Технология и оборудование для производства пеллет в домашних условиях

Наладить небольшое производство пеллет в домашних условиях с целью экономного отопления собственного жилища – задача не из легких, но решить ее вполне реально. Особенно это интересно тем хозяевам загородных домов, кто имеет возможность получать сырье для такого производства по низкой цене или вовсе бесплатно. Отсюда и цель данной статьи – рассказать, как делают пеллеты согласно технологии и какое необходимо оборудование для производства топливных гранул своими руками.

Из чего и как делают пеллеты

Привлекательность топливных гранул как топлива для домашних котлов вызвана в первую очередь удобством использования. Пеллетные котлы отличаются высокой степенью автоматизации и требуют к себе внимания гораздо реже, чем обычные твердотопливные. Что же касается теплотворной способности, то у сухих дров (15% влажности) и пеллетов (8%) она отличается на 20—25%, притом что последние занимают гораздо меньший объем.

Для справки. Древесина, чтобы достигнуть влажности 15%, должна сохнуть в обычных условиях не менее 2 лет. Тогда ее теплота сгорания достигнет 4—4.5 кВт/кг, в то время как 1 кг гранул (древесных) при сжигании выделяет от 4.5 до 5 кВт тепла.

В промышленном производстве пеллеты обычно изготавливают из таких видов сырья:

• любые отходы древесины, в том числе опилки и щепа;
• солома зерновых культур;
• отходы переработки семян подсолнечника и гречихи (шелуха).

Наиболее распространены топливные гранулы, сделанные из опилок и прочих отходов деревообработки. Агропеллеты, изготавливаемые из шелухи и соломы, по цене дешевле древесных, но их качество хуже из-за повышенной зольности. Так что для домашних умельцев наибольший интерес представляет изготовление пеллетов из опилок.

Технология промышленного производства древесных пеллетов состоит из 5 основных операций:

1. Дробление и измельчение. Отходы доводят до частиц одного размера с помощью промышленных дробилок.
2. Высушивание до влажности не выше 10%. Существует несколько видов сушилок, но их объединяет одно обстоятельство: для испарения влаги из дерева нужно затратить тепловую энергию.
3. Обработка сырья паром для лучшей формовки гранул. Влажность при этом увеличивается незначительно.
4. Прессование опилок в пеллеты на специальном прессе – грануляторе под давлением порядка 300 Бар.
5. Остывание и упаковка готовой продукции.

В заводских условиях, где необходимо оборудование с высокой производительностью, чаще всего применяется пресс для пеллет с цилиндрической матрицей. Она представляет собой перфорированное кольцо из толстого листового металла, по внутренней поверхности которого ходит несколько катков. Сырье подается к ним с помощью шнека, после чего опилки вдавливаются катками в отверстия матрицы. Выходящие с наружной стороны «колбаски» обрезаются в размер специальным ножом.

Есть и плоский тип матриц, используемых в грануляторах для пеллет меньшей производительности. Это лист металла толщиной не менее 20 мм круглой формы с множеством отверстий. В таком прессе для опилок катки находятся сверху и продавливают сквозь отверстия матрицы сырье, поступающее из бункера. Такие станки могут иметь небольшие размеры, а потому хорошо подходят для изготовления пеллет в домашних условиях своими руками.

Для справки. Клеящим веществом, связывающим опилки в прессе воедино, является лигнин. Он выделяется из мелких частиц дерева при воздействии высокого давления.

Оборудование для изготовления пеллетов

Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.

Совет. Сделать станок для самодельных пеллет на основе покупных деталей – решение рискованное. Проверить качество материала и точность обработки вы не сможете, а матрица может быстро выйти из строя. Лучше найти необходимый материал и дать заказ специалистам – станочникам.

Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:

На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.

Важно. Закаленные детали для пеллетного пресса должны пройти процесс шлифовки всех рабочих поверхностей.

Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:

Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:

Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.

Самодельная дробилка

Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.

Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.

Примечание. Здесь тоже нужен мощный двигатель, чтобы пилы могли хорошо «грызть» ветки и прочие небольшие деревяшки.

Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:

Сушилка для опилок

Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:

Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.

Для справки. Когда делают пеллеты из свежих отходов деревообработки, то самые большие энергозатраты приходятся именно на процесс высушивания. Для домашнего производства они могут оказаться слишком большими, сводя на нет всю выгоду от этой затеи.

