DK152291B - Fremgangsmaade til fremstilling af halmbriketter - Google Patents

Description

DK 152291 B

- 1 -

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af briketter eller piller til fyringsformål af korn- eller stråhalm eller lign. cel-luloseholdigt affaldsmateriale under tilblanding af et bindemiddel og en komprimering, fortrinsvis ved streng- eller stempelpresning, ved et tryk, som kortvarigt bringer temperaturen i halmbriketten inden for et område mellem 75*C - 200*C.

Sådanne fremgangsmåder er kendt, fx. fra DK-patentskrift 148.119, hvor der anføres en fremgangsmåde til fremstilling af pressede halmbriketter til fyringsformål, der er ejendommelig ved, at der som bindemiddel anvendes vandholdigt slam, som indeholder organisk materiale, især slam fra spildevandsrensning eller biogasudvinding. Det er især bortskaffelse af slam ved hjælp af halmbriketter samt udnyttelsen af brændværdien af slammets organiske indhold, der anføres som det fordelagtige ved den anførte opfindelse, medens brikettens struktur eller formfast-hed tilsyneladende er underordnet. Det har da også vist sig at sådanne briketter ikke egner sig til transport, idet deres formfasthed lider af væsentlige mangler. Hyppigt smuldrer briketter ved den mindste fysiske belastning, fx. ved lagring i bunker.

Fra DK-patentansøgning 90/84 er det kendt at anvende et bindemiddel til stabilisering af brikettens formfasthed med henblik på transport over forholdsvis lange afstande. Bindemidlet ifølge denne ansøgning udgøres af flyveaske, som i forhold til andre kendte bindemidler er et billigt affaldsstof, som endda kan absorbere et let forhøjet vandindhold i halmen. Ulemperne ved anvendelsen af flyveaske er bl.a., at flyveaskens mineralindhold medfører et stort mekanisk slid på pressestempler og andre maskindele ved fremstillingen, samt at flyveaskens indhold af affaldsstoffer ikke er kontrollerbart med henblik på miljøforurenende stoffer. Dette gør det atter betænkeligt at anvende asken til gødskning.

Fra DK-patentansøgning 4471/81 kendes brændselsbriketter eller -piller, der som bindemiddel anvender stoffet tallbek i en mængde svarende til 1-10 vægt-%. Dette bindemiddel skulle ifølge ansøgningen forårsage, at briketten brænder med flamme. Ulempen ved dette bindemiddel er atter, at tallbek ikke sikrer brikettens formstabilitet tilstrækkeligt til, at briketterne kan transporteres over lange afstande.

- 2 -

DK 152291B

Da tallbek er et olieagtigt produkt med et indhold af høje fedtsyrer, harpikssyrer, estere og uforsæbebare stoffer, samvirker dette stof ikke godt med pressen under fremstillingen af briketterne eller pillerne, idet tallbek, som først bliver tyndtflydende ved 80* - 90*C, klistrer til under afkølingen og sætter sig fast i matricen og på kølestrækningen. Endelig skal det anføres, at tallbek er et materiale, som skal indkøbes, hvilket hyppigt vil belaste en nations betalingsbalance.

Det er endvidere kendt, at anvende lignosulfonat under handelsnavnet WAF0LINR som bindemiddel. Dette stof giver dårligt sammenhængende briketter, som har let ved at smuldre. Endvidere har lignosulfonat et svovlindhold på ca. 5%, hvorfor anvendelsen af lignosulfonat medfører forøget svovlemission.

Fælles for de kendte bindemidler er, at de alle kræver, at halmens vandindhold ligger mellem 12% - 16%, altså meget tørt halm. Under de nordeuropæiske klimaforhold vil en tørring til et sådant lavt vandindhold sjældent kunne finde sted på marken inden indsamling af halmen, og det har da også vist sig, at størstedelen af den halm, som anvendes til briketpresning, først skal tørres, inden det anvendes til briketter.

Denne tørring er i sig selv energiforbrugende og forholdsvis omkostningskrævende, hvorfor det totale energiudbytte af halmen derved sænkes.

