Пеллеты: широкий спектр использования
В последние годы слово «пеллеты» все чаще встречается в лексиконе российского потребителя. Но пока еще большинство знает о пеллетах только то, что это древесные топливные гранулы, которые используются в теплоэнергетике. На самом деле эксплуатационные свойства пеллет позволяют использовать их для разных нужд в разных сферах. В этой публикации мы расскажем о некоторых областях применения древесных гранул.
Использование пеллет для обессеривания биогаза
Одним из направлений деятельности немецкой компании UGN-Umwelttechnik GmbH, специализирующейся на технологиях защиты окружающей среды от всевозможных рисков загрязнения, является поиск эффективного решения обессеривания биогаза. Биогаз выделяется в результате анаэробного брожения из органических веществ, таких как навоз животных, помет птиц, субстрат из отходов предприятий агропромышленного комплекса, бытовые отходы и т. д., под действием бактерий. Биогаз используется в первую очередь для генерации тепловой и электрической энергии, в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания автотранспорта, а в странах Европейского союза его после полной очистки направляют даже в общую сеть депонирования и распределения природного газа, так как по физико-химическим характеристикам он почти не отличается от природного.
В биогазе в значительном количестве содержатся соединения серы, в основном сероводород H2S, это вызывает коррозию металла и зашлаковывание форсунок в двигателях и котельном оборудовании и приводит к загрязнению окружающей среды. Поэтому перед использованием биогаза его необходимо очистить (обессерить). Для обессеривания биогаза применяются три метода.
Физико-химический метод обессеривания биогаза
- в субстрат перед ферментацией добавляют соли железа, после чего образуются труднорастворимые сульфиды железа;
- биогаз пропускают через сухие абсорбционные фильтры, наполнителями которых служат спрессованные соединения железа, например, гидроксид железа (в этом случае происходит химическая реакция сероводорода и гидроксида железа с получением сернистого железа), серу отделяют при продувании воздухом;
- биогаз пропускают через фильтры с активированным углем.
Биологический метод обессеривания биогаза. Небольшое количество воздуха нагнетается компрессором в газовую камеру ферментатора, где благодаря действию специальных бактерий из сероводорода выделяются серная кислота, вода и сера, выпадающая в виде желтого осадка, которая затем используется в качестве питательного вещества для растений. Этот метод обессеривания был впервые применен в Германии в 80е годы прошлого века и применяется почти на всех биогазовых установках в силу простоты, довольно высокой степени очистки и меньших по сравнению с физико-химическим методом затрат как на установку оборудования, так и на его обслуживание.
Комбинированный метод обессеривания биогаза. В этом методе в той или иной степени используются оба вышеописанных.
Специалисты компании UGN-Umwelttechnik GmbH еще в 2006 году установили, что для обессеривания биогаза можно использовать пеллеты, полученные путем гранулирования отходов ЦБК. В одном из пилотных проектов - биогазовой установке мощностью 380 кВт для сельскохозяйственного кооператива Agrargenossenschaft Weidagrund e.G. Unterreichenau в Саксонии - пеллеты успешно используются для обессеривания биогаза. Ранее на этой установке применялся биологический метод обессеривания, а так как этого оказалось недостаточно, то дополнительно использовался еще и фильтр из активированного угля. Когда для очистки биогаза от серы начали использовать пеллеты, отпала необходимость и в постоянном притоке воздуха, и в довольно дорогом активированном угле, что в конечном счете привело к снижению эксплуатационных затрат. Руководитель отдела биогазовых установок и охраны окружающей среды компании UGN-Umwelttechnik GmbH Штефан Фишер поясняет: наряду с тем, что при обессеривании биогаза пеллеты отвечают всем требованиям экологии и безопасности, они могут использоваться вторично - как минеральная добавка для внесения в почву. В отличие от активированного угля на пеллетах селятся бактерии, расщепляющие сероводород на серу и воду при прохождении через них влажного биогаза, что повышает эффективность обессеривания последнего. Пеллеты после фильтрации через них биогаза не разрыхляются и не размокают, а только незначительно разбухают и сохраняют остаточную прочность, достаточную для их дальнейшей перевозки к месту утилизации - на пашню. А при добавлении в пеллеты минерального вяжущего материала, такого, например, как известь или доломит, помимо увеличения износостойкости пеллет, повышается эффективность действия бактерий.