Что еще можно сделать из опилок

Когда влажные отходы деревообработки невозможно высушить в силу разных причин, то спрессовать из них пеллеты не получится. А вот наладить кустарное производство брикетов вполне возможно, хотя надеяться на большую производительность не стоит. Сырые опилки смешивают с водой и каким-нибудь вяжущим веществом (например, глиной или обойным клеем) и потом формируют из них брикеты.

Правда, здесь тоже нужен хотя бы ручной пресс, а лучше – гидравлический. Примеры конструкций таких станков представлены на фото:

Настоящие заводские брикеты, как и пеллеты, прочно склеиваются лигнином под большим давлением, но в домашних условиях этого добиться невозможно. Оттого и добавляется в смесь клеящее вещество, а плотность изделий выходит низкая, как и удельная теплота сгорания. После прессования и высушивания на улице получаются легкие «кирпичики», что прогорают в печи довольно быстро.

Выводы

Организовывать в домашних условиях производство пеллет из опилок имеет смысл в двух случаях:

1. Когда все оборудование изготовлено самостоятельно с минимальными затратами на детали и комплектующие.
2. Если куплен небольшой гранулятор, чьей производительности хватает на выработку пеллет для собственных нужд и не меньшего количества – на продажу, дабы окупить приобретенное оборудование.

Сделать оборудование самому – задача непростая, но при наличии времени, терпения и навыков вполне осуществимая. Покупать же пресс – гранулятор для опилок с целью обеспечить пеллетное отопление частного дома экономически невыгодно. Что и подтверждает несложный расчет, показанный на видео:

Технология производства топливных пеллетов из опилок своими руками и в заводских условиях

Технология изготовления пеллетов

Сырьевая масса проходит несколько этапов в процессе подготовки и получения конечной продукции:

1. Дробление. Процедура перемалывания отходов позволяет получить мелкофракционный состав гранул размеры которых не превышают 2х25х25 мм. Это нужно для облегчения просушки.
2. Просушка. Есть несколько способов осуществления этапа, все зависит от типа оборудования, применяемого на производстве. Основное правило – после просушивания влажность сырья не должна быть более 10%.
3. Дополнительное измельчение. Используется молотковая мельница, которая дробит гранулы на фракции размером до 4 мм.
4. Обогащение влагой. Субстанция пропускается через шнековый смеситель, напитывается влагой.
5. Прессование. Применяются прессы различного типа, через которые масса пропускается, выходит из сита и подрезается ножом – процесс автоматизированный, температурный режим поддерживается в пределах +100 С.
6. Охлаждение и фасовка.

Технология производства

Первым этапом изготовления такого вида топлива является крупное дробление сырья, для чего используются специальные агрегаты. В зависимости от сорта, его состав и вес могут изменяться. Полученные в результате этого частицы должны иметь объём, составляющий не более 1,25 см3. На следующем этапе происходит сушка (дело в том, что, согласно технологии, влажность сырья перед прессованием не должна превышать 12 процентов).

Далее полученный продукт измельчается до такой степени, чтобы частицы имели размер не более 1,5 миллиметров для первого сорта и до 4 миллиметров для промышленного типа. После этого выполняется водоподготовка сырья. Ее суть заключается в том, что пересушенные частицы необходимо довести до требуемой кондиции. Это связано с тем, что когда влажность сырья составляет менее 8 процентов, частицы под действием пресса практически не склеиваются.

Ключевым этапом, который при производстве проходит гранулированное топливо, является его прессование. Для этого процесса применяются различные прессовые установки, оснащённые цилиндрической либо плоской матрицей. Чтобы осушить перегретые гранулы, в самом конце их охлаждают. Производство этого вида топлива заканчивается просеиванием (оно необходимо для предотвращения слипания гранул) и упаковкой. Такое производство является очень выгодным, поскольку все полученные отходы просто-напросто обрабатываются вторично.

Сырье для производства пеллет

Сырьем для пеллет является измельченная древесина размером около 1 мм толщиной и до 3-4 мм длиной. Преимуществом производства пеллет является тот факт, что здесь не требуется специально подготовленная стружка как к примеру для дсп. В сырье не допускается наличие минеральных примесей и металлических включений. Сырье для производства пеллет оказывает влияние на цвет готовых гранул:

Черные пеллеты получают из древесины с наличием коры, и возможным наличием гнили.

