Czym jest pellet?
Pellet to ekologiczne paliwo stałe wyprodukowane z biomasy. Jego charakterystyczne cechy to: czystość, wysoka kaloryczność, niska zawartość popiołu oraz wygoda stosowania. Cechy te sprawiają, że jest obecnie jednym z najbardziej docenianych paliw w gospodarstwach domowych na zachodzie, ale także w Polsce. Pellet jest paliwem przyjaznym środowisku, gdyż ilość CO2 emitowana podczas jego spalania jest równa ilości CO2 pochłoniętego przez drzewa podczas ich wzrostu. Oznacza to, że 1 t rosnącego drzewa pochłonęła tyle samo dwutlenku węgla, ile powstaje w wyniku spalenia jednej tony pelletu drzewnego. W przypadku pelletu wysokiej jakości jedyną pozostałością po spalaniu jest niewielka ilość popiołu (około 1 do 5%).
Jak powstaje pellet drzewny?
Proces produkcji pelletu rozpoczyna się od pozyskania i przygotowania surowca. Drewno lub inna biomasa, aby mogło zostać przetworzone na granulat opałowy, musi spełniać szereg wymagań technologicznych. Najważniejsze z nich to: odpowiednie rozdrobnienie, wilgotność oraz brak zanieczyszczeń metalowych, chemicznych i mineralnych. Droga pozyskania surowca jest najprostsza i najwygodniejsza w przypadku zakupu gotowych, suchych trocin o wilgotności około 10% (niska wilgotność gwarantuje wysoką kaloryczność) z zakładów stolarskich, fabryk mebli, itp. Surowiec pochodzący z takich źródeł jest zazwyczaj gotowy do przetwarzania. Niekiedy należy go dodatkowo rozdrobnić do frakcji od 1 do 3 mm,co gwarantuje wysoką wydajność granulatorów oraz najwyższą jakość pelletu.
A co jeśli surowcem jest surowe drewno?
Proces technologiczny jest znacznie bardziej skomplikowany, gdy przygotowanie surowca rozpoczyna się od zrębkowania i suszenia mokrego drewna. Maszyny służące do tego celu są kosztowne i generują duże koszty eksploatacyjne, dlatego opłacalność ich zakupu rozpoczyna się przy produkcji minimum 0,5 tony pelletu na godzinę. Przy zakupie urządzeń rozdrabniających, a następnie suszących surowe drewno, należy brać pod uwagę szereg czynników warunkujących dobór urządzeń. Przede wszystkim, nie należy kierować się wyłącznie ceną. Zakup tanich maszyn niskiej jakości często przysparza wielu problemów. Do rozdrabniania surowego drewna najlepiej używać rębaków tarczowych lub bębnowych. Należy jednak pamiętać o uprzednim usunięciu z kłód kory. Zawiera ona bardzo duże ilości zanieczyszczeń mineralnych (głównie z powodu zrywki wleczonej w lasach). Zawarte w korze ziemia i piach przyczyniają się do bardzo szybkiego zużywania części roboczych młynów i granulatorów oraz szlakowanie popiołu, co bardzo zniechęca klientów indywidualnych.
Jak wybrać suszarnię?
Wybierając suszarnię, jako podstawowe kryteria wyboru należy uwzględniać zużycie opału w przeliczeniu na kg odparowanej wody oraz sposób i temperaturę suszenia. Należy unikać suszarni, które jako medium suszące wykorzystują spaliny pieców grzewczych lub powietrze o temperaturze powyżej 300°C. Podczas traktowania trocin spalinami dochodzi do osadzania cząstek stałych na surowcu, co powoduje jego przebarwienia oraz znaczny wzrost ilości popiołu pozostającego po spaleniu pelletu. Ponadto wysoka temperatura spalin (lub powietrza suszącego – powyżej 300°C) powoduje mineralizację trocin oraz uwstecznienie ligniny – naturalnego lepiszcza zawartego w biomasie. Suszony w takich warunkach surowiec sprawia duże trudności w granulowaniu oraz intensywnie zużywa matryce i rolki granulatora. Jest to porównywalne z obecnością dużej ilości piachu w surowcu.
Jak poradzić sobie z zanieczyszczeniami?
Istnieją urządzenia, które umożliwiają usunięcie piasku, kamieni, metali i innych zanieczyszczeń z surowca. Zaliczają się do nich chwytacze magnetyczne, czyszczalnie odśrodkowe czy centryfugi. Zakup wiąże się jednak z dodatkowymi inwestycjami i opłacalny jest głównie przy dużych mocach przerobowych.
Jak i czym granulować?
