08.06.2012 | 08:06
Autor:
Kategorie:
Štítky:

Zpracování slámy na topné pelety

Využití slámy jako zdroje energie přináší mimo jiné další pracovní místa nejen v zemědělství. Závislost domácností, obcí a měst na uhlí, zemním plynu nebo na elektrickém vytápění lze účinně a postupně snižovat například tím, že se stávající topné zdroje upraví na spalování briket nebo pelet z biomasy, nebo po jejich vyřazení zůstanou jen jako záložní zdroj a nově se osadí moderní automatické kotle schopné spalovat biomasu ve formě pelet ze dřeva nebo slámy z místních zdrojů.

Popis technologických postupů vychází z dlouhodobých zkušeností ve výrobě topných pelet ze slámy. Příspěvek obsahuje i posouzení faktorů ovlivňujících provozně-ekonomickou náročnost. Pro podnikatele v zemědělství a v dalších odvětvích je zařazení výroby pelet vhodnou diverzifikací výroby na venkově.
Sláma se vyznačuje značnou nehomogenitou a nízkou sypnou hmotností řezanky 50 až 80 kg/m3. Doprava, manipulace a skladování je tak značně ne­efektivní. Z těchto důvodů je problematika zpracování a využívání slámy nutně spojena s tvarovou úpravou.
Peletizací lze zvýšit sypnou hmotnost až na 600–700 kg/m3. Výrobním procesem jsou pelety ze slámy homogenizovány vysokým tlakem a teplotou na nízký obsah vody 6–10 % hm. Tato paliva jsou vhodnou alternativou dřevěných pelet a dají se spalovat v kotlích s automatickou regulací. Nevýhodou u slaměných pelet je vysoký obsah popela 3–7 % hm. s nízkou teplotou tavení, kterou překonávají speciální, např. rotační hořáky.

Lisovaná paliva z biomasy 

Lisování biomasy, zejména slámy, je důležité pro snížení nákladů na přepravu, manipulaci a také pro lepší využití při spalování. Lisovaná paliva z biomasy jsou především pelety a brikety z cíleně pěstovaných nebo vedlejších výrobků ze zemědělství a lesnictví. Parametry při porovnání biopaliv jsou zejména cena, výhřevnost, specifická hmotnost, dostupnost, obsah popela a obsah vody.

Biomasa využitelná k energetickým účelům
 
Pro využívání biomasy byl důležitou událostí vstup ČR do Evropské unie k 1. dubnu 2004 a z toho vyplývající plnění závazků vycházejících z principů koordinované energetické politiky EU. Základním zákonem pro rozvoj obnovitelných zdrojů energie (OZE) je zákon č. 180/2005 Sb. (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů). Účelem tohoto zákona je ochrana klimatu a ochrana životního prostředí (§ 1, odstavec 2):
 Podpořit využití obnovitelných zdrojů energie.
 Zajistit trvalé zvyšování podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě primárních energetických zdrojů.
 Přispět k šetrnému využívání přírodních zdrojů a k trvale udržitelnému rozvoji společnosti.
Z hlediska legislativy (vyhláška č. 5/2007 Sb., kterou se mění vyhláška č. 482/2005 Sb., o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy) se biomasa dělí podle původu vzniku, a to do tří kategorií:
Kategorie 1:
Biomasa, která naroste na poli v rámci běžných osevních postupů nebo cíleným pěstováním (kukuřice pro bioplynové stanice, vojtěška apod., rychlerostoucí dřeviny, energetické byliny – ozdobnice, šťovík aj.).
Kategorie 2:
Lesní porosty, tzv. dendromasa. V energetice se využívá především zbytková dřevní hmota ve formě zelené štěpky. Do této kategorie patří i zbytková fytomasa při produkci potravin, krmiv apod., kde je dominantním zástupcem obilná nebo řepková sláma.
Kategorie 3:
Odpadní biomasa, tedy široká skupina bioodpadů a biologicky rozložitelných zbytků z průmyslových výrob, biologicky rozložitelná část komunálních odpadů, ale i např. masokostní moučka, pivovarnické mláto, kaly z čistíren odpadních vod a mnoho jiných.

Vývoj výroby rostlinných pelet
 
Princip peletizace je dobře znám v ČR již od roku 1974, kdy se poprvé na trhu objevil granulátor TL700. Tento granulátor měl jen nepatrné funkční odlišnosti od vzorového granulátoru německé firmy Amandus Kahl GmbH, Hamburg, která uvedla svůj první granulační lis na trh již v roce 1920.
Konstrukce těchto lisů byla původně určena pro krmné směsi, jejichž podstatnou složku tvoří sláma obilnin, úsušky pícnin, obilné šroty a mlýnská krmiva, řepné řízky a další suroviny.
První studie o peletizaci dřevní hmoty určené pro topné účely jsou známy z Finska již od 80. let minulého století. První projekty a jejich rozvoj nebyly zcela úspěš­né z různých důvodů, zejména pro tehdejší relativně nižší ceny ropy, uhlí a elektřiny a kvůli nedostatku vhodných topidel. Tato situace se měnila od 90. let minulého století, kdy se postupně začaly využívat technologie na výrobu dřevních pelet pro topné účely ve Švédsku, Dánsku, Rakousku, v Severní Americe a Finsku. Rostoucí ceny ropy, zemního plynu a uhlí a energetická politika EU stále zvyšuje zájem o paliva z biomasy až dodnes.
V ČR se výroba nejprve dřevních pelet pomalu zaváděla po roce 1992 díky osvětové činnosti organizací, jako je VÚZT, CZ BIOM, ECCB za podpory rakouského OBV (dr. Kopetz). Palivy pro energetické účely z vedlejších zemědělských produktů se začalo zabývat více podniků od roku 2003.
K rozvoji výroby pelet v zemědělských podnicích přispěla vyhláška č. 482/2005 Sb., o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy.
Aktuální energetická politika ČR v rámci EU si klade za cíl zvýšení podílu obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě primárních energetických zdrojů zhruba na 15,7 % k roku 2030. Biomasa by měla pokrývat přibližně 3 % tohoto podílu. Podíl OZE v roce 2010 byl 7,9 %.
Výroba topných pelet ze slámy tak navazovala s určitou přestávkou na tradiční výrobu krmných slamnatoobilných granulí v zařízeních, kterých v bývalém Československu pracovalo asi 200. Bohužel, většina těchto zařízení byla po roce 1989 sešrotována a základní výrobní podnik TMS Pardubice se prakticky rozpadl.
V současné době je evidováno v ČR více než 100 výrobců biopelet. V roce 2010 bylo vyrobeno pro velkou energetiku přes 169 tisíc tun převážně pelet ze slámy a rostlinných zbytků. Pouze menší část těchto pelet je spotřebována v domácnostech, a to zejména díky dlouhodobému zařazení do vyšší sazby DPH. Rostlinné pelety tak nejsou dostatečně konkurenceschopné. Předpokládá se, že dojde ke zlepšení situace v důsledku zavedení dotací na nákup automatických kotlů na pelety.

