Požadavky na vlhkost surovin pro průmyslové mlýny na pelety jsou od 8 do 15 %. V ostatních případech surovina vyžaduje sušení, nebo naopak úpravu párou.
Obsah popela
Obsah popela v peletách je procento nespalitelných zbytků po spálení vsázky. U prémiových pelet je toto číslo do 1 % podle normy EN Plus A-2 a do 0,5-0,7 % podle normy EN Plus A-1. Vysoký obsah popela v palivu může časem vést k ucpání spalovací komory a komína.
Obsah chemických sloučenin v surovinách
V současné době Evropská unie zpřísňuje normy pro emise zplodin hoření do ovzduší. Suroviny na pelety by měly obsahovat minimální množství chemikálií jako je azor, chlór, síra.
Velikost zlomku
Pro granulaci by měl být materiál rozdrcen na částice o velikosti až 3 mm dlouhé a až 1-2 mm silné.
Vysoká energetická hodnota materiálu
Výhřevnost surovin – kolik tepla lze získat spalováním – je hlavní spotřebitelskou hodnotou pelet. Vysoce kvalitní suroviny mají vysoký obsah kalorií. Tento parametr je ovlivněn mimo jiné čerstvostí materiálu. Dřevo, které prošlo rozkladem, ztrácí část svého energetického potenciálu.
Vhodnost pro granulaci
Lisování a příprava určitých materiálů může být snazší a obtížnější. Navíc lze získat méně odolné a husté pelety ze surovin, které se obtížně granulují. Pro zvýšení pevnosti granulí se používají různé přísady.
Náklady na suroviny
Tyto náklady zvyšují náklady na suroviny, které zahrnují také náklady na nákup a dopravu. Pokud jsou celkové náklady na suroviny příliš vysoké, výroba nemusí být ekonomicky životaschopná.
Dřevěné pelety
Nejčastěji se takové granule nazývají “pilinové pelety”, ale ve skutečnosti se získávají z různých druhů odpadu.
Hobliny, pilinyzískané při řezání a zpracování surového a sušeného dřeva
Sliver jeden z nejčastějších odpadů
Deska, bilance dřeva – velký dřevěný odpad, řezané nebo pevné kmeny, které jsou z nějakého důvodu odmítnuty pro použití pro svůj hlavní účel (mají vady, nesedí v průměru atd.).
Nekvalitní dřevěné výrobky: nové nebo recyklovatelné.
Suché piliny a hobliny jsou považovány za ideální suroviny pro výrobu vysoce kvalitních pelet. Obvykle mezi ně nepatří vměstky kůry a částice zeminy, které při spalování tvoří strusku. Proto je výroba pelet z pilin tak oblíbená.
Kvalita dřevní štěpky jako suroviny pro pelety závisí na tom, z jakého dřeva je získávána – obyčejné nebo odkorněné, a také na vlastnostech jejího skladování. Čím méně kůry a cizích příměsí se do pelet dostane, tím nižší je obsah popela a tím i vyšší kvalita.
Totéž lze říci o zpracování desky a vyvážení.
Nekvalitní dřevěné výrobky by teoreticky měly poskytovat vysoce kvalitní pelety, protože jde o čisté, odkorněné dřevo bez nečistot. Je však třeba věnovat pozornost tomu, jaké materiály se používají při výrobě produktu. Různé laky, zpracovatelská činidla, lepidlo mohou ovlivnit šetrnost takového materiálu k životnímu prostředí.
Granulace různých druhů dřeva
Různé druhy dřeva jako suroviny pro pelety se liší snadností granulace.
Nejprve se získávají pevnější pelety z dřevin s vyšším obsahem přírodního ligninu. Jehličnaté druhy v tomto parametru výrazně převyšují listnaté: různé jehličnaté odrůdy obsahují 23-38% ligninu a rozšíření u listnatých druhů je 14-25%. Pokud je v surovině málo ligninu, pak se množství prosévání po granulaci zvyšuje.
Za druhé, druhy dřeva mají různou tvrdost. Tvrdší dřevo se obtížněji lisuje do pelet, vytváří vyšší zatížení zařízení na výrobu pelet, zejména spotřební díly – matrice, lisovací válce. Měkká dřeva jsou měkčí a poddajnější pro lisování, zatímco tvrdá jsou vždy tvrdší. Výhřevnost pelet z tvrdého dřeva je však vyšší, takže metr krychlový bukových nebo dubových pelet bude vážit více než stejný objem pelet z borovice a vydá více tepla.
