Предпосылки к развитию пеллетного производства в Республике Беларусь. Сырьевая база и технологические схемы для производства пеллет.

Финансовая поддержка на государственном уровне производ­ства энергии из возобновляемых источников в странах Евросоюза привела к востребованности биомассы как серьезного топливно­го ресурса. В энергетических установках стала сжигаться вначале топливная щепа и постепенно с совершенствованием технологии производства топлива из биомассы появились пеллеты — древес­ные топливные гранулы — спрессованные из предварительно вы­сушенной и измельченной биомассы диаметром примерно 6—8 мм, длиной 4—30 мм.

Преимуществом пеллет являются высокая теплотворная способ­ность по сравнению со щепой, опилками и кусковой древесиной, более низкая стоимость котельного оборудования для их сжигания, небольшие объемы запасов на складах, постоянная влажность (не более 10—12%), низкая биологическая активность (не гниют, не со­держат пыли и спор), не способны к самовозгоранию.

По оценкам специалистов, 100 кг пеллет соответствуют 160 кг древесины, 50 л дизтоплива, 100 кг каменного угля, 70 л мазута.

Высокая закупочная цена на пеллеты странами Евросоюза (Гер­мания, Австрия, Швеция, Дания и т. д.) привлекла внимание к их из­готовлению производителей из Беларуси. Этому способствовало примерно 10 лет назад накопленное и невостребованное большое количество отходов лесопиления и деревообработки, прежде всего древесных опилок. Было установлено, что примерно из 7 м³ опилок можно получить 1 тонну пеллет.

Идея кустарных цехов по производству пеллет из опилок была подсказана наличием неиспользуемого в то время оборудования для производимой ранее лесхозами Беларуси хвойно-витаминной муки, а аграрным сектором — травяной муки, превращаемой в гра­нулы.

Производство пеллет в республике стало довольно рента­бельным мероприятием, поскольку оборудование цехов на вторичном рынке было недорогим, опилки практически были бесплатными, а их сушка осуществлялась все теми же незадействованными отходами деревообработки. Получаемая от реали­зации пеллет прибыль позволила закупать новое, более высоко­производительное и надежное оборудование пеллетных цехов, что привело на сегодняшний день к нехватке дешевой сырьевой топливной базы.

Сырьевая база для производства пеллет

Востребованность пеллет в больших объемах, особенно на внеш­нем рынке, привела к необходимости анализа всей возможной сы­рьевой топливной базы для производства пеллет в Беларуси.

Общий запас древесины в республике составляет около 1,43 млрд м³. В рубку ежегодно идет примерно половина годового прироста. Ответ на вопрос: «Почему не рубится все, что произрас­тает?», кроется в анализе возрастного состава древостоев. Молодняки составляют 24%, средневозрастные — 49%, приспевающие — 18%, а спелые — только 9% [5—7]. В расчет берется весь спелый лес и в порядке выполнения рубок ухода и санитарных рубок заготавли­вается древесина и более молодого возраста.

Наиболее потенциальным сырьем после древесных опилок и от­ходов деревообработки для производства пеллет являются дрова. Их в Беларуси ежегодно заготавливается более 6 млн м³. Однако сегодня примерно 47% из них идет населению на топливо, 38% за­бирает жилищно-коммунальное хозяйство также на отопление, 12% приобретает концерн «Беллесбумпром» для более глубокой пере­работки, более 100 тыс. м³ дров потребляет система Министерства энергетики для производства щепы на собственных мини-ТЭЦ. Та­ким образом, 80 тыс. тонн пеллет, которые Беларусь поставляет в Ев­ропу, это практически все, что можно получить из отходов лесопи­ления и деревообработки.

Резервом для производства пеллет остаются лесосечные отхо­ды (их объем в 2011—2015 годах составил 3,85 млн м³), которые не используются, и древесно-кустарниковая растительность, которая должна удаляться как нежелательная в процессе хозяйственной деятельности.

Это прежде всего древесная растительность лесных площадей, возобновившихся естественным путем малоценными мягколи­ственными породами. Это малоценная древесина от рубок ухода в молодняках и средневозрастных насаждениях. Это древесно­кустарниковая растительность, удаляемая с объектов мелиорации при проведении культуртехнических работ (350 тыс. м³/год) и при торфодобыче (850 тыс. м³/год).

Одним из приоритетных направлений увеличения объемов за­готовки древесного топливного сырья для производства пеллет является использование малоценных насаждений ольхи серой, древесина которой не имеет спроса в республике.

Ольха серая произрастает на площади 184 тыс. га, или 2,4% ле­сопокрытых лесом земель, с запасом древесины 22,6 млн м³. Сред­ний запас на 1 га этих насаждений составляет 122 м³. Свыше 90% сероольховых насаждений находится в Витебской области.

Итого ежегодно в республике образуется около 7 млн м³ древес­ных отходов, использование которых тормозится из-за отсутствия эффективных технологий их переработки в полезные продукты. Большое количество невостребованных отходов растительного происхождения накапливается в аграрном секторе (солома от зла­ковых культур и рапса, шелуха гречихи и т. д.).

Выход по использованию незадействованных отходов есть — производить из них пеллеты. Если весь объем отходов будет задей­ствован, возможны ежегодные валютные поступления в республику от продажи пеллет, превышающие 50 млн долларов США.

Технологические схемы производства пеллет.

Пеллеты можно считать наиболее перспективным видом биото­плива, так как:

• они являются безопасным и экологически чистым топливом;
• обладают высокой энергоконцентрацией при незначитель­ном занимаемом объеме;
• могут перемещаться на склад и транспортироваться автома­тическими линиями или вдуваться сжатым воздухом;
• из-за большой насыпной массы не требуют больших площа­дей для складирования;
• обладают низкой зольностью при сгорании.

Сырьем для производства пеллет может служить любой рас­тительный материал. Наиболее часто для этой цели используется древесина, точнее опилки, щепа, горбыль, ветки и другие отходы. По сравнению с другими растительными материалами древесина — это наиболее качественное сырье, обладающее самым низким по­казателем зольности (менее 1%) и высокой теплотворной способно­стью (4100—4400 ккал/кг).

Пеллеты из древесины производятся путем прессования ее отхо­дов, переработанных до мелкой фракции. Для того чтобы получить такую фракцию, сырье требует предварительной обработки. Глуби­на первоначальной обработки зависит от характеристики сырья. Идеальным сырьем для производства пеллет является сухая струж­ка, остающаяся от деревообработки, и сухие опилки. Для произ­водства из них пеллет требуется минимум оборудования. Такая последовательность выполнения операций осуществляется в работающих в Беларуси пеллетных цехах.

Технологическая схема производства пеллет из сухих опилок и стружки

Если же сырьем служат более влажные (13—55%) опилки, щепа, стружка, то для их переработки в пеллеты необходимо первона­чальное подсушивание — до 12%. В таком случае процесс усложня­ется и дорожает за счет специализированной сушильной установки, стоимость которой может доходить до 50% всего объема необходи­мых для производства инвестиций.

Стандартная линия полного цикла по производству пеллет из влажного древесного сырья включает в себя следующие узлы и агрегаты:

• дробилка;
• мельница;
• осушитель;
• прессгранулятор;
• охладитель;
• линия по упаковке.

Технологическая схема производства пеллет из влажных опилок, стружки и щепы

Если же пеллеты производятся из древесно-кустарниковой рас­тительности, технологическая схема значительно усложняется.

При освоении такой сырьевой топливной базы вначале получа­ется так называемая зеленая щепа, содержащая примеси хвои, листвы, повышенное содержание коры. Пеллеты, произведенные из этой щепы, будут более низкого качества, и использование их воз­можно прежде всего за рубежом на энергоустановках как добавка к основному топливу. Вопросы эффективного производства пре­имущественно зеленой щепы, а из нее пеллет специфичны и требу­ют разработки соответствующих оргмероприятий, технологий и тех­нических средств.

Организация мероприятия по выявлению сырьевой базы для производства пеллет.

До настоящего времени лесосечные отходы и древесно­кустарниковая растительность практически в республике для энергетических целей не использовались и уничтожались. Основ­ной причиной этого является то, что объемы древесных отходов, получаемых при удалении нежелательной древесины в процессе хозяйственной деятельности в различных отраслях народнохо­зяйственного комплекса, невелики и рассредоточены в различных точках, например, административного района. Однако эту пробле­му несложно решить, если разработать ряд мероприятий по выяв­лению сырьевой базы для производства пеллет, преимущественно из зеленой щепы.

Предлагается руководителям административных районов к на­чалу календарного года подавать информацию от всех структур, у которых в новом году будет удаляться и аккумулироваться неже­лательная древесная растительность, а также отходы сельскохозяй­ственного производства. Информацию на предстоящий год предла­гается подавать по следующей примерной схеме.

1. Наименование структуры (предприятие или организация), удаляющей и аккумулирующей биоотходы и ее ведомствен­ная принадлежность.
2. Адрес этой структуры, контактные телефоны и т. д.
3. Предполагаемое время проведения работ по заготовке био­отходов (месяц, дни).
4. Место аккумулирования биоотходов с привязкой к конкрет­ному населенному пункту.
5. Состояние дорожной сети вблизи места сбора биоотходов.
6. Объемы (в м3) заготавливаемых биоотходов.
7. Таксационная характеристика заготавливаемых биоотходов.
8. Предполагаемое использование заготавливаемых биоотхо­дов с точки зрения структуры, удаляющей и аккумулирую­щей их.
9. Предполагаемый исполнитель работ по дальнейшей перера­ботке биоотходов и их использованию (по мнению структу­ры, удаляющей и аккумулирующей биоотходы).

Структурами, удаляющими и аккумулирующими биоотходы в ад­министративном районе, могут быть лесхоз, леспромхоз, ПМК ме­лиорации, зеленхоз, строительные управления, ДРСУ и ДСУ (дорож­ные организации) и т. д.

Руководитель административного района, которому по пред­ложенной схеме собрана информация, с помощью специалистов района определяет структуру, способную с наименьшими затра­тами заготовить биотопливо и передать его на производство или произвести пеллеты. Структура эта должна быть технически оснащена для реализации эффективных технологий. Эта же структу­ра выстраивает грамотно логистику. Такие предприятия, преимуще­ственно коммерческие, стали появляться в республике.