ударно-механические) пресса.

Проблема утилизации отходов (её экологический аспект)
имеет немаловажное значение – кроме того, что экономически эффективно решается проблема очистки от отходов огромных территорий, брикеты из древесных отходов и коры практически не содержат серы и имеют высокую реакционную способность, поэтому в продуктах их сгорания отсутствуют сернистый и серный газы, а содержание окиси углерода минимально. Кроме того, зола от сжигания брикетов, составляющая 0,3 - 1 % общей массы, обладает свойствами эффективного калийного удобрения, а каменноугольная зола токсична. Растительные отходы – любой материал, остающийся после извлечения желательной части растения.

Соотношения между единицами энергии и мощности :

1Вт = 0,101972кгс•м/с = 101,3596•10-3л.с. = 0,238846кал/с
1кВт = 10-3МВт = 1000Вт = 101,972кгс•м/с = 1,3596л.с.
1кВ•ч = 3,6МДж = 3,6•1013эрг = 367098кгс•м = 224,17•1023эВ = 845ккал = 1,3596л.с.•ч
1ккал = 4186,8Дж = 4,1868•1010эрг = 426,935кгс•м = 2,6147•1022эВ = 1,163•10-3кВт•ч = 1,5812•10- 3л.с.•ч;
1кал/с = 4,1868Вт = 41,868•106эрг/с = 0,0426935кгс•м/с
1эВ = 10-6МэВ = 1,60219•10-19Дж = 4,4502•10- 26кВт•ч
1кгс•м/с = 9,80665Вт = 9,80665•107эрг/с
1кгс•м = 9,80665Дж = 9,80665•107эрг = 2,72407•10-6кВт•ч = 2,34228кал = 3,70370•10-6л.с.•ч
1л.с. = 735,499Вт = 75кгс•м/с = 270 000кгс•м/ч
1 кгс/см2=98066,5Па

Теплота сгорания биомассы
количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг вещества. При сгорании теплотворная способность обычных древесных брикетов составляет 4000 - 4400, а брикетов из коры - 4500 - 6000 ккал/кг.

Топливно-энергетические ресурсы
запасы топлива и энергии в природе, которые при современном уровне техники могут быть практически использованы человеком для производства материальных благ. К топливно-энергетическим ресурсам относятся: различные виды топлива ( каменный и бурый уголь, нефть, горючие газы, горючие сланцы, торф, дрова); энергия падающей воды рек, морских приливов, ветра; солнечная и атомная энергия. Добычей и использованием различных видов топливно-энергетических ресурсов занимается энергетика.

Топливо
горючие вещества, выделяющие при сжигании значительное количество теплоты, которая используется непосредственно в технологических процессах или преобразуется в др. виды энергии. Для сжигания топлива служат различные технические устройства - топки, печи, камеры сгорания. Существует много горючих веществ, однако к топливу относят только те, которые достаточно широко распространены в природе, причём добыча их не связана с большими затратами, а продукты сгорания практически безвредны. Таким требованиям отвечают вещества, основная составная часть которых - углерод. К ним относятся полезные ископаемые органического происхождения - бурый уголь, горючие газы, горючие сланцы, каменный уголь, нефть, торф, а также древесина и растительные отходы (солома, лузга и др.).

Исключение составляет топливо для ракетных двигателей. В зависимости от происхождения различают природное топливо (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина) и искусственное топливо (кокс, моторные топлива, генераторные газы и др.).

Ударно-механический пресс
устройство для прессования с помощью ударной силы. Вращающийся эксцентрик или коленвал с частотой порядка 4-х раз в секунду передает толчок поршню, который и продавливает ударами прессуемый материал. Данный способ прессования исключительно надежен и неприхотлив, ввиду отсутствия изнашиваемого шнека. Среди преимуществ такого способа брикетирования можно выделить минимальные затраты на тонну произведенной продукции, высокую надежность,  и высокое качество потребительского брикета.

На сегодняшний день большинство топливных брикетов в Европе выпускается на механических прессах ударного типа, заметное место среди которых занимает продукция компании "C.F.Nielsen a/s", Дания. В России,например,это оборудование использует "IKEA" на одном из своих мебельных производств.

Оборудование этого класса различной производительности выпускается в Дании, Италии, Германии. Пресса работают в большом количестве в различных странах Европы, у нас и в СНГ таких прессов используется пока незаслуженно мало.


Удельная теплота сгорания различных веществ:

Вещество, топливо	МДж / кг	ккал / кг
дрова сухие	6 - 11	2000 - 2500
каменный уголь	27	6500
антрацит	26-31,4	6 400-7 500
сланцы горючие	7,5 - 15	1800 - 3600
торф	10,5 - 15,5	2500 - 3500
порох	3,8	900
бензин	44-47	10500-11 200
дизельное топливо	42,7	10200
керосин	44-46	10500 - 11000
нефть	43,5-46	10400-11 000
спирт	27	6450
ацетилен	48,1	11500
газ природный	41-49	9800 - 11 700
метан	50	11950
оксид углерода	10,1	2420
брикеты топливные	16-30	4000-7 000

 Экструдер
машина для размягчения (пластикации) материалов и придания им формы путём продавливания через профилирующий инструмент (т. н. экструзионную головку), сечение которого соответствует конфигурации изделия. Применяют для получения гранул, брикетов.

Эффективное использование энергетических ресурсов
достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды. (Закон Украины от 1 июля 1994 года N74/94-ВР «Об энергосбережении» (В редакции Законов Украины  N783-XIV от 30.06.99, N2509-IV от 05.04.2005, N3260-IV от 22.12.2005, N3421-IV от 09.02.2006, N760-V от 16.03.2007, N1026-V от 16.05.2007)

Я
на эту букву в нашем словаре нет записей. Но это пока.Топливные брикеты - перспективное направление, особенно для еще не освоенного производителями и поставщиками украинского рынка. Мы уверены-скоро это будет не азбука, а энциклопедия брикетирования.