Tajemství výroby pelet. Jak vyrábět pelety?

Mezi mnoha metodami využití dřevní biomasy si zvláštní pozornost zaslouží výroba pelet. Je to jeden z nejlepších způsobů zpracování dřevního odpadu (jako jsou piliny, hobliny, štěpka nebo kůra) nebo jiné biomasy (např. sláma nebo slupky semen) na ekologický produkt se širokou škálou využití.

Zde jsou hlavní výhody výroby pelet:

• Technologie je poměrně jednoduchá.
• K obsluze zařízení je zapotřebí minimální počet pracovníků.
• Vlastní náklady výroby jsou poměrně nízké, zatímco návratnost investice je vysoká.
• Umožňuje zpracování odpadu různých velikostí. 

Suroviny pro výrobu dřevních pelet a jejich vlastnosti

Dřevní pelety mohou být vyráběny z různých druhů dřeva. Vlastnosti suroviny ovlivňují vlastnosti hotového granulátu i samotný výrobní proces. To je zvláště důležité při výrobě pelet v menším měřítku, protože průmyslové zařízení není tak citlivé jako menší stroj s nižším výkonem.

Surovinou pro výrobu dřevních pelet je rozdrcené dřevo o tloušťce přibližně 1 mm a délce do 3–4 mm. Velkou výhodou je skutečnost, že při výrobě pelet nejsou vyžadovány speciálně připravené hobliny, jako například při výrobě dřevotřískových desek. V surovině není přípustná přítomnost minerálních příměsí a kovů. 

Barva dřevních pelet

Barva pelet závisí především na druhu dřeva, ze kterého byly vyrobeny.

Pelety získané z jehličnatého dřeva, jako je borovice, smrk nebo jedle, mají obvykle světlou barvu – od slámově žluté po světle hnědou. Naopak pelety z listnatého dřeva, jako je dub, buk, jasan nebo bříza, se vyznačují tmavší barvou – od hnědé po tmavě hnědou, někdy až černou.

Odstín pelet mohou ovlivnit i další faktory, zejména vlhkost, metody sušení použité ve výrobním procesu nebo přítomnost barviv. 

Přilnavost dřevních pelet

Kromě barvy závisí na surovině také kvalita spojení pelet. Pojivem při lisování pelet je přírodní lignin obsažený ve dřevě. Obsah ligninu se u jednotlivých druhů liší, proto platí, že čím více ligninu dřevo obsahuje, tím vyšší je kvalita pelet.

Abychom posoudili, které dřevo je optimálně vhodné pro výrobu pelet, podívejme se na procentuální obsah ligninu ve dřevě:

• Borovice – 27,05%
• Smrk – 27,00%
• Jedle – 29,89%
• Buk – 27,72%
• Bříza – 19,10%
• Osika – 21,67%

V průměru je u jehličnatých stromů obsah ligninu v rozmezí 26–30 %, u listnatých stromů 19–28 % z celkové hmotnosti absolutně suchého dřeva. Čím nižší je obsah ligninu, tím větší množství podsítného materiálu vzniká, což znamená vyšší náklady na elektrickou energii a mírné snížení výkonnosti.

Vliv tvrdosti dřeva na získané dřevní pelety

Dalším důležitým faktorem při výrobě pelet je tvrdost dřeva. Čím tvrdší je dřevo, tím obtížnější je jeho zpracování na hobliny a lisování. Při výrobě pelet z tvrdšího dřeva se proto zvyšuje spotřeba elektrické energie a rychleji se opotřebovávají části peletovacího stroje: nože, matrice nebo válce. 

Porovnejme tvrdost některých druhů dřeva:

• Borovice – 260 kG/cm2
• Smrk – 235 kG/cm2
• Jedle – 255 kG/cm2
• Buk – 555 kG/cm2
• Bříza – 425 kG/cm2
• Osika – 240 kG/cm2

Jeden kubický metr pelet z hustších druhů dřeva bude mít vyšší sypnou hustotu a vyšší výhřevnost. Například jeden kubický metr pelet z břízy uvolní více tepla než jeden kubický metr pelet z borovicových pilin.

