Dřevní peleta – bezpečnostní požadavky pro skladování volně ložených pelet

Stále více domácností a menších objektů, které jsou vytápěny spalovacími zdroji na dřevní pelety, využívá možnosti jejich skladování ve formě volně sypaných pelet. Vedle nesporných výhod (nižší cena, vyšší komfort vytápění) oproti peletám skladovaným v 15 kg sáčcích, jsou s tímto způsobem skladování spojena jistá rizika. Týká se to především skladovaných objemů nad 100 tun, ale je dobré seznámit se s nimi i v případě, že je skladováno podstatně menší množství. Tato rizika popisuje nová norma ČSN EN ISO 20023, o které jsme již informovali.

Při dodržení správných bezpečnostních opatření však rizika se skladováním pelet nejsou vyšší než rizika spojená s vytápěním plynem či „elektrickými“ tepelnými čerpadly.

Dřevní pelety reagují v průběhu skladování se vzduchem a vlhkostí. Jsou také citlivé na mechanické namáhání při manipulaci s nimi, při kterém vznikají jemné částice (prachu) a čerstvé lomové plochy. To iniciuje rozkladné reakce vedoucí ke zvýšením emisí z pelet a zvyšuje rizika spojená s prašností. Se zvýšenou prašností může být spojena až tvorba výbušných směsí, podobně jako při mletí mouky atp. Popišme si základní rizika spojená se skladováním pelet v malých prostorách, jak jsou popsána ve zmíněné normě.

Obr. Příklad uskladnění pelet

Uvolňování těkavých složek z biologické degradace

Bezprostředně po výrobě a v následujících několika týdnech po ní uvolňují dřevní pelety těkavé organické sloučeniny (VOC), oxid uhelnatý (CO) a oxid uhličitý (CO₂), jejichž emise mohou zapříčinit zdravotní rizika intoxikací nebo obtěžovat z důvodu zápachu (zejména aldehydů, organických kyselin). Na tvorbě emisí těkavých látek se v zásadě podílejí dva základní mechanismy:

Autooxidace, neboli reakce některých složek dřeva s kyslíkem. Vhodný „materiál“ k reakci nachází kyslík především na lomových plochách pelet a v prachu. Náchylnější k autooxidaci jsou pelety vyrobené z druhů dřeva bohatého na oleje a mastné kyseliny, jako je například borovicové dřevo, méně náchylné k ní jsou pelety ze smrkového dřeva. Autooxidace volně ložených pelet v uzavřeném prostoru znamená úbytek kyslíku v prostoru, který se podílí na oxidaci, a nárůst koncentrace emisí CO a VOC. Rychlost reakce je funkcí teploty pelet a zvyšuje se exponenciálně s teplotou v rozmezí 20–55 °C. Naopak s časem klesá „dostupnost“ oxidujících látek na lomových plochách a množství emitovaných škodlivin tak klesá. Dle normy se dá předpokládat maximální rychlost autooxidace několik dnů po výrobě pelet. U malých skladů pelet pod 15 tun je nebezpečí po 4 týdnech již minimální.

Mikrobiální rozklad dřeva, který je známý například ze skladování dřevní štěpky. Činností mikroorganismů v dřevní hmotě dochází k narůstání emisí CO, CO₂ i VOC a k narůstání teploty s krajní možností samovznícení. Riziko mikrobiálního rozkladu nastává pouze při skladování dřevních pelet ve vlhkých podmínkách, protože nízký obsah vody v samotných peletách (nepřekračuje 10 %) zabraňuje mikrobiálnímu působení. Tento proces je také do značné míry omezen u kvalitních nepoškozených pelet, jejichž povrch je „chráněn“ pevnou ligninovou vrstvou.

Nebezpečí intoxikace a rizika vzniku požáru a doutnání způsobené procesy samovznícení, lze předejít větráním skladového prostoru a omezením rizik spojených s možností zvýšení teploty (přímý sluneční osvit, kontakt s horkým potrubím,…) a také maximálním snížením vzdušné vlhkosti skladového prostoru.

Prašnost

Shromažďováním prachu a jemných částic ve skladu pelet je především výsledek jejich mechanického namáhání během manipulace s nimi (nafukování, transport z hlavního skladu ke kotli). Při samotném plnění skladu o větší skladové kapacitě může dokonce dojít k vytvoření výbušné směsi prachu se vzduchem. Uvolněný prach se usazuje na rovných a šikmých plochách vně skladovaného prostoru, ale dlouhodobě také v dolní části samotného skladového prostoru (odběrné žlaby), což může způsobit problémy s podávacími mechanismy mezi skladem a kotlem i v samotném kotli (šnekový podavač k hořáku).

Předejít vzniku popsaných rizik lze uzemněním všech ploch umožňující vedení statického náboje (plnících potrubí, technického vybavení skladu) a pravidelným čištěním od prachu celého skladu i samotného skladového prostoru. U skladů nad 100 tun je požadováno elektrické vybavení s ochranou proti výbuchu s krytím IP 54.

Vlhkost a přímý kontakt s vodou

Pelety neabsorbují vzdušnou vlhkost, ale reagují přímým kontaktem s vodou „bobtnáním“. Je nutné si uvědomit, že reverzním rozpadem na pilinu se objem skladovaných pelet zvětší až 6x, což může vést i k mechanickému poškození konstrukce skladu i samotné budovy. Voda se ke skladovaným peletám může „dostat“ také díky kondenzaci vlhkosti v samotném skladu na studených plochách.

Sklady pelet se musí chránit proti vniku vlhkosti během plnění a skladování. Musí se také zabránit kondenzaci vody v nich. Tam, kde hrozí riziko zaplavení, by měl být sklad pelet umístěn, navržen a vystavěn tak, aby se zabránilo pronikání vody či přímo vyplavení celé budovy.

Neřízené vznícení a doutnání

Při kontaktu pelet s horkými povrchy nebo horkým vzduchem může v krajním případě dojít k jejich doutnání či vznícení (již při teplotách pelet nad 100 °C dochází k pomalému uvolňování prchavé hořlaviny z nich). Příčinou vzniku rizikového stavu mohou být horké povrchy (zdroje světla, elektroinstalace, motory, vystavení extrémnímu slunečnímu záření,…), kontakt s horkým vzduchem z kompresoru při plnění skladu. Pokud je spalovací zdroj umístěn ve stejné místnosti jako sklad pelet, hrozí nebezpečí havárie v důsledku zpětného proudění spalin či plamene z kotle do místnosti, a to především při samotném plnění (nafukování) centrálního skladu. Kdy je díky odsávání „přebytečného“ vzduchu v místnosti vytvořen podtlak.

Kotel by měl být odstaven z provozu s dostatečným předstihem před samotným plněním.

Zamezení vzniku rizik

Ač zní výše popsaná rizika hrozivě, lze jim jednoduše předejít vhodnou manipulací a skladováním dřevních pelet.

Transport – volně sypané pelety se dle normy smí k transportu nakládat v případě, že jejich teplota po výrobě klesla pod 40 °C. Během transportu má být v maximální míře eliminován ohřev vnějšího povrchu přepravního prostoru (cisterny,…) slunečním zářením.

Plnění centrálního skladu – délka plnícího potrubí z cisterny by neměla překročit 30 m. Omezí se tím mechanické poškození i zahřívání pelet při nafukování.

Skladování – pokud je centrální sklad navržen podle výše popsaných zásad, je nutné v průběhu samotného skladování dohlížet na dostatečné větrání skladu, zamezit kontaktu pelet s vodou a vlhkostí, zamezit jejich nadměrnému zahřívání.