Segreti della produzione del pellet. Come produrre pellet?

Tra i numerosi metodi di utilizzo della biomassa legnosa, la produzione di pellet merita un’attenzione particolare. È uno dei migliori modi per trasformare i rifiuti del legno (come segatura, trucioli, scaglie o corteccia) o altre biomasse (ad esempio paglia o bucce di semi) in un prodotto ecologico con un’ampia gamma di applicazioni.

Ecco i principali vantaggi della produzione di pellet:

• La tecnologia è piuttosto semplice.
• Per la gestione dell’attrezzatura è necessario un numero minimo di personale.
• Il costo di produzione è relativamente basso, mentre il ritorno dell’investimento è elevato.
• Consente la lavorazione di rifiuti di diverse dimensioni. 

Materie prime per la produzione di pellet di legno e loro proprietà

Il pellet di legno può essere prodotto da diverse specie legnose. Le proprietà della materia prima influenzano le caratteristiche del granulato finito e il processo produttivo stesso. Questo è particolarmente importante nella produzione di pellet su piccola scala, poiché le attrezzature industriali non sono sensibili come una macchina più piccola e meno potente.

La materia prima per la produzione di pellet di legno è legno triturato con uno spessore di circa 1 mm e una lunghezza fino a 3-4 mm. Un grande vantaggio è che nella produzione di pellet non sono richiesti trucioli appositamente preparati, come ad esempio per il pannello truciolare. Non è ammessa la presenza di impurità minerali e metalli nella materia prima. 

Colore del pellet di legno

Il colore del pellet dipende principalmente dal tipo di legno da cui è stato prodotto.

Il pellet ottenuto da legno di conifera come pino, abete rosso o abete bianco presenta generalmente un colore chiaro, dal giallo paglierino al marrone chiaro. Al contrario, il pellet prodotto da legno di latifoglia come quercia, faggio, frassino o betulla è caratterizzato da un colore più scuro, dal marrone al marrone scuro, talvolta quasi nero.

La tonalità del pellet può essere influenzata anche da altri fattori, principalmente dall’umidità, dai metodi di essiccazione utilizzati nel processo produttivo o dalla presenza di coloranti. 

Capacità di legame del pellet di legno

Oltre al colore, anche la qualità della coesione del pellet dipende dalla materia prima. Il legante nel processo di pressatura del pellet è la lignina naturale presente nel legno. Il contenuto di lignina varia a seconda della specie, quindi maggiore è la quantità di lignina nel legno, migliore sarà la qualità del pellet.

Per valutare quale legno sia più adatto alla produzione di pellet, osserviamo la percentuale di lignina nel legno:

• Pino – 27,05%
• Abete rosso – 27,00%
• Abete bianco – 29,89%
• Faggio – 27,72%
• Betulla – 19,10%
• Pioppo tremulo – 21,67%

In media, nelle conifere il contenuto di lignina è compreso tra il 26-30%, mentre nelle latifoglie tra il 19-28% della massa totale del legno assolutamente secco. Naturalmente, minore è il contenuto di lignina, maggiore sarà la quantità di scarti, il che comporta costi energetici più elevati e una leggera riduzione dell’efficienza.

Influenza della durezza del legno sul pellet ottenuto

Un altro fattore importante nella produzione del pellet è la durezza del legno. Più il legno è duro, più sarà difficile trasformarlo in trucioli e comprimerlo. Nella produzione di pellet da legno più duro aumenta quindi il consumo di energia elettrica e si usurano più rapidamente le parti della pellettatrice: coltelli, matrici o rulli. 

Confrontiamo la durezza di alcune specie legnose:

• Pino – 260 kG/cm2
• Abete rosso – 235 kG/cm2
• Abete bianco – 255 kG/cm2
• Faggio – 555 kG/cm2
• Betulla – 425 kG/cm2
• Pioppo tremulo – 240 kG/cm2

Un metro cubo di pellet proveniente da specie legnose più dense avrà una maggiore densità apparente e un potere calorifico più elevato. Ad esempio, un metro cubo di pellet di betulla rilascerà più calore rispetto a un metro cubo di pellet ottenuto da segatura di pino.

