Enerji Kaynağı Olarak Biokütle Materyallerinin Önemi
Briketleme İşlemi Yoluyla Çay Atıklarının Değerlendirilmesi

Prof. Dr. A.Demirbaş
KTÜ. Eğitim Fakültesi. Kimya Bölümü. Akçaabat, Trabzon
Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects,
Volume 21, Issue 3 February 1999 , pages 215 – 220


Özet

Çay atığı, 300 – 800 MPa’lık basınç altında 5–30 dakikalık sürelerle baskı ve kalıp yapmak için kullanılan laboratuar tipi ayarlı hidrolik bir preste ortam sıcaklığı ve arttırılan sıcaklıklar da briketlenmiştir. Yoğunluk ve nem içeriği üzerine briketleme basıncının etkileri ile farklı basınçlarda briketlerin sıkışma gücü incelendi. Sırasıyla optimum nem içeriği ve sıkışma gücü çay atığı örnekleri için; %15–18 ve 36.2–37.1 MPa’da gerçekleştiği tespit edildi. Çay atığının briket yoğunluğu üzerine zaman ve briketleme sıcaklığının etkileri de belirlenmiştir.


Deney

Çay atığı örnekleri, Türkiye’de Doğu Karadeniz Bölgesinden temine dildi. Atmosfer koşullarında kurutulmuş örnekler, 1.0 mm’lik deliklere sahip eleklerden geçmesi için bir Thomas-Wiley değirmeninde öğütüldü. Örneklerin kimyasal ve yapısal analizleri Tablo 1’de verilmiştir.

Çay atığı örnekleri 300–800 MPa’lık basınç altında 5–30 dakikalık sürelerde, (25 mm ID x 60 mm yüksekliğinde veya 13 mm ID x 40 mm yüksekliğinde) baskı ve kalıp yapmak için kullanılan laboratuar tipi ayarlı bir Shimatzu hidrolik presinde ortam sıcaklığı ve arttırılan sıcaklıklarda briketlendi. Elde edilen briketlerin şekli silindirikti. Briketlerin kalıcılığını değerlendirmek için kalıptan alınır alınmaz boyları ölçüldü ve sonra üç gün süreyle atmosfer koşullarına (dış ortama) maruz bırakıldı ve tekrar ölçümlendikten sonra iki hafta süreyle dış ortamda bırakıldı. Briketlerin sıkışma gücü TS 24’ün modifiye bir versiyonu yoluyla belirlendi. Bir seri denemede, cilt materyali olmaksızın briketlerin sıkışma gücü üzeri ne briketleme basıncı ve örneklerin farklı nem içeriklerinin etkilerini belirlemek için yapıldı. Ayrıca bir seri testte oluşan briketlerin; tutuşabilirliği, suya karşı dirençleri, nem içerikleri ve yoğunluklarını belirlemek için yapıldı.

Tablo 2
Briket yoğunluğu (gr x cm-3) üzerine briketleme basıncının etkisi


Tablo 3
Çay atığından elde edilen briketlerin sıkışma gücü (MPa) üzerine
 briketleme basıncının etkileri


Tablo 4
800 MPa’lık basınç altında
çay atığının yoğunluğu (gr x cm
-3) üzerine
sıcaklığın etkisi


Tablo 5
800 MPa’lık basınç altında
Briketin yoğunluğu (gr x cm-3) üzerine sıkıştırma zamanının etkisi



Sonuç

Bu çalışma çay atığının cilt materyali olmadan tek başına kullanılabileceğini gösterdi. Briket kalite kontrolü için; yoğunluk, nem içeriği ve sıkışma gücü gibi fiziksel parametrelerin en ideal kalite göstergeleri olduğu tespit edildi. Testler, çay atığının 400–800 MPa aralığında pres uygulanan normal balyalardan, 4–6 kat daha yoğun sıkıştırılabilir ve kalıcı olduğunu göstermiştir. Çay atığı briket yoğunluğunun artması ile ateşlenebilirliği azalmıştır.

Bir materyalin hacmindeki azalmada bazı teknolojik yararlar sağlar şöyle ki materyal, mevcutlardan daha ekonomik olarak taşınabilir ve depolanabilir.

