PL440350 A1 2/12 Pellet z mieszaniny slomy i suchych osadów sciekowych, o poprawionej wytrzymalosci mechanicznej Przcumiotom wynalazku josL pdlot z mwszanmy slomy i suchych osadów sciekowych, o po1Jrawionoj wytrzymalosci mochanicz1wj. STAN TECIINIKI Biomasa roslinna w stanie nieprzetworzonym charakteryzuje sH~ :-stosunkowo mala gestoscia nasypowa, utrudniajaca jej transport, magazynowanie i wykorzystanie w praktyce. Stad zachodzi konie<.;znosc .ie.i zagesz<.;zenia np. w postaei pelletów lub brykietów. Wytwarza sie je z suchej rozdrobnionej biomasy pod duzym cisnieniem i w podwyzszonej temperaturze, najczesciej hez dodatku lepiszcza. Podczas aglomeracji wystepujace sily oraz temperatura powoduja zageszczenie w malej objetosci znacznej ilosci surowca. I )zieki temu uzyskuje sie spadek zawartosci wody, zwiekszenie koncentracji masy i energii oraz znaczrne podnosi sie komfort dystrybucji i uzytkowania tego biopaliwa. ,fakosf p0lktów, okrcslnnn nn porlstnwi0 kilku whsciwosci fizycznych, tnkich jnk: g<:stosc nnsypown, wnrtosc opnlown. wytrzymnlosc mcchnnicznn, znwnrtosc wilgoci i knlorycznosc, znl0zy od jnkosci surowcn i 1rnrnmctrów ich produkcji. ,fodnym z nnjwnzni0jszych parmnctrów dotyczacych 11cllctów jest wytrzymalosc mechaniczna. \VyLrzymalosc mechaniczna oz11a<.;za zdolnosc zagQszczonogo Liopaliwa do utrzymania sie w stanie nienaruszonym podczas przeprowadzania operacji technologicznych i transportu, dlatego jest jednym z najwazniejszych parametrów jakosciowych, zarówno dla producenta, jak i klienta. W celu uzyskania odpowiedniej wytrzymalosci mechanicznej moze wystepowac koniecznosc zastosowania w procesie produkcji pelletów substancji wiazacych - tzw. lepiszczy. Zazwyczaj jako lepiszcza stosowane sa substancje pochodzenia organicznego - roslinnego badz zwierzecego, aby ich dodatek nie PL440350 A1 3/12 uLnizal w paliwie zawartosci Liuma:,;y. Lepi:,;zcza :,;a dodawane du Liumasy w zakrn:,;ie ud O,G¾ du G,0% ma:,;uwych. W zglu:,;zeniu patentowym P.396378 przedstawiunu pellet upaluwy, du produkcji którngu za::;tusuwanu :,;u:,;zune u:,;ady sciekowe. W opisie patentowym PL214Ul opisano :,;posób na otrzymanie paliwa w formie pellPtu z wykorzystaniem zwierzecP,i maczki miesno · kostne.i oraz pierza, z dorlatkitm otrah. slomy. makuchów i srut roslin oltistych i z zastosowanitm tluszczów zwitrzf_'cych i roslinnych jako ltpiszczy. W opisit pattntowym Pl ,21 /5280 prztdstawiono mttodf_' otrzymywania 1wllttu opalowtgo z hiomasy, w którym to ptlltcit jako ltpiszczt zastosowano substrat 11oformentacyjny powstaly w wyniku procesu biogazowego. 1\utorzy zgloszenin pntentowego P.'121089 opisuja metorlQ otrzymywnnin 1wlletów z trocin z otrQbnmi zytnimi. \V zgloszeniu patentowym P.127593 upwmono metoclQ otrzymywania paliwa w postaci pelletu, w sklad którego wchodza wióry d1·zcwne, osady sciekowe i :,;luma traw w róznych ::-;tosunkach wagowych. \V zglo:,;zeniu vatcntowym P.380210 ujawniono spo:,;óL na wytworzenie velletów z otn.)Lów z mlynów, :,;lodowni luL gorzelni. W opi:,;ie patentowym ,JP20191727GG przedstawiono metode otrzymywania pelletów z bioma:,;y - bambusu, w którn.i to metodzie osady sciekowe wykorzystywane :,;a jako lepi:,;zcze. Autorzy wynalazku TW201833:H4 opisali :,;po:,;ób otrzymywania zageszczonego paliwa z resztek Jedzenia i osadów organicznych polaczonych lepiszczem, które moze byc wybrane sposród jednej lub kombinacji nastepujacych substancji: odpady kuchenne, maka ze slodkich ziemniaków, skrobia kukurydziana, ryz, owsianka. W opisie patentowym EP2865736 opisano paliwo stale otrzymywane z mieszaniny