Etusivu > Tietoa > Pelletin tuotanto

Tuotanto osataan ja vaihtoehtoja on

Puupellettiä on Suomessa tuotettu 1990-luvun lopulta alkaen. Pelletin tuotantolaitokset sijoittuvat raaka-aineen saannin ja asiakkaiden kannalta sopiviin paikkoihin. Suomessa on noin 27 pellettitehdasta toiminnassa olevaa pellettitehdasta (2013). 

Pelletin tuotantoa ei Suomessa tueta valtion kukkarosta. Tuotanto toimii markkinaehtoisesti ja myynnistä maksetaan yleisen arvonlisäverokannan mukainen vero. Osalle tehtaista on niiden perustamisvaiheessa myönnetty investointitukea.

Tuotantoprosessi

Alla olevassa kaaviossa näkyy karkeasti ottaen pelletin valmistusprosessin eri vaiheet.

Käsittelyvaihe

Pellettien valmistuksessa käytettävä raaka-aine kuljetetaan tehtaille tavallisesti rekoilla tai usein tehdas on integroitu muun puunjalostusteollisuuden yhteyteen, jolloin raaka-aine siirretään lyhyt matka esimerkiksi kuljettimilla.Raaka-aineesta on ennen tuotannon aloittamista poistettava tuotantoa haittaavat epäpuhtaudet, esimerkiksi kivet, metalli ja muovi.

Pellettien valmistuksessa käytettävän raaka-aineen optimikosteus on tavallisesti noin 10-15 %. Tätä kosteampi raaka-aine on kuivattava ennen pelletöintiä. Usein esimerkiksi sahanpurun kosteusprosentti voi olla jopa yli 50% ja se vaatii kuivaamisen. Kuivaaminen tapahtuu normaalisti joko kokonaan tai osittain ennen jauhamista ns. esi-kuivurissa. Kuivaaminen voi tapahtua myös osittain jauhamisen yhteydessä käyttämää kuumaa kaasua, joka kulkee "läpi" raaka-aineen". Kuivaamisen jälkeen raaka-aineen kosteus on oltava noin 10%.

Jos raaka-aine on alusta lähtien jo kuivaa, se johdetaan suoraan ilman kuivausprosessia vasaramyllyyn jauhettavaksi. Käsittelyssä syntyvä pöly voidaan syklonin avulla kerätä talteen. Vasaramyllyssä kaikki raaka-aine jauhetaan tasalaatuisen kokoiseksi ja sopivaksi puristusta varten.

Käsitelty raaka-aine voidaan syöttää seuraavaksi puristusvaiheeseen. Raaka-aine voidaan siirtää puristusvaiheeseen esimerkiksi ruuvikuljettimella. Kuljettimella varmistetaan tasainen ja oikeanopeuksinen raaka-aineen syöttö.

Pelletin puristus eli pelletöinti

Raaka-aineen käsittelyvaiheen jälkeen pelletöitävä materiaali siirretään pelletöintivaiheeseen ja ensin pelletöintikoneeseen. Pelletöintikoneet eroavat toisistaan matriisityyppien ja puristusmekanismien suhteen. Raaka-aine voidaan syöttää pelletöintikoneessa olevaan sekoituskammioon, jos laite on varustettu sellaisella.

Sekoituskammiossa on mahdollista lisätä raaka-aineeseen sideaineita, kuten tärkkeystä tai parantaa puristustapahtumaa esimerkiksi lisäämällä höyryä. Käytettävien sideaineiden määrä on tavallisesti noin 1 % painosta, joten sillä ei ole merkitystä pellettien poltto-ominaisuuksiin. Vesihöyryn ja sideaineiden käytöllä voidaan myös vaikuttaa tuotannon energiakulutukseen ja laitteiden käytettävyyteen, koska käytettävillä aineilla voi olla sitovaa, voitelevaa tai kosteutta suojaavia ominaisuuksia.

Pelletöitävä materiaali pakotetaan puristamalla matriisin reikien läpi. Prosessi nostaa puumateria alin lämpöä ja aiheuttaa luonnollisten hartsien ja sideaineiden (ligniinin) hetkellisen pehmenemisen. Pellettien yhteensitovina voimina ovat partikkelien kuitumaiset osat, sisäpintojen koheesio sekä erityisesti ligniinin aiheuttama adheesio. Puristusvaiheessa sulanut ligniini muodostaa jäähdyttyään pellettien pinnalle kiiltävän ja koossa pitävän kerroksen ja toimii ns. luonnollisena liima-aineena.