Tarımsal ürün atıklarından elde edilen briketlerinin diğer katı yakıtlara göre bazı üstünlükleri

1.Yenilenebilir bir enerji kaynağı olup çevre ile dosttur
2.Diğer katı yakıtlardan daha ekonomik ve ucuzdur
3. Termal ısı değerleri çoğunlukla 4000 Kcal/Kg aralığındadır
4.Sülfür ve diğer zararlıları içermediğinden dolayı kirlilik (ve zehirlenme) yapmaz
5.Kül içerikleri çoğunlukla %2–5 aralığında olup, yanma esnasında külleri uçuşmaz
6.Yüksek yoğunlukları nedeniyle yüksek ısı verimliliği ve sabit bir kalite sunarlar
7.Boyutları taşıma için idealdir
8.Birkaç farklı tarım ürünü, ihtiyaç duyulan Kcal/Kg hesabı yapılarak atığı birlikte briketle me işlemine tabi tutulabilir
9.Diğer katı yakıtlarla karşılaştırıldığında daha üniform bir yanma sağlarlar
10.briketler yüksek Pazar (ve ihracat) potansiyeline sahiptir.




Briket örnekleri

Enerji Düzeyi ve Kül İçeriği Dikkate Alınarak

Briketleme İşlemi İçin Kullanılan Bazı Önemli Tarımsal Atıklar

Tarımsal Atıklar
Cal./Kg.
Kül İçerikleri
(%)

Yerfıstığı Kabuğu

4524 K.

3.80

Küspe

4380 K.

1.80

Hint Tohumu Kabukları

3862 K.

8.00

Hızar Tozu

3898 K.

8.20

Pamuk sapları/yongaları

4252 K.

3.00

Bambu tozu

4160 K.

8.00

Bambu odunu

4707 K.

0.90

Kahve kabukları

4045 K.

5.30

Tütün atığı

2910 K.

31.50

Çay atığı

4237 K.

3.80

Çeltik samanı

3469 K.

15.50

Hardal sapları

4200 K.

3.40

Hardal kabuğu

4300 K.

3.70

Buğday samanı

4100 K.

8.00

Ayçiçeği sapları

4300 K.

4.30

Hint keneviri atığı

4428 K.

3.00

Palmiye kabuğu

3900 K.

4.90

Soya fasulyesi kabuğu

4170 K.

4.10

Şeker kamışı

3996 K.

10.00

Ağaç kabukları

1270 K.

4.40

Orman atıkları

3000 K.

7.00

Hindistan cevizi lifleri

4146 K.

9.10

Çeltik kabukları

3200 K.

19.20

Odun yongaları

4785 K.

1.20


 (Kaynak: http://www.jkbriquettingplant.com/projectproducts.htm)
<>   
          
             

 

Örnek bir briketleme ünitesi


Kamil Engin İSLAMOĞLU
Ziraat Mühendisi
 E-Mail

Kaynak: A.Demirbaş.1999. Evaluation of Biomass Materials as Energy Sources: Upgrading of Tea Waste by Briquetting Process. Karadeniz Technical University. Educational Faculty. Akcaabat, Trabzon, Turkey.  Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, Volume 21, Issue 3 February 1999 , pages 215 – 220.
Konuyla ilgili uygulamaları anlatan kaynaklar:
http://www.fao.org/docrep/t0275e/T0275E07.htm#Chapter%2015.Briquetting%20in%20India
http://www.biomass-briquette.com/biomass-briquette-line.htm
http://www.satglobal.com/briqplant.htm
http://www.indiamart.com/fluidcon-boilers/
http://www.harshadengineering.com/briquetting.htm
http://www.rictec.com.sg/briquetting/dust-briquetting.php
http://www.rictec.com.sg/briquetting/briquetting-machine.php
http://www.radhegroup.com/briquettingplant.htm
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=1692694
http://www.cheric.org/research/tech/periodicals/vol_view.php?seq=72131
http://www.informaworld.com/smpp/content~content=a713848645~db=all~order=page
http://www.ingentaconnect.com/content/tandf/ueso/1999/00000021/00000003/art00001;jsessionid=d3w3do34nd7l.alice?format=print
http://www.sustainableresources.org/sr2003/pdf/preconf_briquetting.pdf
http://www.thesustainablevillage.com/products/prod_category.html
http://www.chardust.com/Indian_Machines.htm#
http://www.jkbriquettingplant.com/projectproducts.htm
http://www.briklis.cz/commodity/for-wood/briquetting-lines/brisur.html
http://news.thomasnet.com/fullstory/540926



Ana Sayfa