Производство топливных брикетов: как учесть все нюансы?

В России много производителей топливных брикетов, и если ещё несколько лет назад все они ориентировались на экспорт, то сейчас направили силы на внутренний рынок. Казалось бы, что тут сложного? Залежи опилок по всей стране дают возможность зарабатывать на отходах: покупай новое или б/у оборудование и начинай выпускать экологичное топливо. Многие так и делают, только качество продукции порой оставляет желать лучшего.

Потребители при сжигании сталкиваются с высокой зольностью и твёрдым шлаком, который препятствует нормальному горению. Если раньше производители ориентировались на европейский рынок с западными стандартами и требованиями к топливу, то, потеряв этот рынок, некоторые снизили планку качества конечной продукции.

Всё начинается с сырья

«Производство топливных брикетов имеет много нюансов. Основные этапы — это приёмка и сортировка сырья. Дальнейшие работы происходят в зависимости от состояния исходного материала. Если он влажный, крупнокусковой, его отправляют на первичное измельчение. Затем происходит сушка, вторичное измельчение и, наконец, брикетирование. Все эти процессы достаточно трудоёмкие.

В случае если сырьё сухое, всё намного проще. Для опилок/стружки/пыли необходимо выделить место для аккумулирования отходов, подавать сырьё в бункер пресса самым коротким путём — с помощью шнекового транспортёра — и получать готовый продукт», — рассказывает руководитель направления «Древесина» ООО «Завод Эко Технологий» Никита Левин.

Эксперт отмечает, что качество конечной продукции зависит от множества показателей, но то, каким будет брикет на выходе, напрямую зависит от чистоты, влажности и однородности частиц сырья.

«При недостаточной чистоте, повышенной влажности или существенной разнородности фракции сырья продукт брикетирования не достигнет необходимой плотности и, соответственно, фактически будет не брикетом, а просто спрессованным материалом», — поясняет г- н Левин.

«Исходное сырьё существенно влияет на основные характеристики топливных брикетов: зольность, теплотворную способность, объём сажи, выделяемой при сгорании, — что обусловлено низким уровнем влажности. Низкая влажность способствует увеличению теплоотдачи, так как не требуется дополнительного тепла для выпаривания влаги из сырья.

Увеличение теплотворной способности брикетов происходит и за счёт более высокой плотности. Повышенная плотность топливных брикетов обеспечивает их высокие физико-механические характеристики, а также означает, что это сырьё покажет себя устойчиво при транспортировке и хранении», — делится опытом директор по производству ООО «Лесозавод «Судома» Сергей Фидельский.

Благодаря высокой плотности брикет горит довольно долго. Специалисты приводят пример: теплотворность сырых берёзовых дров — 1800 ккал на кг, сухих — 3600, а топливного брикета — около 5000. Если 4–5 кг дров сгорают за полчаса, то такое же количество евродров — за 2–4 часа. Вполне естественно, что увеличенное в 2-2,5 раза по сравнению с древесиной время горения позволяет существенно экономить на отоплении.

Хотя о полном переходе на такое популярное в Европе топливо в нашей стране речи не идёт, тем не менее оно применяется как для отопления объектов загородной недвижимости в частном секторе, так и в промышленных и муниципальных котельных. Не последнюю роль в этом играет государственное стимулирование и предоставление субсидий производителям.

В минувшем году российские предприятия выпустили почти 178 тыс. тонн евродров. За шесть лет среднегодовой прирост составил более 12%. А в январе 2024 года производство брикетов в России выросло на 48,7% к уровню января прошлого года. Это рекордный показатель, и, по прогнозам экспертов, рынок и дальше будет расти. Как ожидается, к 2027 году в нашей стране будут производить более 243,5 тыс. тонн топливных брикетов.

«Так как мы перерабатываем отходы деревообрабатывающего производства, одним из главных технологических этапов является подготовка сырья для процесса брикетирования — измельчение. Оно существенно повышает качество готовой продукции, упрощая прохождение сырья на всех этапах изготовления брикетов.

В качестве сырья мы уверены: для топливных брикетов используется щепа, оставшаяся после производства наших пиломатериалов», — говорит г-н Фидельский и советует уделить серьёзное внимание выбору технологии.

