Производство древесного угля как перспективный бизнес: технология, оборудование, рентабельность

Содержание

Древесный уголь является экологически чистым и достаточно эффективным видом топлива: при его использовании атмосфера не загрязняется дымом, а скорость приготовления пищи высокая. Спектр применения этого материала достаточно обширен: помимо бытового использования, уголь применяют в металлургии, химической промышленности, как изоляционный материал при строительстве зданий и даже как кормовую добавку для животных. Бизнес по производству древесного угля – источник хорошего дохода. По статистике, одни только кафе/рестораны за сезон используют порядка 4 тонн угля. И это не учитывая отдыхающих на пикниках, рыбалке и т.д. При этом входной порог в данный бизнес сравнительно низкий: производство простое, стартовый капитал умеренный.

image

Виды древесного угля

Древесный уголь бывает 3-х видов:

  1. черный – в его основе лежат мягкие породы дерева (липа, осина и т.д.);
  2. белый – произведен из твердых пород (береза, дуб и пр.);
  3. красный – изготавливается посредством углежжения из хвойных пород.

Примерный расход для получения 1 тонны древесного угля – от 7 до 12 куб.м сырья в зависимости от породы. Например, при использовании березы потребуется меньше всего дров (7-8 кубометров), а если применять мягколиственную породу, то придется запастись не менее чем 11-12 кубометрами.

Кроме того, в соответствии с ГОСТом выделяются сорта: А, Б и В. На сорт влияет плотность угля, массовая доля золы, воды, влажность и т.д.

image

Сфера применения

Древесный уголь имеет широкий спектр применения. Наибольшая популярность – бытовое использование, в частности – приготовление пищи: шашлыки, барбекю и т.д. Также уголь активно используется в домашних каминах.

Однако кроме бытового использования, для него характерно и промышленное применение. Например, он может использоваться в качестве восстановителя, задействован при выплавке металлов, применяется для очистки воды. Он позволяет очистить промышленные стоки, снизить негативное воздействие от газовых выбросов предприятий. Угольные фильтры используются в противогазах (бытовые, военные), где уголь является улавливателем вредных газообразных смесей. Характерно для угля и медицинское применение – для нейтрализации последствий отравлений.

Также древесный уголь получил широкое распространение в сельском хозяйстве. Он может использоваться как дополнительная подкормка для КРС, свиней, птицы. Также он является составной частью удобрений, вносимых в землю для борьбы со многими заболеваниями.

Все это в совокупности делает древесный уголь востребованным сырьем. А значит, компания, занимающаяся изготовлением древесного угля, располагает широким рынком для реализации своей продукции.

Технология производства

В производстве угля лежит процесс пиролиза – древесина прожигается в бескислородной среде. Для этого применяют специальную углевыжигательную печь. Она может быть мобильной или стационарной. Печь состоит из камеры, в которой производится выжигание и сушка. Когда уголь сгорает, парогазы переходят в топку с последующим сжиганием, что дает дополнительное тепло.

Процесс изготовления угля имеет следующий вид: древесина помещается в загрузочный бункер, включается печь, происходит пиролиз. После того, как уголь выгорит и высохнет (фиксируется специальными датчиками), его необходимо выгрузить и остудить. Наконец, его остается раздробить или брикетировать, расфасовать по мешкам и упаковать.

В качестве сырья можно использовать не только обычную древесину (которая стоит достаточно дорого), но и различные древесные отходы – пни, сучья, бракованные пиломатериалы, отходы мебельного производства, иногда даже используются опилки и торф. Идеальными будут деловые контакты с местными лесозаготовительными компаниями, которые могут быть надежными поставщиками.

Бизнес-план

Регистрация бизнеса

Прежде чем приступить к выбору и подготовке производственного цеха, его техническому оснащению и найму сотрудников, весь бизнес должен быть официально зарегистрирован. Руководитель вправе выбрать несколько форм предпринимательской активности. Но в данном случае, учитывая сравнительно низкую капиталоемкость и минимум рисков, оптимальным вариантом будет только ИП.