На фото черный пеллет, самый низкосортный. Черные пеллеты, получаются из низкокачественной стружки с корой и грязью, высушенной с несоблюдением технологии…

Серые пеллеты получают из неокоренной древесины. На фото видно что пеллеты имеют включения коры. При уменьшении размера стружки включения могут быть и не видны, но пеллет будет иметь темноватый оттенок.

На фото серый пеллет.

Светлый пеллет получают из качественной окоренной древесины. Светлый пеллет обладает большей теплоотдачей, меньше крошится и соответственно дороже стоит чем серые и черные гранулы.

Самый высококачественный светлый пеллет.

Кроме цвета пеллет, от сырья зависит и качество склеивания пеллет. Дело в том что связующим веществом в процессе прессования пеллет является природный лигнин, который содержится в древесине. Но содержание лигнина в каждой породе разное, и соответственно чем больше лигнина содержится в древесине тем качественнее пеллет. Более подробно по этой ссылке.

Еще одним важным технологическим фактором при производстве гранул является такой параметр древесины как твердость. Дело в том что чем жестче древесина, тем больший износ режущего инструмента, матрицы и пуансона пресса.

Основные требования к сырью для пеллет

Влажность

Требования ко влажности сырья для промышленных грануляторов пеллет – от 8 до 15%. В других случаях сырье требует просушки, или, наоборот, обработки паром.

Зольность

Зольность пеллет – это процент несгораемых остатков после сжигания партии. У пеллет премиум-класса этот показатель – до 1% по стандарту EN Plus A-2 и до 0,5-0,7% по стандарту EN Plus A-1. Высокая зольность топлива может со временем привести к забиванию камеры сжигания и дымохода.

Содержание химических соединений в сырье

На данный момент в Евросоюзе ужесточаются нормы по выбросу продуктов сгорания в атмосферу. Сырье для пеллет должно содержать минимальное количество таких химических веществ, как азор, хлор, сера.

Высокая энергетическая ценность материала

Теплота сгорания сырья – то, сколько тепла можно получить при сжигании – является основной потребительской ценностью для пеллет. Качественное сырье обладает высокой калорийностью. На этот параметр влияет, в том числе, свежесть материала. Древесина, подвергшаяся гниению, теряет часть своего энерго-потенциала.

Пригодность для гранулирования

Те или иные материалы бывает легче и сложнее прессовать, а также подготавливать. Более того, из трудногранулируемого сырья могут получаться менее прочные и плотные пеллеты. Для повышения прочности гранул используют различные присадки.

Стоимость сырья

Подобные затраты добавляют стоимости сырья, в которую еще входят затраты на закупку и транспортировку. Если общие затраты на сырье слишком велики, производство может быть экономически нецелесообразным.

Преимущества и недостатки топливных пеллет

Пеллеты представляют собой экологически чистое топливо природного происхождения с уровнем содержания золы не более 3%. В качестве исходного материала для производства топливных гранул в большинстве случаев используют отходы деревообрабатывающих производств и сельскохозяйственной промышленности. Ранее данные виды отходов просто вывозились на полигоны захоронения, где впоследствии гнили и по прошествии некоторого количества времени воспламенялись или в лучшем случае начинали тлеть.

Топливные гранулы не содержат в своем составе пыли и спор, менее подвержены самовозгоранию и не вызывают аллергических реакций у людей во время горения. Основным отличием топливных гранул от древесины является более высокий уровень сухости, так как уровень влажности пеллет, в отличие от древесины, составляет всего 8–11% против 30–50% у сухих дров. Кроме этого, уровень плотности топливных гранул более чем в два раза выше, чем у древесины. В результате чего данные качества обеспечивают топливным гранулам более высокий уровень теплопроводности в отличие от дров или щепы, так как в процессе сгорания одной тонны топливных гранул выделяется более 3,5 тысяч киловатт/часов тепла, что более чем в 1,5 раза больше, чем могут обеспечить традиционные дрова.

Помимо всего прочего в качестве преимущества топливных гранул можно считать высокую и постоянную насыпную плотность, обеспечивающую максимально удобную транспортировку данного материала на большие расстояния. Небольшие размеры, правильная форма и однородность консистенции топливных гранул обеспечивают удобство пересыпания данного материала через специальные рукава, тем самым предоставляя возможность полной автоматизации процессов погрузки–разгрузки и сжигания данного вида топлива.