Но для начала всё-таки необходимо определиться с сырьём и правильно его подготовить к самому процессу прессования. Здесь выбор широк: от щепы собственного производства лесозаводов до опилок и стружки, которые образуются при производстве окон, дверей, вагонки, паркетной доски в столярных цехах.

Даже древесина бывших в употреблении деревянных изделий и конструкций, например утилизируемых транспортных поддонов, может послужить топливом. Поддоны обычно изготавливают из качественной древесины без коры.

Из б/у поддонов удаляют гвозди и другой металл, доски измельчают в щепу и размалывают её в опилки. В этом случае важно достичь главного показателя — необходимого уровня влажности. Влажность таких опилок и стружки — обычно 4-8%, и иногда их приходится дополнительно увлажнять. От сырья и его состояния также зависят выбор оборудования и способ прессования.

«Наибольшее распространение получили гидравлический, ударно-механический и шнековый способ прессования. Гидравлический пресс позволяет получить топливные брикеты высокого качества, стойкие к механическим воздействиям, перевозкам и длительному хранению. Плотность брикета обеспечивает межволокнистый связующий материал — лигнин. От него во многом зависят физико-механические показатели брикета», — поясняет г-н Фидельский.

Специалист добавляет, что производители, заинтересованные в чистоте своей продукции, не добавляют в неё химические вещества, смолы и клеи, ведь их успешно заменяет лигнин, который является естественным клейким составляющим древесины и при сгорании не выделяет вредных или опасных веществ.

За качество отвечают

Экологическая сторона отопления брикетами уже давно не обсуждается, так как доказано, что выброс оксидов углерода в атмосферу при их сгорании минимален. Эксперты уверяют, что производство этого топлива тоже может быть совершенно безопасным для окружающей среды.
«Расходуемым энергоресурсом является электроэнергия.

Экологичность производства и минимизация воздействия на окружающую среду зависят от правильного проектирования производства и выбора оборудования. Необходимо предусмотреть эффективные системы пылеудаления, аспирации и фильтрации, предотвращающие попадание вредных веществ, частиц пыли в атмосферу. Существует возможность возврата собранной древесной пыли в процесс прессования», — уверяет исполнительный директор ООО «Завод Эко Технологий» Павел Зернов.

«При применении эффективного оборудования, соблюдении несложных рекомендаций производителей оборудования, а также нормативных требований в области экологического надзора производство топливных брикетов не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду», — добавляет Никита Левин.

После сжигания любое твёрдое топливо образует какой-то остаток. Исходя из объёма золы, можно судить и о качестве брикета. Если производитель на этапе изготовления не допускал попадания в состав песка или коры, то зольность не будет превышать 1%.

Зольности не избежать в любом случае, но, зная о том, что лиственные породы деревьев дают меньшее количество отходов и смол при сжигании по сравнению с хвойными, этот показатель можно свести к минимуму. Ведь чем меньше остаётся отходов после горения, тем реже будет возникать необходимость чистки оборудования.

«Так как исходное сырьё существенно влияет на основные характеристики топливных брикетов, такие как зольность, теплотворная способность, объём сажи, выделяемой при сгорании, строгий контроль качества входящего сырья позволяет решить проблему продукции с высокой зольностью и твёрдым шлаком.

Если для производства брикетов используется чистая щепа, на выходе всегда получается изделие с правильными характеристиками. Контроль качества продукции должен осуществляться на всех стадиях производства: от завоза цельной древесины (кусковых отходов) на участок до прессования и упаковки топливных брикетов в термоусадочную плёнку. А испытания на зольность и теплотворность необходимо регулярно проводить в лабораторных условиях», — говорит г-н Фидельский.

Разумеется, к выбору брикетов для отопления тоже нужно подходить с умом: с виду они, возможно, все одинаковые, но эффективность может отличаться.

«На качество конечной продукции оказывает влияние множество различных факторов, как по отдельности, так и в их сочетании. Подготовка и характеристики исходного сырья, соблюдение технологического процесса и способ хранения готовой продукции заслуживают пристального внимания», — подчёркивает Сергей Фидельский.