Funzionamento della linea di produzione del pellet di legno

Nel processo di produzione del pellet, la fase di pressatura svolge un ruolo fondamentale. La segatura viene alimentata sulla matrice della pellettatrice, e i rulli rotanti che si muovono sulla matrice comprimono la segatura nei fori, conferendole la caratteristica forma granulare. Una corretta gestione della macchina aiuta a ridurre l’usura dei rulli e della matrice e garantisce una pressatura fluida e senza guasti.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, la produzione di pellet presenta molte sfumature e la tecnologia è molto sensibile alle variazioni delle impostazioni della pellettatrice. Molto spesso si verifica la situazione in cui il pellet non esce oppure la matrice si blocca immediatamente dopo l’accensione della macchina per pellet. 

Vediamo come si svolge il processo di avviamento della pellettatrice (nelle condizioni in cui la matrice è già rodata).

Avviamento della macchina per la produzione di pellet passo dopo passo:

1. Cospargere la matrice con una miscela di olio e segatura.
2. Accendere il motore principale di rotazione dei rulli, ma non alimentare ancora i trucioli.
3. Attendere che escano pellet con olio. Successivamente metterli da parte o scartarli (a seconda che si desideri riutilizzarli).
4. Dopo aver fatto passare attraverso la matrice il pellet con olio, attivare l’alimentazione minima dei trucioli alla pressa. Rimuovere i trucioli finché non compaiono pellet senza olio.
5. Quando compaiono pellet puliti senza olio, aumentare la velocità di alimentazione della segatura fino al livello ottimale.

Ulteriori suggerimenti:

• Per un avviamento e un arresto più delicati della pellettatrice e per aumentare la produttività della matrice, alimentare inizialmente una miscela di pellet con olio o di segatura con olio. Questa miscela di base consente un avviamento e un arresto più morbidi della pressa e aumenta la produttività della matrice. Se si arresta la pressa per pellet con trucioli normali a umidità standard e senza olio, i trucioli compattati si attaccano alle pareti della matrice e, al riavvio, è necessaria una forza molto elevata per spingerli fuori. In molti casi questa forza non è sufficiente e la pressa si intasa, causando un aumento del carico. Ciò comporta anche un’usura più rapida del motore e dei meccanismi di trasmissione della pressa.
• I produttori di matrici e presse raccomandano di mescolare la segatura con gasolio automobilistico pulito per ridurre la forza di attrito tra la miscela e le pareti della matrice, e di scartare successivamente il pellet con olio ottenuto, preparando una nuova miscela per il successivo arresto e avviamento. 

Alcuni specialisti, invece di utilizzare olio pulito e relativamente costoso, mescolano i trucioli con olio usato economico proveniente da automobili, cambi o altri meccanismi, e riutilizzano il pellet con olio ottenuto dopo l’avviamento della pressa al posto di una nuova miscela, aggiungendo nuovamente un po’ di olio usato se necessario. Il vantaggio di tale “miglioramento” è un notevole risparmio di olio, mentre lo svantaggio può essere un’usura più rapida della matrice, poiché l’olio usato contiene una grande quantità di impurità metalliche.

• Leggere attentamente il manuale d’uso della propria macchina per ottenere informazioni dettagliate sull’avviamento e sull’utilizzo.

Macchina per la produzione di pellet bloccata (pellettatrice)

Cosa fare quando il pellet non esce dalla macchina e i tentativi di sbloccare la matrice non danno risultati?

1. Arrestare la pellettatrice: Il primo e più importante passo è fermare immediatamente la macchina. Continuare a forzarne il funzionamento può provocare danni più gravi ai meccanismi ed esporre a pericoli.
2. Controllare i fori bloccati della matrice: Dopo aver arrestato la macchina, è necessario ispezionare attentamente la matrice e individuare i fori ostruiti. A seconda del grado di intasamento, possono essere perforati o forati con cautela. È importante utilizzare strumenti adeguati e procedere con attenzione per non danneggiare la matrice.
3. Diagnosticare la causa dell’ostruzione: Anche se i parametri tecnologici della pellettatrice (pressione dei rulli, umidità della segatura al 12–15%, composizione frazionaria) sembrano corretti, potrebbero essersi verificati altri problemi che hanno portato all’intasamento. Prestare particolare attenzione a:

