木くずペレットの小規模生産では、スクリュー式押し出しペレットマシンは、コンパクトな設置面積、低い初期費用、原料が適切な粒度と水分レベルに正しく調製された場合の堅固な性能を提供する。メーカーや現場での実証によれば、スクリュー押出し式は、推奨される前処理、ツールの選択、およびメンテナンスのルーチンに従えば、木材残渣を高密度の燃料ペレットにするための実用的な選択肢である。.

主な属性

原材料	牧草、籾殻、木くず、バイオマス、わら、...	主なセールスポイント	高い生産性
コア・コンポーネント	ベアリング, モーター, ポンプ, ギア, PLC, その他, エンジン, 圧力...	電圧	380v/50HZ
保証	1年	機械試験報告書	提供
ビデオ出荷検査	提供	ペレット直径（mm）	6 – 12
出力（kg/h）	550 - 4200 kg/h	原産地	中国、河南省
モーター出力（kw）	18.5kw	重量（kg）	550 KG
ブランド名	ランソンマシーンズ	寸法(1*w*h)	1300*600*1500mm
カラー	顧客の需要	サイズ	顧客の需要
定員	300-400 kg/h	制御システム	PLC
メリット	高い生産効率	オペレーション	労働者1-2名
特徴	高効率低コスト	モーターブランド	中国の有名ブランド
原材料	鉄鋼	アフターサービス	提供

1.マシンファミリーとスクリュータイプの適合場所

木材オガクズ用の小型ペレット製造機は、平ダイミル、リングダイミル、スクリュー押出ミルの3つの系列に大別される。それぞれの系列は、処理能力、原料の柔軟性、設備投資計画、メンテナンス体制が異なる。.

• 平型マシンは、家庭や小規模な作業場でよく使われている。コンパクトな設計で価格も安い。平型機は、固定または回転する平らなディスクの穴を通して材料をプレスします。さまざまなバイオマスに対応できますが、リングダイユニットに比べて連続生産能力は低くなります。.

• リングダイ・マシンは、中型機や産業用として使用されています。この機械は、より高い生産能力と連続運転が可能です。ダイの形状とローラーの配置により、大量のペレットプラントで効率的です。.

• スクリュー押出し機は、成形バレルに収納されたヘリカルスクリューを使ってバイオマスを圧縮する。小型スクリュー・ペレタイザーは特にコンパクトで、しばしば移動可能であり、電気モーター、ガソリンエンジン、またはディーゼルパワーパックで駆動することができる。ダイの設計と運転パラメータにより、中空または中実のペレットを製造できる。利点は、構造が単純で設置面積が小さく、購入価格が安いことですが、研磨性のある原料の下では、一部の部品の摩耗が速くなることがあります。.

おがくずベースのペレットや小規模生産の場合、スクリュー押出式は実用的な妥協の産物である。メーカーのリストによると、定格毎時数十キログラムから数百キログラムの小型ユニットが一般的で、オフグリッド用に複数の駆動オプションが提供されている。.

2.スクリュー式ペレットマシンの仕組み（力学と熱力学）

2.1 基本的な機械部品

典型的な小型スクリュー押出しペレット機には、次のような主要項目がある：

• 供給ホッパーと計量スロート

• ギアボックスとモーターで駆動するヘリカル・スクリューシャフト

• 成形スリーブでライニングされた成形バレルまたは圧縮チャンバー

• 出口でのペレット成形ダイまたは成形プレート

• ペレット長さ調整用カッター・アッセンブリ

• 潤滑システムとベアリング

• コントロールパネルまたはシンプルなオン/オフとスピードコントロール

スクリューの連続的な回転は、原料を前進させる一方で、圧縮力とせん断力を加え、局所的な圧力と温度を上昇させ、粒子を圧密化し結合させる。多くの実施態様において、スクリューは可変ピッチを特徴とする。ダイに向かってピッチを徐々に減少させることにより、圧縮荷重を増加させ、緻密化をサポートする。.

