TAJEMNICE PRODUKCJI PELLETU OD A DO Z | JAK PRODUKOWAĆ PELLET

W dzisiejszych czasach chodzi głównie o pełne i kompleksowe przetworzenie drewna. Szczególnie istotną jest kwestia dotycząca utylizacji odpadów drzewnych. Uważamy, że jedną z najlepszych technologii przetwarzania odpadów drzewnych jest produkcja pelletu. Oto kilka kryteriów, które sprawiają, że ta technologia przetwarzania odpadów jest lepsza od innych:

Technologia jest dość prosta.

Do obsługi sprzętu potrzebna jest minimalna ilość personelu.

Koszt własny produkcji jest dość niski, natomiast zwrot z przedsięwzięcia jest duży.

Możliwość przetwarzania odpadów o różnych rozmiarach. Natomiast, jak już wiemy, aby skutecznie działać, należy znać technologię produkcji od A do Z. W tym przypadku do technologii produkcji zaliczane są:

• Surowce o indywidualnych rozmiarach i wilgotności.

• Proces – praca sprzętu i tryby pracy.

• Jakość otrzymywanego pelletu.

• Prawidłowe opakowanie pelletu.

W Internecie jest sporo informacji na temat sprzętu różnych firm, natomiast nie ma informacji o tym, jak należy pracować na takim sprzęcie, jakie surowce są pożądane, jakie są normy zużycia surowców oraz jak zwiększyć wydajność pracy linii.

Surowce do produkcji pelletu

Surowcem do produkcji pelletu jest rozdrobnione drewno o grubości około 1 mm i o długości do 3-4 mm. Zaletą produkcji pelletu jest fakt, że nie są tu wymagane specjalnie przygotowane wióry, jak na przykład dla płyty wiórowej. W surowcu nie jest dopuszczalna obecność domieszek mineralnych i metali. Surowce do produkcji pelletu mają wpływ na kolor gotowego granulatu:

• Czarne pellety uzyskuje się z drewna mającego korę i z drewna dotkniętego zgnilizną z powodu nieprzestrzegania technologii…

• Szare pellety uzyskuje się z nieokorowanego drewna, pellety mają wtrącenia z kory. W przypadku zmniejszenia wielkości wiórów wtrącenia mogą być niewidoczne, ale pellet będzie miał ciemny odcień.

• Jasne pellety uzyskuje się z wysokiej jakości okorowanego drewna. Jasne pellety mają większe oddawanie ciepła, mniej się kruszą oraz są odpowiednio droższe, niż pellety szare i czarne.

Oprócz koloru pelletu od surowców zależy również jakość sklejania pelletu. Chodzi o to, że spoiwem w procesie prasowania pelletu jest naturalna lignina, która zawarta jest w drewnie. Natomiast zawartość ligniny w każdym gatunku jest różna, w związku z czym im więcej jest ligniny w drewnie, tym wyższa jest jakość pelletu.

Kolejnym ważnym czynnikiem technologicznym w produkcji granulatu jest taka charakterystyka drewna, jak twardość. Chodzi o to, że im twardsze jest drewno, tym większe jest zużycie narzędzi skrawających, matrycy i rolków peleciarki.

Jak wpływają surowce na uzyskiwany pellet

Teraz przyjrzyjmy się surowcom do produkcji pelletu uzyskiwanego z trocin. Wiemy, że trociny mogą być różne oraz różnią się ze względu na gatunek, wielkość i wilgotność... Zastanowimy się również nad tym, jakie są parametry oraz jak wpływają one na produkcję pelletu. Wydaje się, że jest to szczególnie ważne w produkcji pelletu we własnym zakresie, ponieważ sprzęt przemysłowy nie jest tak wrażliwy, jak mała maszyna o małej mocy.