Сырье

• Опилки и стружка. Пеллеты из древесных опилок считаются гранулами первой категории и характеризуются самым низким показателем зольности в сочетании с высокой удельной теплотой сгорания. Их можно использовать в любых отопительных котлах, включая установки небольшой мощности. Оптовая стоимость опилок начинается с 100–150 руб./м³;
• Щепа. Для производства топливных пеллет часто используют отходы лесопилок, а также дробленые остатки некондиционной древесины. Вследствие наличия коры и корней это сырье является менее ценным, поскольку содержание подобных примесей приводит к увеличению зольности. Средняя стоимость щепы — от 150–200 руб./м³;
• Торф. Из верхового торфа производят не только пеллеты, но и торфяные брикеты, которые можно сжигать как в предназначенных для этого котлах, так и в обычных каминах. Зольность торфяных гранул находится в пределах 3%, что позволяет отнести их ко второй категории и успешно использовать в промышленных установках. Средняя стоимость торфа — 290 руб./м³;
• Солома. Данное сырье для производства пеллет отличается самой высокой теплотворностью в сочетании с зольностью на уровне 4–10%. Поэтому гранулы из соломы служат топливом преимущественно на крупных ТЭЦ, оснащенных котлами специальной конструкции. Стоимость соломы — от 340 руб./м³;
• Отходы сельского хозяйства. Пеллеты также можно делать из отходов переработки сельскохозяйственных культур — подсолнечника, гречихи, кукурузы, льна. При зольности 2,5–7% данный вид топлива требует установки системы автоматической очистки котла. Стоимость лузги подсолнечника — 180 руб./м³.

Качество сырья следует оценивать в соответствии с несколькими основными критериями, определяющими пригодность такового для дальнейшей переработки:

• Исходный материал не должен содержать каких-либо твердых примесей (камней, песка, металла), мусора и несгораемых минеральных остатков;
• В состав сырья обязательно должны входить лигнин и органические смолы;
• Влажность материала не должна превышать 35–40% (в противном случае производственный процесс сильно замедляется, а расходы на сушку возрастают).

Оборудование

Владея информацией относительно того, как сделать самому пеллеты, можно решить проблему обеспечения дома либо другого помещения независимым источником энергии. В общем, оборудование для их изготовления принято делить на два основных класса: промышленные линии и мини-градуляторы.

Вторая разновидность подразделяется на несколько подвидов в зависимости от использования привода. В данном случае может применяться дизельный двигатель, электромотор либо агрегат от вала отбора тракторной мощности. Выбор того или иного типа зависит от условий дальнейшей эксплуатации данного оборудования, а также степени обеспеченности сырьём.

Цена установок колеблется в зависимости от технических характеристик. В частности, агрегат, производительность которого составляет 200-250 килограмм гранулированного топлива в час, обойдётся в сумму, составляющую чуть более 6 тысяч американских долларов. В то же время мощная промышленная линия, способная выпускать за то же время около одной тонны твёрдого топлива оценивается примерно в 132 тысячи долларов. Как показывает практика, самыми эффективными являются первые из упомянутых установок.

Производство пеллет как бизнес

Производство топливных гранул пеллет — это четко ориентированный на сырье процесс

И очень важной его частью является бесперебойная доставка материалов для переработки. Пеллеты могут изготавливаться из нескольких материалов

Производство пеллетов из опилок позволяет получить гранулы самого высшего качество. Они имеют максимальную теплоотдачу при сгорании и наибольший срок горения. Высокое качество и характеристики делают их самыми дорогими среди всех видов топливных гранул. Производство пеллет из соломы дает самый дешевый вид биологического топлива. Такие гранулы имеют невысокую теплоотдачу и очень быстро перегорают. На практике очень часто производятся смешанные пелеты, которые состоят из нескольких видов отходов.

Производство биологического топлива является очень перспективным направлением ведения бизнеса. В Европе уже многие предприятия и коммунальные хозяйства выразили желание перейти на топливные гранулы. Поэтому спрос на пеллеты будет ежегодно возрастать, что позволит стабильно получать высокую прибыль. Чтобы открыть свое дело по производству топливных гранул, необходимо в первую очередь изучить спрос. Если потенциальные клиенты найдутся, необходимо заняться поисками поставщиков сырья. Далее в дело вступает логистика, которая поможет выбрать место для завода с удобной транспортной развязкой, чтобы затраты на дорогу были минимальны.

