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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pellets aus Säge- und bzw. oder zerkleinerten Hobelspänen für Heizzwecke durch Verpressen beispielsweise in einer Ringoder Flachmatrizenpresse.
Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen stellt Holz als Basis für die in Rede stehenden Pellets eine relativ kurzfristig erneuerbare Energiequelle dar. Auf Holz kann in vielen Ländern zurückgegriffen werden. In der holzverarbeitenden Industrie fallen grosse Mengen an Sägenebenprodukten an. So ist ein Baumstamm nur etwa zu 60 % seines Volumens zu einer Hauptware, z. B. einem Kantholz, umzusetzen. Die restlichen 40 % sind im weitesten Sinn als Abfall zu beziehen. Darunter fallen in erster Linie Säge- und Hobelspäne, die einen sehr geringen Marktwert besitzen, jedoch in Form von Pellets eine Steigerung in der Wertschöpfung erfahren.
Im Vergleich zu Erdöl als Brennstoff ist eine Heizung mit einem Biobrenner ebenso gut regelbar und die Nachforderung von Pellets aus einem Vorratsraum erfolgt störungsfrei und kontinuierlich. Der Heizwert von zwei Kilo Pellets entspricht etwa jenen von einem Liter Heizöl extra leicht. Die Lagerung von Pellets ist ohne besonderer Sicherheitseinrichtungen möglich, es erfolgt keine umweltgefährdende Schädigung, wenn Pellets verschüttet werden und ebenso keine Geruchsbelästigung. Somit können Pellets als vollwertiger und äusserst sinnvoller Ersatz für fossile Brennstoffe angesehen werden.
Es sind Herstellungsverfahren für Pellets bekannt, bei welchen Hobelspäne nach Durchlaufen eines Schwergutabschneiders in einer Hammermühle zerkleinert und sodann mit Sägespänen vermischt werden. Um das Verpressen zu erleichtern wird das Gemisch durch Wasserzugabe erweicht. Die Herstellung der Pellets erfolgt in einer Ring- oder Flachmatrizenpresse. Anschliessend werden die Pellets getrocknet und in Silos gelagert.
Ein nicht unerheblicher Nachteil der Pellets liegt darin, dass sie bei Kontakt mit Wasser innerhalb kürzester Zeit zu einem Brei aufquellen und dadurch zu Heizzwecken nicht mehr verwendet werden können. Um auch nur kurzzeitigen Kontakt mit Regen zu vermeiden, sind aufwendige Vorkehrungen für den Transport notwendig. Bei der Lagerung beim Endverbraucher muss
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ebenfalls genauestens darauf geachtet werden, dass Wasserkontakt jedweder Art vermieden wird. Eine Lagerung im Freien unter Dach kommt deshalb kaum in Frage. Die Abriebfestigkeit der Pellets ist derzeit ebenfalls noch nicht zufriedenstellend. Besonders durch den Transport und die damit verbundene Manipulation der Pellets entsteht eine nicht unerhebliche Menge an Feingut, das sich negativ auf die Verbrennung auswirkt.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass das Angebot und die Nachfrage nach Pellets über das Jahr gesehen nicht synchron gehen. Säge und Hobelspäne fallen in den Betrieben das ganze Jahr über laufend an. Im Gegensatz dazu werden die Pellets hauptsächlich in der Heizperiode benötigt, die restliche Zeit des Jahres ist die Nachfrage eher gering. Es werden also über den Sommer in den Betrieben grosse Lagerkapazitäten benötigt, die bei den herkömmlichen Pellets nur in Form von feuchtigkeitsgeschützten Silos möglich sind. Bei einer grossindustriellen Produktion ist eine den anfallenden Mengen entsprechende Silokapazität (20. 000-30. 000 m3 Speichervolumen) wirtschaftlich nicht tragbar.
Diese Einschränkungen bewirken eine Verringerung der Konkurrenzfähigkeit gegenüber festen fossilen Brennstoffen, die eine kurzzeitige Feuchteeinwirkung problemlos überstehen.
Die Erfindung zielt darauf ab, Pellets so zu verbessern, dass sie gegen Feuchtigkeitseinflüsse im normalen Ausmass resistent sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Säge- und bzw. oder zerkleinerten Hobelspäne in einem Behälter auf 160 bis 1800C erhitzt und mit 10 bis 20 bar bei gleichzeitiger Durchmischung unter Druck gesetzt werden und dass das Material nach einer Verweilzeit von etwa 10 bis 15 Minuten aus dem Behälter ausgetragen und sodann verpresst wird. Es wird dadurch genau das erreicht, was bei der Holzschlifferzeugung für Zellulose für die Papierindustrie von Nachteil bei Pellets jedoch von entscheidendem Vorteil ist. Durch das erfindungsgemässe Verfahren erfolgt eine Hydrophobierung, Verharzung oder Verhornung von Zellulosefasern, die dadurch einen Schutzmantel gegen äussere Einflüsse wie Feuchtigkeit aber auch Abrieb tragen.
Durch die erfindungsgemässe Vorbehandlung entstehen Pellets, die bei gleich grossem Pressdruck eine höhere Formsta-
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bilität bzw. eine höhere Dichte (um ca. 100 kg/m'') aufweisen bzw. kann der Pressdruck und damit der Energieaufwand beim Verpressen für gleiche Festigkeit der Pellets herabgesetzt werden. In jedem Fall ist die Formstabilität auch bei Feuchtigkeitseinwirkung wesentlich höher, sodass die Lagerung auch für mehrerer Monate im Freien, beispielsweise unter einem Flugdach ohne Qualitätsverlust möglich ist. Infolge der höheren Formstabilität ist auch der Abrieb geringer, sodass weniger Staub anfällt. Durch das Verfahren wird die Brennbarkeit in keiner Weise negativ beeinträchtigt.
Bemerkenswert bei diesem Verfahren ist, dass keine chemischen Zusätze zur Verbesserung der Formstabilität und der Erhöhung der Resistenz gegen Feuchtigkeit erforderlich sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt den Ablauf der Pelletherstellung in Prinzipdarstellung.
Aus einem Silo 1 für Sägespäne und einem Silo 2 für Hobelspäne, letzterer unter Zwischenschaltung einer Mühle 3 wird im Behälter 4 gespeist. Das Gemisch wird im Behälter 4 durch Dampf über das Rohrleitungssystem 5 und die Düsen 6 auf eine Temperatur von 160 bis 180 C gebracht. Der Behälter 4 steht unter Druck von 10 bis 20 bar. Ein Rührwerk 7, das von einem Elektromotor 8 angetrieben wird, sorgt für die gute Durchmischung. Nach einer Verweilzeit von 10 bis 15 Minuten gelangt die nunmehr dunkelbraun verfärbte und Lignin als Schutzmantel der Zellulosefasern aufweisende Mischung in eine Matrizenpresse 9, deren von einem Motor 10 angetriebenen Walzen 11 die Mischung durch ein Sieb 12 drückt. Es entstehen Pellets mit den Eigenschaften gemäss der Erfindung. Die Pellets werden über eine Fördereinrichtung 13 abtransportiert und können auch im Freien, z.
B. unter einer Überdachung, für längere Zeit gelagert werden.