Možnosti využití réví z vinic pro energetické účely

doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D.,
Ústav zahradnické techniky, ZF MZLU v Brně

Ve prospěch sběru a spalování réví hovoří také fytopatologické důvody. Jedná se o možnost významného snížení výskytu škůdců a chorob, které jsou společně s révím z vinice odstraněny. Opodstatnění nenachází ani úvahy o ztrátách organické hmoty, která je v současnosti u převážné většiny vinic využívajících zatravněné meziřadí plně kompenzována travním mulčem. Z ekologického hlediska přináší spalování réví řadu předností. Dřevo neobsahuje síru a při řízeném spalování lze minimalizovat i množství oxidu uhelnatého.
Z uváděných důvodů se v posledních letech řada výrobců zaměřuje na vývoj technologií a strojů umožňujících využívání réví pro energetické účely. Technologie využívají štěpkované réví, které je po vysušení pomocí automatických dávkovačů přiváděno ke kotli. Využití převozných štěpkovačů s vlastním spalovacím motorem nebo traktorových nesených štěpkovačů, které drtí réví vyhrnuté na okraj vinice se ukazuje jako málo efektivní. Moderní systémy jsou založeny na drcení réví v meziřadí vinice a jeho soustředění do přívěsu nebo do zásobníku.
Progresivnější technologii představuje lisování réví do balíků, které jsou po vysušení spalovány v upravených kotlích (Obr.2). Kotle jsou upraveny tak, aby jejich vkládacím ústím prošel celý hranatý nebo válcový balík.

Stroje, které jsou v těchto technologiích využívány, je možné rozdělit do dvou kategorií:
- drtiče-mulčovače umožňující sběr podrcené dřevní hmoty v meziřadí
- sběrací lisy umožňující sběr a lisování réví do balíků

Drtiče-mulčovače umožňující sběr podrcené dřevní hmoty lze s ohledem na konstrukční řešení rozdělit do tří kategorií:
- drtiče-mulčovače s výfukovým hrdlem
- drtiče-mulčovače se sběrným košem
- drtiče-mulčovače se sběrným vakem

První kategorii představují drtiče-mulčovače s natáčecím výfukovým hrdlem. Jedná se o přívěsné typy strojů umístěné na 4kolovém podvozku. Pracovní záběry strojů se pohybují v rozmezí 1,4 – 1,6 m, stroje vyžadují agregaci s traktorem o výkonu motoru 40 – 50 kW.

Nabírání a posun dřevní hmoty uložené v meziřadí zajišťuje podávací válec nebo prstové sběrací ústrojí. Réví je přisouváno do další části stroje do prostoru ozubeného lámacího válce, kde je mechanicky předlámáno. Takto zpracované réví se dostává ke kladivovému drtiči, kde je rozmělněno na štěpky o délce 30 – 50 mm, které jsou proudem vzduchu od samostatného ventilátoru dopravovány do traktorového přívěsu. Ten je agregován za drtičem nebo projíždí sousedním meziřadím. Pracovní rychlost soupravy může dosahovat až 5,0 km.h-1. V závislosti na množství drcené dřevní hmoty se výkonnost soupravy pohybuje kolem 1,2 ha.h-1, což představuje výkonnost kolem 3,0 tun přirozeně vlhké štěpky za hodinu. Standardní traktorový přívěs se zvýšenými bočnicemi o objemu 8 m3 tak pojme podrcené réví z 1,3 hektaru a naplní se zhruba za 1 hodinu. Tyto stroje jsou na trhu nabízeny např. firmou PERUZZO (typ COBRA PIANURA 1400 a 1600).

Další variantu představují návěsné typy drtičů-mulčovačů v zadní části opatřené sběrným košem (Obr.4) o objemu 1,2 – 2,7 m3. Existují dnes i stroje s objemem zásobníku až do 7,0 m3. S ohledem na hmotnost vlastního stroje (1,2 – 2,5 t), která se dále navyšuje při zaplnění zásobníku, jsou jednotlivé konstrukční části stroje uchyceny na nosném rámu. Rám je v čelní části připojen k 3bodovému závěsu traktoru. V zadní části stroje je pak umístěna dvojice opěrných, výškově stavitelných kol, nebo jednonápravový podvozek. Pracovní záběry těchto strojů se pohybují v rozmezí 0,95 – 2,00 m.

V čelní časti drtiče bývá často umístěn výškově stavitelný hřeben, který usnadňuje jednak nabírání odpadní dřevní hmoty při půdních nerovnostech a současně také zamezuje vniknutí případných kamenů k rotoru stroje.
Přísun réví k drtícímu ústrojí zajišťuje lámací válec s horizontální osou rotace, který je po obvodu opatřen pevnými prsty. Drtící ústrojí tvoří horizontálně uložený robustní rotor, na jehož obvodu jsou ve šroubovici umístěna kladívka. Jejich počet vychází z celkového pracovního záběru a pohybuje se nejčastěji v rozmezí 12 – 24. V pevném krytu stroje bývá uložen hřeben statoru vytvářející protiostří, který zvyšuje drtící účinek. Průměrná výstupní velikost révové štěpky se u těchto strojů pohybuje mezi 10 – 20 mm. Pohon rotoru je odvozen od vývodového hřídele traktoru, přes úhlovou převodovku klínovými řemeny. Počet otáček rotoru dosahuje 2 200 za minutu. Díky vysokým otáčkám vytváří rotor usměrněný proud vzduchu, který unáší podrcené réví do zásobníku. Tyto stroje vyžadují agregaci s traktorem o výkonu motoru minimálně 40 kW. Pracovní rychlost soupravy se pohybuje kolem 4,0 – 5,0 km.h-1, výkonnost kolem 0,6 - 1,0 ha.h-1.

