Menu

Pellet

Pelety (lub pellety - obie formy są prawidłowe), to paliwo w postaci cylindrycznych granulek o średnicy od 6-25mm i długości do kilku cm. Powstają poprzez prasowanie surowca pod wysokim ciśnieniem, bez udziału jakichkolwiek chemicznych substancji klejących. Podstawowym surowcem do produkcji pelet są odpady drzewne z tartaków, zakładów przeróbki drewna oraz leśne odpady drzewne (trociny, zrębki, wióry). Technicznie możliwe jest również wykorzystanie roślin energetycznych i odpadów rolnych.  . Pelety są paliwem nadającym sie do wykorzystania zarówno w grzewczych instalacjach indywidualnych jak i systemach ciepłowniczych. Doskonale nadają sie do wykorzystania w małych instalacjach, takich jak kotłownie lub kominki w domkach jednorodzinnych.

Produkcja i zużycie pelletu w Europie w 2017 roku przekroczyło 10 mln ton, w Polsce jest to ponad 600 tys. ton. największymi producentami pelletów  naszym kraju są Barlinek i ostatnio IKEA. Ta ostatnia firma w zakładzie w Stalowej Woli produkuje obecnie 60.000 ton pelletu rocznie.

Produkcja pellet

Do produkcji pelet nadaje się zarówno drewno liściaste, jak i iglaste. Zazwyczaj, drewno iglaste stanowi
70% wykorzystywanego surowca, zaś drewno liściaste resztę. Odpady pochodzące z różnych gatunków drzew miesza się ze sobą, aby zapewnić jednorodną zawartość ligniny. Jest to bardzo istotne, gdyż to właśnie lignina spaja pelety w całość, a poszczególne gatunki drzew różnią się pod względem jej zawartości. Gatunki drzew twardych, jak np. buk, mają niższą zawartość ligniny, niż drzewa miękkie, jak popularny świerk. Stąd tak ważne jest, aby mieszanka odpadów była jak najbardziej jednorodna. W przeciwnym wypadku, zmienny surowiec może doprowadzić do problemów w procesie produkcyjnym.

Od momentu, gdy odpady drzewne docierają do zakładu produkującego pelety, do momentu, gdy pelety
są gotowe do sprzedaży, surowiec przechodzi przez 3 procesy:
- mielenie
- granulowanie
- chłodzenie

Wilgotność surowca produkcyjnego nie może przekraczać 10%. Jeśli ten warunek nie jest spełniony, należy surowiec osuszyć, gdyż granulacja materiału o wilgotności powyżej 15% jest bardzo trudna.
Oczyszczanie Surowiec, który docie

ra do zakładu produkcji pelet należy oczyścić z materiałów takich jak
np. kawałki metalu i piasek. Dokonuje się tego przy pomocy magnesów i sit.
Mielenie Przygotowany surowiec jest rozdrabniany w młynie (zwykle jest to młyn bijakowy). Powstający pył jest oddzielany w cyklonie, ewentualnie w filtrach. Mielenie jest konieczne, gdyż surowiec docierający do zakładu produkcyjnego jest niejednorodny pod względem rozmiaru (chociaż zazwyczaj ma mniej niż 5mm średnicy).

Fot. Młyn do rozdrabniania biomasy.

Proces rozdrabniania zaczyna się od podania wcześniej przygotowanego materiału (o odpowiedniej frakcji i wilgotności) do otworu komory rozdrabniania. W komorze tej znajduję się szereg noży bijakowych mocowanych na wrzecienniku. Noże te, wirując z dużą prędkością, uderzają w podawany materiał powodując jego domielenie. Po osiągnięciu odpowiedniej frakcji surowiec wyrzucany jest przez oczka sita poza komorę rozdrabnia do komory rozładowczej z której dalej wyciągany jest pneumatycznie np. do zbiorników buforowych.