Не обязательно строить технологические сооружения с нуля. Можно арендовать подходящее помещение и оборудовать его под производство. Это позволит сэкономить много времени и сил. Мини производство пеллет можно наладить прямо на лесопилке. Нужно просто договориться с ее руководством и оснастить рабочее место. Такое соседство позволит вообще избежать транспортных издержек на доставку сырья. Также не возникнет проблем с перебоями поставок из-за погодных условий, например сильных снегопадов или оледенения дороги, которые могут мешать дальним переездам. Ну а когда все вопросы по поставщикам и клиентам будут улажены, нужно раздобыть стартовый капитал, получить необходимые лицензии и можно смело начинать свое собственное дело.

5 Технология производства

Производство пеллет, как правило, размещают недалеко от источника сырья. Нередко гранулирование биомассы организовывается на крупных деревообрабатывающих предприятиях как способ коммерческого использования отходов. Вместе с таким подходом встречается также изготовление пеллет из цельного леса. Большинство предприятий ориентировано на крупномасштабное производство, но в последние годы всё более популярны компактные грануляторы, специализированные для использования в домашних хозяйствах и на малых предприятиях.

Этапы технологического процесса производства пеллет могут отличаться на предприятиях. В основном это связано с типом используемого сырья и содержанием в нём влаги. Однако любое производство по гранулированию биомассы включает в себя следующие процедуры:

• предварительная обработка;
• собственно гранулирование;
• постобработка полученных гранул.

Технология производства пеллет

Классический процесс по изготовлению выглядит так:

• дробление на крупные части;
• сушение;
• второе дробление на мелкие части;
• смешивание и водоподготовка;
• прессование;
• охлаждение и сушение;
• фасовка;

При первом дроблении древесину измельчают для дальнейшего сушения. Измельченное сырье должно достигать в размере не больше 25 миллиметров в длину и ширину, и двух миллиметров в толщину. Это позволит сделать просушку качественной и быстрой, а также просушить материалы и подготовить ко второму дроблению.

Как правило, влажное сырье хранится на полу из бетона для избежания смешивания с другими частицами (песком, камнями). В машину для сушки, материал подают с помощью скребка. Оператор собирает его и подает в сушильную систему.

Если влажность превышает 15%, оно хуже поддается прессованию. К тому же, повышенная влажность пеллет делает их неприспособленными к котлам. Поэтому сырье перед прессом нужно просушить до такой степени, чтобы его влажность составляла восемь-двенадцать процентов. Конечная влажность должна быть в районе 10% плюс минус один процент. Во всем производстве, сушение забирает наибольше энергии. Для сушения одной тонны пеллет необходимо тепло горения от одного кубического метра плотного дерева. Оптимальным будет – сжигать кору.

Хорошо измельченный продукт выходит размером, не превышающим полтора миллиметра.

Водоподготовка – это установление нужного уровня влаги в сырье. Если его влажность не превышает восемь процентов – пелетты хуже склеиваются в прессе. Для этой цели нужна дозировка влаги в смешивальной емкости. Если обрабатываются твердые сорта дерева, к примеру, дуб или бук, необходимо добавлять горячий пар.

После пресса выходят пеллеты размером в шесть миллиметров для частных покупателей и десять миллиметров для промышленных. Температура в прессе от семидесяти до девяноста градусов Цельсия.

Процесс охлаждения обеспечивает качество конечного результата. Оно нужно для остывания продукта после пресса. Затем пеллеты готовы к расфасовыванию.

Зачастую пеллеты хранят в россыпь и также их транспортируют. Но возможно предусмотреть расфасовку в большие мешки. Частные потребители покупают гранулы в двадцати килограммовых мешках.

Оборудование

Существует множество вариантов комплектации линий по производству пеллет: поставщики оборудования предлагают предпринимателям на выбор как небольшие автономные установки мощностью 50–150 кг/ч, так и полноценные мини-заводы, выпускающие десятки тонн древесных гранул за смену.

Главным элементом любого комплекса является гранулятор: на рынке представлены модели с дизельным двигателем, электроприводом либо приводимые в действие при помощи вала отбора мощности. Последний вариант считается самым экономичным, однако он требует наличия самого трактора. Кроме того, остальное производственное оборудование требует подключения к электрическим сетям — соответственно, при прочих равных условиях начинающему предпринимателю целесообразнее отказаться от покупки дополнительного оснащения и отдать предпочтение второму варианту.

