Granulių gamybos technologija mažai arba vidutinei įmonei

Noriu pristatyti puikią idėją atidaryti namų, mažą arba vidutinę įmonę – kuro granulių gamybos įmonę. Tokia įmonė atneša didelį pelną, tuo pačiu reikalaujant nedidelių investicijų su maža rizika

Energetiniai ištekliai visada buvo labai paklausūs, ypač dabar, energetinės krizės laikotarpiu. Todėl verslas energetikos srityje turi dideles sėkmės ir plėtros galimybes. Granulių gamykloje gaminamas biokuras granulių pavidalu. Kuro granulės gaminamos perdirbant medienos pramonės atliekas, šiaudus, šieną, saulėgrąžų lukštus, sausas saulėgrąžų ir kukurūzų stiebus. Kuro granulės yra puikus alternatyvus kuras.

Granulių paklausa kasdien auga. 1 tonos granulių kuro kaina yra apie 200 eurų. Norint gaminti granules, reikia įsigyti žaliavas gamyklai. Granulių gamybai gali būti naudojamos tokios žaliavos kaip pjuvenos, smulkios drožlės, šiaudai, saulėgrąžų lukštai ir kt.

1 tonai kuro granulių pagaminti reikia 7,4 kubinio metro pjuvenų. Pjuvenų kaina – 5 eurai už kubinį metrą. Taigi bendrasis pelnas yra:

200 € — (5 € * 7,4) = 163 € (apytikslė vertė)

Ir tai tik pelnas iš 1 tonos alternatyvaus kuro.

Atskaičius visas išlaidas (elektra, atlyginimai, pakavimas, transportas), pelningumas vis tiek viršija 100%. Įmonės, perdirbančios pjuvenas ir kt. į kuro granules, pelningumas yra vienas didžiausių atliekų perdirbimo sektoriuje.

Granulių rinka apima vis daugiau vartotojų grupių. Kietasis kuro granuliatas aktyviai naudojamas patalpų šildymui, o elektrinėse – elektros energijai gaminti. Be to, pradėtas aktyvus granulių naudojimas su dujų generatoriais sunkvežimiuose kaip alternatyva skystam kurui. Granulių gamyba yra puiki verslo idėja, kurią galima įgyvendinti su minimaliomis investicijomis.

Įmonė turi gaminti aukštos kokybės granules

Norint pradėti pramoninę granulių gamybą, būtina išsamiai išnagrinėti šios gamybos technologiją. Granulės yra praėjusio amžiaus vidurio išradimas. Siekdamas sumažinti savo lentpjūvės atliekų išvežimo išlaidas, Rudolf Gunnerman nusprendė presuoti pjuvenas tiesiog gamykloje. Taip jis sumažino atliekų kiekį. Paaiškėjo, kad presuotos pjuvenos ir drožlės dega daug efektyviau nei įprasta mediena – granulių šilumos atidavimas yra 2,5 karto didesnis. Medienos kuro šilumingumas priklauso nuo anglies kiekio. Kuo jos daugiau, tuo didesnis šilumos išskyrimas. Paprastos žalios medienos celiuliozės dalelės, be gerai degančios anglies, turi daug vandenilio ir deguonies; presavimo metu celiuliozės dalelės suyra, išskirdamos vandenilį ir deguonį dujų pavidalu.

Kitas svarbus granulių privalumas – jų degumas. Degant medienai, 85% jos masės prarandama lakiųjų dujų pavidalu, o likę 15% sudaro pelenai. Tuo tarpu degant granulėms pelenų kiekis sudaro 0,75–1,5% – priklausomai nuo žaliavos. Be to, kuro granulėse yra 2 kartus mažiau drėgmės nei medienoje. Spaudžiant per matricą esant slėgiui ir dėl mechaninės trinties žaliava (taigi ir granulės) įkaista iki 110 laipsnių Celsijaus, todėl drėgmė sumažėja perpus.

Granulių gamybos technologija mažai įmonei

Granulių gamybos verslas – tai atliekų perdirbimo įmonė. Užsiimti atliekų perdirbimu yra aktualu, humaniška ir, žinoma, pelninga. Ypač atsižvelgiant į tai, kad atliekos perdirbamos į ekologišką kurą. Tokioje įmonėje galima gaminti kuro granules iš įvairių rūšių žaliavų: pjuvenų, drožlių, žievės, šiaudų, saulėgrąžų lukštų, sausų kukurūzų stiebų ir kt. Kuro granulių techniniai parametrai priklauso nuo žaliavos, iš kurios jos pagamintos.

Granulių kaina priklauso nuo pelenų kiekio procentais – kuo jis didesnis, tuo pigesnės medienos granulės.

Gamybos technologija yra paprasta. Pirmiausia reikia susmulkinti žaliavą iki smulkių pjuvenų dydžio ir sudrėkinti iki 12%–18% (priklausomai nuo žaliavos). Tada žaliava tiekiama į volinį, plokščios matricos ir daugiakūgį arba kitą granuliavimo presą, kur, kaip mėsmalėje, ji spaudžiama per specialią grotelių matricą. Gaunamos paruoštos cilindrinės granulės. Granulių ilgį galima reguliuoti pjovimo peiliu, kuris juda arčiau arba toliau nuo matricos.

Granuliatas presuojamas dėl specialios medienoje esančios medžiagos – „lignino“, kuris presavimo metu išsiskiria ir įkaitęs tampa natūraliu klijais. Be to, medienos derva dega ilgai ir tolygiai.

Įmonėje turi būti įrengta presavimo įranga

Kuro granulių gamybos įrangos kaina yra palyginti nedidelė. Tokie granuliatoriai prieinami tiek mažoms, tiek namų įmonėms. Jie gali būti voliniai arba sraigtiniai. Panagrinėkime plokščios matricos volinius presus. Tokių granuliatorių kaina priklauso nuo jų našumo. Pavyzdžiui, GMK-260 (našumas granulių – iki 120 kg/val.) galima įsigyti už 8 272 PLN, o tokio granuliatoriaus elektros variklio galia yra 11 kW 380 V. Taip pat yra didesnio našumo versijų – daugiau nei 300 kg/val., tačiau jų kaina taip pat didesnė – 23 843 PLN (PRIME-300). PRIME-300 variklio galia – 22 kW 380 V. Be to, tokiais granuliatoriais galima presuoti ne tik kuro granules, bet ir pašarus. Granuliatoriaus našumas granuliuojant pašarus padidėja mažiausiai du kartus, palyginti su granulių gamyba.

Kuro granulių gamybai įmonei reikalingas smulkintuvas. Šiaudų ir šieno smulkinimui galime pasiūlyti Smulkintuvą RD-500.

Taip pat svarbu suprasti, kad nuolat dirbant granuliavimo presui 3–5 mėnesius reikės pakeisti aukšto slėgio dalis ir mazgus. Todėl nereikėtų pamiršti nuolatinių išlaidų, susijusių su matrica ir volais – tai pagrindinės granuliatorių darbinės dalys. Jei granulės gaminamos tik iš minkštų žaliavų (šiaudų, šieno), matricos ir volų tarnavimo laikas padidėja daugiau nei du kartus. Be to, pastovus darbas esant toms pačioms apkrovoms padeda taupyti elektros energiją ir prisideda prie našumo didinimo.

ALTERNATYVIOS ŠILDYMO SISTEMOS VIS DAŽNIAU NEGALI APSIEITI BE GRANULIŲ

Kiekvienoje gamyboje pagrindinis klausimas visada yra realizacija. Populiariausias granulių gamyklų produktų panaudojimas – patalpų šildymas granulėmis naudojant specialius katilus. Tačiau yra ir kitų rinkų – granulės naudojamos kaip kraikas naminiams gyvūnams.

Pas mus vis labiau populiarėja granulėmis kūrenami katilai, kurių naudingumo koeficientas siekia iki 85%. Jie plačiai naudojami jau seniai. Šio tipo kieto kuro katilai gali veikti be žmogaus įsikišimo iki 7 dienų. Toks veikimas galimas dėl granulių birumo, kuris leidžia automatiškai tiekti kurą per programuojamą valdiklį, valdantį sraigtinį padavimo mechanizmą. Padavimo procesas yra automatizuotas. Automatikos lygis toks, kad kita granuliuotos medienos porcija automatiškai tiekiama iš bunkerio. Taip palaikoma nustatyta temperatūra. Kuro granulės uždegamos specialiu elektriniu kaitintuvu ir ventiliatoriumi. Tokie katilai taip pat turi specialų granulių degiklį, leidžiantį maksimaliai išnaudoti kietąjį kurą.

Granulių katilai yra lengvai prižiūrimi. Pelenus reikia išvalyti kartą per mėnesį. Tokie katilai skirti buitiniam naudojimui nuo 15–500 kW ir pramoniniams tikslams iki 2 mW. Katilų tarnavimo laikas viršija 20 metų. Nuotraukoje pavaizduotas Austrijos įmonės OkoFen granulių katilas.

Granulių katilai yra rimta alternatyva dujiniams katilams, o granuliuota mediena yra ne tik efektyvus kuras kietojo kuro katilams, bet ir geriausia alternatyva malkoms įprastoms krosnims.

Toliau pateikiami kiti granulių panaudojimo pavyzdžiai.

Automobiliai gali būti kūrenami granulėmis

Laikui bėgant mažos gamybos granulių pardavimas žymiai išsiplės. Jau XX a. viduryje sunkvežimiai dirbo naudodami medienos kurą. Vidaus degimo variklis iš esmės buvo toks pat kaip ir šiandien. Automobiliai veikė dujomis, kurios buvo gaunamos iš dujų generatoriaus medienos pirolizės būdu.

Dujų generatorius – tai įrenginys, kuriuo iš kieto kuro gaunamos degios dujos. Šis procesas vadinamas pirolize – sunkiųjų molekulių skaidymu į lengvesnes esant aukštai temperatūrai ir deguonies trūkumui.

Šiandien grįžtama prie tokio tipo kuro automobiliams. Pavyzdžiui, „Gazela“ automobilis su dujų generatoriumi sunaudoja 1 kg medienos 1 km. Tai reiškia, kad 100 km reikėtų vežti 100 kg medienos. Taigi dujų generatorius ir kuras užimtų daug vietos automobilyje. Be to, reikia papildyti kurą kas 50 km ir palaipsniui greitėti, kad dujų generatorius galėtų pereiti į didesnės galios režimą. Šiuos trūkumus pašalina granulės. Granulių birumas leidžia automatiškai pildyti dujų generatorių. Granulių dujų generatoriaus matmenys ir svoris yra mažesni. Elektroninė mikroprocesorinė sistema stebi automobilio pagreitį ir staiga pasikeitus apkrovai automatiškai prijungia tradicinį kurą. Be to, granulės turi didesnį tankį ir šilumingumą, intensyviau išskiria dujas, todėl sumažėja perėjimų į kitą galios režimą skaičius. Tankus ir kaloringas kuro granuliatas užima mažiau vietos kėbule. Be to, granulės tris kartus sumažina kieto kuro sunaudojimą iki 0,3 kg 1 km. Net jei benzinas trumpam naudojamas staigaus pagreitėjimo metu, sunaudojimas vis tiek daugiau nei du kartus mažesnis nei tradicinio kuro. Važiuojant ekonomišku režimu galima visiškai atsisakyti benzino. Tokiu atveju 1 km kaina yra 0,04 $, 1 kg granulių = 0,11 $/3 (sunaudojimas 1 km = 0,3 kg) = 0,04 $/km.

Dar vienas svarbus kuro granulių privalumas – kad dujų susidarymo metu iš medienos granulių pirolizės būdu neišsiskiria toksiškos medžiagos. Tai ekologiškas kuras.

Granulės naudojamos kaip kuras elektrinėse

Granulių naudojimas kasdien auga, randant vis naujų pritaikymo būdų. Europos Sąjunga planuoja sumažinti kenksmingų medžiagų išmetimą į atmosferą 20%  jau iki 2020 metų. Tam numatoma padidinti biokuro naudojimą elektrinėse. Tokios „žaliosios elektrinės“ yra net pigesnės nei saulės ar vėjo jėgainės.

Dauguma didžiųjų Europos elektrinių pereina prie granuliuoto medienos kuro. Atsiranda mobilios elektrinės, kūrenamos granuliuotu kuru. Įrengiama vis daugiau medienos granulių katilų. Atsižvelgiant į tai, kad nafta ir dujos nuolat brangsta, dujų generatorių naudojimas sunkvežimiuose ir žemės ūkio technikoje bus vis dažnesnis. Šiandien tai tik naujo kuro naudojimo pradžia. Jo poreikis kasdien augs.

Reikia pažymėti, kad mažos ir šeimos įmonės jau dabar turėtų pradėti naujos kartos kuro gamybą ir būti pasirengusios nuolatiniam granulių paklausos augimui. Toks verslas ypač patrauklus tuo, kad nereikalauja didelių investicijų.