biodegradowalnych odpadów komunalnych i / lub przemyslowych materialów wlóknistych z naturalnych tekstyliów i wlókien, i / lub odpadów przemyslowych produktów celulozowych, fitomasy z hodowli, korzystnie slomy, PL440350 A1 4/12 odpadów z uprawy hydrnponicznej, pylu ze zmielenia wszystkich rndzajów zbóz i/ luL su:,;zunych owoców i / luL suszonych kwiatów i / luL :,;uszunych warzyw po uplywie terminu waznosci i/ luL wytloczyn i innych odpadów z produkcji roslinnej i/ luL odpadów tytoniowych i/ luL odpadów kmka. Opi:,; patentowy KlU0IG::39224 ujawnia paliwo stale. w sklad którego wchodzi biomasa oraz organiczny osad z oczyszczalni sciPków. W cPlu poprawy wlasciwosci mechanicznych paliwa zastosowane zostalo spoiwo, które moze byc: scukrzonym roztworem orlpmiów, koncentratem ekstraktu z worlorostów morskich, roztworem chitozanu, skrobia kukuryrlziana i ich mieszanina, i jest stosowane w ilosci orl O, I rlo 2,0% wagowych w przeliczeniu na calkowita mase mieszanki paliwowej. W zgloszeniu patentowym US:20110107:'501 ujnwniono sklad 1rnliwn stnlego sklmlnjacego siQ z pylu w(:glowego i hiomnsy, do proclukcji którego stosownno kpiszcze, hQdace substnncja wyhrnna sposród: ligniny, emulsji ligniny i nsfaltu, skrobi pszemwj, lignosulfonianu, oleju talowego, smoly w(:glowej, poli(alkoholu winylowego), zywicy fenolowej, szlamu papierowego, melasy, wapna, gumy gum·, materialu polimerowego i ich mie:,;zaniny. W zgloszeniach patentowych P.13G711, P.,13G71G, P.13G71G oraz P„13G711 ujawniono sklady pdletów skladajacych sic.; z suchych o:,;adów sciekowych ornz odpowiednio makuchów rze1rnkowych, :,;lomy, oLraL vszennych i :,;iana. Do poprnwy wytrzymalosci mechanicznej w/w pelletów sto:-;owano konalozycje dodatków, która zawierala wapno palone oraz lignosulfonian wapnia. Celem niniej:,;zego wynalazku je:,;L uzyskanie µelletu z mie:,;zaniny slomy i suchych osadów sciekowych, o µoprawionej wytrzymalosci mechanicznej, który bedziP charakteryzowal sie wyzsza wytrzymaloscia mechaniczna niz pellPt z mieszaniny slomy i suchych osadów sciekowych, którego wytrzymalosc mechaniczna nie zostala poprawiona. Nieoczekiwanie stwierdzono, ze takie wlasciwosci posiada zgodny z niniejszym wynalazkiem pellet z mieszaniny slomy i suchych osadów sciekowych, który charakteryzuje sie wyzsza wytrzymaloscia mechaniczna niz pellet, którego wytrzymalosci mechanicznej nie poprawiano. PL440350 A1 /12 ISTOTA WYNALAZKU Pellet z mieszaniny slomy i suchyd1 m,atlów sciekowych, o µoprawionej wytrzymalosci mechanicznej, diarakte1·yzuje sie tym, ze mieszanina slomy i suchych osadów sciekowych zawierajaca suche osady sciekowe oraz slome w stosunku masowym suchych osadów sciekowych do slomy wynoszacym od l : 99 (lo l : 4. zawiera dodatek poprawiajacy wytrzymalosc mechaniczna, którym jest toryfikat trocin z drewna drzew iglastych w ilosci od 0,5 do 2% (mim), w przeliczeniu na mase pelletu, który to toryfikat otrzymano 11rzeprowadza,iac proces w temperaturze 2:10 °( :, w czasie HO minut. w przeplywiP 12 1/h gazu ohojetnPgo. Okazalo siQ w trakci0 harlan, z0 uszlach0tni0ni0 110ll0tu z mi0szaniny slomy i suchych osnrlów sci0kowych toryfilrnt0m trocin z rlr0wnn drz0w iglnstych pozwnl:1 nn poprnwQ wytrzymnlosci m0chnniczn0j p0lktu do ponnrl 88% w stosunku rlo 110ll0tu z mi0sznniny slomy i suchych osnclów scid::owych ni0 znwi0rnjac0go toryfikntu trocin rlrz0w iglastych. NiniPjszy wynalazPk przpdstawiono w przykladach wykonania od I rlo 14, ilustrujacych sklad, sposób wytwarzania oraz wyniki prób tPstowych ocpny wytrzymalosci mPchanicznPj 1wllPtu z mipszaniny slomy