Перечень оборудования, необходимого для изготовления пеллет, не ограничивается технологической линией. Предпринимателю придется дополнительно купить погрузчик для перевозки сырья, грузовой автомобиль для доставки готовой продукции, а также оснастить оргтехникой рабочие места директора и бухгалтера.

Оснащение цеха производительностью 500 кг/ч

Наименование	Цена, руб.	Кол-во	Сумма, руб.
Цех (3001000 руб.)
Бункер для сырья	15000	1	15000
Измельчитель	140000	1	140000
Шнековый транспортер	58000	2	116000
Сушилка барабанная	550000	1	550000
Мельница молотковая	132000	1	132000
Бункер для опилок	39000	1	39000
Смеситель	80000	1	80000
Гранулятор	1212000	1	1212000
Скребковый транспортер	57000	2	114000
Охладитель	365000	1	365000
Бункер для пеллет	15000	1	15000
Система взвешивания	98000	1	98000
Трубопроводы	–	–	15000
Осветительные приборы	1000	10	10000
Монтаж оборудования	–	–	100000
Офис (65800 руб.)
Стол	2500	2	5000
Кресло	2000	2	4000
Стул	1200	4	4800
Компьютер	18000	2	36000
Телефонный аппарат	1000	2	2000
МФУ	9000	1	9000
Светильник	1000	4	4000
Маршрутизатор	1000	1	1000
Прочее оборудование (616000 руб.)
Автопогрузчик	285000	1	285000
Тележка гидравлическая	9000	1	9000
Поддоны	120	50	6000
Измеритель влажности сырья	26000	1	26000
Грузовой автомобиль	290000	1	290000
Итого:	3682800

Доходы и рентабельность

При работе в две смены с использованием линии производительностью 500 кг/ч за день можно изготовить 8 тонн готовой продукции. Оптовая цена на пеллеты первой категории при реализации небольшими партиями составляет 5800–6500 рублей за тонну: на основании этих данных определяется ежемесячный доход предприятия:

Расчет прибыли

Наименование	Значение
Длительность смены, часов	8
Количество смен в день	2
Рабочий месяц, дней	22
Рабочий месяц, часов	352
Мощность линии, кг/ч	500
Объем продукции за месяц, т	176
Оптовая цена, руб./т	6500
Ежемесячный доход, руб.	1144000

Таким образом, бизнес по производству топливных пеллет может приносить предпринимателю до 1,14 млн. рублей ежемесячно

При вычислении рентабельности и срока окупаемости необходимо также принять во внимание величину первоначальных капиталовложений и текущих расходов:

Экономические показатели

Наименование	Значение
Доходы в месяц, руб.	1144000
Расходы в месяц, руб.	756466
Валовая прибыль, руб.	387534
Налог УСН 15%, руб.	58130
Чистая прибыль, руб.	329404
Рентабельность, %	43,5
Капиталовложения, руб.	3856100
Срок окупаемости, мес.	11,7

Принцип работы линнии по производству пеллет

Линия по производству пеллет состоит из нескольких установок, которые необходимо рассмотреть подробнее. Начинается все с транспортного средства, которое доставляет отходы от производства до места переработки. Привезенное сырье высыпают на склад со специально оборудованным «движущимся» полом. Подвижная поверхность полов позволяет с регулируемой скоростью подавать опилки на дробильный аппарат. Время подачи рассчитывается с учетом циклов работы дробилки, чтобы устройство не переполнялось, но и не простаивало без работы. После дробилки сырье отправляется в сушильную камеру. После доведения относительной влажности до необходимого уровня, сырье отправляется на окончательное измельчение.

Здесь опилки и прочие отходы измельчаются до размера песчинки. После этого «древесная мука» начинает движение к прессовальной камере. По пути она проходит через фильтры, которые блокируют доступ не измельченным частицам. Перед прессовкой сырье попадает в смеситель, в котором проходит обработку паром. Полностью подготовленный материал поступает в гранулятор, в котором происходит его прессовка и формирование гранул. Спрессованные гранулы падают на конвейер, который доставляет их в камеру для охлаждения. Охлажденные пеллеты приобретают твердость, а технологический процесс на этом заканчивается. Далее следует только расфасовка и упаковка готовой продукции в различную тару.