Půdní úrodnost
 
Zcela evidentní je odčerpávání živin z půdy rostlinnou produkcí. Rozmanitost zemědělských podniků co do velikosti i výrobního zaměření vede nutně k různé struktuře pěstovaných rostlin a také různé intenzitě živočišné výroby. V podmínkách tržního hospodářství máme značnou pestrost podniků – od podniků vyloženě zaměřených jen na rostlinnou výrobu až k podnikům s vysokým stavem dobytka. Tyto rozdílnosti nutně musí ovlivnit koloběh látek a živin v obhospodařované půdě každého podniku. Zmíněné rozdílnosti ukazují na nutnost individuálního řešení koloběhu živin, a tím i potřebné úhrady živin hnojením. Je velmi důležité sledovat bilanci živin v rámci určitého osevního postupu a do koloběhu vnášet jen takové množství živin, které zajistí potřebnou produkci, dobrou kvalitu výroby a udržení, případně zlepšení půdní úrodnosti.
Půdní úrodnost je výsledkem složitého souboru vlastností, které při vhodné kombinaci jednotlivých parametrů zajišťují rostlinám optimální podmínky pro růst a vývoj a tím zajišťují realizaci jejich výnosového potenciálu. Z hlediska půdní úrodnosti je nejvýhodnější kombinace organického hnojení doplněná o vyrovnanou dávku minerálního hnojení

Zaorávka slámy
 
Jak uvádějí literární zdroje, vliv samotného zaorávání slámy na výnos je uváděn jako poměrně nevýrazný, někdy dokonce záporný. Organické látky jsou v půdě při optimálních vlhkostních podmínkách a vyrovnání poměru C:N (20 až 30:1) velice rychle mineralizovány. V půdě se pak nevytváří složky stabilní organické hmoty. Sláma lehce přispívá k bilanci živin, ta je však výraznější pouze u draslíku, menší u fosforu.
Na základě velkoobchodních cen minerálních hnojiv je v tabulce 2 vypočítaná cena obsažených minerálů v tuně obilné slámy.
Pro zaorávku slámy je podmínkou nízké strniště a dobře nadrcená sláma na délku 10 až 20 cm. Takto rozdrcená sláma musí být rovnoměrně rozložena po poli. S tímto jsou spojeny další náklady (30 Kč/t) na drcení pomocí drtiče integrovaného ke sklízecí mlátičce. Další nezbytnou podmínkou je úprava původního poměru uhlíku a dusíku na optimální poměr 20–30:1. Tento poměr stimuluje činnost mikroflóry a zabezpečuje její potřeby v živinách.
Náklady spojené se zaorávkou slámy jsou ovlivňovány volbou dusíkatého hnojiva a množstvím jeho použití. Celkové množství dusíku aplikovaného na pozemek pro rozklad slámy by mělo odpovídat 8 až 15 kg na tunu slámy. Vyšší dávka se používá na méně úrodných půdách po víceletém využívání minimalizačních technologií, při pěstování obilnin po obilninách a v suchých podmínkách. Dusík aplikovaný k podpoře rozkladu slámy se nezapočítává do limitu přívodu dusíku pro následně pěstovanou plodinu. Dusík se používá ihned po sklizni, pak následuje promíchání ošetřených rostlinných zbytků s půdou podmítkou.
Výzkumy VÚZT z roku 2002, kterými se stanovily možnosti alternativního využívání slámy, dokazovaly, že i při sklizni řepkové slámy v množství až do tří tun po hektaru zůstává většina organické hmoty na poli ve formě nej­méně 30 cm vysokého strniště, drobného propadu a bohatého kořenového systému. Skutečný biologický výnos zbytkové řepkové hmoty se pohybuje až do osmi tun po hektaru, a tak obvyklý odvoz asi 2,7 t řepkové slámy z hektaru by neměl představovat pro úrodnost půdy příliš negativní zásah. Finanční efekt z prodeje, případně zpracování slámy do pelet, může být použit ve prospěch polí.
Richter a Hlušek (1994) doporučují pro uhrazení potřeby organických látek zaorat ročně 2–2,5 t slámy na hektar. Toto množství je podle zkoušky VÚZT bezpečně pokryto i při odvozu určitého množství řepkové slámy z pozemků.
Na obrázku 1 je sláma vystavená povětrnostním podmínkám více než pět let. Je známo, že se sláma bez přidání dusíku dlouho nerozkládá. O tom také svědčí známé využití slámy na doškových střechách, trvanlivost doškové střechy je 30 let. Odborníci uvádějí další možné negativní a pozitivní důsledky způsobené zaorávkou slámy:
Možné negativní důsledky:
 přenos patogenů do následující plodiny,
 snížení výnosů v důsledku vazby dusíku z půdy na mikroorganismy rozkládající slámu,
 snížení vzcházivosti semen (nedostatečný kontakt osiva s půdou),
 rozvoj chorob rostlin a škůdců včetně hlodavců,
 přesychání půdy na podzim,
 na kyselejších půdách vznikají plísně.
Možné pozitivní důsledky:
 ochrana trvalého humusu před rozkladem,
 zlepšení vzdušného a vodního režimu,
 obohacení půdy o minerály, zejména draslík.
Místo využití hnojivového účinku, který je spojen s dalšími náklady na zaorávku slámy, je i z dlouhodobého hlediska ekonomicky výhodnější využití rozumného podílu slámy pro energetické a průmyslové účely. Získané prostředky je možno použít pro zajištění zeleného hnojení, kompostu, případně k zajištění jiných hnojiv. Zdrojem dobře přijatelných živin jsou také „nová“ hnojiva, jako zbytky po fermentaci z bioplynových stanic.

Sláma pro výrobu pelet
 
Vhodnou surovinou pro peletizaci je suchá sláma z tradičních obilnin a olejnin, která tvoří významný podíl biomasy pro energetické účely. Hodnocení se zabývá sestupně plodinami podle kvality jejich slámy pro výrobu pelet (sláma řepková, pšeničná a ječná, nehodnotí se zatím tritikale). U jarních odrůd všech zmíněných plodin musíme počítat s nižším výnosem slámy o 20 hm. %. Na základě výkupních cen balíkované slámy použité pro energetické účely se orientačně dopočítává cena (tab. 4) za volně loženou slámu na řádku.

Sláma řepky olejky
 
Řepka olejka je v ČR hlavní olejninou pěstovanou na 374 tisících hektarů. (MZe 2011). Její sláma je dřevnatá a výborně se v suchém stavu drtí kladívkovými drtiči na řezanku i při obsahu vody více než 20 % hm. Slámu je přesto nutné sklidit s co nejnižším obsahem vody, aby se zamezilo plesnivění balíků.
Jedinou nevýhodou řepkové slámy je, že se nedá lisovat do balíků ihned po sklizni zrna. Tím se zvyšuje riziko promoknutí a znehodnocení suroviny. I když je řepka olejka řádně desikovaná a zrno je sklízeno s obsahem vody 8 % hm., řepková sláma obsahuje v průměru ještě až 25 % hm. vody. Je ji nutno ponechat po sklizni zrna na řádku za slunného počasí 1–2 dny. Nedoporučuje se slámu obracet, jelikož by mohl její drobnější podíl propadnout strništěm, a tak by se její výnos výrazně snížil.
Průměrné výnosy řepkové slámy při ztrátách na provozem rozdrcených souvratích v praxi dosahují 2,7 tuny na hektar. Pelety vyrobené z řepkové slámy jsou vhodné pro spalování v automatických kotlích jako alternativa dřevěných pelet, jelikož se oproti peletám z obilnin jejich popel nespéká.