Jeśli surowiec przeszedł wstępną obróbkę, czyli jest wolny od wszelkich zanieczyszczeń, ma wilgotność około 10% oraz jego frakcja wynosi od 1 do 3 mm, można przystąpić do jego granulowania. Używa się do tego celu granulatorów wyposażonych w płaskie lub pierścieniowe matryce. Obie grupy maszyn nadają się do produkcji pelletu. Jednak w niewielkich zakładach produkcyjnych dominują granulatory z płaską matrycą – głównie ze względu na prostszą i tańszą konstrukcję. Przy wyborze granulatora należy kierować się przeznaczeniem, do którego został zaprojektowany. Wielu producentów pelletu decyduje się na zakup tanich granulatorów paszowych, które przysparzają im wielu poważnych problemów. Pomimo zewnętrznego podobieństwa granulatorów paszowych i tych do produkcji pelletu opałowego, parametry techniczne owych maszyn są zupełnie inne. Przetwarzanie biomasy na opał wymaga innych parametrów matryc, rolek tłoczących oraz mocy silników, niż w przypadku produkcji paszy. Niestety Polski rynek jest zalany tanimi granulatorami paszowymi z Chin, które są w Polsce sprzedawane pod nazwą pelleciarek. Dlatego podczas zakupu granulatora należy stawiać na solidność urządzenia, poprawność konstrukcji oraz gwarancję wydajności przy zachowaniu odpowiednich parametrów surowca.
Czy granulowanie to ostatni krok?
Produkcja pelletu nie kończy się na samym granulowaniu. Niezmiernie istotnym procesem technologicznym jest przesiewanie oraz studzenie granulatu. Pellet opuszczający granulator ma temperaturę około 90-100°C. Natychmiastowe wsypanie do worków lub na duża pryzmę spowoduje jego zaparzenie i rozpadanie. Studzenie najlepiej przeprowadzać za pomocą chłodnic pionowych lub poziomych z przeciwbieżnym strumieniem powietrza. Pellet ostudzony do temperatury pokojowej nabiera trwałości mechanicznej oraz traci nieco wilgoci. Po procesie studzenia oraz przesiewania należy go zaworkować, najlepiej w foliowe worki o ładowności od 15 do 25 kg.
Po dobrym zaplanowaniu inwestycji, poprawnym wyborze maszyn oraz wykonaniu powyższych czynności pozostaje dystrybucja produktu i liczenie zysków.
Z jakiej biomasy można produkować pellet?
Do wytwarzania pelletu, poza drewnem, wykorzystuje się wszelką biomasę pochodzenia rolniczego. Zalicza się do niej słomę zbóż, suszone trawy, łuski słonecznika, odpady z produkcji ziół (np. słomę tymianku). Najłatwiej dostępnym surowcem w Polsce jest słoma zbóż, jednak coraz częściej powstają plantacje roślin energetycznych, takich, jak: wierzba energetyczna, ślazowiec pensylwański, miskantus czy dopiero pojawiający się na rynku – perz wydłużony zwany wyniosłym. W tej ostatniej roślinie pokładane są wielkie nadzieje polskiego rynku biomasy, bowiem jest świetnie przystosowana do naszego klimatu, ma bardzo niskie wymagania glebowe oraz cechuje się niskim zapotrzebowaniem na wodę
W jakich kotłach można spalać pellet?
Granulat opałowy nadaje się do spalania we wszystkich piecach na paliwa stałe. Zarówno w tych z ręcznym, jak i z automatycznym podawaniem paliwa. Najlepsze efekty spalania uzyskuje się przy spalaniu za pomocą palników przystosowanych specjalnie do pelletu. Dobre gatunki pelletu drzewnego spalają się również palnikach przeznaczonych do ekogroszku czy miału. Wymaga to jednak poprawnego ustawienia parametrów podawania paliwa oraz nadmuchu powietrza. Największym utrudnieniem w spalaniu pelletu w automatycznych kotłach CO jest szlakowanie popiołu. Spiekający się popiół tworzy twardą zbitą skorupę która doprowadza do wygasania palnika. Szczególne tendencje do szlakowania popiołu wykazuje pellet zanieczyszczony piaskiem, produkowany ze źle suszonego surowca lub słomy. Te ostatnie są znacznie tańsze niż pellet z drewna, wymaga jednak częstszej obsługi kotła lub specjalnie przystosowanego palnika. Granulat przejawiający tendencję do szlakowania najlepiej spala się w uniwersalnych palnikach tłokowych. Niestety jest ich niewiele na polskim rynku. Dominują przede wszystkim palniki retortowe wymagające wysokiej jakości paliwa.