Prasowanie - Zanim zostaną uformowane pelety, 1-2% wody, w postaci pary wodnej, jest dostarczane
do surowca drzewnego, który jest w ten sposób ogrzewany do ok. 70ºC. Ogrzanie materiału prowadzi do uwolnienia lignin, co polepsza łączenie sie cząsteczek i spójność produktu końcowego. Zmiękczona lignina i pył drzewny są transportowane do prasy, gdzie ma miejsce granulacja. Proces granulacji przypomina do złudzenia przeciskanie mięsa przez maszynkę. W granulatorach surowy rozdrobniony materiał podawany jest na prasę matrycową, gdzie w wyniku wywarcia dużego ciśnienia jest przeciskany przez wąskie otwory matrycy. Sprasowany materiał w postaci cienkich "ołówków" jest obcinany z drugiej strony prasy specjalnym nożem tak, aby jego długość w stosunku do średnicy nie przekraczała 5/1. W granulatorach marki Kahl (rys. obok) prasowanie odbywa się na matrycy poziomej z góry na dół. Materiał przeciskany jest przez cylindryczne otwory matrycy przez sekcję obracających się walców.  Ucięty przemieszcza się do sekcji odbioru gdzie poddawany jest procesowi chłodzenia i odpylania. 

 

 Rys. (ponizej po prawej) Schemat płaskiej matrycy. Przygotowana biomasa trafia do bębna, gdzie jedna
lub więcej rolek prasy przeciska materiał przez cylindryczne otwory prasy. Po przejściu
przez matrycę pelety są przycinane na odpowiednią długość.

Matrycę można wymieniać, co pozwala na zmianę średnicy cylindrycznych otworów, a
tym samym produkcję pelet o różnych rozmiarach. Prasowanie biomasy zwiększa jej
temperaturę. Poziom ciśnienia w matrycy należy dostosować między innymi do rodzaju
granulowanej biomasy. Ogólnie rzecz biorąc, im twardszy materiał poddajemy granulacji,
tym wyższego ciśnienia będzie to wymagało. Zbyt niskie ciśnienie może doprowadzić do
zablokowania otworów matrycy biomasą i zakłóceń w procesie produkcyjnym.

ozebio158.jpg 

Rys. Granulator z matrycą pierścieniową, materiał przeciskany jest od środka na zewnątrz matrycy.

Jakość peletu

Pelety mogą znacznie odbiegać od siebie jakością. Czynniki wpływające na jakość paliwa to przede wszystkim surowiec użyty do produkcji, trwałość i wilgotność granulatu. najwyższe jakościowo pelety uzyskiwane są z zakładów meblarskich z uwagi na wysokiej jakości drewno i niską wilgotność materiału.  Znacznie gorsze jakościowo są pelety z roślin energetycznych, których skład może się znacznie różnić, nawet w tej samej partii materiału.  Ciężko samodzielnie ocenić jakość paliwa, dlatego klienci powinni mieć możliwość upewnienia się, że produkt dostarczany przez konkretnego producenta spełnia określone wymagania. Poniżej omówię wymagania jakie powinien spełniać pelet i normy w tym zakresie w Polsce jak i na świecie.

Wymiary

Średnica pelet może wynosić od 3 do 25mm, w zależności od matrycy użytej do produkcji granulatu. Długość wynosi od 5 do 40mm. Jeżeli wymiary granulatu przekraczają wartości podane powyżej, jest on zaliczany do brykietu. w Danii najczęściej sprzedawane są pelety o średnicy 8mm. Inny popularny rozmiar to 6 mm. Jednakowa średnica pelet pochodzących z jednej partii produkcyjnej daje jednorodny produkt, łatwy w użyciu.