Sláma pšenice obecné

Pšenice je nejrozšířenější plodinou v ČR. Pěstuje se na 863 tisících hektarů (MZe 2011).
Slámu lze v určitých případech sklízet bezprostředně po sklizni zrna i bez desikace, musí se však kontrolovat obsah vody v balíku pomocí tyčkového vlhkoměru. Při slunném počasí se může následující den za kombajnem bezpečně lisovat.
Pšeničná sláma se stává houževnatou a špatně zpracovatelnou pro výrobu pelet již při obsahu vody nad 15 % hm. V případě promoknutí a ponechání slámy na řádku delší dobu sláma šedne a plesniví. Přesto dánské zkušenosti doporučují pro topné účely jedno vymoknutí slámy s cílem snížení obsahu dusíku a minerálů.
Průměrné výnosy pšeničné slámy při ztrátách na rozdrcených souvratích dosahují 3,1 tuny na hektar. Agronomické nároky na včasnou sklizeň a odvoz pšeničné slámy jsou vysoké, jelikož následující plodinou bývá většinou řepka olejka.

Sláma ječmene setého
 
Ječmen se pěstuje v ČR na 372 tisících hektarů (MZe 2011).
Průměrné výnosy ječné slámy při ztrátách na rozdrcených souvratích dosahují 2,2 tuny na hektar. Před sklizní je potřeba posoudit výnos ječné slámy na pozemku určeném ke sklizni. Sklizeň ječné slámy s výnosem méně než 2 t/ha se nevyplatí lisovat bez shrnutí dvou řádků na jeden (to platí i pro pšeničnou slámu).
Ječná sláma by se měla sklízet pouze jen jako doplněk v případech, kdy je nedostatek pšeničné a řepkové slámy, jelikož výroba pelet z ječné slámy je energeticky nejnáročnější.
Ječná sláma je velice houževnatým, pružným materiálem, zejména v případě, kdy obsah vody v jakékoliv části balíku přesáhne 14 % hm. Ječná sláma se za těchto podmínek obtížně drtí kladívkovými drtiči. Při jejím drcení vzniká tzv. koudel, která ucpává síta pod drtičem a zamezuje tak propadu řezanky.
S rostoucím obsahem vody u obilnin stoupá v určitém poměru i energetická náročnost na technologické zpracování slámy pro peletizaci.

Technologie sklizně slámy

Pro ekonomicky stabilní výrobu pelet ze slámy je nejdůležitější kvalita sklizené slámy. Na obsah vody suroviny je třeba klást velký důraz hlavně při lisování slámy do balíků. Při prodeji technologií na výrobu pelet velice důrazně upozorňujeme na tento fakt. Většinou ale agronomové tvrdí, že jim nemusíme vysvětlovat, jak a kdy se sláma sklízí, protože tyto věci znají dobře. Jednou dokonce nejmenovaný agronom tvrdil: „jedu na motorce, kopnu do řádku slámy a vidím, že je suchá“. Následující rok si společnost stěžovala na nízký výkon výroby pelet. Při kontrole slámy se naměřil obsah vody ve všech balících v rozmezí 20–35 % hm.
Sklizeň slámy je soubor finančně nákladných operací, které se musí dokonale zvládnout v krátkém časovém rozmezí, a to pouze za suchého počasí. Každým deštěm se výrazně prodlužuje doba sklizně, a tím se i zvyšují náklady. Také v zájmu agronomů je odklizení slámy z pozemku v co nejkratším časovém úseku, jelikož podmítka po sklizni zamezí vysychání půdy. Vhodným pracovním postupem s výkonnými stroji lze částečně eliminovat vliv deštivého počasí na kvantitu a kvalitu sklizené slámy. Pokud je suchá sláma slisovaná do balíků a řádně uložena do zakrytých stohů, svoji vlhkost dále výrazně nezvyšuje.
Strojová technika pro sklizeň slámy vyžaduje značný objem finančních prostředků. Mechanizace musí kapacitně odpovídat výkonu kombajnové sklizně a zároveň ukládat balíkovanou slámu do stohů kvadratických tvarů. Většina zemědělských podniků vlastní alespoň část této techniky, která kromě období sklizně zrna není využívaná.

Lisování slámy do balíků
 
V zemědělské výrobě se k tvarování slámy do formy balíků v průběhu sklizně používají sběrací lisy. Jejich úkolem je plynule sebrat z řádků a slisovat suchý stébelnatý materiál do formy balíků.
V současnosti jsou používány lisy, které lisují sebrané suroviny do válcových a hranolových forem balíků. Velké hranolové balíky jsou produkovány lisy s pístovým lisovacím mechanismem. Jejich profil má čtvercový průřez. Hmotnost se v závislosti na vlastnostech lisovaného materiálu a velikosti balíku pohybuje v rozmezí 200–600 kg.
Válcové balíky jsou nejčastější formou při podestýlání slámou v živočišné výrobě. Mají profil kruhového průřezu. Hmotnost válcových balíků se pohybuje v rozmezí 190–400 kg.
Válcové balíky nejsou vhodné pro technologii výroby pelet i přesto, že pořizovací cena těchto lisů je podstatně nižší. Válcové balíky mají nízkou hustotu, ne­efektivně se přepravují, stohují a dále zpracovávají.