Provoz linky na výrobu dřevních pelet

V procesu výroby pelet hraje klíčovou roli fáze lisování. Piliny jsou přiváděny na matrici peletovacího lisu a otáčející se válce pohybující se po matrici vtlačují piliny do otvorů a dávají jim charakteristický tvar granulí. Správná obsluha stroje pomůže minimalizovat opotřebení válců a matrice a zajistí plynulé a bezporuchové lisování.

Na rozdíl od zdání má výroba pelet mnoho nuancí a technologie je velmi citlivá na změny nastavení peletovacího stroje. Velmi často se lze setkat se situací, kdy pelety nevycházejí nebo se matrice zablokuje ihned po zapnutí stroje na výrobu pelet. 

Podívejme se, jak vypadá proces spuštění peletovacího stroje (za podmínek, kdy je matrice již zaběhnutá).

Spuštění stroje na výrobu pelet krok za krokem:

1. Posypte matrici směsí oleje a pilin.
2. Zapněte hlavní motor otáčení válců, ale zatím nepřivádějte hobliny.
3. Počkejte, až vyjdou pelety s olejem. Poté je odložte stranou nebo vyhoďte (v závislosti na tom, zda je chcete znovu použít).
4. Po protlačení pelet s olejem matricí zapněte minimální přívod hoblin do lisu. Odstraňujte hobliny, dokud se neobjeví pelety bez oleje.
5. Jakmile se objeví čisté pelety bez oleje, zvyšte rychlost přívodu pilin na optimální úroveň.

Další doporučení:

• Pro plynulejší spuštění a zastavení peletovacího stroje a pro zvýšení výkonu matrice nejprve přivádějte směs pelet s olejem nebo pilin s olejem. Tato základní směs umožňuje plynulejší spuštění a zastavení lisu a zvyšuje výkon matrice. Pokud zastavíme lis na pelety s běžnými hoblinami se standardní vlhkostí a bez oleje, zhutněné hobliny se přilepí ke stěnám matrice a při opětovném spuštění je potřeba velmi velká síla k jejich protlačení. V mnoha případech tato síla nestačí a lis se ucpe, což vede ke zvýšenému zatížení. To také způsobuje rychlejší opotřebení motoru a převodových mechanismů lisu.
• Výrobci matric a lisů doporučují míchat piliny s čistým automobilovým naftovým olejem, aby se snížila třecí síla mezi směsí a stěnami matrice, a vzniklé pelety s olejem následně vyhodit a připravit novou směs pro další zastavení a spuštění. 

Někteří specialisté místo čistého a relativně drahého oleje míchají hobliny s levným použitým olejem z automobilů, převodovek nebo jiných mechanismů a pelety s olejem získané po spuštění lisu používají opakovaně místo nové směsi, přičemž v případě potřeby znovu přidají trochu použitého oleje. Výhodou takového „vylepšení“ je značná úspora oleje, nevýhodou však může být rychlejší opotřebení matrice, protože použitý olej obsahuje velké množství kovových nečistot.

• Pečlivě si přečtěte návod k obsluze svého stroje, abyste získali podrobné informace o jeho spuštění a používání.

Zablokovaný stroj na výrobu pelet (peletovací lis)

Co dělat, když pelety ze stroje nevycházejí a pokusy o protlačení matrice nepřinášejí výsledek?