Po naplnění zásobníků může být podrcená dřevní hmota vyprazdňována do kontejnerů, nebo traktorových přívěsů s klecovou nástavbou, které jsou umístěny na okraji pozemku. Při přepravě dřevní štěpky na kratší vzdálenosti (do cca 3 km) mohou být tyto stroje využity také jako dopravní prostředky. Zvednutí a vyklopení zásobníku je zajištěno pomocí dvojice hydromotorů umístěných po stranách.

Tyto stroje jsou v současnosti vyráběny firmami omarv (typ Crosmec TE 190, CROSMEC TE 140 R), BERTI (typ PICKER P/C 100-180), PERUZZO (typ COBRA COLLINA 1200 – 1600 a ELEPHANT 2000). Další konstrukční řešení představuje drtič-mulčovač se sběrným vakem. Z konstrukčního hlediska je drtič řešen obdobně t.j. lámacím válcem a kladivovým drtícím ústrojím. Pro zvýšení intenzity vzdušného proudu může být vybaven ventilátorem. Révová štěpka je usměrněna do výstupního kanálu odkud padá do sběrného vaku.
Po naplnění vaku dojde ke spuštění pohyblivého rámu a uložení vaku v meziřadí vinice. Vyvážení je zabezpečeno nejčastěji pomocí vysokozdvižného vozíku nebo traktoru s vidlemi, který vaky ukládá na ložnou plochu transportního prostředku.

Vak je zavěšen na pevné držáky pomocí čtveřice úchytů v horních rozích. Je vyroben z pevné prodyšné textilie. Vaky mohou být díky prodyšnosti využívány současně k uskladnění štěpky. Tomu je přizpůsoben kvadratický tvar vaku, což usnadňuje manipulaci, dopravu i uskladnění. Objem vaku se pohybuje kolem 1,0 m3, což odpovídá hmotnosti kolem 400 kg. Tento stroj je na trhu nabízen např. firmou NOBILI (typy TRP-RT 120 – 175).

Sběrací lisy (Obr.6) umožňují sběr réví z meziřadí vinic a jeho svinutí nebo stlačení do balíků. Z konstrukčního hlediska lze tyto lisy rozdělit do dvou kategorií:
- svinovací lisy na válcové balíky
- komorové lisy na kvadratické balíky

Z konstrukčního hlediska jsou tyto lisy tvořeny nosným rámem, jednonápravovým podvozkem, závěsem, sběracím ústrojím, pracovním a vázacím ústrojím. Pohon funkčních částí stroje je řešen od vývodového hřídele a hydrauliky traktoru.
Pracovní ústrojí tvoří u svinovacích lisů na válcové balíky svinovací komora. Ve svinovací komoře je po obvodu umístěno několik rotujících, podélně rýhovaných válců. Réví je uvnitř komory zpočátku formováno volně, takže jádro balíku není příliš utuženo. Teprve s postupným zaplňováním prostoru komory je jádro balíku obtáčeno více slisovanou vnější vrstvou réví, a proto hutnost balíku tak roste od vnitřní k vnější části. Po úplném vyplnění komory révím dojde k jeho fixaci prostřednictvím vázacího ústrojí a síťového rukávce. Při využití těchto lisů vznikají válcové balíky s příčným průměrem 0,4 – 0,6 m a délkou odpovídající pracovnímu záběru stroje. Výsledná hmotnost balíků je nastavitelná a činí v průměru 20–35 kg. Z 1 hektaru tak může vzniknout 70 – 120 balíků.

U komorových lisů na kvadratické balíky tvoří pracovní část lisovací komora. Lisování je uvnitř komory provedeno pomocí výkyvné pěchovací desky nebo pístu s přímočarým vratným pohybem. Vzniklé balíky jsou kvadratického tvaru, nejčastěji o rozměrech 1,00 x 0,50 x 0,50 m, s hmotností kolem 45–65 kg. Z 1 hektaru je takto slisováno 40 – 55 balíků.

Tyto lisy vyžadují agregaci s traktorem o výkonu motoru minimálně 15 kW. Pracovní rychlost soupravy se pohybuje kolem 2,0 – 3,0 km.h-1, výkonnost v závislosti na podmínkách nasazení 0,3 – 0,5 ha.h-1. Balíky slisovaného réví jsou určeny pro spalování v kotlích.
Tyto stroje jsou v současnosti nabízeny firmami ARBOR (typ RS 170), CAEB (typ MP 400 S), LERDA (900 L), WELGER (RP 320), ABBRIATA.

Zavádění těchto strojů a zařízení v našich provozech bude podmíněna především vývojem cen v oblasti fosilních paliv a energie. Uživatelé budou nuceni zvažovat nejenom náklady na pořízení stroje, ale také náklady na jeho provoz. Nelze opomíjet investice na výstavbu a provoz všech částí technologického zařízení umožňujícího efektivní spalování réví, tj. kromě vlastních strojů také skladovací prostory, kotle a zejména dávkovače pro dřevní štěpku nebo pro balíky.

Příspěvek vychází z řešení výzkumného projektu NAZV č. QH 82242 „Technické prostředky pro sklizeň a zpracování odpadního dřeva z vinic“. Pouze ti tři svatí se teď nalézají jaksi mimo.