Установка для производства пеллет включает в себя несколько приборов. Первое устройство — это так называемые «подвижные полы», которые работают от гидравлического привода. Они выполняют лишь транспортную функцию, поэтому не содержат ни каких особо интересных приспособлений. Далее следует молотковая дробилка. Как не трудно догадаться из названия, измельчение происходит при помощи молота, которые хорошо справляется с крупными опилками и стружками, но пропускает множество мелких элементов. Предварительно измельченное сырье поступает в сушку, которая благодаря поддержанию высокой температуры забирает у древесины лишнюю влагу.

Далее следует второй измельчитель уже мельничного типа, который позволяет довести материал до размеров муки. Он действует по принципу мельничных жерновов, так что все отходы просто перетираются в однородную массу. В смесителе сырье подвергается обработки паром, который подается из специальных котлов с водой, предварительно нагретой до температуры кипения. Грануляторы для производства пеллет работают по принципу центрифуги. Они затягивают внутрь «древесную муку», затем спрессовывают ее под высоким давлением и выдавливают через специальный трафарет, который придает готовой продукции форму гранул. На выходе расположен специальный нож, который обрезает гранулы до установленной длины. Ну а в камеру для охлаждения подается холодный воздух, который придают пеллетам необходимую твердость.

Технологические этапы производства пеллет

Технология производства пеллет предусматривает несколько производственных этапов, на первом из которых небольшие древесные отходы в виде опилок и стружек посредством транспортера доставляются и ссыпаются на специальный оснащенный подвижным полом склад. Возвратно-поступательные движения клиновидной формы стокеров подвижного пола осуществляются посредством гидравлического привода, в результате чего древесные опилки с постоянной скоростью подаются к цепному, скребковому транспортеру.

Основным предназначением скребкового транспортера является подача древесных стружек и опилок в специальное устройство–смеситель и сушильный барабан. Присутствующий в производственной линии еще один транспортер топлива обеспечивает частичный отбор опилок с последующей их подачей в топливный бункер теплогенератора.

Из топливного бункера опилки посредством шнека подаются в камеру сгорания теплогенератора. Посредством создаваемого дымососом разряжения образуется перемещение холодного атмосферного воздуха и сырья передаваемого на сушку. Продукты горения смешиваются с холодным воздухом, с автоматической регулировкой пропорций смешивания для поддержания необходимой температуры теплоносителя. После чего теплоноситель перемешивается с влажным сырьем и поступает в барабанную сушилку.

Из барабана сушилки сырье захватывается специальными лопастями и подается наверх, при этом проходя через поток теплоносителя к выходу, за которым установлен специальный улавливатель камней, попадающий в сырье из отвалов, в результате отсутствия процесса сортировки входящего сырья. По завершению процедуры просушки опилки подаются в огромных размеров циклон посредством метода разряжения, создаваемого дымососом, где под воздействием центробежной силы осаждаются и перемещаются вниз, в то время как отработавший теплоноситель выбрасывается специальный дымоход.

Необходимое оборудование

Оборудование для изготовления пеллет бывает промышленным и бытовым, последнее применяется при изготовлении мини-гранул для бытового использования. Производственная линия приводится в движение дизельными и электрическими двигателями. Также используют вал трактора. Это самый распространённый вариант. Он способен обеспечивать производительность пеллетного оборудования до 250 кг/ч.

Необходимое оборудование для налаживания линии производства:

1. Шипорез. Он предназначен для измельчения сырья.
2. Сушильный барабан.
3. Охладитель. Аппарат используется на конечных этапах производства.
4. Пресс.
5. Мельница и шнековый смеситель.

Как минимум, вам понадобится сушильный барабан

Затраты на приобретение всего оборудования составляют примерно 2 млн рублей. Станок для производства биологического топлива, работающий от электричества, может быть только стационарным. Это очень снижает мобильность оборудования и приводит к дополнительным затратам, кроме того, для него необходимо оборудовать специальное место, что также увеличивает стоимость.

Установки на дизельном двигателе и тракторном валу имеют высокую мобильность. Это позволяет размещать их неподалёку от деревообрабатывающего предприятия. Такой вариант намного выгоднее, так как не нужно тратиться на транспортировку сырья для производства к месту изготовления пеллет.