В процессе гранулирования в пеллеты можно добавлять гидроксид железа, труднорастворимый в воде. За счет этого серу, впитавшуюся в гранулы после фильтрации, можно вымывать водой, и вторично использовать такие пеллеты для обессеривания биогаза. Полностью отработанные и уже не подлежащие регенерации пеллеты за счет абсорбции увеличивают первоначальную массу почти вдвое и приобретают яркую желто-серую окраску.
Емкости фильтров в биогазовой установке изготовлены из специальных, не подверженных коррозии материалов, например, полиэтилена. В эти емкости вместо активированного угля засыпаются пеллеты. Одного заполнения фильтра хватает на определенный цикл работы биогазовой установки, после чего включают второй фильтр, а в первом выполняют регенерацию пеллет за счет продувания воздухом или вымывания серы. В качестве резервного на биогазовой установке остается и фильтр с активированным углем. Только в Германии работает почти 8000 биогазовых установок общей производительностью 146 тыс. м3 биогаза в час. Для обессеривания 100 м3 биогаза используется примерно 1 м3 пеллет. Компания UGN-Umwelttechnik GmbH запатентовала целый ряд так называемых UgnCleanPellets, которые, в зависимости от добавок, применяются не только для обессеривания, но и для отделения других химических соединений в газообразных и жидких субстанциях.
Пеллеты как топливо для гриля
Пеллеты - это отличный заменитель древесного угля при приготовлении шашлыка, барбекю и т. п. Для этого используют специальные печи-грили на пеллетах с автоматической подачей гранул в зону горения. Несмотря на то что теплотворная способность древесного угля, которым все привыкли пользоваться для приготовления шашлыков, в два раза выше, пеллеты использовать гораздо выгоднее. Сравните: в России стоимость 1 кг древесного угля - от 17 до 30 руб. А 1 кг пеллет - от 4 до 6 руб.
Пеллетный гриль изготавливают из алюминия и хромированной стали, а рабочую поверхность - из керамики. Механизм ступенчатой регулировки температуры нагрева позволяет изменять ее в широком диапазоне - от 90 до 270°С. С помощью специального электронного устройства осуществляется автоматический розжиг пеллет. Большинство модификаций снабжены небольшим бункером для хранения гранул - емкостью от 4,5 до 10 кг. Можно заказать дополнительный бункер большего объема. Гриль оборудован откидывающимся боковым столиком, крышкой на шарнирах, второй решеткой меньшего размера, электронным блоком управления - контроллером.
На рынке сегодня представлен широкий ряд разных пеллетных грилей, предназначенных как для приготовления еды на одну семью, так и на 30 и более человек, даже для 100 персон, а также для профессионального использования в ресторанах, кафе и т. п. У таких грилей две пеллетные горелки, два пеллетных бункера, то есть это как бы два независимых гриля, которые можно использовать либо вместе, либо по отдельности. Продукт, приготовленный на пеллетном гриле, приобретает характерный аромат «с дымком» - как и на гриле, в котором в качестве топлива используется древесный уголь. А обслуживать пеллетный гриль так же просто, как газовый. Кроме того, на нем можно коптить мясо или рыбу.
компании Louisiana Grills (Канада)
Пеллетный гриль нуждается в электропитании (220-230 В) для обеспечения работы электророзжига, воздуходувки и шнека и потребляет всего 30 Вт/ч. В качестве топлива для этого гриля служат 6-8-миллиметровые древесные гранулы. В час грилю требуется примерно 1 кг пеллет.