Lisování slámy pro výrobu pelet
 
Při lisování velkých objemů slámy je výhodné ji lisovat do velkých hranolových balíků s hustotou, která odpovídá asi 160 až 220 kg/m3. Lisy na hranolové balíky se vyznačují odlišnými rozměry lisovacích kanálů. Výška lisovacího kanálu by měla být vhodně volena podle přepravní výšky vozů určených na přepravu balíkované slámy (viz obr. 2, maximální povolená výška pro silniční dopravu je 4 m), šířku lisovacího kanálu je vhodné z důvodu přepravy a manipulace volit na 1,2 m. Délka balíku se nastavuje mechanicky nebo pomocí počítače nejčastěji na 2,4 m. Tuto délku stanovíme podle délky ložné plochy přepravovacích vozů, tak aby byla celá plocha maximálně využita.
Vhodný stroj pro objemy kolem 7000 tun lisované slámy je Claas Quadrant 3400, nebo Krone Big Pack 1290HDP. Zmíněné stroje se vyznačují vysokou výkonností až 35 tun/h. Vysoký lisovací tlak s předřezáním slámy výrazně ušetří náklady spojené s přepravou a manipulací.
Spotřeba PHM u soupravy ­Claas Q3400 a traktor (200 kW) se pohybuje v rozmezí 1,04 –3,74 l/t. Spotřebu PHM ovlivňuje včetně velikosti sklízeného pozemku především vzdálenost řádků a výnos slámy. V tabulce 5 jsou uvedeny orientační hodnoty spotřeby PHM na tunu lisované slámy v závislosti na výnosu a vzdálenosti řádků. Vzdálenost řádků je stanovena podle pracovního záběru žací lišty.
Lisování slámy obilnin lze zefektivnit shrnovačem slámy z dvou řádků do jednoho. V případě, že sláma úplně promokne, za slunného a větrného počasí do 2–3 dnů opět uschne. Při vyšších výnosech slámy 3,5–4 t/ha a při vzdálenosti řádků 8–9 metrů se shrnování dvou řádků na jeden neprovádí.
Pomocí shrnovače (obraceče) řádků můžeme také urychlit proces vysychání promoklé slámy na řádku, tím že se vlhčí materiál vespod „přehodí“ na vrch a suchý materiál z vrchu se „přehodí“ dospod. V tomto případě se musí vyčkávat na okamžik, kdy sláma na řádku je alespoň z poloviny suchá. Spotřeba PHM na tyto operace se pohybuje v rozmezí 0,08–0,15 l/t.
Pro přehlednost a stanovení ekonomické náročnosti lisování slámy jsou porovnány dva lisy o různé výkonnosti od stejného výrobce. První lis Claas Q3400 patří mezi nejvýkonnější ve své kategorii. Tomu odpovídá i vysoká pořizovací cena 2,8 milionu Kč. Celá souprava s traktorem 200 kW stojí pět milionů Kč. Souprava váží 22 tun. Lisovací mechanismus je konstruován na velké pozemky s vysokými výnosy.
Spotřeba motouzu pro slisování jedné tuny slámy (hustota balíků 190 kg/m3) představuje zhruba 0,75 kg. Používají se speciální motouzy s vysokou pevností v tahu. Cena motouzu 90 000 dtex se pohybuje okolo 56 Kč/kg. Jeden kilogram představuje 108 metrů motouzu. Jednotka dtex je používaná v textilním průmyslu, představuje jeden gram hmotnosti textilie z jednoho nebo více vláken na deset kilometrů délky.
Druhý lis Claas Q2200 patří mezi středně výkonné. Pořizovací cena je 1,4 milionu Kč. Celá souprava s traktorem 120 kW stojí tři miliony Kč. Spotřeba motouzu pro slisování jedné tuny slámy (hustota balíků 160 kg/m3) představuje zhruba 0,93 kg. Nárůst spotřeby motouzu na tunu je ovlivněn nižší hmotností a rozměry balíku. Cena motouzu 66 000 dtex se pohybuje okolo 55 Kč/kg. Jeden kilogram představuje 133 metrů motouzu.
Výrazného snížení nákladů na tunu lze dosáhnout celoročním využitím alespoň části techniky. Lisy na sklizeň slámy nebo píce další vhodné využití v průběhu roku nemají, ale využitím traktorů by náklady u lisovacích souprav na tunu klesly až o 35 %. Možnosti využití jsou konkrétní pro každé zemědělský podnik.
Z variabilních nákladů jsou neopominutelné motouzy. Náklady na motouzy v průměru převyšují náklady na PHM. Možnost recyklace použitých motouzů s odvozem jsme diskutovali s výrobci. Pro zpětný odběr a bezplatnou likvidaci se musí motouzy skladovat čisté a bez slámy.

Doprava z pozemku ke stohu
 
Po lisování následuje doprava balíků ze sklízeného pozemku do místa skladování. Dopravou se nemění užitná hodnota výrobků, ale zvyšují se výrobní náklady. Někdy i významně a to v závislosti na volbě manipulační a dopravní techniky, především na přepravní vzdálenosti a době potřebné pro nakládku a vykládku. Účelné řešení dopravy pozitivně ovlivňuje ekonomickou efektivnost výroby pelet. Z hlediska vyprazdňování musí být zohledněn způsob následné manipulace s materiálem, zda se jedná o vykládání na volné ploše, které je v podstatě bez omezení, či pod střechou, kde je třeba ověřit výškový i průjezdný profil a způsob manipulace. V kalkulaci se uvažuje o různých jízdních podmínkách (silnice, polní cesta, strniště) a rostoucí průměrné rychlosti v závislosti na vzdálenosti. Níže uváděná technika disponuje konstrukční rychlostí 40 km/h a více.
V obchodním styku by mělo být součástí dopravního cyklu vážení na mostové váze a dohoda dodavatele s odběratelem o uznání navážených hodnot. Optimální variantou je namátkové vážení a vypočítání průměrné hmotnosti balíku. Celková hmotnost odebrané slámy se dopočítá ve stohu o kvadratickém rozměru, nebo se odečte z počítače balíků, který je instalován téměř u všech lisů.

Automatické nakládací a stohovací vozy
 
Pro manipulaci s balíky jsou za určitých okolností vhodné speciální vozy vybavené automatickým způsobem nakládání a stohování. Nejvýkonnější stroj na trhu pro tyto operace je FS63.72 od španělského výrobce Arcusin. Balíky jsou nakládány za jízdy.
Výhodou jsou nízké provozní náklady, rychlá nakládka a vykládka balíků trvající zhruba 0,35 hod. Na jeden cyklus uveze souprava sedm tun. Spotřeba PHM se pohybuje v rozmezí 1,25–4,5 l/t podle vzdálenosti cyklu A-B--A 5–50 km. (A-B-A [km] naložení, přeprava ke stohu, složení, přeprava na nakládku.) Nevýhodou Arcusinu FS63.72 je vysoká pořizovací cena 2,2 milionu Kč.
V ČR se vyrábí vůz SP-K31 od firmy SMS Rokycany. Je určen spíše pro menší objemy.
Oproti španělskému Arcusinu FS63.72 musí u každého balíku souprava zastavit, tím se prodlužuje nakládka vozu o 15 minut. Na jeden cyklus uveze souprava pět tun. Výhodou je nižší pořizovací cena 0,55 milionu Kč. Spotřeba PHM se pohybuje v rozmezí 2,56–7,24 l/t podle vzdálenosti cyklu A-B-A 5–50 km.
Graf 4 vyjadřuje závislost přímých nákladů (Kč/t) na vzdálenosti jednoho cyklu. Ke každému cyklu je připočtena doba potřebná pro nakládku a vykládku. Přepravené množství (t) za 10 hod. (1 pracovní den) je výkonnostní parametr soupravy v závislosti na vzdálenosti a době přepravního cyklu A-B-A. Další výkonnostní parametr stanovuje počet dní potřebných pro přepravu 5000 tun balíkované slámy. Pro oba případy je použit jako energetický prostředek traktor s výkonem 110 kW (pořizovací cena 1,5 milionu Kč). V kalkulaci nákladů je využití strojů pouze pro sklizeň slámy. V případě celoročního využití traktoru by náklady na tunu v případě FS63.72 klesly o 30 %. V případě SP-K31 až o 60 %.
Automatické nakládací vozy jsou vhodnou součástí linek pro svoz slámy a vytváření stohů na okraji sklízeného pozemku, nebo i do stohů vzdálených do 5 km. Při sklizni větších objemů než 3 000 tun/rok a větších dopravních vzdálenostech ke skladování balíků už toto osazení stroji nestačí. Většina dopravních operací musí být zvládnuta v přesně stanovených termínech závislých na agrotechnických požadavcích. Jak je zřejmé z grafu 4 při použití Arcusinu FS63.72 pro svoz slámy 5000 tun/rok do vzdálenosti (A-B-A) 20 km bychom potřebovali 1000 hod.