Puristinrullat puristavat materiaalin matriisin reikien läpi, jonka jälkeen leikkuuterät katkaisevat puristeet oikean mittaisiksi, normaalisti noin 10-30 mm.Pelletöinti tapahtuu puristamalla materiaali rullien avulla kahdella eri perusmenetelmällä: joko reikälevyn eli tasomatriisin tai rei'itetyn sylinterin eli rengasmatriisin läpi.

Pellettien puristusvaiheessa muodostuvaan lämmön määrään vaikuttaa oleellisesti matriisin ominaisuudet, kuten kitkaominaisuudet, reikien pituus ja halkaisija. Pellettimateriaali muodostaa ns. "raaka-ainematon" puristinrullan eteen, jonka puristinrul la tiivistää matriisin reikiin. Matriisin pinnalle jää tiivis raaka-ainematto, jonka puristinrulla aina reikien kohdalla pakottaa uudelleen reikiin työntäen samalla tiivistynyttä ja muodostuvaa pellettiä reiässä hieman eteenpäin.

Puristustapahtuman onnistumiseen on oleellinen vaikutus matriisin pinnalle muodostuvan raaka-ainematon paksuudella ja matriisin reikään tiivistyvällä uudella materiaalikerroksen paksuudella. Puristustapahtumaan vaikuttavia muita tekijöitä ovat mm. matriisin ja rullien materiaaleilla ja niiden ominaisuuksilla, laitteen puristuskyvyllä ja puristusrullien pyörimisnopeudella. Pelletöinnin yleisiä haasteita ovat mm. puulajien erilaiset ominaisuudet, jonka vuoksi oikea matriisivalinta tapahtuu tapauskohtaisesti.

Puristusprosessin vaiheen jälkeen kuumat pelletit on jäähdytettävä, jotta ne saavuttavat lopullisen lujuutensa. Jäähdytyksen jälkeen valmiit pelletit kulkevat vielä seulan (usein täryseula) kautta, jossa pelleteistä erotetaan raakapuru ja hienoaines. Seulottu materiaali palau tetaan tavallisesti takaisin tuotantoprosessiin. Pellettien seulonnan avulla saavutetaan tasalaatuisempaa polttoainetta, joka soveltuu paremmin jakeluun sekä aiheuttaa vähemmän ongelmia polttolaitteissa.

Pelletöintivaihe yksinkertaistetusti:

  • pellettien puristusvaihe matriisissa
  • jäähdytys
  • pellettien seulonta ja materiaalin takaisinkierrätys

Varastointi

Seulotut pelletit ovat valmiita varastointia varten. Pelletit voidaan varastoida tehtaalla suuriin siiloihin tai irtovarastoihin. Pelletit voidaan myös säkittää pien- tai suursäkkeihin. Tehdasvarastoinnin lisäksi on mahdollista, että osa pelleteistä varastoidaan myös välivarastoihin. Pellettituotantoon liittyy oleellisesti laadunvalvonta. Tehtaiden oma laadun kontrollointi voi tapahtua tuotantoprosessin eri vaiheissa. Yleisesti valmiita pellettejä koskevat laadunvalvontaa liittyvät näytteet otetaan toimitustavasta riippuen varastoinnin yhteydessä.

Tuotannon ohjaamiseksi voidaan näytteitä ottaa myös käytettävistä raaka-aineista sekä prosessin eri vaiheista (esim. ennen kuivuria, sen jälkeen tai seulonnan jälkeen).

Varastointivaihe yksinkertaistetusti:

  • valmiiden pellettien varastointi tehtaalla
  • laadunvarmistus
  • säkitys => piensäkit ja suursäkit
  • mahdollinen välivarastointi

Tuotanto vaihtelee eri laitoksissa

Pellettitehtailla on aina omat erikoispiirteensä, johtuen erilaisista tuotantoprosesseista, laitteista, raaka-aineen ominaisuuksista ja tavoiteltavasta laadusta sekä tuotantomäärästä. Joten yllä esitetty tuotantoteknologiamalli ei ole ainoa vaan yksi esimerkki. Tarkempia tietoja saat aina suoraan tuottajilta.