Pelletgyártási technológia kis- vagy középvállalkozás számára

Szeretnék bemutatni egy kiváló ötletet egy otthoni, kis vagy közepes vállalkozás megnyitására – egy tüzelőanyag-pellet gyártó üzemet. Egy ilyen üzem nagy nyereséget hoz, miközben kevés beruházást igényel alacsony kockázat mellett

Az energiaforrások iránt mindig nagy volt a kereslet, különösen most, az energiaválság idején. Ezért az energetikai ágazatban indított vállalkozás nagy eséllyel sikeres és fejlődőképes lehet. A pelletüzemben biotüzelőanyagot állítanak elő pellet formájában. A tüzelőanyag-pelletet a faipari hulladék, szalma, széna, napraforgóhéj, száraz napraforgó- és kukoricaszár feldolgozásával gyártják. A tüzelőanyag-pellet kiváló alternatív tüzelőanyag.

A pellet iránti kereslet napról napra növekszik. 1 tonna pellet tüzelőanyag ára körülbelül 200 euró. A pellet gyártásához az üzem számára nyersanyagokat kell vásárolni. A pellet előállításához felhasználható nyersanyag lehet fűrészpor, apró faforgács, szalma, napraforgóhéj stb.

1 tonna tüzelőanyag-granulátum előállításához 7,4 köbméter fűrészpor szükséges. A fűrészpor ára 5 euró köbméterenként. Így a bruttó nyereség:

200 € — (5 € * 7,4) = 163 € (hozzávetőleges érték)

És ez csak 1 tonna alternatív tüzelőanyag nyeresége.

Az összes költség (villamos energia, bérek, csomagolás, szállítás) levonása után a jövedelmezőség továbbra is meghaladja a 100%-ot. A fűrészpor stb. tüzelőanyag-pelletté történő feldolgozásával foglalkozó üzem jövedelmezősége az egyik legmagasabb a hulladékfeldolgozási ágazatban.

A pelletpiac egyre több fogyasztói csoportot foglal magában. A szilárd tüzelőanyag-granulátumot aktívan használják helyiségek fűtésére, valamint erőművekben villamos energia előállítására. Ezenkívül megkezdődött a pellet aktív használata gázgenerátorok segítségével teherautókban, mint a folyékony üzemanyag alternatívája. A pelletgranulátum gyártása kiváló üzleti ötlet, amely minimális beruházással megvalósítható.

Az üzemnek kiváló minőségű pelletet kell gyártania

A gyári pelletgyártás elindításához alaposan tanulmányozni kell a gyártási technológiát. A pellet a múlt század közepének találmánya. Rudolf Gunnerman saját fűrészüzemének hulladékszállítási költségeinek csökkentése érdekében úgy döntött, hogy a fűrészport közvetlenül az üzemben préseli. Így csökkentette a hulladék mennyiségét. Kiderült, hogy a préselt fűrészpor és forgács sokkal hatékonyabban ég, mint a hagyományos fa – a pellet hőleadása 2,5-szer magasabb. A fa tüzelőanyag fűtőértéke a széntartalomtól függ. Minél több benne a szén, annál nagyobb a hőleadás. A nyers fa cellulózrészecskéi a jól égő szén mellett sok hidrogént és oxigént is tartalmaznak; préseléskor azonban a cellulózrészecskék szétbomlanak, és hidrogént valamint oxigént szabadítanak fel gáz formájában.

A pellet másik fontos előnye az éghetősége. Égéskor a fa tömegének 85%-át illékony gázok formájában veszíti el, a fennmaradó 15% hamu. A pellet égetésekor viszont a hamu aránya 0,75–1,5% – a felhasznált nyersanyagtól függően. Ezenkívül a tüzelőanyag-pellet kétszer kevesebb nedvességet tartalmaz, mint a fa. A mátrixon való áthaladás során, nyomás és mechanikai súrlódás hatására a nyersanyag (és így a pellet is) 110 Celsius-fokra melegszik fel, ami a nedvességtartalom felére csökkenését eredményezi.

Pelletgyártási technológia kis üzem számára

A pelletgyártás hulladékfeldolgozó üzem. A hulladék feldolgozásával foglalkozni aktuális, humánus és természetesen jövedelmező. Különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a hulladékból környezetbarát tüzelőanyag készül. Egy ilyen üzemben különböző típusú nyersanyagokból lehet tüzelőanyag-pelletet gyártani, például fűrészporból, forgácsból, kéregből, szalmából, napraforgóhéjból, száraz kukoricaszárból stb. A tüzelőanyag-pellet műszaki paraméterei a felhasznált nyersanyagtól függenek.