Současně, jak ukazuje praxe, je možné úspěšně míchat piliny různých plemen a granulát. Takto namíchaný materiál na palivové pelety nesnižuje kvalitu finálního produktu: smícháte-li horniny ve správném poměru, můžete dosáhnout shody s certifikáty EN plus A1 nebo A2 pro pelety – vhodné pro vytápění soukromých domů. Přídavek tvrdého dřeva, jako je buk a dub, zvyšuje energetickou hodnotu pelet. Další věc je, že některá tvrdá dřeva mají tmavý odstín dřeva a smíšené pelety z různých druhů dřeva jsou kávové, šedé nebo tmavé. Soukromí spotřebitelé pelet mají někdy předsudky vůči peletám jiné barvy než světle béžové, takže mohou odmítnout tmavé dubové pelety pro jeden z jejich typů, a to i přes přítomnost certifikátů vysoké kvality. Předsudky jsou tak silné, že někteří němečtí výzkumníci vytvářejí palivo ze směsi druhů s přídavkem asi 20 % dubu nebo buku k měkkému dřevu, přičemž konečný produkt si zachovává atraktivní světlou barvu.
Smíchejte pelety
Podle výzkumné společnosti Future Metrics se spotřeba samotných průmyslových pelet do roku 2023 téměř zdvojnásobí: bude činit 21,5 milionu tun proti současným 12 milionům tun. Dřevěný odpad je stále žádanější, soupeří o něj nejen výrobci biopaliv, ale také závody na výrobu dřevotřískových desek a mnoho dalších průmyslových odvětví. Ještě v roce 2010 přijala Evropská unie program na rozšíření sortimentu biologického odpadu, který bude využíván k vytápění a zásobování energií.
Smíchejte pelety je palivo, které je granulováno z několika druhů surovin jak dřeva, tak i jiného původu.
Agropelety – granule z různých rostlinných materiálů, obvykle zemědělských. odpad.
Jaká je alternativní surovina pro pelety?
Odpady ze zemědělsko-průmyslového komplexu: luštěniny, kukuřičné klasy, rýžové slupky, pohanka, slunečnicové slupky, lněné ohně, ořechové skořápky, ovocné pecky, obilné výpalky, nepodobné obilí, pivovarské obilí.
Rostliny: rákos, sláma, cukrová třtina, ale i stromy a keře pokácené při terénních úpravách a sanitárním kácení.
Další přírodní hořlavé látky: rašelina, lignin.
Tyto materiály lze granulovat, ale oproti dřevu mají řadu nevýhod: obsah nežádoucích chemických sloučenin, vysoký obsah popela, nízká teplota tání zbytků popela, což vede k růstu struskových útvarů v kotlích.
Pro nalezení optimálních receptur na pelety evropští vědci experimentují s mícháním různých druhů surovin do pelet. Na základě výzkumu byly získány životaschopné „recepty“ na mix-pelety z různých surovin, které jsou pečlivě ošetřovány kotli a při spalování neuvolňují škodlivé látky. Obecně se má za to, že granule by neměla obsahovat minerální inkluze, ale vědci z Rakouského lesnického výzkumného ústavu vytvořili granule z kukuřičných klasů, řepky a slámy s přídavkem kaolinu, bentonitu a uhelného popela. Vzniklé granule vypouštějí do ovzduší minimální procento nežádoucích látek, při spalování v peci nedochází k tvorbě struskových koláčů.
Také dřevo v peletách je kombinováno s 10-15% jehličnatých jehličí, případně se vyrábí směsné pelety z jehličnatého a tvrdého dřeva. Ruský patent – spojení pilin a cca 20-25% dřevěného uhlí, pro úspěšnou granulaci této směsi se přidává 1-3% škrobu. Potenciál takových pelet je až 20-23 MJ/kg, což z nich dělá alternativu k nízkokalorickému uhlí a rašelině. Pro jejich výrobu je vhodný jakýkoli druh stromů, včetně mrtvého dřeva a spáleného dřeva, stejně jako uhlí získané z lesních požárů.
Hlavní překážkou šíření mix-pelet a agropelet je zpřísnění norem pro emise zplodin spalování do ovzduší v Evropské unii. Taková opatření mohou učinit použití takových paliv ekonomicky nerealizovatelné, protože majitelé kotlů budou potřebovat drahé filtry a technologie, aby splnili všechny předpisy.