i suchych osadów sciekowych uszlnchetnionpgo toryf1katPm trocin z drPwna drzPw iglnstych. niP moznn ich znt0m trnktownc z3 ogrnnicz0ni0 istoty wyn11bzlrn, poni0w11z mnja 0110 j0dyni0 ilustrncyjny eh nrn ktm. PRZYKLADY Przyklnrl l Odwazono 200 g trocin z drewna drzew iglastych o wlasciwosciach z tabeli 1, nastepnie umieszczono je w jednoszyjnej kolbie okraglodennej, do której gaz obojetny byl doprowadzony barbotka w poblize dna kolby, natomiast gorace gazy poprocesowe byly odprowadzane góra do chlodnicy wodnej, w której nastepowalo wykraplanie fazy cieklej, a faza gazowa byla odprowadzana do atmosfery. Proces toryfikacji prowadzono w temperaturze 230 °C, w czasie 80 min, w przeplywie 12 1/h gazu obojetnego. Po zakonczeniu procesu i wystudzeniu otrzymano 56,60 g toryfikatu. PL440350 A1 6/12 Tabela 1. Charnkte1·ystyka trocin z drewna drzew iglastych za:-:tosowanych do Lada1i. ParameLr Zawartosc wilgoci calkowitej Wartosc opalowa Przyklad 2 - przyklad porównawczy Jednostka % k,J/kg % 11.~ 1G,3G0 4(-i,7 Odwazono 1485 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2 oraz 15 g :-:uchych osadów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 8. Slome i suche osady sciekowe wymieszano, a nastepnie poddano .ie granulacji w urzadzeniu pelletu.iacym './,LSP-150H firmy Haven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srerlnicy oczek równe.i fi mm. TahPla 2. Charakterystyka slomy zastosowanP,i rlo harlm1. Wyglad Zawartosc wilgoci Zawartosc popiolu Wartosc opalowa ,fo % % l\IJ/kg charakLerystyc,my - 20 ;-{-(-j 12.1- 13,8 'Tnlwln 8. Clrnrnktorystykn suchych osndów sci0kowych znstosownnycl1 do hndm1. Pnramctr Wyglad Zawartosc wilgoci Zawartosc popiolu Wartosc opalowa ,fodnostka % % MJ/kg Wnrtosc ciemnoszary proszek 11,0 ,1 12,1 PL440350 A1 7/12 Przyklau ;3 Odwazono 14 77,G7G g :,;lomy o wlasciwosciad1 z tabeli 2, 14,92G g :,;ud1yd1 o:,;adów sciekowyd1 o wlasciwosciad1 z tabeli 3, 7,G00 g toryfikatu otrzymanego w przyklauzie 1. W:,;zy:,;tkie komponenty i tmyfikat wymie:,;zano, a na:,;tepnie poudano je granulac_ji w mzadzeniu pelletujacym ZLSP-150B firmy Haven Pol:,;ka Sp. z o.o. z za:,;tosowaniem matrycy o srednicy oczek równej G mm. Przyklad 4 Odwazono 14 70, 1 /5 g slomy o wlasr,iwosr,iach z tahPli 2, 14,8/5 g sud1yr,h osadów sciPkowych o wlasr,iwosr,iach z tahPli O_) d, 1 /5,00 g toryf1 katu otrzymanPgo w przykladziP 1. WszystkiP komponPnty i toryfikat wymipszano, a nastepniP poddano jP granulacji w urzadzPnin 1,PllPtnjacym ZLSP-1508 firmy Havpn Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srednir,y oczek równoj (-j mm. Przyklact 5 Odwazono 1 !J62,G5 g slomy o wlasciwosr,iach z tabeli 2, 7,:15 g sur,hyr,h osaclów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 3, 30,00 g toryfikatu otrzymanego w przykladzie 1. Wszy:,;tkic komponenty i tmyfikat wymic:,;zano, a na:,;tc.:pnic poddano je granulacji w urzadzeniu pelldujacym ZLSP-150D firmy IIavcn Pobka Sv. z o.o. z za:,;to:,;owaniem matrycy o srednicy oczek 1·ów1wj G mm. Przyklau G przyklau porównawczy Odwazono 1350 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2 ornz lG0 g suchych osadów sciekowych o wlw~ciwosciach z tabeli 3. Slome i :,;uche o:,;ady sciekowe wymieszano, a nastepnie poddano .ie granulacji w urzadzeniu pelletujacym ZLSP-1G013 firmy Haven Polska Sp. z o.o. z za:,;tosowaniem matrycy o srednicy oczek równej G mm. Przyklad 7 Odwazono 1343,25 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2, 149,25 g suchych osadów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 3, 7,50 g toryfikatu otrzymanego w przykladzie 