Veĺmi často sa pri demoláciách budov stretávame s problémom zhodnocovania dreveného odpadu. Katedra výrobnej techniky dostala za úlohu riešiť tento problém s analýzou a návrhom konštrukcie mobilného dezintegračného komplexu pre konkrétneho zadávateĺa. Pri asanácii budov vzniká drevený odpad rôzneho...
| Veĺmi často sa pri demoláciách budov stretávame s problémom zhodnocovania dreveného odpadu. Katedra výrobnej techniky dostala za úlohu riešiť tento problém s analýzou a návrhom konštrukcie mobilného dezintegračného komplexu pre konkrétneho zadávateĺa.
Pri asanácii budov vzniká drevený odpad rôzneho druhu. Jeho spracovanie je sťažené tým, že býva je veĺmi heterogénny, znečistený, kontaminovaný a jeho odvoz do spaĺovne je pomerne drahý. Preto sa hĺadajú rôzne alternatívy zhodnotenia tohoto odpadu. Uvedený odpad je možné zhodnotiť tak materiálovo, aj energeticky. Základom pre výber vhodného variantu by mala byť ekologické a ekonomické kritérium. Nech už sa rozhodneme pre využitie odpadu ako sekundárnej suroviny, alebo pre využitie energetickej hodnoty odpadu, takmer vždy musíme odpad upravovať. A to hlavne z hĺadiska čistoty a z kĺadiska veĺkosti frakcie. Ako najschodnejšia alternatíva spracovania sa javí drevený odpad drviť, triediť a potom vyrábať z neho brikety, drevocementové dosky či tvárnice, alebo aplikovať kombináciu týchto produktov. Zadávateĺ požadoval projekt zariadenia, ktoré bude produkovať tak štiepku vhodnú pre materiálové zhodnotenie (pre výrobu drevocementových dosiek a tvárnic) a energetické zhodnotenie, ako aj drvinu vhodnú pre výrobu zhutnených palív (brikety, pelety, výlisky) (tab. 1) Požadovaná kapacita linky je spracovanie 5000 ton/rok odpadového dreva. Uvažujeme s počtom hodín práce stroja H za obdobie 4 rokov, 260 pracovných dní a 8,5hodinovom pracovnom dni (jednosmenná prevádzka). Potom dostaneme požadovanú hodinovú kapacitu zariadenia približne 2300 kg. Kombinatorika riešenia Mobilná dezintegračná jednotka (MDJ) s dvoma drvičmi triedičom a pásovými dopravníkmi Táto alternatíva zahŕňa v sebe klasické usporiadanie strojov v drviacej linke. Podrvená frakcia z prvého drviča prechádza triedičom v ktorom sa vytriedi. Vyhovujúca frakcia prepadne cez sito triediča a opúšťa linku. Veĺká, nevyhovujúca frakcia je dopravníkom dodávaná do druhého drviča, kde po podrvení a preniknutí cez sito drviča opúšťa linku. Doprava spracúvaného a spracovaného materiálu je zabezpečená pásovými dopravníkmi. Výhody: - rovnomerné rozloženie strojov na návese, - pomerne jednoduché riadenie drviaceho procesu (pre prípad zahltenia 2. drviča). Nevýhody: - veĺký počet strojov zúčastňujúcich sa na procese drvenia, a teda vyššia cena zariadenia, - veĺké nároky na zastavaný priestor. Mobilná dezintegračná jednotka (MDJ) s jedným drvičom, triedičom a pásovými dopravníkmi V tomto prípade riešenia mobilného drviaceho zariadenia sa počíta len s jedným drvičom. Princíp činnosti spočíva v tom, že podrvená frakcia prechádza do triediča. Po vytriedení rozmerovo vyhovujúca frakcia prepadne cez sito triediča a opúšťa linku. Veĺkorozmerová frakcia sa dopravníkmi vracia späť do drviča. Proces drvenia prebieha do vtedy, pokiaĺ celý objem frakcie prepadne sitom drviča a opustí linku. Rôzne veĺkosti vyseparovaných frakcií je možné dosiahnuť tak, že sitá v jednotlivých sekciách v triediča budú mať rozdielne oká. Výhody: - použitie len jedného drviča, čím sa znížia náklady na stavbu zariadenia, - nižšia hmotnosť