A fa megtermelése az erdőgazdálkodás feladata, de nem a felhasználása. Mégis egyes faválasztékok kedvezőtlen értékesítési viszonyaiból eredtek elég jelentős múltra visszatekintő erdészeti üzemágak, amelyek célja a fa felhasználásával melléktermékeket előállítani. Ilyenek pl. a hamuzsír-, faszén-, mészégetés stb.
Itt csak a mészégetéssel szeretnék foglalkozni, főleg abból a szempontból, hogy érdemes-e a meszet fával égetni, vajon gazdaságos kihasználása-e a fának mészégetési célra való felhasználása.
A mészégetés tárgya a mészkő, kalciumkarbonát, képlete CaCO3, országunkban sok helyen hatalmás méretű hegységeket alkot. A kiégetés után a CaCO3 = C a O + C 0 2 egyenlet szerint kalciumoxidot, égetett fehér meszet és széndioxidot ad. 1 q mészkőből kb. 56 kg égetett meszet és 44 kg széndioxidot kapunk.
A mészégetés kémiailag disszociációs termikus bomlási folyamat; három fázisból áll: gázfázis (C02 ) és a szilárd (CaC03 és CaO) fázisok.
A kalciumkarbonát disszociációja során a szilárd fázisokkal egyensúlyt tartó gáztérben uralkodó széndioxid nyomása az adott hőmérsékleten állandó és független a szilárdfázisok mennyiségétől és arányától. A p co-t disszociációs vagy bomlási nyomásnak nevezzük. A bomlási nyomás a hőmérséklettel növekszik:
1. táblázat
t (C°) = 500 600 700 800 882 900 1000
p (Hgmm=0,15 3,3 31,4 208 760 992 3575
Amint a bekeretezett számpár mutatja: 882°-on éri el az 1 atm. nyomást.
A fenti törvényből a mészégetés technikai folyamatára az alábbi következtetést lehet levonni.
A mészégetést nem szabad zárt térben végezni, mert a széndioxid nyomás kialakulásával a disszociációs folyamat megáll. A mészégetés folyamata 882° alatt igen alacsony mert a széndioxid csak diffúzió útján távozhat. Ha 882° fölé emelkedik a hőmérséklet, a széndioxid nyomása nagyobb lesz a levegő nyomásánál és a levegőt a keletkezett gáz útjából kiszorítja, ezáltal a folyamat lényegesen meggyorsul.
Bár elméletileg nincs jelentősége 882°-nál nagyobb hőmérséklet alkalmazásának, gyakorlatilag többé-kevésbé zárt térben történik a mészégetés. Az alkalmazható hőmérséklet felső határa az a gyakorlatilag a mészkő állapotától függő hőfok, amelynél a szennyező homoktartalom megolvadhat és a kiégetendő mészkövet üvegszerű bevonattal látja el, ami a széndioxid távozását megakadályozza. Ez 1100°-on szokott bekövetkezni, sőt huzamosabb hőhatás után az egész mészkő üvegszerű olvadékká változik.
A mészégető berendezéseket vizsgálva megállapíthatjuk, hogy minden égetésnél van egy előmelegítési zóna, amelyben a füstgázokkal előmelegítik a berakott mészkövet.
Ezt követi az izzítási, majd a hűlési zóna.
A mészégetés legősibb módja a fával való égetés kúpos kemencében. Ismertetését feleslegesnek tartom, mert közismert. Építésének módja nemzedékről nemzedékre szállt. A hőmérsékletet is lehet szabályozni bizonyos határok közt. Hogy milyen drága a fával való mészégetés, az alábbi táblázat adatai bizonyítják:
2. táblázat
Tüzelőanyag megnevezése Lánghőm. Alsó fűtőért. Fajlagos felh. Egys. ár Tüzelő ára
1 q ég. mészhez
C° Kcal/kg q Ft. Ft.
Fa . . 700-1100 3700 (száraz) 1-2,3 40.- 40-52,0
Barnaszén . . . 700-1600 5500 0,6-0,9 18.- 10,8-16,2
Gen. gáz . . . . 1150 1100 (száraz m3) 0,45 (szén) 18.- 8,10
Nemcsak a drágaság miatt, hanem azért sem maradt meg a fával való mészégetés hosszú ideig egyedüli forrásnak, mivel az időjárástól és a fatömeg előfordulásától is függ. Egyre inkább az üzemszerű mészégetés vette át a növekvő igények kielégítését.
Átmeneti forma a tábori kemence, amely tulajdonképp csak állandóságában különbözik a kúpos kemencétől. Ennek kör, vagy ellipszis alakú sora a körkemence. Ez már félfolyamatos üzemű, mert az izzítási zóna állandóan körbevándorol. Éppen ez is a legnagyobb hátránya, mert a feszültség változása erősen rongálja a kemence belső falát.
Ennek a hátránynak kiküszöbölésére szerkesztették az aknás kemencét, amely teljesen folytonos üzemű. Az izzítási zóna egyhelyben van és így nincsen olyan erős belső rongálódás. A tüzelési rendszer lehet tiszta vagy kevert. Ez utóbbinál a fűtőanyagot a mészkővel együtt rakják a kemencébe, de az elégetett salak nehéz kiválogatási lehetősége miatt az így égetett mész rosszabb minőségű.
Technikailag legjobban kihasználható fűtőanyag a gáz, mert nemcsak könnyen szállítható, jól szabályozható egyenletes lánghőmérsékletű stb., de az előállítása közben keletkezett értékes melléktermékeket is fel lehet fogni további hasznosítás céljából.
A gázzal való mészégetés ott terjedt el, ahol természetes földgáz állt rendelkezésre.
(Szovjetunió, Egyesült Államok: Dorro, Ellernan stb. típusú kályhák). A gáztüzelésű, folyamatos üzemű aknás kemencék tökéletesítése után érdemesnek látszott mesterségesen előállított víz- vagy generátorgázzal való mészégetésre berendezkedni.
Nálunk Bélapátfalván épült nagyüzemi gáztüzelésű mészüzem, amelyben 1 q mész előállításához szükséges fajlagos szénfelhasználás mindössze 45 kg gyengébb minőségű borsodi szén. 1 q égetett mész önköltsége 14.— Ft körül van. Jó része bányászati és belső szállítási költség, az égetési költség kisebb az önköltség felénél.
Röviden összefoglalva azt kell megállapítanunk, hogy a mészégetés nagyüzemi feladat, ahol, minden tényezőtől függetlenül tetszőleges mennyiségben és minőségben állítható elő égetett mész, és biztosítva van a tüzelőanyag és a keletkezett termékek tervszerű felhasználása.
A fa a jövő iparának egyik legfontosabb nyersanyagává kell váljék, mert belőle igen sokféle nélkülözhetetlen terméket nyerhetünk (faszén, faecetsav, tannin, gyanta, cukor, cellulóz, faszesz, farost stb). Úgy kell tehát a fával gazdálkodnunk, hogy minél jelentősebb mennyiségeket adhassunk át belőle iparunknak. Népgazdasági érdek az is, hogy minél kevesebb fa kerüljön közvetlen elégetésre, mert úgy az értékes melléktermékek nem foghatók fel. Végső megállapításként pedig leszögezhetjük azt, hogy a mészégetés nem erdőgazdasági feladat, mert a fát jobb célra is fel lehet használni, a meszet pedig más szektorok olcsóbban, nagyobb tömegben tudják előállítani. MESKÓ JÓZSEF Szendrő