A pellet ára a hamutartalom százalékos arányától függ – minél magasabb, annál olcsóbb a fapellet.

A gyártási technológia egyszerű. Először a nyersanyagot finom fűrészpor méretűre kell aprítani, majd 12%–18%-os nedvességtartalomra kell nedvesíteni (a nyersanyagtól függően). Ezután a nyersanyagot hengermátrixú, síkmatricás és többkúpos vagy más granuláló présbe adagolják, ahol – mint egy húsdarálóban – egy speciális rácsos mátrixon préselik át. Így kész henger alakú pelletet kapunk. A pellet hossza egy vágókés segítségével változtatható, amely közelebb vagy távolabb mozog a mátrixtól.

A granulátum préselése a fában található speciális anyagnak, a „ligninnek” köszönhető, amely préselés közben felszabadul, és felmelegedve természetes ragasztóvá alakul. Ezenkívül a fa gyantája hosszú ideig és egyenletesen ég.

Az üzemben présberendezést kell telepíteni

A tüzelőanyag-pellet gyártásához szükséges berendezések költsége viszonylag alacsony. Az ilyen pelletáló gépek kis és otthoni vállalkozások számára is elérhetők. Hengertípusúak vagy csigásak lehetnek. Vizsgáljuk meg a síkmatricás hengertípusú préseket. Az ilyen granulátorok ára a teljesítménytől függ. Például a GMK-260 (pelletkapacitás – akár 120 kg/h) 8 272 PLN áron vásárolható meg, és az elektromos motor teljesítménye 11 kW 380 V. Léteznek nagyobb teljesítményű változatok is – több mint 300 kg/h, de ezek ára is magasabb – 23 843 PLN (PRIME-300). A PRIME-300 motor teljesítménye 22 kW 380 V. Ezen granulátorokon nemcsak tüzelőanyag-pellet, hanem takarmány is préselhető. A granulátor teljesítménye takarmány granulálásakor legalább kétszerese a pelletgyártásénak.

A tüzelőanyag-pellet gyártásához az üzemnek aprítóra van szüksége. Szalma és széna aprítására ajánljuk a RD-500 aprítót.

Fontos megérteni, hogy a granuláló prés folyamatos, 3–5 hónapos működése esetén szükség lesz a nagy nyomásnak kitett alkatrészek és egységek cseréjére. Ezért nem szabad megfeledkezni a mátrixhoz és a hengerekhez kapcsolódó állandó költségekről – ezek a granulátorok fő munkadarabjai. Ha a pelletgyártás csak puha nyersanyagból (szalma, széna) történik, a mátrix és a hengerek élettartama több mint kétszeresére nő. Ezenkívül az azonos terhelés melletti folyamatos működés villamos energiát takarít meg, és hozzájárul a termelékenység növeléséhez.

AZ ALTERNATÍV FŰTÉSI RENDSZEREK EGYRE GYAKRABBAN NEM TUDNAK MEGLENNI PELLET NÉLKÜL

Minden termelésben a legfontosabb kérdés az értékesítés. A pelletüzemek termékeinek legnépszerűbb felhasználása a helyiségek fűtése speciális pelletkazánok segítségével. Vannak azonban más piacok is – a pelletet háziállatok alomanyagaként is használják.

Nálunk egyre népszerűbbek a magas, akár 85%-os hatásfokú pelletkazánok. Ezeket már régóta széles körben használják. Ez a szilárd tüzelésű kazántípus akár 7 napig is működhet emberi beavatkozás nélkül. Ez a működés a pellet folyékonyságának köszönhető, amely lehetővé teszi a kazán automatikus feltöltését egy programozható vezérlő segítségével, amely csigás adagolót irányít. Az adagolási folyamat automatizált. Az automatizálás szintje olyan, hogy a következő adag granulált fa automatikusan a tartályból kerül beadagolásra. Így a beállított hőmérséklet fenntartható. A tüzelőanyag-granulátumot speciális elektromos fűtőelem és ventilátor gyújtja be. Ezek a kazánok speciális pelletégővel is fel vannak szerelve, amely lehetővé teszi a szilárd tüzelőanyag maximális kihasználását.

A pelletkazánok könnyen karbantarthatók. A hamut havonta egyszer kell eltávolítani. Ezek a kazánok 15–500 kW teljesítményű háztartási használatra és ipari célra akár 2 mW teljesítményig készülnek. A kazánok élettartama meghaladja a 20 évet. A képen az osztrák OkoFen cég pelletkazánja látható.