Plošinové traktorové přívěsy a mobilní nakladače
 
Ekonomicky a technicky výhodná kombinace je traktor (85 kW) se dvěma přepravníky balíků s ložnou délkou 10 m a dva teleskopické manipulátory. Vyhovující je zejména pro velké objemy slámy i pro delší vzdálenosti. Pořizovací cena zmíněné linky je 3,8 milionu Kč. Na jeden cyklus lze přepravit až deset tun balíkované slámy. Uvedená kombinace techniky na svoz slámy v průběhu lisování pracuje následovně:
Balíkovaná sláma se z místa A (pozemek s balíky) na první přepravník slámy naloží pomocí teleskopického manipulátoru (zdvih ramene více než 4 m, hydraulicky ovládaný zadní závěs pro přepravník slámy). Druhý teleskopický manipulátor (zdvih ramene více než 6 m) balíky skládá a stohuje v místě B.
„Hluchá místa“ při nakládce se eliminují tak, že řidič traktoru na místě A následující cykly přepřahá mezi naloženým a vyloženým přepravníkem slámy. Podmínkou je, aby řidič manipulátoru (místo A) naložil prázdný přepravník v průběhu cyklu traktoru s naloženým přepravníkem. Tímto způsobem se nakládka zrychlí o 0,25 hod.
V praxi tento postup lze aplikovat při vzdálenostech (A-B-A) více než 7 km (viz graf 5). Za těchto podmínek je doba nakládky a vykládky 0,3 hod. Spotřeba PHM se pohybuje v rozmezí 1,1–3,2 l/t podle vzdálenosti cyklu (A-B-A) 5 až 50 km. V případech, kdy se sláma nemůže lisovat z důvodů vysokého obsahu vody, je potřeba využít traktor určený pro lisování a zapojit ho pro svoz slámy. Celý proces je tak možné urychlit a zjednodušit.
Kalkulace nákladů jsou pouze orientační, vychází z předpokladu použití techniky pouze na svoz slámy při objemu 5000 tun. V případě celoročního vy­užití této kombinace strojů je možné snížit náklady na tunu až o 50 %.
Další výhodou této kombinace je možnost agregace s nákladní silniční dopravou (dále NSD). Tato volba se vyplatí i za omezení pracovní doby na osm hodin denně, ale pouze pro vzdálenosti delší než 20 km. Podmínkou je svoz balíků z pozemku k přístupné cestě.
V grafu 7 jsou uvedeny přímé náklady za NSD, nakládku a stohování v závislosti na vzdálenosti cyklu. Výpočty vychází z předpokladu využití dvou souprav NSD (ložná délka 13,2 m, kapacita 16 tun balíkované slámy). Náklady na svoz balíků z pozemku k přístupové cestě jsou 132 Kč/t, spotřeba PHM je 1,8 l/t (podle průměrné vzdálenosti 0,7 km). Tato operace se musí provádět předem, nejlépe v průběhu lisování.
Při agregaci s nákladní silniční dopravou a svozu balíků na sou­vrať (při průměrné vzdálenosti 0,7 km) se spotřeba PHM pohybuje v rozmezí 2,86–6,81 l/t podle vzdálenosti cyklu (A-B-A) 20–160 km. Náklady na silniční dopravu jsou stanoveny podle celodenního využití nákladních automobilů.

Stohování
 
Skladovací místa je třeba volit tak, aby byla co nejblíže k výrobně pelet. Před sklizní je důležité si vytvořit mapu sklizených ploch určených jako zdroje slámy pro výrobu pelet s vyznačenými skladovými plochami pro stohy slámy. K plochám pro stavbu stohů musí vést zpevněná přístupová cesta. Plocha pro stavbu stohu a kolem něho musí být v rovném terénu, volena tak, aby nezadržovala dešťovou vodu. Nejvýhodnější je skladování balíkované slámy na zastřešené ploše. Přijatelné skladové prostory jsou ty, které jsou vyspádované, například silážní žlaby. Nepřijatelné skladové prostory jsou na rovném betonu, např. skladovací prostory pro řepu atd. Stavba stohů by měla být provedena následovně:
 Stohy musí být staticky pevné, aby nedošlo k zhroucení, rozevírání (křížit, neboli provazovat balíky).
 Ukládat balíky tak, aby stoh měl kvadratický tvar.
 Balíky musí doléhat, tak aby do stohu nezatékalo.
 Stoh pokud možno zakrýt fólií, plachtou nebo alespoň balíky z předchozí sklizně.
Jednotlivé stohy je třeba pojistit proti požárům. Způsob skladování řeší předpisy na úseku požární ochrany příloha č. 1 vyhlášky č. 246/2001 Sb., (vyhláška o požární prevenci). Základní podmínka definuje volný sklad slámy o objemu nejvýše 4000 m3.
Za volný sklad se také posuzuje souvislá skupina stohů, jejíž celkový objem je nejvýše 4000 m3. To odpovídá 1300 balíků á 500 kg o rozměrech 1 × 1,2 × 2,4 m. Halové seníky opláštěné mohou mít užitnou kubaturu větší (až 8000 m3). Bezpečnostní vzdálenost byla určena s ohledem na možnost šíření plamene. Přesné vzdálenosti od ostatních vybraných druhů objektů jsou uvedené v tabulce 6.

Doprava balíků k výrobně pelet 

Sklad v prostorách výrobny pelet se nazývá provozní sklad slámy. Měl by svou kapacitou pokrýt potřebu výroby alespoň na deset dní. V průběhu výroby se provozní sklad stále plynule doplňuje tak, aby se nenarušil její provoz. Na nakládku a dovoz balíků slámy k výrobě pelet je ekonomicky nejvhodnější přídavný čelní nakladač na traktoru + přepravník balíků.
Vykládku balíků do provozního skladu zajišťuje obsluha linky na výrobu pelet pomocí teleskopického manipulátoru, nebo upraveného vysokozdvižného vozíku. Na tuto operaci jsou časově náročné požadavky zpravidla nižší než pro svoz balíků z pozemků při sklizni, pokud se nejedná o větší dopravní vzdálenost. Při dopravní vzdálenosti cyklu A-B-A do 20 km je spotřeba PHM 1,8 l/t. Doba cyklu je asi dvě hodiny při nákladu 20 balíků, tj. asi deset tun.