Будучи индивидуальным предпринимателем, собственник:

  • сэкономит на регистрации бизнеса (800 рублей – стоимость госпошлины против 4 000 рублей и уставного капитала 10 000 рублей для ООО);
  • сэкономит на сопровождении бизнеса (бухгалтерский учет для ИП не обязателен, достаточно ведения книги учета доходов и расходов);
  • сможет с легкостью выводить прибыль со счета ИП на личные нужды.

Выбор местоположения

После того как будет покончено со всеми юридическими формальностями, можно приступить к выбору местоположения будущей мастерской. Несмотря на то, что производство древесного угля с позиции экологии не является вредным, рекомендуется разместить цех за пределами населенного пункта (или на окраине), где до жилых домов будет более 300 м. Идеальный вариант – поблизости от лесозаготовительных или деревообрабатывающих предприятий. Это выгодно не только с точки зрения аренды (цена за 1 кв.м крайне низкая), но и с позиции логистики (доставка сырья обойдется намного дешевле).

Производственный цех должен располагаться на территории около 200 кв.м. Непосредственно производство (углевыжигательная печь) размещается под открытым небом. На свободной территории необходимо построить 3 помещения: склад сырья (площадь – 60 кв.м.), склад готовой продукции (60 кв.м.) и бытовку для сотрудников (20 кв.м). Стоимость аренды земли за чертой города – около 30 000 рублей за сотку в год. Соответственно, ежемесячный арендный платеж составит 5 000 рублей.

Для строительства складов можно обратиться в специализированные компании. Быстровозводимое здание складского типа под ключ обойдется примерно в 3 000 рублей за 1 кв.м. Соответственно, для строительства складов придется потратить 360 000 рублей. Утепленное помещение для персонала обойдется как минимум в 6 000 рублей за 1 кв.м. – итого, 120 000 рублей. Таким образом, строительные работы на участке обойдутся в 480 000 рублей. Если бюджет ограниченный, вместо строительства полноценных складов можно воспользоваться самостоятельно возведенными навесами. Расходные материалы и работа строителей обойдется в десятки раз дешевле.

Закупка оборудования

Вся производственная площадь условно делится на 3 сегмента – офисное помещение (бытовка), складские помещения и непосредственно производственный участок. Каждую из этих зон необходимо укомплектовать всем необходимым оборудованием.

Для обустройства офиса потребуется:

  1. стол – 10 000 рублей;
  2. стулья (2 шт.) – 5 000 рублей;
  3. шкаф для документов – 10 000 рублей;
  4. вешалка – 1 000 рублей;
  5. ПК и оргтехника (принтер, сканер) – 50 000 рублей;
  6. рабочий телефон – 5 000 рублей;
  7. канцтовары – 4 000 рублей;
  8. электрогенератор – 30 000 рублей.

Итого: 115 000 рублей. Электрогенератор требуется для работы всего электрооборудования в офисе и освещения всей территории. Предполагаемый расход топлива для его работы – 5 000 рублей в месяц.

Складские помещения практически не нуждаются в обустройстве. Сырье, как и готовая продукция, будут храниться без использования стеллажей. Необходимо пробрести только ручной инструмент и хозяйственный инвентарь (лопаты, ведра, топоры и пр.). Это обойдется примерно в 15 000 рублей.

Чтобы укомплектовать производственный цех по изготовлению древесного угля, потребуется:

  1. углевыжигательная печь – 180 000 рублей;
  2. дровокольный станок – 30 000 рублей;
  3. бензопила – 10 000 рублей;
  4. напольные весы – 10 000 рублей;
  5. упаковочная машина – 50 000 рублей.

Итого: 280 000 рублей.

Таким образом, закупка всего необходимо оборудования обойдется в 410 000 рублей.

Набор персонала

Для обслуживания цеха по изготовлению древесного угля потребуется:

1) Руководитель. В его обязанности входит общее руководство организацией, контроль над сотрудниками, поиск поставщиков и рынков сбыта продукции, заключение контрактов и т.д. Эту роль на себя может взять сам индивидуальный предприниматель в целях экономии бюджета. Однако это не исключает его обязательств уплаты фиксированных взносов в ФОМС и ОПС в размере 32 385 рублей/год или 2 699 рублей в месяц.