В таблице приведены технические характеристики и стоимость пеллетных грилей канадской компании Louisiana Grills, которая активно продвигает на европейском рынке свою продукцию через дистрибьютора - швейцарскую фирму Louisiana Holzpelletgrills.
Использование пеллет в животноводстве
Благодаря адсорбирующим свойствам пеллет их используют в качестве подстилки для лошадей, коров, коз и других сельскохозяйственных и домашних животных. При соприкосновении с жидкостью пеллеты быстро впитывают влагу, многократно увеличиваясь в размерах, и удаляют неприятные запахи в конюшнях и загонах. В регионах с развитым животноводством, в частности, коневодством, подстилка, которую регулярно меняют, составляет значительную часть общих затрат содержания животных, и поэтому ей уделяют большое внимание. Для комфортного содержания лошадей в конюшнях подстилка имеет очень большое значение. Она должна легко впитывать влагу, быть мягкой, сухой, а в холодное время еще и теплой. Для подстилки в конюшнях испокон веков используют солому, так как она соответствует всем этим требованиям. Но у соломы есть и ряд недостатков. Во-первых, в ней бывает очень много пыли и разных грибковых спор, которые часто приводят к аллергическим заболеваниям у животных. А во-вторых, многие лошади попросту съедают соломенную подстилку, что также отрицательно сказывается на их здоровье (лишний вес и желудочные заболевания). Солома непрактична, ее не затарить в мешок, сложно хранить, так как требуются большие крытые объемы для складирования. Использование в качестве подстилки для животных пеллет, изготовленных из соломы, полностью не избавляет от вышеописанных проблем, за исключением разве что последней. Поэтому наряду с соломой в конюшнях обычно подстилают древесные опилки, но они набиваются в гриву, хвост и шкуру, поэтому приходится часто чистить животных.
В последнее время в Германии и других странах в качестве подстилки стали использовать древесные гранулы. Лошади не едят такую подстилку, в пеллетах нет грибковых спор и мало пыли. Пеллеты впитывают запах и влагу - в четыре раза больше, чем опилки, и быстрее, чем солома, поскольку по адсорбирующим свойствам значительно превосходят опилку и солому. В процессе изготовления пеллеты подвергаются термообработке и становятся почти стерильными, что препятствует распространению различных заболеваний у животных. Использование пеллет в качестве подстилки существенно экономит время, затрачиваемое персоналом на обслуживание конюшен, так как вся уборка сводится к собиранию навоза, набухших от влаги пеллет и выравниванию вилами верхнего слоя. Кроме того, у лошадей топтание пеллет стимулирует кровообращение в копытах. Почти исключена возможность попадания в пеллеты инородных тел, стекол, гвоздей или щепок, а также химических соединений. Еще одним плюсом пеллет является способность к перегниванию в компост, и использованная подстилка - хорошее удобрение для почвы.
В денник - бокс площадью 10-12 м2, рассчитанный на одну лошадь, засыпают, как правило, 10-12 мешков пеллет по 15 кг, то есть примерно один мешок на один квадратный метр, при этом получается слой подстилки толщиной 5-7 см. Через неделю убирают часть набухших пеллет и засыпают новые - один-два мешка. Таким образом, минимальная годовая потребность пеллет для подстилки одной лошади составляет 70 мешков по 15 кг, то есть 1050 кг.
Неспроста мировой лидер по производству древесных пеллет German Pellets организовал новую структуру - German Horse Pellets, которая продвигает на рынке пеллеты именно в качестве подстилки для конюшен. Менеджеры пеллетного гиганта умеют просчитывать перспективы увеличения продаж гранул за счет новых потребителей. В ФРГ, по статистике, более 1 млн лошадей. Значит, что овладение только 10% этого рынка позволит увеличить продажи гранул на 100 тыс. т в год, а это годовой объем производства довольно крупного для Европы пеллетного завода.
