A pályázat és az eddigi eredmények bemutatása AGROmashEXPO, AgrárgépShow 2014 Budapest, 2014. január. 29. - február. 1. „Lágyszárú növények szármaradványainak aprítása, darálása, tisztítása.” A pályázat és az eddigi eredmények bemutatása A projekt azonosító száma: GOP-111-11-2012-0137. Az előadást összeállította: dr. Német Béla, ny. egyetemi docens TeGaVill Kft., PTE, Fizikai Intézet drnemetbela@gmail.com A pályázat honlapja: www.drnemetbela.hu AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása A pályázó cég A komlói TeGaVill Kft. 80-85 főt foglalkoztató középvállalkozás. Nagy hagyományokkal bír ilyen gabonatechnikák terén, mint a tisztító-, szárító-, tároló-, uszálytöltő-, keverő- technika. Tevékenysége kiterjed a betakarítástól a feldolgozásig, a tervezéstől a kivitelezésig. Szárító torony Uszálytöltő Tisztító gép AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Piaci helyzet A lágyszárú növények (búza, rozs, árpa, triticale, kukorica, szója, repce, napraforgó, nád) nagyüzemi, gépesített, intenzív termesztés technológiája csak a magtermésre „koncentrál” (gabona magok, kukorica mag, olajos magvú növények magja). Nagy jelentősége lenne a növényi szármaradványok állattartás terén, különösen pedig energetikai célból történő felhasználásának. Megfelelő minőségű előkészítő gépek, rendszerek azonban csak speciális célokra állnak rendelkezésre. Komoly igények vannak 1.1. Állattartó telepi (biogáz üzemi) felhasználásra 1.2. Almozás, kertgazdálkodás terén 1.3. Tüzelőanyag célú felhasználás terén AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása K+F+I+D pályázat 2012-ben a TeGaVill Kft. piacorientált kutatás-fejlesztést ösztönző GOP-1.1.1. pályázaton támogatást nyert el, új, piacképes termék rendszer előállítására. A megvalósítás során az alapkutatások a VM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet munkatársaira hárulnak, az ipari kutatást és a kísérleti fejlesztést pedig a TeGaVill Kft. szakmai gárdája végzi. A projekt azonosító száma: GOP-111-11-2012-0137., címe pedig: „Lágyszárú növények komplex feldolgozási rendszerének kifejlesztése széleskörű mezőgazdasági, ipari és agroenergetikai felhasználás érdekében”. AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Célkitűzésünk -1 Egy olyan géprendszert kell megvalósítani, amely a szántóföldről betakarítható - búzaszalma, rozsszalma, energiafű, triticale, - repce-, kukorica-, napraforgó- szója szár. szármaradványaiból készült bálákat képes legyen fogadni és feldolgozni. Továbbá tetszőleges formájú (henger, szögletes) és méretű (közepes, nagy) bálából lehetőség legyen előállítható: - egyrészt durvább apríték (4-7 cm), továbbá tisztított finom darálék(1,5-2,5 cm) finom növényi „por” (0,2-0,5 cm). AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Célkitűzésünk -2 Különböző (4-5 féle) felhasználási területen alkalmazható rendszerek Moduláris felépíthetőségében gondolkodtunk, hogy minél piacképesebbek legyenek az egyes egységek. A bála formájától, állagától függően - az aprítási teljesítmény legyen: 1,0-1,5 tonna/óra, - az elektromos energiafogyasztás legyen: 20-30 kWh/tonna Ekkor az aprítás, darálás fajlagos költsége: 800-1200 Ft/ton. A megvalósítás során a VM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet munkatársai végzik az alapkutatásokat, az ipari kutatás és a kísérleti fejlesztés pedig a TeGaVill Kft. szakmai gárdájára hárul. AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

A teljes rendszer fő moduljai 1. Vízszintes tengelyű hengeres durva aprító (két-hengeres, háromhengeres) + rosták + csigás kihordó. 2. Dézsás durva aprító + csigás kihordó, 3. Pneumatikus szállítógép, nagyobb darabok leválasztó egysége, 4. Finom daráló + rosták, 5. Pormentesítő rendszer (porleválasztó ciklon, porleválasztó csigás adagoló) 6. Opciók: Ideiglenes tárolótartályok apríték, darálék, finom növényi por számára. Bigbag töltő apríték, v. darálék gyűjtésére. AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