Wpływ gatunku drewna na lepkość pelletu z trocin

Teraz przechodzimy do głównego tematu niniejszego artykułu. Pellety mogą być produkowane z różnych gatunków drewna, natomiast chcę opowiedzieć, z jakiego drewna można uzyskać lepsze pellety, jakie drewno optymalnie się nadaje, a więc przyjrzymy się tutaj niektórym kryteriom surowców do produkcji pelletu…

Powszechnie wiadomo, że spoiwem w produkcji pelletu jest lignina z drewna. Im więcej jest naturalnej ligniny w drewnie, tym łatwiej jest uzyskać pellety z trocin wysokiej jakości. Tak więc potrzebna jest informacja na temat zawartości ligniny w drewnie:

• Sosna – 27,05%.
  
• Świerk – 27,00%.
  
• Jodła – 29,89%.
  
• Buk – 27,72%.
  
• Brzoza – 19,10%.
  
• Osika – 21,67%.
  

Średnio w drzewach iglastych zawartość ligniny jest w granicach 26-30%, w drzewach liściastych – 19-28% całkowitej masy drewna absolutnie suchego. Oczywiście, im niższa jest zawartość ligniny, tym większą ilość odsiewów otrzymujemy, a to są duże koszty energii elektrycznej i nieznaczne zmniejszenie wydajności.

Wpływ twardości drewna na uzyskiwany pellet

Kolejnym ciekawym czynnikiem w produkcji pelletu jest twardość drewna – im twardsze jest drewno, tym trudniej będzie przerobić go na wióry i trudniej jest sprasować. Zwiększa się zużycie energii elektrycznej, zwiększają się obciążenia i adekwatnie zużycie narzędzi (noże, matryca, rolki). Proponuję porównać twardość niektórych gatunków drewna:

• Sosna – 260 kG/cm2.
  
• Świerk – 235 kG/cm2.
  
• Jodła – 255 kG/cm2.
  
• Buk – 555 kG/cm2.
  
• Brzoza – 425 kG/cm2.
  
• Osika – 240 kG/cm2.
  

Jeden metr sześcienny pelletu z trocin bardziej gęstych gatunków będzie posiadać większą gęstość nasypową i większe ciepło spalania. Na przykład jeden metr sześcienny pelletu z brzozy wydzieli więcej ciepła, niż jeden metr sześcienny pelletu z trocin sosny.

Praca linii do produkcji pelletu

Prasowanie odbywa się poprzez przetłoczenie przez matrycę drobnych trocin. Trociny podawane są na matrycę, a następnie wciskane są w otwory poprzez rolki przesuwające się na matrycy. Na zużycie rolek i matrycy ogromny wpływ wywiera bardzo ciekawa technologia uruchomienia prasy.

Produkcja pelletu – przygotowanie do pracy

W czasie, gdy zacząłem badać produkcję granulatu, nawet nie sądziłem, że jest to produkcja mająca tak dużo niuansów oraz że technologia produkcji pelletu jest tak wrażliwa na zmianę ustawień peleciarki. Bardzo często można spotkać się z sytuacją, że pellet nie wychodzi, albo że peleciarki / maszyny do pelletu nie da się uruchomić w ogóle, a mówiąc dokładniej, po uruchomieniu  matryca od razu się blokuje. Na początek jednak kilka słów o uruchomieniu prasy (w warunkach, kiedy  matryca już jest dotarta).

Maszyna do produkcji pelletu uruchamiana jest w następującej kolejności:

• Posypujemy matrycę podstawową mieszanką i włączamy główny silnik obrotu rolek, wióry nie są podawane.

