프로젝트 배경
열대 개발도상국의 중소 목재 가공 기업은 일반적으로 두 가지 주요 과제에 직면해 있습니다. 즉, 건조 가마를 운영하기 위한 안정적이고 저렴한 기존 에너지원(예: 연료유 또는 증기 보일러용 석탄)이 부족하고, 대량의 톱밥, 부스러기 및 기타 가공 잔류물을 처리하기가 어렵다는 점입니다. 이러한 폐기물을 건조용 열원으로 활용하면 두 가지 문제에 대한 효과적인 솔루션을 제공합니다.
2021년에 필리핀 과학기술부 - 임산물 연구개발연구소(DOST-FPRDI)가 설계, 건설, 테스트했습니다.프로토타입 공기 가열식 진공로형 건조기바이오매스 가스화로로 구동됩니다. 이 장치는 목재와 대나무를 건조하여 국내 및 수출 시장의 품질 요구 사항을 충족하도록 특별히 고안되었습니다.
기술 솔루션
이 솔루션의 핵심은 바이오매스 가스화 과정에서 생성된 고온 배가스를 열원으로 사용하고, 열풍 시스템을 통해 건조실에 열을 공급하며, 진공 기술과 결합해 건조 과정을 가속화하는 것입니다.
주요 기술 사양:
건조 용량: 500 보드 피트(약 1.18m³)
열원 시스템: 직경 8인치 x 길이 10피트의 연통을 통해 가마 내부의 열교환기와 연결된 바이오매스 가스화로
진공 시스템: 최대 펌핑 용량이 1.5m³/min이고 최종 진공 압력이 -750mmHg인 2단 액봉식 진공 펌프
온도 조절: 작동 온도 범위는 약 47~53°C, 진공도는 30~40kPa입니다.
운영 데이터
테스트는 2021년 3월부터 6월까지 진행되었습니다. 코로나19 제한으로 인해 가마는 간헐적으로 운영되었습니다(1일 최대 8시간 운영).
건조 성능:
| 재료 | 초기 MC | 최종MC | 건조시간 |
|---|---|---|---|
| 예마네(두께 25mm) | 106.3% | 10.2% | 168시간(~7일) |
| 마호가니(두께 25mm) | 57.7% | 9.0% | 88시간(~3.7일) |
| 카와얀 티닉 대나무 | 115% | 9.4% | 73시간(~3일) |
출처: DOST-FPRDI 2021 연례 보고서
경제 분석
건조 비용(보드 피트당):
| 재료 | 비용(PHP/보드피트) | 대략. USD/m³ |
|---|---|---|
| 예만 | 29.78 | ~$54/m³ |
| 마호가니 | 20.68 | ~$38/m³ |
| 대나무 | 17.21 | ~$31/m³ |
참고: 환율은 대략 1 USD ≒ 55 PHP입니다. 건조기 용량이 증가함에 따라 비용은 감소할 것으로 예상됩니다.
장비 제작 비용:
총 비용: PHP 572,123.60 (약 USD 10,400)
재료: PHP 394,568; 인건비: PHP 177,555.60 (재료비의 약 45%)
교훈 및 복제 가능성
이 프로젝트는 증기 열원에 대한 접근이 부족한 개발도상국의 소규모 목재 가마에 열을 공급하기 위해 바이오매스 가스화 기술을 사용하는 타당성을 검증했습니다. 가공 잔재물을 연료로 사용함으로써 운영 비용이 효과적으로 절감되었으며, 진공 기술의 도입으로 고함수 목재의 건조 주기가 크게 단축되고 제품 품질이 향상되었습니다. 가마는 한 명의 작업자가 운영할 수 있으므로 노동 기술 요구 사항이 낮아집니다.
이 기술 모델은 특히 중소 규모의 목재 가공 공장, 대나무 가공 시설, 열대 지역 산림 수준의 1차 가공 현장에 적합합니다. 자체 생성된 폐기물을 활용하여 제품에 가치를 더할 수 있는 지속 가능한 기술 경로를 제공합니다.