Другие материалы

В России имеются обширные залежи торфа, который пригоден для гранулирования. Торфяные гранулы и брикеты изготавливаются примерно по той же технологии, что и древесные. Теплотворность торфа высока — до 21 МДж/кг, однако и зольность таких гранул повышена – до 5%. Такое топливо подходит для промышленных и коммунальных котельнях. В России гранулирование и брикетирование торфа имеет в основном 2 перспективы: обеспечение теплом и электричеством негазифицированных районов и экспорт гранул в скандинавские страны. В Северной Европе торф признан частично возобновляемым сырьем, и его использование в энергетике поощряется сверху.

Гранулирование макулатуры – довольно новая, но перспективная отрасль, поскольку данный тип сырья не требует дорогостоящих сушильных комплексов. Гранулы из бумаги и картона (а в некоторых странах налажено гранулирование старых денежных купюр) дают большое количество тепла и имеют мизерный процент несгораемых остатков.

Пеллеты из куриного помета и конского навоза оцениваются дороже, чем гранулы из древесины. Это ценное и питательное удобрение для почв. Гранулы из конского навоза продаются примерно по 1,25 евро за килограмм. Переработка навоза и помета в удобрения – не только выгодный, но и необходимый шаг, поскольку складирование таких отходов наносит прямой вред окружающей среде.

То же можно сказать о переработке гидролизного лигнина, побочного продукта гидролизных заводов. В России существует единственный завод по гранулированию лигнина в Архангельской области, а тем временем его запасы в стране насчитывают десятки млн. тонн. По теплоте сгорания (более 21 МДж/кг) и зольности (менее 3%) лигнин является отличным сырьем для пеллетного производства.

Расширение сырьевой базы для производства топливных пеллет дает возможность получать выгоду от утилизации огромного количества биологических отходов, а также решать экологические проблемы, связанные с их хранением. Переход с ископаемого на экологически чистое топливо сокращает объемы выбросов вредных веществ в воздух. Создание новых пеллетных и брикетных производств создает новые рабочие места в сельскохозяйственной промышленности, помогает ее общему развитию.

Особенности и недостатки гранул из лузги

Из собственной практики мы знаем, что для гранулирования шелухи подсолнечника подходит не любой гранулятор, поскольку данный топливный материал по сравнению с древесным опилом отличается повышенной маслянистостью. Если на грануляторе удается получить качественные гранулы из древесины, гранулы из лузги из той же матрицы могут иметь неровную поверхность и недостаточную плотность. Для данного материала необходимы матрицы с высокой степенью сжатия.

Гранулы из шелухи семечек имеют более высокую зольность, чем из древесины. Этот недостаток больше всего волнует пользователей пеллетных котлов на форумах. Зольность лузги обычно оценивается на уровне 1-3%, хотя по некоторым отзывам может достигать 5-7%. Как ни удивительно, шелуха семян подсолнечника, выращенная на разных почвах, может оставлять разное количество несгораемых остатков вследствие различного минерального состава почвы.

При этом даже зола лузги подсолнечника не является отходом: она успешно используется для удобрения почвы. Хозяева домов в сельской местности накапливают ее, чтобы использовать в садоводстве летом.

Окупаемость и прибыль

Валовая месячная прибыль, полученная за сбыт топливных пеллет, рассчитывается путём перемножения между собой таких показателей, как дневная выручка и количество рабочих дней. Согласно ориентировочным расчетам, при условии хорошо налаженной реализации она может достигать 156600 рублей.

Если учесть, что предприятие будет производить одинаковое количество топлива первого сорта и промышленного типа, то на материал придётся потратить 32400 рублей. Кроме этого, сюда необходимо добавить упомянутые выше производственные и хозяйственные затраты. С учётом всего этого чистая прибыль может достигнуть около 77 тысяч рублей. Срок окупаемости в таком случае составит менее трёх месяцев

Следует акцентировать внимание на том, что всё это произойдёт при идеальных условиях, когда всё произведённые топливные пеллеты будут успешно реализовываться

Если говорить о более дорогих линиях, то этот срок иногда достигает и года. С другой стороны, их преимуществом считается то, что они отличаются большей прочностью и рассчитаны на длительное использование. Доходы в таком случае нет смысла даже сопоставлять с аналогичными показателями мини-фабрик.