2) Разнорабочие. Требуются для выполнения всей основной работы: загрузка печей, контроль их работы, складирование готовой продукции и пр. Требований к соискателям нет. Заработная плата – 15 000 рублей в месяц. Требуется 2 сотрудника.

Таким образом, на оплату труда ежемесячно потребуется 32 699 рублей. Однако учитывая обязанность работодателя уплачивать взносы в пенсионный, медицинский и страховой фонды за нанятых сотрудников, фонд оплаты труда увеличивается на 30%. Соответственно, расходы на персонал составят 41 699 рублей в месяц.

Примерный расчет расходов на открытие и сопровождение бизнеса

Произведем предварительный расчет затрат на открытие и сопровождение бизнеса. Первоначальные инвестиции включают в себя:

  1. регистрация ИП – 800 рублей;
  2. строительные работы на участке – 480 000 рублей;
  3. закупка оборудования – 410 000 рублей.

Итого: 890 800 рублей.

Ежемесячные расходы включают в себя:

  1. арендная плата за участок – 5 000 рублей;
  2. расход топлива для электрогенератора – 5 000 рублей;
  3. заработная плата персонала и отчисления – 41 699 рублей.

Итого: 51 699 рублей в месяц.

Доходы и прибыль организации

Доход организации складывается из стоимости продажи изготовленного и упакованного древесного угля оптовым закупщикам и частным клиентам. Стоимость сырья, используемого при изготовлении угля, составляет примерно 1 500 рублей за 1 куб.м. Для изготовления 1 тонны угля требуется в среднем 9 кубометров древесины. Соответственно, себестоимость 1 кг угля – 13,5 рублей. Стоимость продажи – 20 рублей/кг. Учитывая расходы на упаковку (примерно 1,5 рубля на 1 кг угля), с продажи 1 кг угля валовая прибыль составляет 5 рублей.

Для достижения безубыточности компания должна ежемесячно производить и реализовывать не менее 10 340 кг угля. Производственные мощности позволяют в месяц изготавливать 30 тонн древесного угля. Выручка с оптовой продажи угля составит 600 000 рублей. За вычетом стоимости сырья и упаковочных материалов (450 000 рублей) ежемесячных расходов (51 699 рублей) и налогов (по УСН – 15% «доходы минус расходы»), чистая прибыль составит примерно 83 500 рублей в месяц. Это позволит окупить стартовые капиталовложения в течение 11 месяцев. В дальнейшем, при налаживании прочных связей с закупщиками, можно задуматься о расширении производства, покупки более мощных печей, что позволит ежемесячно изготавливать большие объемы угля.

Производство угля древесного типа на сегодняшний день достигло больших высот. Подобная продукция послужила началом развития цивилизации. В настоящее время имеется большой ассортимент установок, которые могут быть использованы по назначению. Выбор оборудования для производства древесного угля должен быть основательным.

Нюансы, о которых надо знать

Следует отметить, что практически любая современная технология, которая используется для производства материалов, является экологически чистой. Кроме того, новое оборудование является энергетически эффективным решением. Ежегодно с его помощью выпускается порядка 10 миллионов тонн древесного угля.

В качестве материала для производства применяются разнообразные отходы, которые поступают с лесопилок. Также может быть использована цельная древесина. Аппаратура, которая необходима для производства угля, не нуждается в особом уходе. Необходимо нанять около трех человек, которые будут работать с приборами по сменам.

Какие виды аппаратуры имеются?

Выбор оборудования для производства древесного угля нередко осложняется в связи с наличием разных вариантов. Можно выделить следующие группы устройств:

1. Передвижные установки.

2. Стационарные технологии.

3. Вспомогательную аппаратуру.

Мобильные и стационарные устройства друг от друга отличаются только тем, что во втором случае аппаратуру нельзя будет перенести на другое место. Следует также отметить, что довольно часто в установке имеется сочетание функций сушки и пиролиза.