2.2 素材の挙動と結合

木材のおがくずは、機械的圧縮、熱によるリグニンの軟化、摩擦熱の組み合わせによって接着する。リグニンはおよそ摂氏90度から150度の間で軟化し、加圧下で天然の接着剤として作用する。原料が適切な水分と温度に達するようにすることが、強固なペレット形成の中心となる。低すぎる水分で形成されたペレットは砕けることが多く、過剰な水分は圧縮を非効率にし、余分な乾燥エネルギーを強いる。.

2.3 スクリューローラーとコンプレッションローラー

スクリュー押出機は、軸に沿って力を集中させ、連続的な体積輸送を行うのに対し、ローラー・アンド・ダイ・システムは、ダイ孔から材料を押し出すローラーによる半径方向の圧縮を行う。スクリュー式は、金型設計が簡単で初期コストが低い。トレードオフとしては、研磨材や汚染された原料を処理する際のスクリューとバレルの摩耗、工業用リングダイプレスと比べた最大連続能力の低さなどが挙げられる。.

3.原料：おが屑の特性、調整、前処理

3.1 主要原料パラメータ

ペレット化のためにおがくずを準備する際には、これらの変数を測定し管理する：

• 粒度分布：平均粒径3ミリ以下を目標とする；微粉は結合を助け、大きな欠片は密度を下げる。.

• 含水率：推奨される作業範囲は、多くの樹種で通常重量比10～18％；スクリュー押出装置では、潤滑とリグニンの活性化のバランスをとるため、12～15％付近を目標とする。.

• 汚染物質：石、金属片、プラスチック、ウェットパッチは摩耗を促進し、ペレットの品質を低下させる。磁選機とスクリーニングは標準的な前処理工程です。.

• 嵩比重: 嵩比重が低いと、給餌の安定性が低下する。ハンマーミルやフレークによるコンディショニングは、流動性を向上させる。.

3.2 前処理装置

小型工場には、以下のような小型機械がよく含まれる：

• ハンマーミルまたは木材粉砕機でチップをおがくずにする

• 原料の水分が作業可能範囲を超える場合は、乾燥ユニット（ベルト式または回転式ドライヤー）を使用する。

• 粗大粒子と汚染物質を分離するためのふるいとスクリーン

• ペレタイザーに原料を計量するスクリューコンベアまたは小型空気圧フィード

粉砕機、スクリューコンベア、ペレットミルを組み合わせたコンパクトなフローが考えられる。原料が木工所から出る場合は、工具を保護するために、選別と金属分離が優先順位の高いステップとなる。.

3.3 添加剤とバインダー

多くの場合、純粋な木材おがくずは、天然のリグニンのため、許容できるペレットを生産する。場合によっては、少量（1～3%）のデンプン、糖蜜、植物油を添加すると、ペレットの耐久性、着火性、発熱安定性が改善される。添加剤の使用は、現地の燃料仕様と排ガス規制に合わせるべきである。.

4.小型ユニットの技術仕様と選定表

以下は、処理能力、出力、ペレット径、使用目的に基づいて機種を比較し、候補を選ぶのに役立つ表です。数値は代表的なもので、正確な数値はメーカーのデータシートをご参照ください。.

表1：代表的な小型スクリュー式ペレットマシンの技術範囲

出典：メーカー概要および小型ユニットカタログ。.

表2：比較：スクリュー押し出し対フラットダイ対リングダイ（小型レンズ）

この比較は、スクリューユニットがシンプルさと機動性で優れている一方、リングダイが大規模プラント向けに最も高密度のペレットを提供することを浮き彫りにしている。.

5.プロセスフロー例とミニプラントレイアウト

5.1 ミニマリストの家庭/農場プロセスフロー

粉砕機またはハンマーミル→小型ホッパー→スクリュー式ペレット機→冷却トレイまたはビン→貯蔵容器。このレイアウトは、断続的な生産やバッチ処理を受け入れるユーザーに適しています。水分が多い場合は、粉砕機とペレットミルの間に簡単な乾燥工程を入れてください。.

