Úvod do predmetu Komplexné využitie biomasy
Obsah prednášok: 1. BIOMASA LESNÝCH EKOSYSTÉMOV- ZDROJ SUROVÍN 2. BIOMASA LESA AKO POTENCIÁLNY ZDROJ POTRAVÍN A KRMOVÍN 3. VYUŽITEĽNÉ ZDROJE BIOMASY LESA PRE CHEMICKÝ PRIEMYSEL 4. ŤAŽBA ŽIVICE 5. BIOMASA LESA - ZDROJ SUROVÍN PRE FARMACEUTICKÝ PRIEMYSEL 6. ENERGETICKÉ VYUŽITIE BIOMASY 7. KONVERZIE BIOMASY NA PALIVÁ 8. VYUŽITIE KÔRY 9. PRIDRUŽENÁ DREVÁRSKA VÝROBA. DREVO AKO SÚČASŤ TVORBY ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA 10. KLASICKÉ METÓDY SPRACOVANIA BIOMASY LESA
Obsah cvičení: 1.
2.
3.
4.
5.
PREVÁDZKA LABORATÓRIA. Oboznámenie sa s prostredím laboratória nedrevných materiálov a s bezpečnosťou práce v laboratóriu. Ukážka práce s prístrojmi, Sušenie materiálu. Technológia sušenia materiálov v laboratórnej sušičke, zisťovanie vlhkosti. BIOMASA – CHEMICKÉ VYUŽITIE. Ukážka vybraných postupov chemických analýz pri hodnotení kvalitatívnych znakov zložiek biomasy – destilácia éterických olejov z ihličia smreka a borovice. Prehľad o chemickom zložení biomasy, poznanie mikroskopickej štruktúry dreva. ENERGETICKÉ VYUŽITIE BIOMASY. Príprava vzoriek pre stanovenie spalného tepla. Merania spalného tepla v kalorimetri KL 5 a výpočet výhrevnosti. Oboznámenie sa s výhrevnosťou jednotlivých druhov drevín. VÝPOČET POTREBY DREVNÉHO PALIVA A OBOZNÁMENIE SA S EKONOMICKOU PREVÁDZKY KOTLOV NA BIOMASU. Energetická bilancia drevných palív a technické zariadenia na spaľovanie dreva. Vypracovanie zadania na výpočet potreby množstva paliva v závislosti od druhu paliva (štiepky, pelety, brikety, kusové dr.), vlhkosti paliva a požadovaného výkonu na výstupe. Oboznámenie sa s cenami jednotlivých druhov palív a s nákladmi na prevádzku. LESNÉ PLODY A HUBY. Zber, uskladňovanie a konzervovanie lesných plodov a húb. Konzervačné biotechnológie kvasenia – mliečne, octové, vínne. Organoleptické hodnotenie sušeného ovocia a plodov, hodnotenie ich kvality, stanovenie obsahu cukrov refraktometrickou metódou. Premietanie diapozitívov.
6.
ŤAŽBA A SPRACOVANIE MIAZGY STROMOV. Technika a technológia ťažby brezovej miazgy a spôsoby spracovania suroviny na výrobky. Technologické prvky ťažby brezovej miazgy a pracovné pomôcky pri jej získavaní. Konzervácia miazgy. 7. LIEČIVÉ RASTLINY. Možnosti zberu liečivých rastlín, obdobie zberu, správne ošetrenie a sušenie. Oboznámenie sa s liečivými rastlinami jarného aspektu. Zásady zberu, spôsoby spracovania a využitia. 8. PYROLÝZA. Ukážka zariadenia SEZ Tlmače na splyňovanie dreva v ŠLP Lieskovec. Technologický postup a možnosti využitia drevného plynu. Oboznámenie sa s možnosťami produkcie ostatných druhov biopalív. Ostatné produkty pyrolýzy. 9. PRIDRUŽENÁ DREVÁRSKA VÝROBA. Charakteristika PDV, jej význam a ciele. Druhy prevádzok, výrobné zariadenia a produkty. Základné organizačné princípy. Zhodnotenie opodstatnenosti prevádzok PDV v lesníckej praxi. 10. KLASICKÉ METÓDY A SPÔSOBY SPRACOVANIA BIOMASY LESA. Tech. postupy kompostovanie kôry lesných drevín. Posúdenie a výpočet zložiek kompostov. Produkcia vianočných stromčekov, ozdobnej haluzina a vŕbového prútia. 11. ŠPECIÁLNE SPÔSOBY VYUŽÍVANIA BIOMASY. Plantáže drevín pre energetické účely. Výber druhov drevín na plantážové pestovanie. Produkcia sušiny biomasy a možnosti využitia neproduktívnych poľnohospodárskych pôd.
Odporúčaná literatúra: 1.
BÉDI, E., 2001: Obnoviteľné zdroje energie. Fond pre alternatívne energie – SZOPK. www.fns.uniba.sk/zp/fond/2001/index.htm
2.