Монтаж

Сделав выбор в пользу подходящего типа оборудования, надо основательно подойти к процедуре монтажа. Установка аппаратуры должна отвечать требованиям ГОСТа. Кроме того, приборы должны быть полностью безопасными с экологической точки зрения, так как в печах происходит сжигание не только отходов, но и остатков углерода. Для того чтобы обслуживать установку, не надо нанимать квалифицированных рабочих. Это дело не отличается особой сложностью.

Использование печи для производства

Оборудование, которое необходимо для производства угля древесного типа, может быть классифицировано по стоимости, а также по объему продукции, вырабатываемой за один месяц. Современная ретортная печь для производства древесного угля достаточно сильно отличается по внешнему оформлению от той, которая использовалась ранее.

На данный момент в деле, которое связано с производством угля, распространены разнообразные печи. Отличия базируются на способе подачи теплоносителя на древесину. При этом получается избежать контакта с топочным газом. Другими словами, древесная продукция располагается в отдельной камере.

Сырье прогревается непосредственно от стенок, которые, в свою очередь, достигают нужной температуры с помощью теплоносителя. Имеется такая ретортная печь для производства древесного угля, в которой дымовые массы выходят непосредственно через дерево.

Процедура подачи сырья происходит через активационный и загрузочный бункер. Для этого стоит воспользоваться вагонетками. Загрузка может быть как ручной, так и автоматической — с использованием специального транспортера или колуна механического типа. В тот момент, когда древесина полностью загружена, вагонетки отправляются в специальную камеру, в которой происходит сушка-пиролиз.

Следует отметить и тот факт, что камеры, которые имеют некоторые отдельные печи для производства древесного угля, способны размещать порядка трех вагонеток одновременно. Когда температурный датчик станет показывать, что древесина уже полностью сухая, оставшиеся газы направятся в специальную камеру для очистки. Они будут сожжены без какой-либо дополнительной поддержки.

Для того чтобы увеличить производительность печи для производства древесного угля, предусмотрен специальный процесс. Он подразумевает отправку оставшегося тепла от пиролизной камеры в камеру для сушки. Затем эти отсеки меняются своими ролями. Другими словами, камера для сушки становится пиролизной, в то время как другой отсек переводится в режим сушки.

В результате всего этого вагонетки выходят из камер с уже готовым углем. Впоследствии они размещаются в отдельных боксах для охлаждения. После проведения процедуры сушки в камере может образовываться конденсат. Для его вывода используются специальные патрубки.

Основные стадии производства

Углевыжигательные печи для производства угля обеспечивают условия для пиролиза. Данный процесс делится на следующие основные этапы:

1. Сушка при температуре от 120 до 150 градусов. При этом происходит выделение воды.

2. Начало процесса разложения. Это осуществляется при температуре от 150 до 275 градусов. При этом выделяются углекислый газ и уксусная кислота.

3. Образовываются и испаряются основные продукты разложения. Все это происходит при температуре от 275 до 450 градусов. При этом наблюдается выделение эфиров, углеводородов, уксусной кислоты, угарного газа и прочего.

4. Происходит прокаливание древесного остатка при температуре от 450 до 550 градусов. Начинается выделение тяжелой смолы, углеводородов и т.п.

Все стадии сопровождаются подводом тепла.

Состав готового материала

Уголь, который получается в результате всех вышеперечисленных обработок, имеет в своем составе нелетучий углерод. Его доля составляет порядка 78%. Зольность находится на уровне примерно 2,5%. Влажность не превышает шести процентов.

Углевыжигательные печи для производства древесного угля способны обеспечить переработку длинномерных, а также короткомерных отходов, которые поступают с лесопилок. Примерно с 75 кубических метров березы в месяц выходит порядка 7,5 тонн древесного угля.

Основные расходы

Для того чтобы наладить производство, потребуется произвести некоторые операции. Надо заказать оборудование для одной углевыжигательной печи. На этом этапе предстоят следующие расходы:

1. Приобретение печи обойдется примерно в 300 тысяч рублей.