5.2 小規模商業施設（半連続型）

乾燥機 → ハンマーミル → 振動スクリーンと磁選機 → スクリューコンベア → スクリュー押出ペレットマシン → ペレット冷却機（向流式または常温式） → スクリーナー → 袋詰めステーション。小さな冷却ステップを加えることで、ペレットの保存性が向上し、表面の微粉が減少する。.

5.3 キャパシティ・シナリオの例

• 家庭用：小型ペレットミル1台（モーター2～6kW）、生産量20～60kg/h。.

• ファームレベル：クラッシャーとドライヤーの小型統合ライン、出力100-300kg/h。.

• マイクロコマーシャル：基本的な自動化を備えたツインマシンライン、生産量300-800kg/h。.

6.性能指標、ペレット品質指標、試験方法

ペレットの評価には客観的な指標が必要である：

• かさ密度（kg/m³）：密度が高いほど、輸送効率と燃焼時間が向上する。.

• 耐久性または耐摩耗性：タンブリング試験により測定。.

• 水分含量（%）：水分が低いほど保存安定性が向上する。.

• 発熱量（MJ/kg）：樹種と添加物により異なる。一般的な木質ペレットの発熱量は、多くの広葉樹で16～19 MJ/kg。.

• 灰分（%）：燃焼後の残渣。.

• ペレットの気孔率と断片化：燃焼速度とハンドリングロスに関係する。.

現場での簡単な試験には、計量容器に充填して嵩密度を測定する方法や、小型の回転ドラムやジャーを使用して取り扱いをシミュレートする耐久性試験などがある。正式な報告については、ENplusやASTMペレット規格のような試験所規格が、耐久性と灰分の試験方法を詳述している。.

7.設置、試運転、およびオペレーター・トレーニングのチェックリスト

7.1 小型スクリューペレットユニットの設置チェックリスト

• 強固で水平な基礎または床支持、推奨される場合はボルトダウンポイント

• 適切な電源サイズと保護；モータースタータのタイプをチェックする。

• Vベルト、チェーン、ギアボックスのカップリングのアライメント確認

• ホッパー供給ジオメトリーとガードの設置

• 排気、換気、粉塵対策の実施

7.2 コミッショニングのステップ

1. モーターとギアボックスを空運転し、回転とベアリングを確認する。.

2. 準備したおがくずを少量与え、トルク、温度、煙や臭いを監視する。.

3. スクリューの回転数と送り速度を調整し、安定した押し出しと希望のペレット密度を達成する。.

4. ペレットの長さを均一にするために、カッターの速度と位置を微調整できます。.

5. 基準性能（処理能力、モーター電流、ペレット密度、騒音レベル）を記録する。.

7.3 オペレーター・トレーニングの要点

オペレーターは、安全な給餌方法、日常的な潤滑ポイント、ダイやカッタ ー部品の交換方法、緊急停止手順を学ぶべきである。致命的な損傷を防ぐため、金属検出と除去の方針を強調する。.

8.定期メンテナンス、消耗部品、一般的な故障とその緩和策

8.1 主要摩耗部品

• スクリューシャフトとフライト： 研磨粒子との接触により、プロファイルが摩耗する。.

• バレルまたは成形室ライナー：硬度と靭性のトレードオフ。.

• ダイプレート：時間の経過とともに穴が開き、ペレットの直径や公差が変化する。.

• カッターと剪断刃：定期的な研ぎ、または交換が必要。.

8.2 予防保守スケジュール

8.3 よくある不具合と是正処置

• 過度の振動：ローターのバランスと送り 分配をチェックし、ベアリングを点検す る。.

• ペレット密度が低い：水分と粒子径を測定し、スクリューピッチまたは供給量を調整する。.

• 金型の過熱：供給量を減らすか、バレルに冷却装置を取り付ける。.

• 急速な金型の摩耗：汚染物質の検査、マグネットセパレーターの設置、スクリーニングの改善。.

9.経済学：資本、運転コスト、処理能力シナリオ、投資利益率

9.1 小規模ラインの資本コスト構成要素

• ペレット機：1,000～20,000ドル（モデルと原産地による）。.