Det er den foreliggende opfindelses opgave at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af briketter eller piller af halm eller lignende celluloseholdige affaldsstoffer med et vandindhold, som gerne må være større end 16%, under anvendelse af et bindemiddel, således at der sikres en strukturstabil briket, som kan transporteres over lange afstande, samt at dette bindemiddel ikke må besidde bivirkninger i form af fx. forøget slid på pressestempel og matrice eller rumme railjøfor-urenende stoffer. Endvidere skal bindemidlet sammen med brændslet kunne indgå i et kredsløb inden for landbruget, hvor fx. asken fra forbrændingen kan anvendes som gødningstilskud.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at der som bindemiddel tilblandes halm og lignende affaldsmateriale fra bælg- og/eller proteinplanter. Bælg- og proteinplanters halm har et proteinindhold på mellem 30 - 40g/kg. Dette protein udnyttes under presningen ved den høje

... DK 152291 B

- 3 - temperatur sammen med vandindholdet i halmen, hvorved der fremkommer en koagulering af proteinerne, som derved binder halmbriketterne til en formstabil briket, som har en relativt stor modstandsdygtighed over for fysiske påvirkninger. Det væsentligste ved det anførte bindemiddel er dels, at det er muligt at anvende halm med op til 75% større vandindhold end hidtil, uden at det bevirker en ’kvalitetsforringelse af den fremstillede briket, og dels at det ikke medfører noget unormalt slid på pressestemplet eller matricen. Desuden ^virker bindemidlet i koaguleret tilstand smørende mellem halmen og matricen.

Ved forbrændingen af halmbriketterne dannes der aske, som ikke indeholder miljøforurenende stoffer, fx. i. form af tungmetaller, idet alle stoffer, som anvendes til fremstillingen af halmbriketterne, findes blandt overskudsproduktionen på et almindeligt landbrug. Dette gør det også naturligt at anvende asken til gødskning, hvorved det ses, at der tilvejebringes >et kredsløb for de stoffer, som indgår i briketterne.

Det har vist sig særlig hensigtsmæssigt som bindemiddel at anvende halm fra aarte- eller lupinproduktion. Derved nyttiggøres ligeledes den relativt store mængde bælgplantehalm, som fremkommer ved dyrkning af bælgplanter. I hyppigt dyrkede sorter ligger indholdet af råprotein mellem 30 - 40 g/kg halm. Bindemidlet skal for at virke effektivt tilsættes i en mængde på op til 10%, fortrinsvis 5%.

En særligt overraskende effekt af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, at halmens vandindhold kan ligge mellem 16% og 30%, hvilket hidtil har været prohibitivt for halmbriketpresning. Dette skyldes, at der ved briketpresning af fugtig halm dannes damplommer, som svækker briketterne og giver dårlig sammenhængsevne. Det større vandindhold kan formentlig forklares ved, at halmens vandindhold i forbindelse med bindemidlets proteinindhold danner en stabil binding.

Til belysning af opfindelsen skal der anføres et eksempel:

Halm med et vandindhold på 24% blev finskåret i en snittemaskine af typen FARMHAND til en snitstørrelse mellem 1 til 3 cm. I et blande-kammer tilblandes pulveriseret ærtehalm, hvorpå blandingen ledes til en ekscenterpresse af mærket C.F. Nielsen, hvilken presse har vist sig passende robust til halmbriketpresning. Virkemåden af og driftsforhol-

. DK 152291 B

- 4 - dene for en sådan presse er i øvrigt velkendte/ hvorfor en nærmere omtale udelades. De pressede briketter kommer ud af pressen i in lang streng med en temperatur på ca. 70* C og ledes langs en køles trækning til lagringspladsen/ hvor briketterne brækker af ved frit fald.

De frembragte halmbriketter har et tørstofindhold på ca. 92% med en brændværdi på omkring 4310 kcal/kg eller 18045 kJAg· De anførte værdier er meget usikre, idet de afhænger stærkt af årstid, klima, sort og jordbundsforhold.

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af briketter eller piller til fyringsformål af korn- eller stråhalm eller lign: celluloseholdigt affaldsmateriale under tiIblanding af et bindemiddel og en komprimering, fortrinsvis ved streng- eller stempelpresning, ved et tryk,, som kortvarigt bringer temperaturen i halmbriketten inden for et område mellem 75*C - 200 *Cf kendetegnet ved, at der som bindemiddel tilblandes halm eller lignende affaldsmateriale $ra bælg- og/eller proteinplanter.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som bindemiddel anvendes formalet halm fra ærte- eller lupinproduktion.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at bindemidlet tilsættes i en mængde på op til 10%, fortrinsvis 5%.

4. Fremgangsmåde ifølge kravene 1 - 3, kendetegnet ved, at halmens -vandindhold ligger mellem 16% og 30%, fortrinsvis mellem 18% og 23%.