Pelet ve Peletleme Teknolojisi ile Pelet Üretimindeki Püf Noktalar

Peletler genellikle 6-12 mm çapında ve 10-30 mm uzunluğunda küçük silindirik bir yapıya sahiptir. Pelet, talaş, odun yongaları, ağaç kabuğu, tarımsal ürün sapı, fındık, badem, ceviz kabukları, hatta artık kâğıt gibi maddelerden üretilebilmektedir. Biyokütle materyalinin uygun nem içeriği ve basıncı altında daha küçük boyutlara sıkıştırılması işlemine peletleme denilmektedir (Öztürk, 2012). Peletleme işlemi ile materyalin hacim yoğunluğu artmakta, taşıma, depolama ve nakliye masrafları azalmakta, boyut ve şekilde homojenlik sağlanmakta, ısıl amaçlı kullanımlarda yakma sistemlerine otomatik olarak beslenebilmekte ve materyalin daha etkin bir şekilde kullanımı sağlanmaktadır. Ayrıca depolanabilmesi sayesinde peletleme ile biyokütlenin sezon dışında da kullanım imkânı sağlanmaktadır.

Günümüzde peletleme işlemi düz ve çember kalıplı presler kullanılarak yapılmaktadır. Düz kalıp preste, sıralı delikli disk üzerinde bir, iki veya daha fazla sıkıştırma silindiri (genelde 2 silindir), yaklaşık olarak 2-3 m.s-1 hızla dönmektedir. Diskler vasıtasıyla materyal kalıp deliklerinde sıkıştırılmakta ve kalıbın şeklini alarak pelet olarak çıkmaktadır. Çember kalıplı preslerde ise, dönen delikli çemberin iç çevresine bastıran sıkıştırma silindirleri (2 veya 3 adet) sürekli olarak dönmektedir. Materyal kalıp deliklerinde sürekli olarak sıkışmasıyla peletlenmiş ürün kalıptan çıkmaktadır.

Peletleme yapılmış biyokütlelerin fiziksel özelliklerinin bilinmesi özellikle taşıma, depolama, nakliye ve yakma sistemleri açısından önemlidir. Peletlerin biçim, çap ve uzunluk olarak boyutları, yoğunluğu, porozitesi, sertliği ve dayanıklılığı fiziksel özelliklerini belirtmektedir. Yakma sistemlerinin tasarımı için peletlerin uzunluk ve çap gibi boyutları oldukça önemlidir. İnce peletler özellikle küçük kapasiteli yakma sistemlerinde daha iyi bir yanma oranı sağlarken, pelet uzunluğu yakıtın otomatik olarak yakma sistemine beslenmesi açısından önem arz etmekte, daha kısa peletler daha rahat bir akış sağlamaktadırlar. Pelet yoğunluğu nakliye masraflarını, taşıma ve depolama etkinliğini etkilemektedir. Daha yoğun elde edilen peletler nakliye masraflarını azaltmakta, taşıma ve depolama etkinliğini artırmaktadır. Peletlerin son kullanıcıya gelinceye kadar dayanıklı kalması oldukça önemlidir. Yüksek dayanıklılığa sahip peletler özellikle nakliyede, taşımada ve depolamada avantajlar sağlamaktadır. Pelet dayanıklılık değerlerinin %80 ve yukarı olması yüksek kaliteli, %70-80 arasında olması orta kaliteli ve %70’in altında olması düşük kaliteli olarak değerlendirilmektedir.

Peletleme işlemine etkili faktörlerin hammadde nem içeriği, parçacık boyutu ve sıcaklık olduğunu belirtilmektedir. Hammadde nem içeriği, pelet yoğunluğunun ve dayanıklılığının belirlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Sağlam ve dayanıklı pelet üretimi için materyal neminin optimum değerde olması gerekmekte, fakat optimum nem içeriği materyal çeşidine bağlı olarak değişmektedir. Yüksek nem içeriği, materyalin sıkıştırma deliklerinden daha kolay kaymasına neden olmakta ve bu durum pelet kalitesini oldukça düşürmektedir. Düşük nem içeriği ise peletleme işlemi için çok büyük basınç gerektirmekte ve bu da düşük basınçlarda materyalin kalıp deliklerinde sıkışıp kalmasına neden olmaktadır. Böyle bir durumun meydana gelmesi peletleme işlemini durdurmakta ve önemli zaman kayıplarına neden olmaktadır.

Materyal parçacık boyutu (ortalama ve dağılım) sıkıştırma süresince elde edilen peletlerin kalitesini son derece önemli derecede etkilemektedir. Parçacık boyutunun azalması materyalin toplam yüzey alanını, gözeneklik boyutunu ve sıkıştırma işleminde parçacıkların yapışması için temas eden nokta sayısını artırmaktadır. Çünkü daha küçük parçacıklar daha büyük parçacıkların boşluklarını doldurmakta ve böylece daha yoğun ve daha dayanıklı sıkışmış ürünler elde edilebilmektedir. Oldukça kaba parçalanmış materyaller peletleme işlemi sırasında doğal çatlakların oluşmasına, bu durum da peletlerin oldukça dayanıksız olmasına neden olmaktadır. Yüksek kaliteli bir pelet üretimi için, biyokütlenin öğütülmesinde kullanılan çekiçli değirmenin 3.2-4 mm çap aralığında eleklere sahip olması gerekmektedir. Daha yüksek elek delik çapına sahip çekiçli değirmenlerle öğütülen materyallerden elde edilen peletlerin ise daha düşük kaliteli oldukları belirtilmiştir.

Peletleme işleminde sıcaklık, ürünlerin stabilitesinde, dayanıklılığında ve sıkıştırma için gereksinim duyulan enerji miktarında büyük bir rol oynamaktadır. Materyale ısı ilavesi sıcak buhar, hammaddenin ön ısıtılması veya kalıp bölümüne ısıtma sisteminin eklenmesiyle mümkün olmaktadır. Hammaddelere yüksek sıcaklıkta buhar ilave edilmesi pelet dayanıklılığını artırmakta ve peletleme işlemi için ihtiyaç duyulan enerji tüketimini azaltmaktadır. Yapılan bir çalışmada hammadde sıcaklığının 65 ºC’den 95 ºC’ye çıkarılmasının pelet kalitesini artırdığı belirtilmiştir. Sıcaklık artışı aynı zamanda kalıp yüzeyi ile materyal arasındaki sürtünmeleri minimuma indirmekte ve peletleme işleminin daha akıcı olmasını sağlamakta, böylece makinenin peletleme kapasitesi artmaktadır. Ayrıca, sıcaklık artışı ve düşük materyal nem içeriği pelet yoğunluğunu ve dayanıklılığını artırmaktadır.