Organizace sklizně slámy
 
Při špatné organizaci sklizně slámy se v praxi stává běžnou skutečností, že zemědělci slámu následující rok neprodají. V tomto případě nezbývá jiné řešení než technologii na výrobu pelet přesunout o 50 km dále. Pro správný průběh sklizně musí být proto předem včas určen odpovědný pracovník, který bude mít zhruba tuto náplň práce:
 Před sklizní provést s agronomem prohlídku porostů určených ke sklizni a vypracovat plán sklizně a uskladnění slámy určené k výrobě pelet.
 Denně sledovat sklizeň a provádět měření vlhkosti sklizené slámy.
 Měření obsahu vody provádět před zahájením lisování v řádku a následně při lisování v balících každý den. Podíl vody by neměl překročit 14 % hm.
 Sledovat hustotu a výšku porostu (výnos slámy ke sklizni by neměl být nižší než 2 t/ha).
 Stanovit a upravit včas vhodná stohovací místa. Objem stohu nesmí přesáhnout 4000 m3.
 Zabezpečit maximální výkon pracovníků a strojů. Organizačně zvládnout optimalizaci nákladů při sklizni, nepřipustit zbytečné prostoje.
 Stanovovat čas a konec lisování v souladu s klimatickými podmínkami. Pozor na ranní rosu.
 Evidovat výsledky sklizně (vážení nákladů balíků, počet balíků apod.).
 Při sklizni být v kontaktu s případnými smluvními partnery a koordinovat vhodnost přesunu strojů, nákladů balíků v závislosti na rozsahu již sklizených ploch, obsahu vody ve slámě a počasí.
 Zajišťovat ochranné zakrytí stohu a požární bezpečnost.
 Být ve styku s případným odběratelem slámy, přizvat ho ke kontrole sklizně.
Technologie a technika výroby lisovaných biopaliv
Základní podmínkou vzniku tuhého, tvarovaného biopaliva (pelety) o určité pevnosti a trvanlivosti je působení vazebních sil materiálů za vysokých tlaků a teplot. Důležitou vlastností, která je pro různé druhy biomasy odlišná, je teplota „sklovatění“, při jejímž překročení materiál měkne a je poddajný plastické deformaci. Vnější síly vyvolávají zhutňovací zařízení, jako jsou například rotační peletizační a pístové briketovací lisy, které jsou hlavní, ale ne jedinou součástí výrobních linek.

Technologie výroby pelet ze slámy
 
V procesu výroby pelet ze slámy odpadá sušení suroviny, většinou nutné u dřeva, neboť to bylo zajištěno kvalitní sklizní za suchého počasí. Mokrou slámu se ekonomicky nevyplatí dosoušet, náklady na sklizeň slámy, sušení a peletizaci by tak převyšovaly odbytovou cenu pelet. Z tohoto důvodu je sklizeň slámy „za sucha“ klíčovou operací pro efektivní výrobu pelet. I tak představuje výrobní linka poměrně složitou soustavu strojů.

Příjem suroviny 

Balíkovaná sláma se pokládá pomocí manipulátoru z dopravního prostředku na podávací stoly rozdružovadla.
Z balíků je nutné manuálně odstranit motouzy. Neodstraněné motouzy by způsobovaly neustálé potíže, snižovaly by výkon rozdružovadla a při namotávání by mohly způsobit tření a požár. Rychlost podávacích stolů se automaticky reguluje frekvenčním měničem v závislosti na zatížení rozdružovadla balíků a hladině řezanky v míchacím zásobníku.

Rozdružování balíků
 
Balíky se bez motouzů rozdružují speciálním strojem – rozdružovadlem, který představuje horizontální, široký řetězový dopravník, který je na jednom konci osazen soustavou rotujících frézovacích válců.
Rozdružená sláma se rovnoměrně dopravuje šnekovým dopravníkem do drtiče. Na trhu jsou dostupné také vertikální rozdružovací a drticí zařízení typu Tomahawk nebo Rotogrind. Tyto stroje jsou původně konstruovány jako návěsy za traktor pro rozdružování zejména válcových balíků slámy ke stlaní. Jejich hlavní nevýhodou je vysoká prašnost a nerovnoměrnost dávkování. V případě poruchy nebo zahlcení vlhčí slámy v drticím zařízení musí obsluha ručně vyházet celý balík.
U stacionárních rozdružovačů s frézovacími válci, které jsou součástí linky, stačí při přetížení buď zastavit posun balíku do válců, nebo přepnout na zpětný chod, stroj zastavit a následně provést potřebný provozní zásah (údržbu, opravu). Přetížení hnacích motorů rozpojovacích válců může registrovat také přetěžovací proudové relé v závislosti na hustotě a odporu slámy. Je výhodné, jestliže sběrací lisy jsou vybaveny přeřezávacím ústrojím. Spotřeba energie pro rozdružení se pohybuje v rozmezí 4 až 6 kWh/t.

Drcení slámy kladívkovými drtiči 

Frakci vstupní suroviny – slámy před peletizací je nutno upravit tak, aby frakce nadrcené řezanky zhruba odpovídala průměru vyráběných pelet (±2 mm). Na drcení slámy se používají kladívkové drtiče. Mezi hlavní přednosti patří vysoký výkon, nízká pořizovací cena, údržba a levné náhradní díly. Požadovaná výstupní frakce se reguluje pomocí výměnných sít.
Energetická náročnost drcení je závislá na surovině, obsahu vody, velikosti otvoru sít a technických možnostech drtiče. Orientační energetická náročnost drcení slámy v grafu 8 je vypočítána podle průměrné spotřeby proudu a výkonnosti kladívkového drtiče RDS 37 kW. Příkon energie tohoto drtiče bez zátěže je 13,2 kW. Při drcení pšeničné slámy (obsah vody 8 % hm., síta o průměru 30 mm) je výkonnost drtiče 3 t/h. Spotřeba energie je 14 kWh/t.

Peletizace řezanky slámy 

V ČR jsou dobře známy a rozšířeny granulátory s plochou matricí. Dodávají se s elektromotorem o výkonu 75–90 kW. Cena těchto granulátorů se pohybuje v rozmezí 0,7–0,9 milionu korun. Hodinový výkon je v rozmezí 800–2000 kg. Výkon závisí na surovině, její frakci a obsahu vody. Z technického hlediska na matrici a kompresním poměru lisovacích otvorů. Spotřeba elektrické energie na granulaci pelet ze slámy se pohybuje v rozmezí 45–75 kWh/t (sypná hmotnost pelet 550 kg/m3), hustota je přes 1 kg/dm3.
Granulátory s prstencovou matricí se v ČR sériově nevyrábějí. Tyto granulátory s hodinovou výkoností do 2 t/h jsou spíše určeny pro zpracování surovin s vyšší sypnou hmotností, tj. dřevěných pilin, popřípadě ještě řepkové slámy. Pro peletizaci obilné slámy nejsou příliš vhodné, neboť sláma obilnin u těchto granulátorů snadno klenbuje v úzkých prostorách mezi rolnami. Vzniklá klenba tak ucpává dávkovací šnek. Další nevýhodou je náročná výroba prstencové matrice, její výměna nebo repase a i vysoká cena.
Princip všech vyráběných granulátorů s plochou matricí je stejný. Je založen na ploché, talířové matrici, po jejímž povrchu rotují rolny, které protlačují materiál otvory matrice. Výrazné rozdílnosti jsou pouze ve způsobu rotace lisovacího mechanismu. V případě tuzemských granulátorů matrice rotuje a po jejím obvodu se třecí silou otáčejí jednotlivé rolny. U granulátoru německého výrobce Akahl naopak matrice nerotuje, po jejím povrchu rotuje unášecí hlavice s rolnami, které se otáčejí po děrované ploše matrice.
Přednastavený tlak rolen na matrici má významný vliv na kvalitu, výkon a opotřebení stykových součástí. Tento tlak se nastavuje v prázdném granulátoru hydraulickým přítlakem, nebo mechanicky dotažením hřídelové matice na 5–10 MPa. U všech zmíněných typů je surovina dávkována šnekovým vkladačem s frekvenčním měničem pohonu, který funguje v závislosti na zatížení motoru granulátoru. Optimální provozní zátěž motoru granulátoru je 80–85 % povoleného proudového zatížení. Důležitým požadavkem je rovnoměrné pokrytí stykové plochy matrice a rolen surovinou. Pomocí dobře řešených stíracích mechanismů se surovina vlivem odstředivé síly rovnoměrně rozhodí přímo pod rolny. Délka vyrobených pelet pod matricí se reguluje výškově nastavitelnými noži umístěnými pod matricí. Tyto nože jednoduše odlomí pelety od matrice. Jsou statické, nebo rotující. Pod každou rolnou bývá nejméně jeden nůž.