Při výrobě mixových pelet se často používají různé přísady pro zlepšení přilnavosti pelet. Pokud mají jehličnaté stromy dostatek vlastního ligninu, přidává se škrob pro tvrdé dřevo a také zemědělský odpad. Pro tyto účely můžete také použít rybí tuk, sodu, vápno, parafín, rostlinné oleje, kávovou sedlinu. Tyto přísady zlepšují uživatelské vlastnosti produktu: nižší procento sít, drobení, lepší odolnost proti rozbití při rozlití během přepravy a přímé použití v kotlích.
V malých objemech se granuluje dřevo ovocných stromů – třešně, jabloně atd. Obvykle se nepoužívají k ohřevu, ale k uzení masa a ryb, což dává produktu příjemnou vůni.
Agropelety
Jedním z nejoblíbenějších druhů zemědělských peletových surovin je sláma různých plodin (zejména pšenice a řepky). Z hlediska energetického potenciálu není tento materiál o moc horší než dřevo: až 16 MJ/kg oproti až 18,4 MJ/kg. Sláma je obnovitelný zdroj paliva, spalováním slámy se nemění rovnováha oxidu dusičitého ve vzduchu: při pěstování spotřebuje tolik CO2, kolik se při spalování uvolní. Slámové pelety se také používají nejen k vytápění, ale také jako podestýlka pro zvířata v chovech hospodářských zvířat a ve stájích.
Druhem suroviny podobné slámě je rákos, jehož vyšší výhřevnost je 19 MJ/kg a obsah popela cca 4 %. Takové suroviny jsou velmi levné, sbírají se pomocí bažinových kombajnů-sekačů.
Slunečnicové slupky jsou jedním z nejperspektivnějších materiálů pro zemědělské pelety. Slunečnicové pelety mají obsah popela 3% a vydávají téměř tolik tepla jako hnědé uhlí – až 21 MJ/kg. Popel po spálení slupek je cenným hnojivem. Granuluje se také pohanka, jáhelné slupky, rýžové slupky.
Ostatní materiály
V Rusku jsou rozsáhlá ložiska rašeliny, která je vhodná ke granulaci. Rašelinové pelety a brikety jsou vyráběny přibližně stejnou technologií jako dřevěné brikety. Výhřevnost rašeliny je vysoká – až 21 MJ / kg, ale obsah popela v takových granulích je také zvýšený – až 5%. Takové palivo je vhodné pro průmyslové a komunální kotelny. V Rusku má granulace a briketování rašeliny především 2 perspektivy: poskytování tepla a elektřiny do nezplynovaných oblastí a export granulí do skandinávských zemí. V severní Evropě je rašelina uznávána jako částečně obnovitelná surovina a její využití v energetickém sektoru je podporováno shora.
Granulace odpadního papíru je poměrně nový, ale slibný průmysl, protože tento typ suroviny nevyžaduje drahé sušicí komplexy. Pelety vyrobené z papíru a lepenky (a v některých zemích byla zavedena granulace starých bankovek) dávají velké množství tepla a mají mizivé procento nespalitelných zbytků.
Slepičí a koňský hnůj pelety jsou dražší než dřevěné pelety. Je to cenné a výživné hnojivo pro půdy. Pelety z koňského hnoje se prodávají za zhruba 1,25 eura za kilo. Zpracování hnoje a hnoje na hnojiva je nejen přínosné, ale také nezbytný krok, protože skladování takového odpadu přímo poškozuje životní prostředí.
Totéž lze říci o zpracování hydrolýzního ligninu, vedlejšího produktu hydrolýzních zařízení. V Rusku je jediný závod na granulaci ligninu v Archangelské oblasti a mezitím jeho zásoby v zemi dosahují desítek milionů tun. Z hlediska spalného tepla (více než 21 MJ/kg) a obsahu popela (méně než 3 %) je lignin vynikající surovinou pro výrobu pelet.
Rozšíření surovinové základny pro výrobu palivových pelet umožňuje těžit z likvidace obrovského množství biologických odpadů a také řešit ekologické problémy spojené s jejich skladováním. Přechod z fosilních paliv na čistá paliva snižuje emise škodlivých látek do ovzduší. Vznik nových odvětví výroby pelet a briket vytváří nová pracovní místa v zemědělství a napomáhá jeho celkovému rozvoji.