DEMKO,J., LUKÁČ,T.: Komplexné využitie biomasy v LH, skriptá VŠLD Zvolen, 1990
3.
JONAS,A., HANEDER,H., 2001: Energie aus Holz. Informationsbroschure der LANDWIRTSCHAFTSKAMMERN, ST. POLTEN, 76 S.
4.
KUCHTÍK,J.: Komplexní zpracování lesní biomasy I., II., skriptá VŠZ LF Brno
5.
LUKÁČ,T.,DEMKO,J.: Komplexné využitie biomasy v LH (NCV), skriptá VŠLD Zvolen, 1987
6.
LUKÁČ,T.: Komplexné využitie biomasy v LH. skriptá VŠLD Zvolen, 1980
7.
SIMANOV,V., 1995: Energetické využívaní dříví – Možné zpúsoby energetického využívaní těžebního odpadu a dalších opomíjených zdrojú dříví
8.
STN. Ö-Norm, DIN
9.
Zákony a legislatíva s problematikou lesníctva a energetiky
Stav a vývoj lesov na Slovensku a v Európe Zhodnocovanie dreva
Výmera LPF Slovenska Výmera LPF predstavuje v roku 2004 predstavovala 2 005 598 ha. LPF v SR vlastnia, spravujú a obhospodarujú subjekty: – štátneho sektora, ktoré obhospodarujú aj lesy neznámych a neprihlásených vlastníkov (lesy SR ŠP BB, štátne lesy TANAP, Lesopoľnohospodársky majetok ŠP Ulič, Vojenské lesy VLM Pliešovce, ŠLP TU Zvolen a stredných lesníckych škôl – neštátneho sektora (spoločlenstevné lesy, lesy fyzických osôb, mestské a obecné lesy, cirkevné lesy a iné)
Hospodárske spôsoby (podrastový, výberkový, holorubný) V porovnaní s rokom 1990 sa zvyšuje plánovaný podiel foriem podrastového a naopak klesá podiel holorubného hospodárskeho spôsobu. Prírodné podmienky lesov SR umožňujú uplatňovať podrastový hospodársky spôsob asi na 70 % porastovej pôdy, výberkový na približne 10 % a holorubný na zvyšných 20 %. Dosiahnutie plánovaného i potenciálne možného podielu podrastových foriem dosiaľ znemožňuje najmä pretrvávajúci vysoký rozsah náhodných ťažieb.
Prehľad hospodárskych spôsobov a ich foriem planovaných v platných LHP
Ťažba dreva a obchod z drevom Ťažba dreva v lesoch SR má dlhodobo zvyšujúcu tendenciu. V roku 2000 dosiahla vyše 6,2 mil. m3, v roku 2003 vyše 6,6 mil. m3 a v roku 2004 už vyše 7,2 mil. m3. Z dôvodu veľkého rozsahu náhodných ťažieb dochádza k prekročeniu ročného objemu celkovej ťažby plánovanej v platných LHP. V roku 2006 dodali subjekty obhospodarujúce lesy na Slovensku na domáci trh 7 353 tis. m3 dreva, čo je doposiaľ druhá najvyššia dodávka. Takúto vysokú dodávku zapríčinilo ukončenie spracovania kalamitného dreva z novembra 2004. V roku 2006 sa dosiahla najlepšia štruktúra sortimentov dreva od roku 1990. Ihličnaté piliarske sortimenty dosiahli podiel 61 % a listnaté piliarske sortimenty 37 % z celkových dodávok.
Produkcia a spotreba dreva V záujme zvýšenia zamestnanosti a príjmov obyvateľstva sa presadzuje spracovanie vyprodukovanej suroviny v domácom prostredí a zvyšovanie pridanej hodnoty vo výrobkoch z dreva. Realizáciu týchto zámerov potvrdzujú údaje uvedené v nasledujúcej tabuľke, z ktorých vidno postupný nárast produkcie i spotreby základných sortimentov surového dreva v m3 na obyvateľa.
Využitie dreva na energetické účely Dendromasa využiteľná na energetické účely sa produkuje v LH, drevospracujúcom a celulózovo-papierenskom priemysle a v menšej miere v poľnohospodárstve a komunálnej sfére. Budúci vývoj využiteľného potenciálu bude ovplyvňovať predpokladané zvyšovanie ťažby dreva v LH a kapacít tuzemských spracovateľov dreva. V strednodobom časovom vom horizonte sa predpokladá zakladanie energetických lesov na rozlohe približne 20 tis. ha s ročným energetickým ekvivalentom produkcie 1 900 TJ. Súčasný využiteľný potenciál dendromasy predstavuje 5,4 % podiel na súčasnej ročnej spotrebe primárnych energetických zdrojov Slovenska s perspektívou ďalšieho rastu v budúcom období.
Súčasný využiteľný potenciál palivovej dendromasy
Ročné množstvo dendromasy na energetické využitie vyprodukované v LH
Vysvetlivka % – percento z celkovej spotreby energie na Slovensku