2. На строительные работы потребуется потратить около 30 тысяч рублей.

3. На установку оборудования необходимо около 30 тысяч рублей.

4. На доставку аппаратуры до места монтажа уйдет порядка 50 тысяч рублей.

Оборотные средства

Какой объем оборотных средств ожидает начинающих и опытных предпринимателей, которые решили заняться подобной деятельностью?

1. Расходы на транспорт составят около 30 тысяч рублей в месяц.

2. Для того чтобы выплатить заработную плату сотрудникам надо будет потратить порядка 20 тысяч рублей в месяц.

3. На закупку сырья уйдет около 38 тысяч рублей в месяц. Речь идет о березе.

4. На закупку материала для упаковки уйдет около 4 тысяч рублей.

В результате в месяц предприниматель будет сталкиваться с расходами, размер которых составит порядка 100 тысяч рублей. Для того чтобы создать цех для производства угля потребуется потратить около 375 тысяч рублей. В итоге минимальная величина затрат на организацию своего собственного бизнеса по производству угля составит порядка 475 тысяч рублей.

Запуск домашнего производства

Если денег на организацию более масштабного производства нет, то можно на начальном этапе обойтись малыми потерями. Понадобится только бочка для производства древесного угля. В нее укладывается материал. После этого надо сделать так, чтобы в емкости не осталось воздуха. И именно при таком условии будет происходить получение материала. Можно также выкопать яму, под которой потом потребуется сделать топочный приямок. Таким образом, предпринимателем будет освоена технология производства древесного угля в домашних условиях.

Когда затраты полностью окупятся?

Себестоимость той продукции, которая будет произведена, в среднем составляет порядка 12 рублей за один килограмм. Оптовая продажа угля происходит по 15 рублей за килограмм. Прибыль с одного килограмма реализованной продукции, таким образом, достигает трех рублей.

То, что будет направляться на погашение вложенных средств, составит около полутора рублей с килограмма. Следовательно, предприниматель получит прибыль в 1.5 руб. за один килограмм. Можно сделать вывод о том, что срок окупаемости предпринимательской деятельности по производству угля составляет порядка 36 месяцев.

Заключение

Состоящий практически на 100% из углерода – древесный уголь, известен также как безопасный для окружающей среды и эффективный вид топлива, не портящий воздух ядовитыми парами и очень удобный при быстром приготовлении пищи. Наряду с использованием в хозяйстве, древесный уголь применяется и в промышленности. На нем работают целые металлургические и химические комплексы. Также он применяется в строительстве в качестве удобного изоляционного материала. Фермеры же используют его в качестве добавки к корму для скота.

Здесь мы поговорим про производство древесного угля, оборудование для его изготовления, технологию.

Виды

Древесный уголь подразделяется на несколько видов:

  • Черный – получают при обжиге мягких пород древесины (осина, тополь, ольха и др.);
  • Белый – получают при обжиге твердых пород древесины (граб, береза, дуб и др.);
  • Красный – получают методом мягкого обжига в основном из хвойных пород деревьев.

В соответствии с ГОСТом 7657-84 уголь по качеству делят на три сорта: А, Б и В (см. видео ниже).

Основные покупатели

Учитывая высокую потребность, производство и продажа готового угля может превратиться в респектабельный бизнес с весьма высоким процентом доходности. Одни только объекты общественного питания за один сезон потребляют более четырех миллионов тонн древесного угля. Если добавить к этому остальные предприятия и объекты жизнедеятельности (школы, детские сады, ВУЗы, и т.д.), а также частное потребление (охота, рыбалка, дачные хозяйства), то получится и вовсе гигантская цифра. При этом необходимо учесть, что данная форма бизнеса не требует каких-либо высокотехнологических и затратных форм производства.

Оборудование для производства

В качестве оборудования для производства древесного угля используется следующее:

  • Углевыжигательная печь (от 100 тысяч рублей);
  • Весы (от 5 тысяч рублей);
  • Генератор электроэнергии (20 тысяч рублей);
  • Бензопилы (от 5 тысяч рублей);
  • Гидравлическое устройство для колки дров (от 55 рублей/штука).