Поэтому негерметично закрытые или вовсе неупакованные брикеты сразу можно отнести к категории некачественных товаров. В таком случае туда попала разрушительная влага, а, как уже упоминали эксперты, при повышенной влажности ухудшается горение и растворяется связующий компонент — лигнин. Если брикет легко ломается и крошится, то он слабо спрессован или содержит много влаги.

О том, что брикет изготовлен из качественного сырья и с соблюдением технологических норм, говорит его естественный цвет и отсутствие запахов, кроме запаха древесины. Продукция из берёзы, как правило, белого цвета, из сосны и других хвойных пород — светло-жёлтого, без грязных примесей.

«В нашей работе мы применяем такой инструмент, как тестирование сырья заказчика. Это позволяет выявить особенности конкретного сырья и подобрать оптимальные настройки. По результатам тестирования составляется протокол испытаний: рассчитывается плотность брикета, а также проверяется его прочность — брикет сбрасывается на ровную твёрдую поверхность с высоты 1,5-2 метра, затем определяется процент осыпаемости. Приемлемым является показатель не более 5%», — поясняет Никита Левин.

Оборудование

Выходит, что халатность при очищении сырья от примесей, грязи и лежалого сырья, а также нарушение технологического процесса приводят к низкокачественной продукции. Использование такого топлива чревато множеством проблем для потребителя. Но, помимо этих двух факторов, влияющих на результат, нельзя не упомянуть и технику, на которой брикеты изготавливаются. Высокого качества биотоплива можно добиться только на профессиональном оборудовании, говорят производители.

Кустарным способом, без полной линейки станков и необходимой энергетической мощности изготовить качественный продукт не получится. Поэтому, приобретая брикеты, стоит отдать предпочтение продукции, которая изготовлена в промышленных условиях.

Павел Зернов отмечает, что оборудование и его техническое состояние, степень износа деталей, вступающих в контакт с материалом, своевременность регламентных работ, предписанных производителем, и их проведение в полном объёме являются ещё одним слагаемым для получения эффективного топлива.

«Разница в оборудовании, безусловно, существует. При его подборе следует уделить внимание соответствию заявленных и фактических характеристик. При их существенном расхождении этот факт может оказать определяющее воздействие на качество получаемой продукции. Стоит выбирать производителей, зарекомендовавших себя как надёжные, ответственные поставщики качественного оборудования», — рекомендует г-н Зернов.

«В рамках переработки отходов в „Судоме” производят топливные брикеты, изготовленные на немецком оборудовании фирмы RUF. Они обладают высокой теплотворностью (4400-4500 ккал/кг), горят ровно, характеризуются малым дымообразованием и практически полностью сгорают (зольность не более 1% от веса)», — говорит г-н Фидельский.

Эксперт подчёркивает, что для получения на выходе конкурентоспособной продукции необходимо обеспечить замкнутый цикл производства и контроль качества на всех этапах.

И не забудем о влиянии человеческого фактора на этот процесс. Г-н Зернов напоминает, что только квалифицированный персонал может оперативно произвести корректировку настроек в случае изменения состава исходного сырья.

Отметим, что наравне с европейским оборудованием предприятия вводят в эксплуатацию и продукты отечественных разработок. Так, в конце прошлого года на Сокольском деревообрабатывающем комбинате Segezha Group состоялся технический запуск российского пресса для изготовления брикетов.

«Теперь на производстве будут изготавливать брикеты в форме кирпича размером 150х60х~100 мм массой 835 г. В качестве исходного сырья используют отходы из древесины влажностью до 14%: пыль, опилки, стружку», — сообщается в пресс-релизе компании.

Вся используемая линейка станков и прессов в первую очередь должна соответствовать требованиям производства, чтобы обеспечить хорошую прибыль. Ведь именно на неё ориентированы производители экологичного топлива.

При выборе оборудования любой фирмы специалисты советуют руководствоваться критериями его надёжности, проверенности, эффективности используемых технологий, а также обратить внимание на качество работы сервисной службы фирмы-поставщика, ведь она напрямую влияет на безостановочную работу производства заказчика.

Текст: Марина Каталакиди