• 粉砕機/ハンマーミル：500～6,000 USD.

• 乾燥機（必要な場合）：技術および容量により2,000～25,000米ドル。.

• コンベヤー、選別、保管：500～8,000米ドル.

• 設置および試運転：500～5,000米ドル。.

価格は、サプライヤー、カスタム・オプション、原産国、および出荷によって異なります。一部の小型輸入ユニットには、このばらつきを反映したFOB価格帯が記載されています。.

9.2 営業コスト要因

• エネルギー消費：モーターおよび補助装置の電気、またはエンジン／乾燥機の燃料。.

• 労働力：小規模ラインではオペレーター1人、連続プラントでは追加スタッフ。.

• 摩耗部品：ダイとカッターの交換間隔は、原料の清浄度によって異なる。.

• 消耗品：潤滑油、ふるい、袋、パレット用品。.

9.3 単純な投資回収シナリオ（例）

小型ユニットで200kg/日（250日/年稼動）＝50トン/年を生産すると仮定する。ペレットの卸値が150米ドル/トン、運転コスト控除後の純マージンが70米ドル/トンとすると、年間純収入は3,500米ドル。資本コストを8,000米ドルとすると、変動コストとスケールアップの可能性を考慮すると、単純投資回収期間はおよそ2年以上となる。実際のプロジェクトの実現可能性には、現地の燃料価格、補助金、おがくずの代替用途を含める必要がある。.

これらの数字は例示である。バイヤーは、現地の原材料の入手可能性と市場の需要に合わせた詳細なスプレッドシートを作成する必要がある。.

10.環境、規制、安全への配慮

10.1 排出ガスと大気の質

ペレット製造は、木粉や微粒子を発生させる可能性がある。密閉された加工ラインと基本的な集塵機は、作業員の暴露を減らす。ペレット燃焼の場合、排出は樹種、水分、灰分含有量に依存する。地域の規制は、乾燥機と粉砕機の排出規制を要求するかもしれない。.

10.2 火災および爆発の危険性

微細な木粉は、一定の濃度下で爆発性雰囲気を形成する。主な緩和策には、機器の接地と接着、乾燥材料の火花検出、蓄積を防ぐための定期的な家事、製造エリアでの裸火の回避などがある。.

10.3 廃棄物および灰の管理

燃焼による灰分と選別による微粉は、家畜の敷料や園芸用改良材にリサイクルするか、地域の規制に従って埋め立て処分することができる。廃棄物処理法を遵守すること。.

10.4 規格と認証

木質ペレットのENplusのような認証プログラムでは、水分、微粉、灰分に関する要件を定めている。より広範な市場を目指す小規模生産者は、買い手の仕様や、該当する場合は地域の基準を満たすよう、製品を試験する必要がある。.

11.トラブルシューティングマトリックス（一般的な問題と対処法）

表3：トラブルシューティングのクイックリファレンス

これらの修正は実用的なものであり、訓練を受けたオペレーターが迅速に適用できるよう意図されている。定期的な監視とロギングにより、再発を抑えることができます。.

12.長期信頼操業のための実践的なヒント

1. 処理能力、モーター電流、ペレット品質、アラームを記録する日誌を導入する。トレンドデータから、進行の遅い故障が明らかになる。.

2. ペレタイザーの前に小型のマグネットトラップを使用し、作業場の廃棄物からスタッド、削りくず、釘を取り除く。.

3. 最も一般的なペレット径のダイプレートとカッターの予備を少量ストックしておく。.

4. 機動性を重視するなら、クイック・カップリング・マウントと屋外保管用の保護カバーが付いたエンジン駆動モデルを選ぼう。.

5. 連続生産に踏み切る前に、新しい原料を小規模で試用する。樹種の違いは発熱量や灰分に影響する。.