A pelletkazánok komoly alternatívát jelentenek a gázkazánokkal szemben, miközben a granulált fa nemcsak hatékony tüzelőanyag a szilárd tüzelésű kazánok számára, hanem a hagyományos kályhákhoz használt tűzifa legjobb alternatívája is.

Az alábbiakban a pellet egyéb felhasználási módjainak példái következnek.

Az autók pelletet is használhatnak üzemanyagként

Idővel a kisüzemi pellet értékesítése jelentősen bővülni fog. Már a XX. század közepén teherautók működtek fából származó tüzelőanyaggal. A belső égésű motor gyakorlatilag ugyanaz volt, mint ma. Az autók gázzal működtek, amelyet fa pirolízisével gázgenerátor segítségével állítottak elő.

A gázgenerátor olyan berendezés, amely szilárd tüzelőanyagból éghető gázokat állít elő. Ezt a folyamatot pirolízisnek nevezik – a nehéz molekulák könnyebbekre történő bomlása magas hőmérséklet és oxigénhiány hatására.

Ma ismét visszatérünk ehhez az üzemanyagtípushoz. Például egy „Gazella” típusú jármű, amely gázgenerátorral van felszerelve, 1 kg fát fogyaszt 1 km-re. Ez azt jelenti, hogy 100 km-re 100 kg fát kellene szállítani. Így a gázgenerátor és az üzemanyag jelentős helyet foglalna el a járműben. Ezenkívül 50 km-enként tankolni kell, és fokozatosan kell gyorsítani, hogy a gázgenerátor nagyobb teljesítményre válthasson. Ezeket a hátrányokat a pellet megszünteti. A pellet folyékonysága lehetővé teszi a gázgenerátor automatikus feltöltését. A pelletgáz-generátor mérete és tömege kisebb. Egy elektronikus mikroprocesszoros rendszer figyeli a jármű gyorsulását, és hirtelen terhelésváltozás esetén automatikusan bekapcsolja a hagyományos üzemanyagot. Ezenkívül a pellet nagyobb sűrűséggel és fűtőértékkel rendelkezik, intenzívebben bocsát ki gázt, így csökken a teljesítményváltáshoz szükséges megszakítások száma. A sűrű és nagy fűtőértékű granulátum kevesebb helyet igényel a járműben. A pellet háromszorosára csökkenti a szilárd tüzelőanyag fogyasztását 0,3 kg-ra 1 km-en. Még ha benzint rövid ideig használnak is hirtelen gyorsításkor, a fogyasztás így is több mint kétszer alacsonyabb a hagyományos üzemanyaghoz képest. Gazdaságos üzemmódban akár teljesen el is hagyható a benzin. Ebben az esetben 1 km költsége 0,04 $, 1 kg pellet = 0,11 $/3 (1 km-re eső fogyasztás = 0,3 kg) = 0,04 $/km.

A tüzelőanyag-pellet további fontos előnye, hogy a fapelletből pirolízis útján történő gázképződés során nem szabadulnak fel mérgező anyagok. Ez környezetbarát tüzelőanyag.

A pelletet erőművek tüzelőanyagaként is használják

A pellet felhasználása napról napra növekszik, és egyre több új alkalmazást talál. Az Európai Unió célja, hogy 2020-ig 20%-kal csökkentse a légkörbe kibocsátott káros anyagok mennyiségét. Ennek érdekében tervezik a bioüzemanyagok fokozott használatát az erőművekben. Az ilyen „zöld erőművek” még a nap- vagy szélerőműveknél is olcsóbbak.

Európa nagy erőműveinek többsége granulált fa tüzelőanyagra áll át. Megjelennek a granulált fa tüzelőanyaggal működő mobil erőművek. Egyre több fapellet-kazánt telepítenek. Figyelembe véve, hogy az olaj és a gáz folyamatosan drágul, a gázgenerátorok használata teherautókban és mezőgazdasági gépekben egyre gyakoribb lesz. Ma még csak az új tüzelőanyag alkalmazásának kezdetén járunk. Igénye napról napra növekedni fog.

Meg kell jegyezni, hogy a kis- és családi vállalkozásoknak már most el kell kezdeniük az új generációs tüzelőanyag gyártását, és fel kell készülniük a pellet iránti kereslet folyamatos növekedésére. Ez az üzlet különösen érdekes, mivel nem igényel nagy beruházásokat.