zariadenia, - malé stavebné rozmery. Nevýhody: - zníženie výkonu drvenia, - spätný dopravník je mimo stavebných rozmerov návesu. Pred drvením zmontovať dopravníky na mieste spracovania odpadu. Mobilná dezintegračná jednotka (MDJ) s dvoma drvičmi a pásovými dopravníkmi Drvenie na tomto zariadení prebieha ako pri variante 1, ale s tým rozdielom, že toto zariadenie pracuje bez bubnového triediča, ktorý má veĺké stavebné rozmery. Triedič je nahradený dopravníkom so sitovým pásom cez ktorý prepadne vyhovujúca frakcia drveného odpadu. Odpad veĺkej frakcie pokračuje ďalším dopravníkom do druhého stupňa drvenia. Výhody: - zariadenie pracuje bez bubnového triediča, teda nižšia cena drviaceho komplexu, - menší stavebný priestor, - používajú sa 3 dopravníky, čo je o jeden menej ako v predchádzajúcich prípadoch. Nevýhody: - možnosť zahltenia sitového pásového dopravníka. Mobilná dezintegračná jednotka (MDJ) s dvomi drvičmi bez triediča V tomto prípade je na dezintegračnom zariadení vynechaný triediaci stupeň. Obidva stupne drvenia sú uložené nad sebou. Podrvený drevený odpad opúšťa zariadenie jedným pásovým dopravníkom. Výhody: - najmenší počet zariadení pre spracovanie odpadu, najnižšia cena zariadenia, - malý stavebný priestor zariadenia. Nevýhody: - veĺká pravdepodobnosť zahltenia druhého stupňa drvenia. Výber optimálneho variantu Po zvážení všetkých výhod a nevýhod jednotlivých alternatív sme sa so zadávateĺom rozhodli pre výrobu alternatívy č. 2, s jedným drvičom a triedičom. Dôvodom pre toto rozhodnutie boli nízke investičné náklady a s tým spojené nízke náklady na jednotku produkcie, vysoká prevádzková spoĺahlivosť, jednoduchá možnosť regulácie frakcií. V súčasnom období je ukončená výroba MDZ. Na zariadení prebehli úspešne funkčné skúšky a zariadenie sa pripravuje na dlhodobú prevádzku. Ekonomická efektívnosť Cieĺom projektu bolo vykonať aj ekonomickú efektívnosť výroby štiepok, resp. drviny pre brikety podĺa zadaných variantov zadávateĺa. Na našom pracovisku sme vypracovali originálny matematický model pre výpočet výrobných nákladov. V matematickom modeli sú zohĺadnené investičné náklady na nákup technológie, náklady na energiu, prípadný leasing, odpisy strojov a budov, všetky režijné náklady (mzdy pracovníkov, doprava, náklady na suroviny, obal, prenájom budov) a iné náklady. Všetky náklady sú prepočítané na jednotku produkcie. Takže pri známej ročnej produkcii štiepok, resp. výrobe drviny a brikiet, ako aj predajných cenách uvedených produkcií vieme vypočítať rentabilitu toho ktorého sortimentu. Na základe vykonaného ekonomického rozboru môžeme konštatovať, že najnižšie celkové výrobné náklady (0,3541 Sk/kg) sú pri realizácii variantu č. 1 výroba štiepkov, čo je aj logické vzhĺadom na strojno-technologickú, energetickú a ekonomickú náročnosť, ktorá je najmenšia. Je treba ale pripomenúť, že v tomto variante sa realizuje najnižšia pridaná hodnota, čo nie je veĺmi vhodné pre predpokladaný perspektívny rast. Za predpokladu, že zámerom spracovateĺa bude aj výroba brikiet, je využitie linky najekonomickejšie pri jej plnom zameraní sa na ich výrobu (1,0608 Sk/kg) variant č. 4. Takýto výsledok sa dal očakávať, nakoĺko je strojno-technologické zariadenie využité vzhĺadom na výkon linky maximálne. Pri tomto variante sa dosahuje aj najväčší zisk. Výsledok ekonomického rozboru je uvedený v tabuĺke 2. #197#ubomír Šooš, #197#udovít Kolláth, Strojnícka fakulta Slovenskej technickej univerzity, Košice |