1. Zastavte peletovací lis: Prvním a nejdůležitějším krokem je okamžité zastavení stroje. Další nucení provozu může vést k vážnějšímu poškození mechanismů a vystavit vás nebezpečí.
2. Zkontrolujte zablokované otvory matrice: Po zastavení stroje je nutné pečlivě zkontrolovat matrici a lokalizovat zablokované otvory. V závislosti na stupni ucpání je lze opatrně prorazit nebo vyvrtat. Je důležité používat vhodné nástroje a postupovat opatrně, aby nedošlo k poškození matrice.
3. Diagnostikujte příčinu ucpání: I když se technologické parametry peletovacího lisu (tlak válců, vlhkost pilin na úrovni 12–15 %, frakční složení) zdají být správné, mohly nastat jiné problémy vedoucí k ucpání. Věnujte zvláštní pozornost:

• Stavu válců: Ujistěte se, že všechny válce jsou správně upevněny a nevykazují žádnou vůli. I malé uvolnění jednoho válce může výrazně snížit výkon stroje a vést k zablokování.
• Tlaku válců: Pokles tlaku může být způsoben poruchou ventilu nebo jiného prvku hydraulického systému. Je třeba zkontrolovat manometry a snímače tlaku, aby se takové problémy vyloučily.

• Další faktory: Je rovněž vhodné zkontrolovat další možné příčiny ucpání, například:

• Nadměrnou vlhkost pilin
• Nevhodnou tloušťku pilin
• Přítomnost nečistot v pilinách
• Nesprávné nastavení stroje

4. Odstraňte příčinu ucpání: Po identifikaci příčiny je nutné ji odstranit. Může to vyžadovat výměnu poškozeného dílu, úpravu parametrů stroje nebo změnu druhu pilin.
5. Znovu spusťte stroj: Po odstranění příčiny ucpání a důkladném vyčištění peletovacího lisu lze stroj znovu spustit. Pečlivě sledujte jeho provoz a ujistěte se, že pracuje správně.

Optimalizace procesu výroby pelet

Automatizace a vizualizace výrobního procesu pelet hrají klíčovou roli při jeho optimalizaci. Umožňují průběžnou kontrolu a identifikaci potenciálních problémů, což vede k vyšší kvalitě produktu a efektivitě práce.

Důležité ukazatele ke sledování:

• Množství podsítného materiálu: Sledování množství podsítného materiálu po třídění hotového granulátu na sítu informuje o materiálových ztrátách a umožňuje zlepšit proces třídění.
• Koeficient výkonnosti: Váha měřící hmotnost hoblin přiváděných do lisu umožňuje vypočítat koeficient výkonnosti pro každou směnu.
• Rychlost lisu: Monitorování rychlosti lisu během výroby umožňuje identifikovat možné problémy s výkonností.
• Doba prostojů: Zaznamenávání času zastavení a spuštění linky a počtu prostojů během směny usnadňuje identifikaci a odstranění výrobních úzkých míst. Spuštění a zastavení peletovacího lisu vytváří velké zatížení a opotřebovává matrici i válce. Sledování jejich stavu a minimalizace prostojů je klíčové pro optimalizaci nákladů.
• Kvalita granulátu: Je důležité, aby byl granulát vytlačován z celé plochy matrice, nikoli pouze z některých jejích částí. Nerovnoměrné lisování může mimo jiné svědčit o poruše matrice nebo válců.

Faktory ovlivňující kvalitu pelet:

• Vlhkost suroviny: Granulát z vlhkých hoblin má větší objem a nižší kvalitu než granulát ze suchých hoblin.
• Frakční složení suroviny: Velké hobliny se obtížně lisují a mohou způsobovat rozpad granulátu.
• Druh suroviny: Pelety z jehličnatého dřeva jsou obecně kvalitnější než pelety z listnatého dřeva.
• Opotřebení matrice a válců: Opotřebované matrice a válce nezajišťují dostatečné slisování hoblin.
• Vzdálenost mezi válci a matricí: Nesprávné nastavení vzdálenosti může vést k nerovnoměrnému lisování.
• Průměr pelet: Menší průměr pelet při stejných podmínkách lisování obvykle znamená vyšší kvalitu.

Shrnuto: výběr suroviny při výrobě dřevních pelet má významný vliv na vlastnosti hotového produktu. Kvalita granulátu závisí také ve velké míře na správném nastavení a obsluze stroje na výrobu pelet. Užitečné jsou ukazatele, které umožňují optimalizovat výrobní proces a vyrábět dřevní pelety co nejefektivnějším způsobem.