1. Wszystkie komponenty i toryfikat wymieszano, a nastepnie poddano je granulacji w urzadzeniu pelletujacym ZLSP-150B firmy Haven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srednicy oczek równej 6 mm. PL440350 A1 8/12 Przyklau 8 Odwazono 133G,50 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2, 148,50 g suchych osadów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 3, 15,00 g toryfikatu otrzymanego w przyklauzie 1. Wszystkie komponenty i tmyfikat wymieszano, a nastepnie poudano je granulac_ji w mzadzeniu pelletujacym ZLSP-150B firmy Haven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srednicy oczek równej G mm. Przyklad 9 ( )dwazono 1 :-t~:-UJO g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2. 14 7.00 g suchych osadów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli B, B0,00 g toryf1katu otrzymanego w przykladzie 1. Wszystkie komponenty i toryfikat wymieszano, a nastepnie poddano je granulacji w urzadzeniu 1,elletujacym ZLSP-1508 firmy Haven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srednicy oczek równoj (-j mm. Przyklact 1 O - przyklad porównawczy Odwazono 1200 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2 oraz 350 g suchych osaclów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 3. SlomQ i suche osady sciekowe wymieszano, a nast. IIavcn Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srndnicy oczek równej G mm. Przyklact 11 Odwazono 1191,00 g slomy o wlasciwosciacl1 z taholi 2, 298,50 g sucl1ych osmlów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli :3, 7,50 g toryfikatu otrzymanego w przykladzie 1. Wszystkie komponenty i toryfikat wymieszano, a nastQpnie poddano je granulacji w mzaclzcniu pellciujacym ZLSP-150D firmy IIaven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srndnicy oczek 1·ówncj G mm. Przyklad 12 Odwazono 1188,00 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2, 297,00 g suchych osadów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 3, 15,00 g toryfikatu otrzymanego w przykladzie 1. Wszystkie komponenty i toryfikat wymieszano, a nastepnie poddano je granulacji w urzadzeniu pelletujacym ZLSP-150B firmy Haven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srednicy oczek równej 6 mm. PL440350 A1 9/12 Przyklau 13 Odwazono 117G,00 g slomy o wlasciwosciach z tabeli 2, 294,00 g suchych osadów sciekowych o wlasciwosciach z tabeli 3, 30,00 g toryfikatu otrzymanego w przyklauzie 1. Wszystkie komponenty i tmyfikat wymieszano, a nastepnie poudano je granulac_ji w mzadzeniu pelletujacym ZLSP- lGOB firmy Haven Polska Sp. z o.o. z zastosowaniem matrycy o srednicy oczek równej G mm. Przyklad 14 Wykmrnno hadani::1 wytrzymalosci mPch::1nicznp_i produktów z przykladów od 2 do rn. Ha dania wykonano wg PN· r:N I SO 178:-31 -1 :20 I (-i-02 (Hiopaliw::1 stalP - ( )zn3cz::1niP wytrzymalosci mPch::1nicznP.i 1wlPtów i hrykiPtów - ( ;zesc 1: PPIPty) w ::1paraciP .,PELTEST" wyprodukowanym przez firme Tr:STCHr:M. H::1dm1i0 poleg::1lo na umi0szczeniu okolo 500 g, t0stow::1nych pelletów przesianych n::1 sici0 o oczku :i, 15 mm w ohrncnjacym siQ z prQdkoscia 50 rpm stnlowym prostopndloscinnie, 110 1 O minutnch ponownym odclziekniu nn tym snmym sicie pokruszonych pelletów zwnz0nrn pozostnlosci nn s1c10. Do wyliczenin wytrzynrnlosci lrndnncj próbki pcllctów wykorzystuje siQ ponizsze równnnic. DU=(mNmE )·100 gdzie: DU - wytrzymalos6 mechaniczna,% mA - masa próbki po tuscie, g mE masa próbki przeu testem, g Uzyskane wyniki badaii wytrzymalosci mechanicznej zamieszczono w tabeli 4. PL440350 A1 /12 Tabela J. Wytrzymalosc