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Convegno di Studio: “Le biomasse agricole e forestali nello scenario energetico nazionale”
Progetto Fuoco 2004, Verona (18-19 marzo 2004)
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LA PEZZATURA DEL CIPPATO: CIPPATRICI A CONFRONTO
Spinelli R*., Hartsough B.**, Magagnotti N.***
* CNR-Ivalsa, **BAE Dept., UC Davis, ***Libero professionista
Riassunto
Gli Autori hanno testato la consistenza dimensionale del cippato prodotto da 9 cippatrici attualmente
in commercio in Italia. Le macchine sono state alimentate con fusti sramati di pioppo, strobo, robinia
e castagno. Nel complesso Tutte le cippatrici provate hanno fornito campioni di cippato con virtuale
assenza di particelle sovradimensionate (> 100mm, 100-63 mm), bassissima percentuale di particelle
sottomisura (dallo 0.5 all’1% in peso) e una percentuale molto elevata (dal 95 al 99 % in peso) di
particelle all’interno della classe dimensionale di riferimento ( 45-3 mm). Resta ancora da verificare
se queste prestazioni si possono ottenere anche con piante intere e ramaglie.
1. INTRODUZIONE
La qualità del cippato ha un’enorme importanza ai fini commerciali, perché determina la resa
energetica del prodotto, la sua conservabilita’ e il tipo di impianto in grado di utilizzarlo. La maggiore
o minore “bontà” di una partita di cippato e’ definita dal suo contenuto di umidita’, dalla specie
legnosa prevalente e dalla pezzatura delle scaglie.
In particolare, la presenza di scaglie eccessivamente grosse puo’ creare problemi meccanici di
alimentazione, soprattutto in impianti di piccole e medie dimensioni, che sono quelli capaci di offrire
il prezzo migliore. La frazione polverulenta invece e’ indesiderata perche’ rende insalubre l’ambiente
in cui il cippato e’ immagazzinato e movimentato, tende a perdersi nelle movimentazioni, e in caldaia
genera faville volanti ed aumenta le emissioni di polveri al camino.
Oltre che dalle caratteristiche del legno impiegato, la pezzatura del cippato dipende in maniera
rilevante proprio dal tipo di macchina impiegata e dal modo in cui questa e’ stata regolata: la
granulometria del cippato prodotto da una determinata macchina e’ percio’ il miglior indicatore della
qualita’ del lavoro che questa e’ in grado di effettuare.
Al momento sappiamo ancora molto poco circa la qualita’ del cippato ottenibile con le cippatrici mobili
attualmente in commercio: la maggior parte degli studi effettuati finora ha riguardato la produttività
e il costo della cippatura, e le caratteristiche qualitative del cippato prodotto sono state riportate al
massimo come informazione accessoria. Questo studio vuole fornire un primo contributo organico alle
conoscenze in materia, presentando i risultati di una ricerca specifica condotta su 9 cippatrici mobili
in commercio, attualmente disponibili sul mercato italiano.
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Progetto Fuoco 2004, Verona (18-19 marzo 2004)
2. LE PROVE
Le prove sono state eseguite nel Settembre 2003. La tabella in figura 1 mostra le macchine provate e
le loro principali caratteristiche: complessivamente, le 9 macchine testate coprono una gamma molto
vasta, sia in termini di potenza che di tecnologia, dato che sono stati inclusi nella prova tutti i
principali dispositivi di cippatura: tamburo, disco e vite senza fine.
Le macchine sono state tutte messe in funzione sotto il controllo dei rispettivi rivenditori: questo ha
consentito di ridurre moltissimo l’effetto di eventuali differenze nell’abilita’ dell’operatore, dal
momento che i rivenditori dovrebbero essere tutti particolarmente esperti nell’impiego delle
attrezzature che promuovono.
Tutte le macchine sono state alimentate con tronchi sramati e sezionati, forniti in lunghezze variabili
tra i 2.4 ed i 6 metri. Tutti i tronchi avevano un contenuto di umidita’ compreso tra il 33 e il 37% su
base fresca.
Il diametro dei tronchi e la specie hanno introdotto una certa variabilita’ nelle prove. Il diametro del
tronco ovviamente ha dovuto essere compatibile con la capacita’ della cippatrice: secondo le richieste
dei costruttori, le macchine piu’ grandi sono state alimentate con tronchi di grosse dimensioni,
mentre quelle meno potenti hanno ricevuto materiale con un diametro sensibilmente minore.
Tuttavia, dal momento che ogni macchina e’ stata alimentata con tronchi di dimensioni considerate le
piu’ adatte dal rispettivo costruttore, e’ possibile affermare che tutte hanno trattato materiale della
medesima dimensione relativa: quella ideale.