13.調達仕様書チェックリスト例

見積もりを依頼する際には、以下の項目を含めること：

• 目標処理量（kg/hおよび年間トン）

• ペレットの直径と長さの許容誤差

• 主原料と予想される水分範囲

• 電源の詳細（電圧、位相、現場での利用可能性）

• 駆動方式（電気、ディーゼル、ガソリン、PTO）

• 必要な付属品（クラッシャー、ドライヤー、コンベヤー、スクリーニング、クーラー）

• 保証とスペア部品のリードタイム

• ペレットの品質に関する認証と試験

これらの項目を含めることで、ベンダーの比較を迅速化し、スコープの誤解を減らすことができる。.

14.付録：ミニプラントの部品表例（200kg/hのサンプル）

表4：機材リストと予算範囲の例（概算）

価格はメーカーや地域によって大きく異なる。小規模生産者は、キャッシュフローを管理するために、機器の購入を段階的に行うことができる。.

15.よくある質問（FAQ）

1.暖房用ペレットの口径は？
家庭用ストーブの一般的な直径は6mmか8mmです。直径が小さいほど着火しやすく、小さなオーガーをスムーズに通過させることができます。.

2.スクリュー式ペレットマシンはガソリンエンジンで運転できますか？
はい。多くのメーカーが、オフグリッド用にガソリンまたはディーゼル駆動のバリエーションを提供している。適切なRPMカップリングと燃料供給ロジスティクスが整っていることを確認してください。.

3.ダイスはどのくらいの頻度で交換が必要ですか？
サービス間隔は、原料の清浄度と運転時間によって異なる。小規模な事業所の典型的な交換は、数百時間から数千時間の運転時間である。ペレットの直径をモニターし、許容誤差が変化したら交換してください。.

4.小型機械で作られたペレットは商業規格を満たしているか？
小規模生産者でも、水分、粒度、灰分、耐久性を管理すれば、ENplusなどの規格を満たすことができる。市販の前に、認定試験所での試験が推奨される。.

5.ペレット化前のおがくずの理想的な水分量は？
スクリュー押出しユニットでは、多くの樹種で12～15％近くを目安にする。この範囲であれば、過剰な乾燥コストをかけることなく、リグニンの軟化と圧縮が可能です。.

6.農業廃棄物とおがくずを混ぜてペレット化できますか？
はい。多くの小型ペレタイザーは混合バイオマスを扱うが、混合材料は灰分や燃焼特性を変化させる。事前混合とテスト運転が賢明である。.

7.小規模事業者はどのような安全対策を講じなければなりませんか？
防塵管理、接地、乾燥機の火花検出、定期的なハウスキーピング、緊急停止を実施する。火災対応とロックアウト・タグアウトの手順についてスタッフを訓練する。.

8.製造後、ペレットが埃っぽいのはなぜですか？
考えられる原因は、圧縮不足、微粉の多さ、水分の不適切さなどである。過大な粒子を再粉砕し、供給速度を調整し、適切な水分ウィンドウに到達するために材料の焼戻しを検討してください。.

9.小型スクリューペレット機のエネルギー効率は？
効率は様々である。クラッシャー、乾燥機、特定の機械にもよるが、小規模な装置では一般的に、補助装置を含めてトン当たり20～100kWhを消費する。水分と粒子径を最適化することで、エネルギー使用量を削減できる。.

10.中空ペレットは望ましいか？
中空芯のペレットは、スクリュー押出しダイの一部で製造され、着火が早く、素早い燃焼が必要な場合に好まれることがある。中空芯は、ペレットあたりの質量を減らし、燃焼プロファイルを変える。中空芯はペレットあたりの質量を減らし、燃焼プロファイルを変える。.

16.閉会の辞

小型のスクリュー式ペレット製造機は、木材残渣を有用で保存可能な燃料製品に変えるための身近な手段である。機動性、簡単なセットアップ、控えめな資本が優先される場合に優れている。良い結果を得るためには、原料の準備、機械の選択、予防的メンテナンスに細心の注意を払う必要がある。保守的な安全対策を施し、処理量の目標に適した機種を選択することで、小規模な事業者でも暖房用や地元での販売用に信頼性の高いペレットを供給することができる。.