• Stato dei rulli: Assicurarsi che tutti i rulli siano correttamente fissati e non presentino giochi. Anche un leggero allentamento di uno dei rulli può ridurre significativamente l’efficienza della macchina e causare un blocco.
• Pressione dei rulli: Una diminuzione della pressione può essere causata da un guasto della valvola o di un altro elemento del sistema idraulico. È necessario controllare manometri e sensori di pressione per escludere tali problemi.

• Fattori aggiuntivi: È opportuno verificare anche altre possibili cause di intasamento, come ad esempio:

• Eccessiva umidità della segatura
• Spessore inadeguato della segatura
• Presenza di impurità nella segatura
• Configurazione errata della macchina

4. Eliminare la causa dell’ostruzione: Dopo aver identificato la causa, è necessario rimuoverla. Ciò può richiedere la sostituzione di un componente danneggiato, la regolazione dei parametri della macchina o il cambiamento del tipo di segatura.
5. Riavviare la macchina: Dopo aver eliminato la causa dell’ostruzione e aver pulito accuratamente la pellettatrice, è possibile riavviarla. È necessario osservare attentamente il funzionamento della macchina e assicurarsi che operi correttamente.

Ottimizzazione del processo di produzione del pellet

L’automazione e la visualizzazione del processo produttivo del pellet svolgono un ruolo fondamentale nella sua ottimizzazione. Consentono un controllo continuo e l’identificazione di potenziali problemi, il che si traduce in una migliore qualità del prodotto e in una maggiore efficienza del lavoro.

Indicatori importanti da monitorare:

• Quantità di scarti: Il monitoraggio della quantità di scarti dopo la setacciatura del granulato finito informa sulle perdite di materiale e permette di migliorare il processo di selezione.
• Coefficiente di produttività: Una bilancia che misura la massa dei trucioli alimentati alla pressa consente di calcolare il coefficiente di produttività per ogni turno.
• Velocità della pressa: Il monitoraggio della velocità della pressa durante la produzione consente di identificare eventuali problemi di rendimento.
• Tempo di fermo: La registrazione del tempo di arresto e avviamento della linea e del numero di fermi durante il turno facilita l’identificazione e l’eliminazione dei colli di bottiglia produttivi. L’avviamento e l’arresto della pellettatrice generano carichi elevati e consumano matrice e rulli. Monitorarne lo stato e ridurre al minimo i tempi di fermo è fondamentale per l’ottimizzazione dei costi.
• Qualità del granulato: È importante che il granulato venga estruso su tutta la superficie della matrice e non solo in alcune sue parti. Una pressatura irregolare può indicare, tra l’altro, un guasto della matrice o dei rulli.

Fattori che influenzano la qualità del pellet:

• Umidità della materia prima: Il granulato ottenuto da trucioli umidi ha un volume maggiore e una qualità inferiore rispetto a quello ottenuto da trucioli secchi.
• Composizione frazionaria della materia prima: I trucioli grandi sono più difficili da comprimere e possono causare la disgregazione del granulato.
• Specie della materia prima: I pellet di legno di conifera sono generalmente di qualità migliore rispetto a quelli di legno di latifoglia.
• Usura della matrice e dei rulli: Matrici e rulli usurati non garantiscono una compressione adeguata dei trucioli.
• Spazi tra rulli e matrice: Una regolazione errata degli spazi può portare a una pressatura irregolare.
• Diametro del pellet: Un diametro più piccolo del pellet, a parità di condizioni di pressatura, generalmente significa una qualità migliore.

In sintesi: è bene ricordare che la scelta della materia prima nella produzione di pellet di legno ha un impatto significativo sulle caratteristiche del prodotto finito. La qualità del granulato dipende in larga misura anche dalle corrette impostazioni e dalla corretta gestione della macchina per la produzione di pellet. Gli indicatori che permettono di ottimizzare il processo produttivo possono aiutare a produrre pellet di legno nel modo più efficiente possibile.