Kvalita pelet ze slámy
 
Pro zajištění plynulé výroby pelet ze slámy je potřeba mít připraveno více matric skladem s různou hloubkou a průměrem lisovacích otvorů. Volba matrice se musí přizpůsobit surovině, požadovanému výkonu a kvalitě pelet. Například pro výrobu pelet ze suché, ale „vymoklé“ slámy potřebujeme delší lisovací komoru. Naopak výroba pelet z čerstvé ječné slámy vyžaduje kratší lisovací komoru až o 15 mm.
Tvrdost a odolnost pelet souvisí se surovinou a jejím složením. Sláma z pole neodpovídá vždy stejným parametrům, záleží na odrůdě, pozemku, způsobu hnojení a použití pesticidů. Tato problematika se bohužel nedá kategorizovat, rozhoduje zkušenost obsluhy.
Lisovací otvory matrice musí být naprosto hladké (viz obr. 7). Tím se zajistí vysoká třecí plocha a pelety se lépe „utáhnou“. Hladkého povrchu je možné docílit pomocí speciální „zajížděcí“ směsi písku, transformátorového oleje a otrub. Touto směsí se také zabíhají nové matrice po dobu alespoň 30 minut.
Hustota pelet se reguluje kompresní poměrem (délka:průměru lisovacích otvorů). Lisovací tlak exponenciálně roste v závislosti na kompresním poměru a tím i hustota pelet (viz graf 9). Vliv na hustotu pelet (lisovací tlak) dále souvisí se surovinou, obsahem vody, aditivem, kvalitou frakce řezanky a teplotou matrice. Podle W. Stelte je prokázáno, že se zvyšující teplotou matrice klesá lisovací tlak. Po 30 minutách provozu za normálních podmínek zůstává teplota matrice konstantní na 93 až 100 °C. Proto je důležité nepřetěžovat studený granulátor surovinou, mohlo by tak dojít k „zapečení matrice“. Po 30 minutách provozu a zahřátí lisovacího mechanismu se může postupně zvyšovat dávkování na požadované množství.
V porovnání s dřevní hmotou má sláma větší vliv na otěr matrice, zejména díky vyššímu obsahu oxidu křemičitého, příp. půdních minerálů. Horší pojivost pelet je také způsobena nižším obsahem ligninu. Životnost matrice pro výrobu pelet ze slámy je o 15 % nižší v porovnání se stejnou matricí pro výrobu dřevní hmoty a kratší jsou lhůty k renovaci (přebroušení). Z tohoto důvodu je vhodné pro výrobu pelet ze slámy používat matrice, které jsou vyrobeny z otěruvzdornějších ocelí.

Lignin ve slámě a jeho význam 

Lignin je organická látka, která spojuje buňky rostlin a zabezpečuje dřevnatění buněčných stěn. Lignin procesem peletizace (tlak a teplota 75–120 °C) plastifikuje a pojí surovinu ve formě pelety stejně tak jako lepidlo. Obsah ligninu ve slámě činí 14–17 % hm., ve dřevní hmotě 25–35 % hm.

Aditiva a jejich význam pro pojivost pelet 

Pro lepší pojivost pelet (a vlastnosti popele) je možné použít různá aditiva (hydroxid vápenatý, škrob, žitnou nebo kukuřičnou mouku atp.). Obvykle se však u pelet pro velkoodběratele (elektrárny, teplárny) nepoužívají, hlavně z důvodu navýšení výrobní ceny pelet. Jako aditivum při výrobě pelet postačuje používat malý přídavek vody.
Pro snížení opotřebení matrice a zvýšení pojivosti pelet se doporučuje prohřátí suroviny párou. V průběhu výroby se postupuje tak, že obsah vody vstupní suroviny se měří v balíku pomocí tyčkového vlhkoměru. Vhodné pojivosti docílíme vlhčením řezanky, ale pouze v případě obsahu vody méně než 10 %. V průběhu výroby obsluha povinně kontroluje pojivost pelet nejméně každých 20 minut (viz obrázek 8), optimální obsah vody vychlazených pelet je 8–12 % hm., tomu odpovídá u granulované suroviny (řezanky) vstupní obsah vody 10–14 % hm. Kontinuální měření obsahu vody řezanky za drtičem a následné automatizované vlhčení je v současné době technicky nevyřešené, řídí se jen podle zkušenosti obsluhy.

Zapečení matrice peletovacího lisu
 
Je hlavním technickým problémem při peletizaci slámy, kdy se lisovací otvory postupně stávají neprůchodné, a tím zvyšují teplotu vstupní suroviny i matrice. V lisovacím mechanismu postupně roste teplota až na 160 °C do okamžiku, kdy se celá matrice stane neprůchodnou. Takto zapečená matrice se musí demontovat a otvory se odvrtají pomocí vrtačky s příklepem. K tomuto problému většinou dochází:
a) njevhodnou volbou kompresního poměru matrice, jejím opotřebením,
b) zvýšeným obsahem jílu, který se s vodou z pozemku snadno dostane do balíku slámy,
c) nevhodnou obsluhou a údržbou matrice.

Chlazení pelet
 
Pelety z granulátoru vypadávají s teplotou okolo 85 °C. V tomto stavu jsou velice křehké, jelikož se z nich díky této teplotě stále ještě odpařuje voda. Svou stabilitu a tvrdost získávají až po vychlazení na teplotu 30±5 °C, tím se také redukuje obsah vody o 2–4 % hm. Chlazení je zajišťováno proudem studeného vzduchu, který prochází přes vrstvu pelet. Tuhé prachové částice jsou separovány pomocí vírového cyklonu.
Chladicí zařízení je většinou řazeno přímo pod granulátorem, pokud to stavební výška nedovoluje, je vhodné nevychlazené pelety do chladicího zařízení dopravovat pomocí pásového dopravníku, na kterém se podle jeho délky už částečně chladí.
Jemné částice z pelet se separují pomocí vibračního třídiče na vstupu nebo výstupu chladicího zařízení. Tyto částice se zpětně dopravují k peletizaci, i když se někdy uvádí, že snižují pevnost takto vyráběných pelet. Dopravní cesty pro vychlazované pelety musí být voleny tak, aby se pelety zbytečně nerozbíjely.

Dopravníky a balení vychlazených pelet
 
Vychlazené pelety se dopravují pásovým dopravníkem do zásobního sila, do žoků (big bagů), nebo přímo do balicího stroje. Pelety v obalech zpravidla po 15 kg lze bez problémů skladovat a v topné sezóně prodávat pro lokální topeniště. Většinou jsou pelety ze slámy však určeny pro velkospalovny jako volně ložené. Pro tyto účely se dopravují do podjezdového sila (alespoň 60 m3) pomocí korečkového dopravníku (elevátoru). Z důvodu minimalizace poškození pelet a snížení podílu jemných částic se doporučuje volit kapsy elevátoru o objemu více než 0,4 litru a rychlost pásu max. 1 m/s.