A teljes rendszer és a felhasználás blokksémája AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Tervezett felhasználások 1. Tüzelőanyag lehet 0,5-3 MW teljesítményű automatizált kazánba. 1. Végfelhasználásra kerülhet kertészetekbe takaró anyagnak. 2. Alapanyag lehet agropellet készítéséhez. 3. Ha a darálék kellően kis méretben kerül alomnak sertés, szarvasmarha alá, akkor az ilyen almostrágya nem igényel további aprítást, így adagolható a biogáz üzemben a hígtrágyához. 4. Harmadik generációs bioetanol üzemben alkalmas a hidrolizáló, gőzrobbantásos előkészítőben arra, hogy ezáltal jelentős felületnövelés történjen. Így előkészített lignocellulóz anyagból a cukrok könnyen hozzáférhetők az erjesztő gombák számára. 5. Ipari üzemekben szalmapapír, kompozit anyag, hőszigetelő anyag, falburkoló, stb. készíthető belőle. AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Újdonságtartalom A bálabontó, az aprító, a továbbító és a porszűrést biztosító részegységeknél az alábbi újszerű, energianyereséget nyújtó elveket kívánjuk alkalmazni: - bontás és aprítás egy menetben, - kétlépcsős aprítási elv, (durva aprító, finomító aprító – cél: hosszabb szálak kizárása, - éles, késes vágószerkezetek, szögben hajlított, egyedi vágóelemek alkalmazása, - igen nagyszámú vágóelem alkalmazása (mozgó-álló pengék), - nagy vágófelületű hengerek, megnövelt (többszörös) rostafelület alkalmazása, - több (2-3), teljes bálakeresztmetszetet lefedő bontóhenger alkalmazása, - optimális fordulat–előtolás arány kialakítása, - motor és anyagparaméterek mérése alapján történő vezérlés alkalmazása, - különös gonddal történő porszűrés, porleválasztás biztosítása. AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Optimalizálás 1. Optimalizálni kívánjuk az - aprítási teljesítményt [tonna/óra], - fajlagos elektromos energiafelhasználást [kWh/t] 2. Folyamatos, tartós üzemvitelt kívánunk megvalósítani a kés típus kedvező megválasztásával, azok elrendezésének, távolságának, a vágási fordulatszámnak a beállításával, figyelembe véve a géprezonanciát és a késkopást. 3. Minimalizálni kívánjuk az aprítás, darálás, tisztítás hosszú távú költségeit. AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Gantt-diagram AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Külföldi berendezések A következő külföldi bálabontó berendezések terjedtek el: Silofarmer (SiloFarmer.com ), Supertino (Supertino.it ), Teagle (http://www.teagle.co.uk/ ), Annovi (www.annovireverberi.it ), Jeulin (http://www.reco.co.uk/ ), Kuhn (http://www.kuhn.co.uk/ ), Belair (http://www.jf-stoll.com/ ) Kverneland (http://ien.kverneland.com/ ) Agronic (http://www.agronic.fi/) Audureau, Euromark, Kellagri, Straumann, AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Értékesítési terv AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Ezután következik a megvalósítás AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Két vízszintes hengeres aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 2 hengeres aprító Látványtervek AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 2 hengeres aprító Első változat AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Az aprító kései, és a szétválasztás nélküli apríték 2 hengeres aprító Az aprító kései, és a szétválasztás nélküli apríték AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Három vízszintes hengeres aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 3 hengeres aprító Első változat AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Továbbfejlesztett változat 3 hengeres aprító Továbbfejlesztett változat AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Álló kések, hengerre szerelt kések 3 hengeres aprító Álló kések, hengerre szerelt kések AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

22 mm-es, 30 mm-es, 40 mm-es cserélhető rosták 3 hengeres aprító 22 mm-es, 30 mm-es, 40 mm-es cserélhető rosták AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Rostacsere--->, Csigás kihordó 3 hengeres aprító Rostacsere--->, Csigás kihordó AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Hosszú asztal a folya-matos adago-láshoz 3 hengeres aprító Hosszú asztal a folya-matos adago-láshoz AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 3 hengeres aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 3 hengeres aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Vízszintes hengeres dézsás aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 Dézsás késes aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

A fejlesztés eredményei -1 Dézsás késes aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Következik a rendszer többi része AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1

Pneumatikus szállítógép AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Pneumatikus szállítás ----darabos leválasztó Szívó ventilátor --> AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Leválasztás folyamatban Pneumatika Leválasztás folyamatban Leválasztott darabos anyag AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

A fejlesztés eredményei - 2 Hengeres finom aprító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Finom aprító <--- Szívó ventilátor + aprító Szívó ventilátor + Nyitott aprító  AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Rosta felülről, oldalról és az elszívó csatorna Finom aprító Rosta felülről, oldalról és az elszívó csatorna AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

A fejlesztés eredményei - 2 Ferde tisztító Tisztító rostélya Ciklon és a Ferde rostélyos, csigás tisztító AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Zsákos porszűrő Finom növényi por és ásványi por leválasztás Ciklon és zsákos porszűrő AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Finom apríték és finom növényi por gyűjtők Kitároló tartályok Finom apríték és finom növényi por gyűjtők AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Vizsgálati eredményeink AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Búzaszalma apríték porleválasztás nélkül; Alapanyag: 370 kg-os szögletes bála. Durva aprító: Három hengeres; Rosta lyuk átmérő: 25 mm AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Búzaszalma apríték porleválasztás után. Alapanyag: 370 kg-os szögletes bála Durva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm Finom aprító: Egy hengeres. Rosta lyuk átmérő: 15 mm AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása „Növényi por” Búzaszalmából. Alapanyag: 370 kg-os szögletes bála Durva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm. Finom aprító: Egy hengeres. Rosta lyuk átmérő: 15 mm. Növényi és ásványi porleválasztás után AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Rozsszalma apríték porleválasztás nélkül. Alapanyag: 345 kg-os szögletes bála. Durva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Repceszár apríték porleválasztás nélkül. Alapanyag: 340 kg-os szögletes bála Durva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