• Podajemy podstawową mieszankę. Poprzez podstawową mieszankę rozumiemy mieszankę zawierającą olej i trociny. Chodzi o to, że w celu łagodniejszego uruchomienia i zatrzymania peleciarki oraz zwiększenia wydajności matrycy podawana jest mieszanka pelletu z olejem lub trocin z olejem. Jeżeli zatrzymamy prasę do pelletu ze zwykłymi wiórami bez oleju (w matrycy – trociny o standardowej wilgotności bez oleju), zbite wióry przywierają do ścianek matrycy i następnie przy uruchomieniu potrzebna jest bardzo duża siła, by te wióry przepchać. W wielu przypadkach tej siły zwykle nie wystarcza i prasa zapycha się, a co za tym idzie, następuje zwiększone obciążenie, a w związku z tym – zwiększone zużycie silnika i mechanizmów przenoszących prasy. Teraz bardziej szczegółowo o mieszance. Jej funkcją jest łagodniejsze uruchomienie i mniejsze zużycie prasy. Specjaliści produkujący matryce i prasy zalecają mieszać trociny z czystym napędowym olejem samochodowym, aby zmniejszyć siłę tarcia między mieszanką a ściankami szybko zużywającej się matrycy, i, oczywiście, powstały pellet z olejem następnie wyrzucać, przygotowując nowy roztwór do ponownego zatrzymania i uruchomienia. Niektóre specjaliści zamiast czystego i stosunkowo drogiego oleju mieszają wióry z tanim przepracowanym olejem do samochodów, przekładni lub innych mechanizmów, przy czym uzyskany pellet z olejem po uruchomieniu prasy zostawiają na cele zatrzymania i stosują go wielokrotnie zamiast nowej mieszanki, zasypując tę mieszaninę do zatrzymania pelletu i rozruchu, w razie potrzeby dodając do mieszanki znów trochę zużytego oleju. Przy tym zasypując wióry z olejem po raz pierwszy, otrzymujemy pellet z olejem, a następnie już używamy przy rozruchu i zatrzymaniu pelletu z olejem. Plusem takiego „udoskonalenia” jest znaczna oszczędność oleju, natomiast minusem może stać się szybsze zużywanie matrycy, ponieważ przepracowany olej zawiera dużą ilość zanieczyszczeń metalowych.

• Czekamy, aż wyjdzie przetłoczony pellet, po czym pellet z olejem uprzątamy lub wyrzucamy (w zależności od tego, czy będziemy ponownie używać tej mieszanki).

• Po przetłoczeniu pelletu przez matrycę włącza się minimalne podawanie wiórów do prasy, przy tym podawanie wiórów z olejem ustaje. Wióry usuwane są do czasu, dopóki nie pojawi się pellet bez oleju.

• Po pojawieniu się czystego pelletu bez oleju prędkość podawania trocin do prasy do produkcji pelletu wzrasta i prasa zaczyna pracować z optymalną wydajnością.

Dlaczego blokuje się prasa do produkcji granulatu

Jeżeli pellet nie idzie i nie potrafiliśmy przepchać matrycy, nie warto kręcić i pastwić się nad prasą. Należy zatrzymać cały system i przebić lub wywiercić zapchane otwory matrycy.

Maszyna do produkcji pelletu bardzo często zapycha się trocinami, dlatego proponuję przyjrzeć się podstawowym przyczynom jej zapchania, w przypadku gdy przez matrycę nie przetłacza się granulat. Zakładamy, że wszystkie parametry technologiczne są w normie:

• Ciśnienie rolków na matrycę jest w normie,

• Wilgotność trociny to 12-15%,

• Skład frakcyjny jest w normie.

Dość często zdarza sytuacja, gdy peleciarka działa bezawaryjnie, natomiast silnik nagle zostaje obciążony i wybija bezpieczniki, a cała peleciarka zostaje zapchana trocinami. Operator wszystko czyści, przygotowuje matrycę, uruchamia granulator i po dwóch-trzech godzinach wszystko się powtarza ponownie: prasa się zatrzymuje, operator oczyszcza, przy tym wszystko jest w porządku, i wydaje się, że nie ma żadnych uwag co do technologii. W rzeczywistości, gdy zaczynamy sprawdzać, odkrywamy pozornie drobne przyczyny, ale to właśnie one tak negatywnie wpływają na pracę prasy:

• Jeżeli jedna z rolek jest trochę za luźna lub unosi się, prasa nie będzie działać.