Přeprava pelet
 
Pelety určené pro spalování v elektrárnách (teplárnách) se přepravují sklápěcími automobilovými návěsy s kapacitou více než 50 m3, nebo návěsy s posuv­nou podlahou. V grafu 10 jsou porovnány náklady na přepravu pelet a balíkované slámy podle vzdálenosti. Ceny vytížené přepravy (od výrobce ke spotřebiteli) jsou stanoveny podle cen pro rok 2011 od spediční společnosti.

Zhodnocení výroby pelet ze slámy 

Výroba pelet ze slámy se může jevit pro podnikatele – nezemědělce – jako riskantní investice s ohledem na rizika nákupu slámy „od cizích“. Naopak pro zemědělce je v ČR výhodná podpora ve formě státní dotace, a to ve výši až 60 % z celkové investice na výstavby, modernizace objektů a zařízení pro tvarovaná bio­paliva (tato dotace v následující kalkulaci není zahrnuta). 
Plně ekonomicky dostačující výkonnost technologie pro výrobu pelet ze slámy je 1–2 t/h (investice 5,5–8,5 mil. Kč). Roční kapacita je 3600 až 15 000 tun.
Hodinová výkonnost se dimenzuje podle zemědělské lokality, především podle množství vlastní slámy, ochoty okolních zemědělců prodat slámu a vzdálenosti pro přepravu balíků. Podle současných výkupních cen pelet pro spalování biomasy v elektrárnách (150 Kč/GJ) je kritický objem výroby 2500 tun ročně, a to ještě za předpokladu sklizených pozemků v okruhu 30 km od výrobny pelet, při ceně méně než 400 Kč/t slámy na řádku, nebo při výkupní ceně balíkované slámy o obsahu vody 14 % hm. v místě výrobny pelet do 1000 Kč/t. Náklady na výrobu pelet ze slámy jsou ovlivňovány celou řadou faktorů, z nich nejrizikovější je obsah vody vstupní suroviny. Nejvíce proměnlivá je energetická náročnost skliz­ně slámy. Za ideálních podmínek se pohybuje okolo 130 MJ/t.
Průměrné hodnoty energetické náročnosti související se skliz­ní, výrobou a přepravou pelet (není zahrnuta energetická náročnost výroby strojů, motouzů a lidská práce) jsou:
1. 240 MJ/t – sklizeň slámy (lisování balíků, svoz a skladování slámy, přeprava slámy k výrobně pelet. Sklizeň slámy v okruhu 30 km od výroby pelet)
2. 317 MJ/t – technologie na výrobu pelet ze slámy (rozdružení a drcení slámy, peletizace slámy, chlazení, ostatní)
3. 63 MJ/t – energetická náročnost na přepravu pelet při vzdálenosti 110 km
Celkem 620 MJ/t
Výhřevnost pelet 15 600 MJ/t
Celá výroba a trh s peletami ze slámy jsou v ČR zatím zcela závislé na dotacích, stát ročně dotuje spalování biomasy 12 miliardami korun. Od roku 2015 se chystá regulace pro spoluspalování biomasy s uhlím, ale i přesto je výroba pelet ze slámy zajímavou investicí.
V současné době je v ČR více než deset velkých tepláren a elektráren, které spalují čistou biomasu (kategorie O – bez spoluspalování neobnovitelného zdroje). Tento trend se stále rozšiřuje, chystají se nové kogenerační jednotky a postupně roste zájem o výrobu tepla z pelet ze slámy v menších obcích a na vesnicích.

Závěr a doporučení 

Cílem příspěvku byl popis a posouzení lisovaných paliv z biomasy se zaměřením zejména na slámu pro výrobu paliva ve formě pelet.
Jedním z hlavních problémů pro efektivní výrobu nejen pelet ze slámy je překonání agronomických námitek „Sláma – důležitý zdroj organické hmoty v půdě“. V tomto směru se jedná o velice rozporuplná témata – prodat či zpeletovat v podniku nevyužitou slámu pro energetické účely, nebo zaorat slámu na pole jako organické hnojivo. Sláma zemědělců se tak stává předmětem rozhodování i spekulací.
Výrobci a obchodníci s agrochemikáliemi na podporu rozkladu slámy přirovnávají zaorávku slámy k aplikaci chlévského hnoje, který obohacuje půdu o humus. Lovochemie a. s. (Kučera, 2011) doporučuje chlévský hnůj nahradit zaorávkou slámy, a tím obohatit půdu o humus. Většina podniků zaměřených jen na rostlinnou výrobu argumentuje, že sláma je jediný zdroj organické hmoty, kterou mají. Avšak připouštějí, že 20–30 % slámy z celkové výměry půdy jsou ochotni prodat pro energetické účely. Zejména jsou velice ochotni prodat slámu obilnin z pozemků, na které bude zaseta ozimá řepka. Zemědělské podniky s bioplynovými stanicemi tuto ochotu vůbec nesdílejí, i když samotná sláma patří k nejméně výnosným „metanogením“ surovinám.
Podle zkušeností provozovatelů peletáren slámy v průměru čtyři z deseti zemědělských podniků mají negativní postoj k prodeji slámy. Slámu na řádku si cení na neakceptovatelnou hodnotu až 800 Kč za tunu. Podle nich je použití slámy pro energetické účely nemorálním drancováním orné půdy.
Energetické využití biomasy lze s podivem chápat i takto a to v době, kdy je orná půda zastavována solárními kolektory, satelitními městy, sklady a betonovými komunikacemi, zabírána povrchovými doly.
Biomasy je v ČR stále nedostatek a její ceny kvůli vysoké poptávce elektráren rostou. Nedostatek se projevuje zvýšeným importem často nekvalitních pelet z východních zemí a to dnes i ze vzdálenosti až 1700 km. Díky dotacím se tento obchod bohužel stále vyplatí. V tomto případě se opravdu nedá mluvit o ekologickém spalování biomasy, když pouze na dopravu jedné tuny biomasy je spotřeba až 30 litrů PHM.
Za racionální spotřebu biopelet lze považovat jejich využití k výrobě tepla v domácnostech, na vesnicích a v menších obcích, tj v místech blízkých výskytu suroviny tam, kde není zaveden zemní plyn. Pro průměrný okres by pro tyto účely postačovalo provozovat pouze několik výroben pelet.

(obrázky, grafy a tabulky najdete v tištěné verzi Zemědělce)

 

Klíčové informace

– Celková produkce slámy ČR v současné době převyšuje její skutečnou spotřebu.
– Je to způsobeno výrazným poklesem živočišné výroby (zejména chovu skotu), změnou struktury rostlinné výroby ve prospěch obilnin a olejnin, ale i tím, že nedošlo k energetickému a průmyslovému využití slámy v takovém rozsahu, jak se předpokládalo.
– Využití slámy se postupně přesouvá z živočišné výroby k energetickým a průmyslovým účelům, ale stále převažuje její role organického hnojiva
.

Bc. Jan Bejlek
Atea, s. r. o.

Ing. Václav Sladký, CSc.
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i., Praha

Napsat komentář

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.

deník / newsletter

Odesláním souhlasíte se zpracováním osobních údajů za účelem zasílání obchodních sdělení.
Copyright © 2022 Profi Press s.r.o.
crossmenuchevron-down