Szármaradványok aprítása, darálása Kukoricaszár apríték porleválasztás nélkül. Alapanyag: 145 kg-os hengeres bála. Durva aprító: Három hengeres, Rosta lyuk átmérő: 25 mm AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

A fejlesztés eredményei - 2 Tisztítási frakciók A kukorica szármaradványaiból készült henger bálák durva aprítását követően, az aprítékon túl, jelentős mennyiségű darabos részt lehetett leválasztani. Ezt magtisztítóval törtszemre, szárdarabokra és csutka darabokra sikerült tovább szelektálni. Célszerű ezek további felhasználására is gondolni. AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Műszaki eredmények A célkitűzések teljesülnek. A bála formájától, állagától függően - az aprítási teljesítmény: 1,0-1,5 tonna/óra, - az elektromos energiafogyasztás: 20-30 kWh/tonna , - Ekkor az aprítás, darálás fajlagos költsége: 800-1200 Ft/tonna. AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

A felhasználás lehetséges területeinek részletezése AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Az előállítani kívánt terméknek megfelelően lehet modul elemekből összeállítani a kívánt rendszert. Ezek a termékek a következők lehetnek: 1. Tüzelőanyag (durvább apríték, ez mulcsként is használható) nincs különösebb higiéniai követelmény. 2. Alom (finom apríték, ez agrobrikett készítésére is használható) (szarvasmarha, sertés, ló, baromfi,..) Ilyen sorrendben nő a higiéniai követelmény 3. Pellet alapanyag (finom növényi por (2-5 mm)) 3. Alapanyag bio-üzemanyagok előállításához. 5. Alapanyag díszítő, hőszigetelő falburkolatok előállításához. AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Termék megnevezése: Tüzelőanyag (lehet mulcsnak is) Termék mérete: nagyobb méretű (40-70 mm) apríték. Alapanyagok: bálázott búza, rozs, repce, energiafű szalmája, kukorica, napraforgó bálázott szárdarabjai. A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító (rossz minőségű bála esetében dézsás aprító) + nagy lyukú rosta (akár 40 mm) + csigás kiadagoló + éklétrás, v. szállító szalagos továbbító a tüzelőberendezéshez Felhasználók: Ipari, mezőgazdasági célú fűtőkazán, gőzfejlesztő. A 1,5 tonna/órás aprítási teljesítmény akár 2,5 MW-os, automatizált apríték tüzelő is képes folyamatosan kiszolgálni AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Termék megnevezése: Alom (lehet brikett alapanyag is), mint Finom apríték (darálék) Termék mérete: (15-25 mm) Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája. A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító + kis lyukú rosta (15-20 mm) + csigás kiadagoló + éklétrás, v. szállító szalagos továbbító a finom aprítóhoz, porleválasztó ciklon, porleválasztó csigás adagoló + bigbag töltő. Felhasználók: Szarvasmarha, sertés, baromfi telep. Különösen ott, ahol van biogáz üzem is. A finom alomnak magas a nedvszívó képessége és az aprítékos trágya közvetlenül bevihető a fermentorba. Így nincs szükség trágyás szalma aprításra. AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Termékek neve: Pellet alapanyag (Ez a finom növényi por a finom apríték mellől lett leválasztva). Termék mérete: Finom növényi por (2-5 mm). Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája. Megjegyzés: A búza, rozs szalmából finom apríték előállítása és tisztítása során mindig keletkezik finom növényi por (22-25 % arányban). (A finom ásványi por ettől is le van választva). A rendszer egységei: Ugyanaz, mint a 2-es felhasználásnál Felhasználó: Kisebb pelletáló üzem. A finom növényi por „veszélyes hulladék”, de „megsemmisítéséhez célszerű” tüzipellet készítésére felhasználni. AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Termék megnevezése: Alapanyag, mint Finom apríték (darálék) folyékony, harmadik generációs bio üzemanyagok előállításához. Termék mérete: (15-25 mm) Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája. A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító + kis lyukú rosta (15-20 mm) + csigás kiadagoló + éklétrás, v. szállító szalagos továbbító a finom aprítóhoz, porleválasztó ciklon, porleválasztó csigás adagoló + bigbag töltő. Felhasználók: Harmadik generációs bioetanol előállító üzem, illetve pirolízis-olaj előállító üzem. AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

Aprítékok, darálékok felhasználási területei Termék megnevezése: Alapanyag díszítő, hőszigetelő falburkolatok előállításához. Termék mérete: (15-25 mm) Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája, stb. A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító + kis lyukú rosta (15-20 mm) + csigás kiadagoló + éklétrás, v. szállító szalagos továbbító a finom aprítóhoz, porleválasztó ciklon, porleválasztó csigás adagoló + bigbag töltő. Felhasználók: Építőiparban szalmapapír, kompozit anyag, hőszigetelő anyag, falburkoló. AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

A fejlesztés eredményei - 2 Vége a bemutatónak AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2

Folyik a kutató munkánk a további felhasználás érdekében AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei