Как сделать пеллеты в домашних условиях

Как организовать завод по производству пеллет

Перед зарождением предприятия грамотный бизнесмен переработает несколько бизнес планов и сделает дальнейшие прогнозы на развитие своего завода. Чтобы приступить к постройке личного дела нужно рассмотреть все негативные и положительные стороны производства. И только потом для начала функционирования бизнеса нужно провести аналитику по следующим пунктам:

1. Выявить рынки сбыта
2. Определить покупателей;
3. Оценить примерные риски, затраты, расходы на испорченную продукцию
4. Установить стоимость оплаты труда рабочих
5. Выявить прямых конкурентов
6. Изучить технологию изготовления
7. Найти качественное оборудование для закупки
8. Организовать помещение, отвечающее всем требованиям
9. Найти кадры и пиар-лицо
10. Определить стоимость продукции
11. Провести набор в логистический коллектив

Бизнес по производству пеллет регистрируется как «ООО Название фирмы». Стоит понимать, что сейчас на рынке больше 150 заводов-конкурентов, поэтому для начала работы нужно чётко обдумать проект и личные преимущества. Чтобы уровень спроса был выше, лучше со временем нарабатывать базу за границей, чтобы получить сертификат на международную торговлю. Иностранные рынки более востребованы к русским древесным пеллетам, из-за нехватки сырья в своих странах. Востребованные предприятия сбывают за границу (экспортируют) пеллеты по 300 евро за тонну продукции. На сегодняшний день, это лучший показатель на рынке.

Не найден конечный потребитель

Не все заводчики четко отвечают на вопрос, для кого они будут производить топливные гранулы. Каналы сбыта должны быть хорошо налажены, а потребители – известны заранее. Российский рынок пеллет все еще не слишком хорошо развит, поэтому крупные производители ориентируются изначально на европейский и азиатский рынки. Для этого нужно сразу же внедрить технологию, которая обеспечивает высокий стандарт пеллет. Если вы планируете крупное производство из низкосортного, неоднородного сырья по несовершенной технологии, то можно получить не прибыль, а до отказа забитый склад. Подход «Главное начать, а дальше разберемся..» тут не сработает.

С другой стороны, транспортные расходы могут съесть большую часть прибыли. Может оказаться попросту нерентабельно возить товар до нескольких отделенных потребителей.

Может случиться и такая ситуация: завод слишком полагается на оптовых закупщиков в Европе, а в результате неожиданно теплой зимы на Западе снижается спрос и падают цены на товар. Им тепло – а в России завод встает на грань банкротства из-за погодных условий.

Зная, кто покупатель, заводчик выберет правильный тип фасовки – в биг-бэги , розничную упаковку или оба варианта. Частники не будут перетаскивать биг-бэг до своей котельной.

Фактор успеха:

всегда знайте, кому вы продаете товар и с какими издержками. Лучше иметь как можно больше каналов сбыта, чтобы продукция сбывалась всегда.

Отсутствует маркетинг

Новички начинают производство и считают, что товар продастся сам собой. Но пеллеты – уже не новинка рынка, а в России есть масса производителей, каждый хочет себе больший кусок пирога. Для каждого типа клиентов важны разные качества товара. Для розничного потребителя – безопасность гранул для дорогостоящих котлов, высокая теплотворность. Для промышленных предприятий – стоимость, бесперебойные поставки, удобная доставка. Для европейских потребителей также – экологичность, объем выбросов продуктов сгорания в атмосферу. Рынок требует, чтобы у вас было отдельное конкурентное преимущество для каждой группы потребителей, иначе вы впадете в бесконечную ценовую конкуренцию с остальными игроками.

Сюда же включено ценообразование и маркетинговые мероприятия – например «сэмплинги» с развозом небольших партий гранул на пробу. Потребитель не верит словам, пока не убедится на опыте в качестве вашего топлива.

Фактор успеха:

производители часто не разбираются в маркетинге, и это нормально. Лучше всего обратиться в маркетинговое агентство, где составят план позиционирования, приведут клиентов, создадут современный сайт с русской и английской версиями.

Технология изготовления пеллет, описание и характеристика продукции

Процесс производства древесных гранул строится по следующем алгоритму:

• шаг первый – сырье проходит путь крупного дробления. Состав – в зависимости от сорта готового продукта. Размеры фракций – до 1,25 см³ в объеме;
• шаг второй – измельченное сырье подвергают просушке. Крупный размер гранул обеспечивает качественную просушку. Состав готов к последующему измельчению. Уровень влажности фракций – не более 12%. Сушильные аппараты подразделяются на ленточные и барабанные. Какой вид выбрать, зависит от исходного сырья и требований к конечному результату;
• шаг третий – мелкое дробление. В специальных прессах гранулы превращаются в частицы размером до 14,5 мм. Так выглядят пеллеты первой категории;
• шаг четвертый – водоподготовка. Предварительно высушенный полуфабрикат доводит до нужного состояния влажности. В смесительных емкостях состав наполняют водой – если обрабатываются мягкие породы дерева. Для твердых пород применяют обработку паром;
• завершающий шаг – прессование.

Сырье попадает в плоскую матрицу. Там его сжимают до необходимой плотности. Температура материала повышается до 80 – 90 градусов. Готовый продукт охлаждают, после чего просеивают и отправляют на фасовочный участок.

В качестве исходного материала для изготовления пеллет используют не только натуральное дерево. В обработку идет кора, сельскохозяйственные отходы – зерновые культуры, солома, подсолнечник.

Концентрацию наполнения побочных элементов определяет зольность. Показатель рассчитывают в процентах. Чем зольность меньше, тем качественнее пеллеты.

Спросом пользуются продукты переработки с различным процентом содержания коры. Качественные пеллеты имеют показатель зольности не выше 1,5%. Такие гранулы применяют как горючее в мини котельных, из них делают наполнители для кошачьего туалета.

Все, что выше указанной зольности, применяется в промышленных целях

Важно! Соотношение коры к древесине не может превышать 5% от общей массы сырья

Области применения

1. Сжигание в промышленных котлах. Благодаря одинаковым размерам и однородной структуре гранул появилась возможность установки на котлы дополнительного оборудования, предназначенного для автоматизации подачи топлива;
2. Сжигание в домашних печах и каминах. Низкий уровень зольности гранул позволяет успешно применять их для обогрева частных домов или коттеджей. При этом отсутствует необходимость какой-либо переделки обычных твердотопливных котлов;
3. Применение в качестве топлива для костра. Небольшой вес и высокая теплотворность превращают пеллеты в удобное топливо для туристов, которое можно использовать для разведения костров на природе — в походных условиях или на пикнике;
4. Наполнение туалетов домашних животных. Гранулы характеризуются хорошими поглощающими свойствами и активно впитывают влагу, вследствие чего их часто применяют в качестве наполнителя для лотков или подстилочного материала для клеток с домашними животными;
5. Утепление строительных конструкций. Пеллеты насыпают в промежутки и пустоты между стенами и перекрытиями для дополнительной теплоизоляции помещений;
6. Адсорбция жидкостей. В автомастерских и на АЗС древесные гранулы можно использовать в качестве посыпки на пол для быстрого поглощения технических или горюче-смазочных жидкостей;
7. Мульчирование и удобрение. Садоводы укрывают пеллетами поверхность грунта вокруг растений для предотвращения быстрого охлаждения или пересыхания почвы. Кроме того, торфяные гранулы служат неплохим органическим удобрением, а древесные — субстратом для выращивания различных видов грибов.

Требования к изготовлению

Специальных требований к изготовлению пеллет не выдвигается, так как производство не наносит никакого вреда окружающей среде. Но требования пожарной безопасности придётся соблюсти в обязательном порядке, так как материалы, используемые в работе, легко воспламеняются.

В помещении, где находится производственная линия, обязательно должны присутствовать огнетушители и система пожаротушения. Это позволит локализовать и погасить пожар в случае его возникновения. Нужно отделить территорию, где находится линия, если она расположена в одном здании с деревообрабатывающим предприятием.

Нужно учитывать некоторые нюансы водоснабжения и водоотведения. Для линии требуется много воды, нужно заранее подумать о подведении мощного водопровода и системы канализации.

Описание продукта

Древесные пеллеты представляют собой небольшие цилиндры диаметром 4–10 мм, изготовленные путем прессования предварительно измельченных и высушенных отходов под давлением 300 атмосфер при температуре свыше 100°С. Номинальная влажность готового продукта устанавливается на уровне 8–10%, что в несколько раз меньше аналогичного показателя для свежеспиленной древесины. Поэтому гранулы можно считать концентрированной формой твердого топлива, при сжигании которого выделяется большое количество тепла. Перечисляя прочие достоинства пеллет, также необходимо упомянуть, что:

• Удельная теплота сгорания древесных гранул находится в пределах 4,3–5,0 кВт/кг, что в два раза превышает теплотворность обычных сосновых дров;
• Благодаря стандартным размерам пеллет можно существенно упростить процедуру ухода за котлом и автоматизировать процесс поступления топлива в камеру сгорания;
• В отличие от древесины и угля, гранулы сгорают практически полностью — массовый остаток золы не превышает 0,7–1,0% от первоначального веса топлива;
• При горении пеллеты не выделяют вредных веществ, за исключением углекислого газа, водяных паров и небольшого количества монооксида углерода.

Что такое топливные пеллеты

Представьте себе гранулы цилиндрической формы, диаметр которых варьируется в пределах 5-10 мм, а длина – 10-60 мм. Размеры зависят от производителя и того, какая матрица выбрана для производства. Вот это и есть топливные гранулы или пеллеты. Отличительной особенностью такого топлива является то, что сырьем для него служат отходы производств:

• деревообрабатывающих предприятий, специализирующихся на изготовлении древесных строительных материалов или мебели. В этом случае в качестве сырья применяют опилки и стружку;
• сельскохозяйственных комплексов, перерабатывающих сырье растительного происхождения (соломы и т.д.) на топливо. Тогда на гранулы в ход идет солома и прочие отходы, полученные при переработке фруктов, ягод, овощей и зерновых;
• предприятий, специализирующихся на производстве угольных и торфяных брикетов. Из крошки угля и торфа тоже получаются неплохие гранулы

В большинстве случаев производство пеллет является вспомогательным придатком, позволяющим грамотно утилизировать отходы, превратив убытки от потерь сырья в неплохой доход. Популяризация пеллетных котлов вкупе с отсутствием существенного роста объема производства топливных гранул сказываются на повышении стоимости последних. Этого вопроса мы еще коснемся чуть позже. А пока поговорим о том, чем применение «инновационного топлива» отличается от использования дров или любого другого твердого топлива.

* — ориентировочные данные для сравнения. За 1 принята относительная стоимость тонны дров

Если говорить о том, какое топливо является наиболее удобным в экономическом плане, то выбор будет сделан в пользу угля. Однако самым важным преимуществом пеллет является максимальная автоматизация процесса подачи горючего в котел – среди твердотопливных котлов пеллетному оборудованию в этом нет равных. Да и зольность гранул почти в 20 раз меньше, чем при использовании традиционного твердого топлива.

Разновидности топливных гранул

Свойства пеллет во многом определяются сырьем, используемым для их производства. В продаже часто можно встретить светлые и темные гранулы. Наиболее предпочтительным в плане энергоэффективности является использование светлых пеллет. Дело в том, что для их изготовления используется чистое сырье – опилки и мелкая стружка, обеспечивающие однородность состава топливных гранул. Что касается более темной разновидности, то ее производство подразумевает использование неотсортированных отходов деревообработки. В такие пеллеты вместе с опилками попадает измельченная кора, ветки, трава и даже грунт. Как примерно происходит процесс производства, можно посмотреть на технологической схеме ниже.

К вопросу о стоимости такого топлива

На момент написания статьи средняя стоимость 1 т. пеллетов находилась в пределах от 6 до 10 тыс. руб. за тонну. Цена во многом зависит от вида исходного сырья для топлива: светлые гранулы стоят дороже темных. По расходу на весь отопительный сезон для дома площадь 100-150 кв. метров хватает в среднем 6-10 тонн пеллет. Несложно посчитать, во сколько обойдется использование такого топлива, если, конечно, закрыть глаза на стоимость самих пеллетных котлов.

Обращаем ваше внимание, что расход при отоплении 100, 150 кв. м

или дома с любой другой площадью зависит сразу от нескольких факторов: конструктивных особенностей здания, проведенных мероприятий по утеплению, климатическими условиями, моделью котла, наличием контура ГВС и т.д. Поэтому говорить о точных значениях не приходится.

Хорошо, получается, что топливные гранулы являются одним из самых экономичных вариантов для самостоятельного отопления. А можно ли сделать еще дешевле? Так сказать, сэкономить, самостоятельно занявшись их производством у себя во дворе. Можно! Но прежде хорошо бы подумать, стоит ли овчинка выделки.

Плюсы и минусы бизнеса

Бизнес по производству пеллет имеет ряд достоинств:

• дешевизна сырья, в отдельных ситуациях оно может доставаться практически бесплатно;
• сравнительно невысокая стоимость оборудования, которое позволяет производить гранулы большими объемами;
• экологичность производства;
• невысокая конкуренция.

Вместе с тем имеются и некоторые минусы:

• пеллеты – сравнительно новый вид топлива, поэтому жители частных домов больше доверяют каменному углю и дровам;
• сезонность бизнеса – в летнее время года уровень продаж может падать в несколько раз;
• организовывать производство имеет смысл только при наличии поблизости источников сырья, к примеру деревоперерабатывающих предприятий и лесопилок.

Что такое гранулятор

Гранулятор для пеллет, он же пеллетайзер, – станок, с помощью которого изготавливают пеллеты. Принцип его работы очень похож на мясорубку. Только вместо шнека в нем используются тяжелые ролики, с помощью которых древесная мука проталкивается через матрицу. Матрица – это стальной блин со сквозными отверстиями. В мясорубке ее называют сеточкой.

Какое оборудование нужно для производства пеллет

Сегодня производители предлагают две разновидности пеллетайзеров:

1. Матрица в виде блина, расположенная горизонтально на дне станка. По ней прокатывается два или три ролика, выдавливающие пеллеты вниз.
2. Матрица изготовлена в виде кольца определенной шириной, и установлена вертикально. Ролики вращаются в вертикальной плоскости. Пеллеты выталкиваются во всей длине матрицы.

Самостоятельное изготовление

Для изготовления пеллет используются как целые производственные линии, так и мини-грануляторы. Последние оснащаются самыми разными видами приводов: начиная от дизельных двигателей, заканчивая приводами вала трактора. Последний вид привода обеспечивает наиболее высокую производительность.

Полностью укомплектованная производственная линия выглядит так:

1. Измельчитель (щепорез);
2. Сушилка;
3. Гранулятор;
4. Вентилятор или другой охладитель для пеллет.

Выбирая гранулятор, стоит знать, что агрегат, оснащенный электродвигателем довольно большой в размерах, и может использоваться только стационарно. Что касается грануляторов с дизельными двигателями – они достаточно мобильны и могут применяться там, где древесное сырье всегда находится в больших количествах: лесопилки, мебельные фабрики и др.

Охарактеризовать конструкцию гранулятора вкратце можно так: это емкость, в которой установлена матрица. Матрицы бывают двух видов:

1. Цилиндрическая;
2. Плоская.

Названия говорят сами за себя. Цилиндрическая матрица – это перфорированный барабан, внутри которого находятся вращающиеся катки. Дробленая биомасса вдавливается в круглые отверстия барабана, прессуется и срезается ножами.

Плоская матрица – это плоский диск, закрепленный на валу гранулятора. Принцип работы такой же, как у цилиндрической матрицы.

Аппарат работает от редуктора и двигателя мощностью не менее 15 кВт. Для крепления матрицы используется вертикальный или горизонтальный вал. Дополнительные составляющие гранулятора: емкость для биомассы и готовых пеллет.

Чтобы изготовить гранулятор своими руками понадобятся следующие материалы:

• металлические уголки, листы, элементы крепления;
• матрица;
• вал вращения;
• сварка, болгарка, набор электродов, сверл и других расходных материалов.

Начинать следует с создания станины. Для этого уголок разрезают и соединяют куски сваркой. Далее, с помощью сварки и металлического листа делается основание гранулятора – короб.

В верхней горизонтальной грани вырезается отверстие по диаметру матрицы. Оно используется также для загрузки сырья. По окружности отверстия необходимо сделать бортик из листа шириной 7–10 см. Крепится все с помощью сварки.

В нижней части сварки вырезается отверстие диаметром по размеру вала вращения матрицы. На боковой грани делается квадратное отверстие для выхода готовых пеллет. К нему крепится металлический лоток небольшого размера.

Вал вращения устанавливается и закрепляется в короб с помощью гаек. Матрица крепится на валу так, чтобы ее поверхность и верхняя грань короба находились на одном уровне. Короб устанавливается и крепится на станину с помощью болтов. Двигатель так же прикрепляется на станину. Вал мотора и матрицы соединяется ремнем.

На верхнем отверстии короба устанавливается раструб. Так, сырье будет засыпаться наиболее удобно. Раструб можно сделать из жестяного ведра без дна или металлического листа. В завершение устанавливается каток на матрицу. После этого агрегат полностью готов к работе.

Что касается требований к сырью, то они не такие уж и высокие. Главное, чтобы фракции были однородной массой сторонних без примесей (камней, железа, песка и т. д.) размером не более 5 см. Влажность не столь принципиальна, ведь для ее регулировки есть сушка.

Если говорить об опилках, то лучше всего прессуется сосна. Допускается примесь листвы и хвои. Хвойные деревья наиболее привлекательны не только для производства, но и для рядового потребителя.

Из какого сырья производят пеллеты

Нет особых ограничений в использовании сырьевого материала для изготовления пеллет. Главное – они должны быть природного происхождения, плюс – горючими.

Но к сырьевому материалу есть свои требования:

1. Зольность. Это несгораемые остатки, которые остаются после сжигания топлива. У пеллет этот показатель не должен превышать 3%.
2. Влажность – 8-15%.
3. Минимальное количество химических компонентов, таких как сера, хлор, азот и прочее.
4. Свежесть материала, потому что старое сырье теряет свою энергетическую ценность.
5. Возможность его гранулировать. Не все природные горючие материалы имеют невысокую прочность. А чем прочнее сырье, тем слабее пеллеты в плане твердости. Потому что их сложнее прессовать.

Переработка опилок, жмыха, шелухи, кожуры семян

К сожалению, отходы агропромышленного комплекса соответствуют не всем параметрам. У них высокая зольность, невысокая энергетическая ценность, плюс – большое содержание химических элементов. Единственный плюс, который перебивает недостатки, минимальная цена. Это снижает себестоимость пеллет.

Гранулированное топливо из сельскохозяйственных растительных отходов обладают достаточно неплохой энергетической ценностью – до 5 кВт/кг. Но у них по сравнению с древесиной повышенная зольность – 1,5-3%. Поэтому пеллеты из такого сырья относятся к третьему сорту. Отсюда и невысокая цена.

Изготовление пеллет из древесины, сены и соломы

Пеллеты из древесины без коры – первый сорт. Зольность такого топлива не превышает 0,5%, тепловая мощность – 5,4 кВт/кг. Это самый дорогой вариант.

Древесина с корой относится ко второму сорту. Сюда же можно причислить пеллеты из соломы и сена. Здесь зольность – 1-1,5%, мощность сгорания 5,2 кВт/кг.

Технология изготовления пеллет из древесины

Способ изготовления прост. Включает несколько технологических операций:

1. Сортировка древесины по размерам: на опилки и стружку, а также на щепу, ветки и горбыль.
2. Дробление крупных элементов.
3. Дробление мелких элементов до получения размеров длины до 4 мм, толщины до 1,5 мм.
4. Сушка. На выходе влажность не должна превышать 12%.
5. Грануляция. Здесь и используется гранулятор опилок.
6. Вторичная сушка готового материала.

В процессе прессования из древесины выделяется лигнин. Это природное полимерное соединение, которое содержится в клетках растений. Именно он и связывает между собой частички древесины, то есть склеивает их.

Сравнение технологий производства пеллет

Из древесины

Этапы производства гранул из древесины:

1. Крупное дробление древесных отходов в молотковой дробилке.
2. Просушка измельченной древесины в сушильном барабане.
3. Мелкое дробление (доведение до состояния древесной пыли).
4. Контроль влажности в смесителе (при необходимости подача пара либо воды).
5. Прессование и грануляция топливных пеллет в пресс-грануляторе.
6. Охлаждение готовых гранул цилиндрической формы в охладителе ( температура 70- 90°С).
7. Расфасовка и упаковка готовой продукции в мешки.

Из опилок

Изготовление гранул из опилок происходит так:

1. Высушить опилки, чтобы их влажность не превышала 12%.
2. Взять сито, и просеять опилки, чтобы в гранулятор не попал мусор (маленькие камни, листва и т.д.).
3. Измельчение опилок в молотковой мельнице.
4. Если влажность составляет ниже 8%, измельченные опилки необходимо подать в смеситель (повысить влажность до 8-10%).
5. Грануляция пеллетов из опилок.
6. Охлаждение и просушка гранул в охладителе.
7. Упаковка пеллетов из опилок в бумажные мешки.

Из соломы

Производство пеллетов из соломы:

1. Измельчение соломы (длина до 4 мм).
2. Повторное дробление в мельничной дробилке.
3. Просушка в сушильном барабане.
4. Контроль влажности измельченной соломы в смесителе (подача воды или пара).
5. Прессовка и грануляция соломенной муки.
6. Охлаждение гранул соломы в охладителе.
7. Упаковка соломенных пеллетов.

Из горбыля

Пеллеты из горбыля производят следующим образом:

1. Обработка горбылей в рубильной машине (длина щепы до 50 мм).
2. Дробление щепы в молотковой дробилке.
3. Просушка щепы горбыля в сушильном барабане (влажность от 8 % до 12%).
4. Мелкое дробление в мельничной дробилке (до состояния древесной пыли).
5. Контроль влажности в смесителе (если влажность ниже 8 % подается пар или вода).
6. Грануляция древесной муки горбыля в пресс-грануляторе.
7. Охлаждение цилиндрических гранул горбыля.
8. Упаковка пеллетов из горбыля в мешки.

Из торфа

Технология изготовления торфяных топливных гранул такова:

1. Необходимо выложить торф, чтобы он просушился естественным путем.
2. Его необходимо очистить от мусора (корни растений, листвы, камней).
3. Измельчение торфа в дробильной машинке.
4. Просушить торфяную массу в сушилке до влажности не больше 12%.
5. Повторно измельчить (мелкое дробление) на дробильной мельнице.
6. Подать измельченную торфяную массу в пресс-гранулятор со встроенным смесителем для грануляции торфа и обработки паром.
7. Охладить торфяные пеллеты в охладительной колонке.
8. Упаковать готовые топливные гранулы в мешки.