Сегодня наибольшее поголовье лошадей в Китае - более 8 млн (а всего в мире насчитывается около 60 млн этих животных). Когда-то Россия по численности поголовья лошадей (38 млн в 1916 году) была буквально «впереди планеты всей». Сейчас в РФ меньше 1,5 млн лошадей (шестое место в мире), воспроизводством которых занимаются 55 племенных конных заводов, 129 племенных репродукторов, более 1000 зарегистрированных организаций в сфере коневодства, а также частные лица и индивидуальные хозяйства. В последние годы в России наметилась тенденция к росту общей численности лошадей. Чем не поле деятельности для российских производителей пеллет?
Пеллеты как наполнитель для кошачьих туалетов
Плюсы использования древесных гранул в качестве наполнителя туалетных лотков кошек те же, что применения пеллет как подстилки для животных. Главное, это конечно очень высокая способность впитывать влагу: вес воды, впитанной гранулой, может более чем в три раза превосходить ее собственный вес. Пеллеты абсолютно безопасны для животных, отлично нейтрализуют запахи и препятствуют размножению бактерий. Пеллеты мягкие, не содержат пыли, поэтому не вызывают аллергии и не прилипают к шерсти и лапкам, что обеспечивает комфорт для кошачьих лап и чувствительных органов дыхания. Кошкам нравится естественный запах дерева гранул. Туалеты для животных, в которых применяются пеллеты, не нуждаются в ежедневном уходе, чистятся быстро и просто, кроме того, пеллеты могут оставаться в кошачьем лотке значительно дольше, чем разные минеральные наполнители. Использованные пеллеты легко утилизируются и могут использоваться как удобрение на приусадебном или дачном участке. Примечательно, что рыночная цена пеллет для кошачьих туалетов в мелкой расфасовке значительно выше цен на пеллеты такого же качества для пеллетных котлов.
Вот какой интересный факт был отмечен экспертами ИАА «ИНФОБИО»: «1260 т древесных топливных гранул было импортировано в Россию с января по октябрь 2013 года. Древесные топливные гранулы прибыли в Россию из разных стран мира в виде наполнителей для кошачьего туалета. Поставщики - немецкие, японские, украинские, польские производители. Кроме того, в российские зоомагазины поступают гранулы из США, Италии и Нидерландов. Удивительно, что Россия находится на третьем месте в мире по объемам производства пеллет после Европы и США, а зоомагазины предпочитают импортные древесные наполнители отечественным аналогам. При этом в Нидерландах древесные гранулы, скорее всего, просто пакуются в пакеты для кошачьих туалетов, а производство пеллет, вероятнее всего, находится в США или Канаде. То же можно было бы сказать и об итальянских поставщиках древесных наполнителей, но здесь схема еще интереснее: пеллеты могут поступать на Апеннины из России, в Италии они упаковываются в мешки и отправляются обратно в Россию - уже с лейблом итальянской компании и европейским сертификатом. Вместе с тем, и в Нидерландах, и в Италии есть, конечно, свои компании - изготовители пеллет, но объемы их производства несопоставимы с тем объемом гранул, который выпускается в России».
Заключение
Как видим, у такого продукта, как древесные гранулы, довольно широкий круг применения. Помимо вышеописанного, пеллеты иногда заменяют дрова в обычных каминах (для этого гранулы помещают в специальные металлические корзинки, которые ставят в камин); в Европе пеллетами часто засыпают детские площадки; пеллеты в качестве адсорбента можно применять наряду со стружкой для уборки разлитых нефтепродуктов на АЗС, в автосервисных мастерских и т. п. Автор публикации, к примеру, использует пеллеты низкого качества - с высокой зольностью - как мульчу на своем дачном участке.
Производителям и трейдерам древесных гранул нужно творчески подходить к решению вопроса реализации продукции, и тогда постепенно отпадут проблемы с ее сбытом, особенно в летний период.
Сергей ПЕРЕДЕРИЙ,
Дюссельдорф, Германия
s.perederi@eko-pellethandel.de