mechaniczna wg PN·EN ISO 178:31 · I:201G·02 Badana próbka Produkt z przykladu 2 (przyklad porównawczy) Produkt z przykladu :3 Produkt z przykladu 1 Produkt z pnykladu 5 Produkt z przykladu fi (prz?ldad porównmvcz?) Produkt z przykladu 7 Produkt z przykladu 8 Produkt z przykladu 9 Produkt z przykladu 10 (prz~·klc1d porównmvczy) Produkt z przykladu 11 Produkt z prz~·klc1du 1 ~ Produkt z przykladu 1:_l \\ ytrzymalosc mechaniczna I% I 77,,31 9~.80 :i::t,18 9:J,9G 84.10 ~:i::t,1'7 92,70 rn.Hfi 9G,29 HU-ll 8,3,19 W powyzszych przykladach zaprezentowano sklad pel IPtu z m1eszanmy slomy 1 suchych osadów sciekowych o poi,rawionej wytrzymnlosci wPrllug wynnlazku i wyknznno skutecznosc poprawy jego wytrzymnlosci mechnnicz1wj w próhnch testowych uclowmlninjac jego przemyslowa stosownlnosc. Wyniki testów wytrzymalosci nwchanicznej pcllctu z miesznniny slomy i suchych osadów sciekowych o poprawionej wytrzymalosci wedlug wynalazku porównano z wynikami Lesiów pcllctu z mieszaniny slomy i ::;uchych osadów sciekowych nic zawierajacego Loryfikatu. PL440350 A1 11/12 Zastrzezenie patentowe PellcL z mieszamny slomy i ::-;uchych o::-;adów sciekowych, o popraw101wJ wytrzymalosci mechanicznej, znamienny tym, ze mieszanina slomy i ::-;uchych osauów sciekowych zawierajaca :,;udie osady sciekowe oraz :,;loma w ::-;tosunku masowym o::-;auów sciekowych do :,;lomy wynoszacym od l : 99 do l : 4, zawiera dodatek µoµrawiajacy wytrzymalosc medianiczna, którym jest toryfikat trncin z drewna drzew iglastych w ilosci od 0,5 do 2% (mim), w µrzeliczeniu na mase pelletu. który to toryfikat otrzymano przeprowadza.iac proces w temperaturze 2:10 °C. w rz11sie 80 minut. w przeplywie 12 1/h g11zu oho.ietnego. PL440350 A1 12/12 al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 t' I ,. -~. URZAD PATENTO\'VY RZ[CZ' 'PQ3PCLl7EJ ?OLSUU tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI ZGLOSZENIA NR P.440350 Klasyfikacja zgloszenia: C1 0L5/44 (2006.01 ), C1 0L5/46 (2006.01 ), C1 0L9/1 O (2006.01) Poszukiwania prowadzone w klasach: B09B, C1 OL Bazy komputerowe, w których prowadzono poszukiwania: bazy UPRP, Epoquenet, Espacenet, Internet Kategoria dokumentu Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do zastrz. y y y A PL427593 A1 (EXPETO SP. Z O. O., SP. K.) 2020-05-04, CALY DOKUMENT, CYT. W ZGLOSZENIU DE102011056720 A 1 (PEB PROJEKT ENTWICKLUNGS UND BETEILIGUNGSGMBH) 2013-06-20, CALY DOKUMENT WO2012106801 A1 (UNIV KINGSTON; DUNCAN ANDREW W; POLLARD ANDREW; FELLOUAH M HACHIMI) 2012-08-16, CALY DOKUMENT, W SZCZEGÓLNOSCI STR. 1 CN106147918 A (ANHUI XIANGFENG REGENERATION ENERGY CO LTD) 2016-11-23, CALY DOKUMENT D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A - dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, Zastrz. Zastrz. Zastrz. Zastrz. L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwsze11stwo( -wa), lub przytoczony w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwsze11stwa, T- dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwsze11stwa i nieb,dacy w kontlikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniL1; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy IL1b nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y dokument o szczególnym znaczeniL1; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczuny z jednym lub kilkoma tegu typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej. Sprawozdanie wykonali-a: Monika Dominiak Uwagi do zgloszenia data 04.03.2022r. podpis /-Dokument podpisany elektronicznie-/ Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z dnia 10-02-2022 r. PL