Barwa

Fot. Różne jakościowo rodzaje peletów. Pelety znajdujące się w dolnym prawym rogu to pelety wysokiej jakości, o niskiej zawartości popiołu, wyprodukowane z czystego i suchego drewna. Pelety w dolnym lewym rogu to mieszanka wyprodukowana z dwóch różnych rodzajów surowca. Spalanie takiej mieszanki doprowadziło do powstania szlaki w kotle w związku
z niższą temperaturą topnienia popiołu. Ciemne pelety w górnym lewym rogu doprowadziły do powstawania porowatego żużla, który zablokował przenośnik śrubowy, służący do usuwania popiołu. Pelety w górnym prawym rogu cechuje wysoka zawartość pyłu. Doprowadziły do powstania blokady w systemie zasilania paliwem, co skutkowało niską wydajnością
procesu spalania. (ryc. Poradnik użytkownika pelet drzewnych).

Ciemny kolor pelet drzewnych może świadczyć o zbyt intensywnym procesie suszenia drewna czy zrębek drzewnych, co może prowadzić do ich mineralizacji. Poniżej w tabeli podaje najczęściej występujące problemy przy spalaniu peletów i możliwe tego przyczyny.

 

Problem Przyczyna
Nadmierna ilość popiołu - zawierają korę, nasiona czy inne rodzaje biomasy o wyższej zawartości popiołu niż czyste drewno
- zawierają niepożądane dodatki jak nieczystości lub piasek
- zawierają inne odpadki
Powstawanie szlaki - zawierają korę, nasiona czy inne rodzaje biomasy o wyższej zawartości popiołu niż czyste drewno
- zawierają niepożądane dodatki jak nieczystości lub piasek
- zawierają inne odpadki
Osady i korozja - zawierają inny rodzaj biomasy niż tylko czyste drewno, lub zawierają inne materiały o wysokiej zawartości związków lotnych takich jak związki siarki czy chloru
Słabe spalanie - zawierają zbyt wiele popiołu
- są zbyt wilgotne
Blokowanie systemu podawczego paliwa - zawierają zbyt wiele popiołu
- są zbyt wilgotne

 Generalnie, pelety produkowane z odpadów drzewnych powinny spełniać poniższe proste warunki:
• W czasie spalania powinny wydzielać zapach palonego drzewa
• W kolorze powinny wyglądać jak czyste drewno
• Ciężar właściwy powinien wynosić około 0,65 kg/l
• Nie mogą zawierać sztucznych dodatków
• Zawartość wody < 12 %
• Nie powinny zawierać nadmiernej ilości pyłu

Tabela. Parametry analityczne pelet

Normy jakościowe dla peletów

W Polsce nie ma obowiązujacych norm dla paliwa pelet. Produkowane przez polskich producentów pelety szukają certyfikacji za granicą. W Europie dla peletów najwyższej jakości przyznaje się certyfikat DINplus.  Badaniami zajmują się labolatoria DEKRA, a certyfikacją DIN CERTCO uznana na świecie jednostka przyznająca oznaczenia DIN, TUV, CE itp. Certyfikat DINplus został stworzony w 2002 roku zastępując obowiązujące do tej pory na rynku europejskim normę austriacką  ÖNORM M 7135 oraz niemiecką DIN 51731.  DINplus początkowo obowiązywał tylko na rynku niemieckim. W roku 2011 zauważono potrzebę stworzenie normy oraz certyfikatu, która będzie obowiązująca bezwzględnie dla wszystkich krajów UE. Wprowadzono certyfikat ENPLUS zgodny z normą EN-14961-2 oraz dwie klasy:
A1 – dla pelletu drzewnego używanego dla kotłów, pieców, palników i kominków
A2 – dla pelletu drzewnego z większą ilością zawartości popiołu dla urządzeń dużej mocy

Po prawej symbol certyfikatu na opakowaniach peletu  klasy A1

Wprowadzono także certyfikat EN „B” dla pelletu przemysłowego. Poniżej w tabeli wymagania peletu według nowej normy:

Dla porównania podaje tez normy obowiązujące do niedawna w Austrii i Szwecji

Dystrybucja peletów

Wielką zaletą pelet nad innymi rodzajami biopaliw jest to, że mogą one być transportowane zarówno zapakowane w torby, jak i w stanie luźnym, co czyni łatwą ich dystrybucję. W zależności od wielkości zakupu można wykorzystać jedną z poniższych metod pakowania i dostarczania produktu do klienta:
- małe worki o maksymalnej wadze 40 kg
- big bagi w wadze do 1200 kg
- cysterna
- wywrotka
- odbiór osobisty przez klienta

ozebio162.jpgWorki - Pelety można pakować w małe worki o wadze od 16 do 40kg. Pelety pakowane w ten sposób są najdroższe, gdyż ich cena zawiera również koszt worków, procesu pakowania i dystrybucji. Zalety Zaletą pelet pakowanych w worki jest to, że łatwość użytkowania i brak worków specjalnych pomieszczeń magazynowych. W celu obniżenia kosztów zakupu, niektórzy klienci odbierają od dystrybutora tak zapakowane pelety własnym samochodem.

 

Na zdjęciu worek peletu z Barlinka o masie 15 kg wygodny w zakupie nawet dla kobiet. W firmie dostępne są także worki 25kg.

 

BIG BAGI

 

Dostawy w tzw. big bagach są popularne zwłaszcza w sektorze rolniczym, m.in. służą
one do dostarczania nawozu czy ziarna. Dystrybucja pelet w big bagach nie znalazła
zbyt wielu zwolenników. Jest to prawdopodobnie spowodowane faktem, iż niewielu prywatnych odbiorców dysponuje sprzętem umożliwiającym przemieszczanie ciężaru ważącego 1200kg, jak np. wózki widłowe czy inny sprzęt podnoszący. Tego typu transport jest popularny na zachodzie Europy.

Big bagi wymagają dużej przestrzeni magazynowej, umożliwiającej
wykorzystanie sprzętu podnoszącego. Ten sposób pakowania obniża nieco cenę zakupu, ale i tak jest ona droższa niż zakup pelet luzem

ozebio163.jpg 

Fot. Big bagi na pelet

Cysterny - Dostawy przy pomocy cysterny są stosunkowo niedrogie, w porównaniu do dostaw pelet pakowanych. Jest to najczęściej wykorzystywany w Danii sposób dystrybucji pelet. Cysterna umożliwia jednorazowy przewóz 24 ton pelet, minimalna wielkość dostawy to zazwyczaj 3 tony. Magazynowanie Minimalna przestrzeń magazynowa musi być zatem w stanie pomieścić 3 tony paliwa.
Powierzchnia magazynowa musi być odpowiednio przystosowana do przyjmowania tego rodzaju dostawy paliwa. Najczęściej wielkość dostawy wynosi 12 ton, ale waha się od 3 do 18 ton. Niewielu klientów posiada magazyn odpowiednio duży , aby pomieścić całą zawartość cysterny.   Aby dostawa pelet za pomocą cysterny była możliwa, musi istnieć droga  dojazdowa pozwalająca cysternie zaparkować w odległości od magazynu paliwa umożliwiających zamocowanie węży dystrybucyjnych. Więcej na ten temat w folderze - "magazyny peletu".

Odbiór osobisty - Klient może również odebrać pelety od producenta osobiście, wykorzystując własny
środek transportu. Można wykorzystać tą opcję zarówno do przewozu pelet w workach, jak i luzem. Jest to sposób polecany dla małych i średnich prywatnych odbiorców. Klient przewozi pelety w dogodny dla niego sposób, powinien pamiętać jedynie o zabezpieczeniu pelet przed zamakaniem. Należy mieć na uwadze również powstawanie pyłów i związane z tym zagrożenia dla zdrowia. Niektórzy producenci stworzyli samoobsługowe punkty odbioru pelet, gdzie zakup odbywa się przy pomocy karty płatniczej i przy wykorzystaniu własnego środka transportu.

 

Fot. Odbiór peletu w punkcie dystrybucyjnym (fot. Poradnik użytkowników pelet drzewnych)

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});