• Jeżeli ciśnienie rolek jest choćby trochę niestabilne, czyli zdarza się tak, że z jakiegoś powodu (przepuszcza zawór) z rolek ucieka ciśnienie, w takim przypadku czujnik może nie pokazać od razu spadku ciśnienia, ponieważ w tym czasie siła docisku rolek zmniejsza się i na matrycę zaczyna napływać warstwa trocin. Rolki wznoszą się nad matrycą i ciśnienie pozostaje na dotychczasowym poziomie.

Ważną rolę w optymalizacji produkcji pelletu odgrywają automatyzacja i wizualizacja procesu produkcyjnego. Oczywiście, w dzisiejszych czasach w celu kontroli procesu należy na każdej zmianie śledzić, jaka ilość odsiewu po sortowaniu gotowego granulatu na sicie idzie na recykling, jaki współczynnik jest uzyskiwany po pracy każdej zmiany (w tym celu instalowana jest waga mierząca masę wiórów podawanych na prasę). Należy obserwować, jaka prędkość prasy występowała w procesie na zmianie. Bardzo przydatne jest monitorowanie czasu zatrzymania i uruchomienia linii, ilości przestojów w ciągu zmiany. Warto zrozumieć, że w procesie produkcji pelletu każde uruchamianie i zatrzymywanie peleciarki to są obciążenia krytyczne i maksymalne zużycie matrycy i rolek, dlatego należy je monitorować i minimalizować. Proponuję zapoznać się z orientacyjnymi normami zużycia w produkcji pelletu. Po zainstalowaniu nowej matrycy i nowych rolek do produkcji granulatu wysokiej jakości potrzebny jest pewien czas na dotarcie się mechanizmów roboczych, dlatego też często na nowych mechanizmach możemy nie uzyskać pożądanej jakości. Istnieje również sztuczna opcja awarii matrycy i rolek – przedostawanie się stałych ciał obcych (kamieni, metalu), wskutek czego na mechanizmach roboczych powstają ubytki i prasowanie na danych odcinkach nie następuje. Prasowanie wysokiej jakości następuje wtedy, gdy granulat wyciskany jest z całej powierzchni matrycy, a nie częściowo. Wytłaczanie granulatu tylko z niektórych części matrycy mówi o tym, że peleciarka nie jest ustawiona prawidłowo. Przyczyn tego może być mnóstwo – awaria matrycy lub rolek, drgania matrycy (w miejscu posadu), awaria łożysk na rolkach itp.

Wszystkie wskaźniki jakości granulatu są ze sobą powiązane i jak zwykle w przypadku nieprzestrzegania jakichkolwiek parametrów technologicznych (wilgotność, ciśnienie, skład frakcyjny) od razu pogarszają się wszystkie wskaźniki jakości pelletu

Jakość pelletu zależy od:

• Właściwie dobranej wilgotności surowców (granulat z wiórów o zwiększonej wilgotności będzie mieć większą objętość, niż granulat z wiórów o obniżonej i średniej wilgotności przy tej samej masie).

• Od składu frakcyjnego surowców (im większe są wióry, tym trudniej jest je sprasować, przy tym gotowy granulat o grubych wiórach może się rozpaść z powodu powrotu do poprzedniej formy przez sprasowane wiórów).

• Od gatunku surowców (iglaste pellety mają lepszą jakość, niż z drewna liściastego).

• Od zużycia matrycy i rolek (w przypadku zużycia wióry nie są prasowane, jedynie trafiają na matrycę).

• Od właściwie dopasowanych odstępów między rolkami a matrycą.

• Od średnicy prasowanego pelletu (im mniejsza jest średnica pelletu, tym lepsza jest jakość pelletu przy tych samych warunkach prasowania).

MYŚLĘ, ŻE TECHNOLOGIA PRODUKCJI PELLETU TERAZ DLA WIELU STAŁA SIĘ BARDZIEJ ZROZUMIAŁA.