Figura 1 – Caratteristiche delle macchine studiate
Casa
produttrice
Laimet
Jenz
Mus-Max
Pezzolato
Eschlboeck
Farmi
Farmi
Linddana
Junkkari
Modello
Tipologia
HP-21
HEM 560 d
Terminator 9
PTH 1000
Biber 7
CH 260
CH 160
TP 270
HJ 260 g
A vite
Tamburo
Tamburo
Tamburo
Tamburo
Disco
Disco
Disco
Disco
N°
coltelli
/
10
12
4
8
2
2
3
2
Angolo della bocca
di alimentazione
90
90
90
90
90
45
45
45
90
Potenza
Kw
118
331
309
309
96
96
81
103
103
Motore
PTO
indipendente
indipendente
indipendente
PTO
PTO
PTO
PTO
PTO
Per quanto riguarda la specie legnosa, tutte le cippatrici hanno ricevuto una quota di pioppo e di pino
strobo, che in genere era prevalente. Qualcuna pero’ ha lavorato soprattutto castagno, faggio e
robinia. Pertanto, la specie legnosa ha introdotto una variabile indesiderata nell’esperimento, il cui
effetto e’ stato controllato e minimizzato durante l’elaborazione statistica dei dati.
Prima dell’inizio delle prove, è stato chiesto ai tecnici addetti di calibrare le macchine in modo da
produrre il miglior cippato possibile in termini di regolarita’ della pezzatura. In particolare, si
e’chiesto di produrre cippato fine, adatto all’utilizzo in impianti di teleriscaldamento medio-piccoli –
quelli piu’ esigenti in termini di qualita’.
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3. MATERIALI E METODI
In totale sono stati raccolti 162 campioni di circa 500 g ciascuno, che sono stati portati in laboratorio
e immagazzinati in una stanza ventilata per ridurne il contenuto in umidita’: questo ha reso la
vagliatura piu’ semplice, evitando la conglomerazione delle particelle piu’ fini.
Pochi giorni dopo, tutti i campioni sono stati vagliati utilizzando vagli di 5 diverse misure, in base alle
indicazioni contenute nella bozza di normativa recentemente elaborata dal Comitato Termotecnico
Italiano (CTI, 2003). Questo standard provvisorio riflette il lavoro condotto a livello europeo da varie
organizzazioni nazionali con lo scopo di produrre una normativa comune da impiegarsi nella
classificazione merceologica dei biocombustibili solidi.
Le scaglie pertanto sono state separate in 6 classi dimensionali: > 100 mm, 100-63 mm, 63-45 mm,
45-16 mm, 16-3 mm e < 3 mm. Le frazioni passate attraverso i rispettivi vagli sono state pesate con
una bilancia di precisione. I risultati sono stati organizzati in un foglio di lavoro e analizzati
statisticamente utilizzando il software di statistica avanzata Statview. L’elaborazione e’ consistita
essenzialmente in un’analisi della varianza, condotta con diverse tecniche, tra cui quelle di Fischer , di
Games-Howell e di Scheffe.
Le determinazione del contenuto di umidita’ e’ stata condotta su 12 campioni, messi in sacchetti in
plastica sigillati, portati in laboratorio e sottoposti a doppia pesata: a campione fresco e dopo
essiccazione in stufa ventilata per 48 ore.
4. RISULTATI E CONCLUSIONI
I risultati complessivi sono riportati in figura 2.
Figura 2 – Distribuzione dimensionale del cippato prodotto durante le prove
100%
80%
60%
40%
<3
16-3
20%
45-16
63-45
100-63
3
Pe
zz
ola
to
> 100
Es
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Progetto Fuoco 2004, Verona (18-19 marzo 2004)
Tutte le cippatrici provate hanno fornito campioni di cippato con:
•
•
•
virtuale assenza di particelle sovradimensionate (> 100mm, 100-63 mm);
bassissima percentuale di particelle sottomisura (dallo 0.5 all’1% in peso) ad eccezione della
Jenz;
una percentuale molto elevata (dal 95 al 99 % in peso) di particelle all’interno della classe
dimensionale di riferimento ( 45-3 mm).
Esistono differenze statisticamente significative tra macchine e tipologie di macchine che non sono
state influenzate da possibili variazioni della specie legnosa utilizzata.
La cippatrice a vite e’ risultata essere la macchina che offre le scaglie piu’ grosse e piu’ omogenee. Il
cippato prodotto da questa macchina e’ molto regolare e asolutamente privo di particelle sottomisura,
ma potrebbe rivelarsi troppo grande per alcuni impianti di conversione.
Nel complesso, le cippatrici a tamburo producono cippato di dimensioni maggiori rispetto a quelle a
disco, e la differenza risulta essere statisticamente significativa.
La specie legnosa puo’ influenzare le dimensioni delle scaglie prodotte, almeno per quanto riguarda la
robinia: il cippato ottenuto da questa specie contiene una proporzione significativamente piu’ alta di
particelle di piccole dimensioni, indipendentemente dal tipo di cippatrice.
In ogni caso, tutte le cippatrici producono un miscela di cippato di piccole e medie dimensioni: la
dominanza di una singola classe e’ molto difficile da ottenere, anche quando il cippato e’ prodotto a
partire da materiale regolare ed omogeneo, come i tronchi sramati.
Ulteriori studi sono necessari per determinare l’effetto di diverse materie prime - ad esempio piante
intere o ramaglie - sulla qualita’ del cippato.
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