Под обустройство печи для изготовления древесного угля необходим открытый и ровный участок. Площадь комплекса с учетом складских помещений составит около 200 кв.м.

Технология производства

В качестве сырья для производства угля товарного вида вам потребуется древесина (цена от 1000 до 1800 рублей/м3) и мешки для расфасовки (цена от 7 до 11 рублей/штука).

Основой при производстве древесного угля является процесс пиролиза (специальный процесс обжига древесины без доступа кислорода). Для этих целей используются мобильные и стационарные углевыжигательные печи, также называемые ретортными. Подобные печи состоят из специальных камер в которых производятся операции обжига и сушки исходного сырья. Основной принцип работы заключается в том, что выделяемые при горении угля пары и газы перетекают в топку, где и сжигаются, обеспечивая процесс дополнительным теплом.

Подробное видео технологии изготовления древесного угля:

Действие проистекает в следующем порядке: доставленная для этих целей древесина помещается в особую загрузочную камеру. После получения от датчиков соответствующего сигнала о выгорании и сушке угля, он выгружается и оставляется для остывания. Затем конечный продукт подвергается дроблению на мелкие кусочки, расфасовке по бумажным или полиэтиленовым мешкам и пакетам. Степень дробления зависит от предназначения данной партии. Уголь, предназначенный для использования в быту, дробится на более мелкие кусочки. Для промышленных предприятий соответственно дробление более крупное.

При изготовлении угля, в качестве исходного сырья могут использоваться любые древесные отходы – пни, сучья, отходы бумажной и мебельной промышленности. Зачастую устанавливаются контакты с работниками местными лесных хозяйств, которые производят ежегодные заготовки леса. Могут также использоваться торф и опилки. Трата сырья на тонну конечного продукта примерно таковы: березовая древесина – 7-8 куб.м, мягкие сорта древесины – 11-12 куб. м.

Мощности для производства древесного угля рекомендуется располагать на загородных территориях. Оптимальное количество работников примерно 2-3 человека. Для обслуживания оборудования высококвалифицированный персонал не требуется. Кроме рабочих понадобятся также сторож, бухгалтер и управляющий.

Читайте также—> Сферы: Производство Рубрика: Бизнес-идеи с вложениями

Древесный уголь – продукция, образующаяся в результате термической обработки древесины. Этот материал обладает высокой пористостью и содержит большое количество углерода. Он легко вступает в реакцию горения с выделением тепловой энергии, обладает высоким КПД и безопасностью для здоровья человека. Данная продукция является экологически чистым источником топлива и активно используется в быту или промышленности.

image

Что такое древесный уголь

Уголь древесный является микропористым углеродистым продуктом. Химический состав материала представлен следующими элементами:

  • углерод: от 80 до 90%;
  • кислород: от 5 до 15%;
  • фосфор: от 0,01 до 0,03%;
  • водород: от 4 до 5%;
  • зола: от 1 до 3%;
  • летучие вещества (азот, сера): от 7 до 20%.

Химическая формула показывает, что этот материал имеет схожую с каменным углем структуру. Но в нем присутствует небольшое число элементов, не участвующих в реакциях горения. Процентное содержание различных веществ может изменяться при наличии влаги.

Получение древесного угля осуществляется посредством термообработки древесины. В химии этот процесс называется пиролизом. В процессе повышения температуры древесины большая часть влаги испаряется. При горении уменьшается процентное содержание фосфора, углерода и кислорода. В промышленных условиях данный продукт получают при помощи специального технического оборудования, что позволяет сохранять химический состав вещества.

Виды и сорта древесного угля

Выделяют 3 основные разновидности древесного угля:

  1. Черный: в нем присутствует повышенное количество нелетучего углерода, воды и золы. Он отличается высокой плотностью и прочностью.Этот вид угля подразделяется на 2 сорта: первый и высший. Они различаются по физическим свойствам. Материал создается при термообработке древесины дуба, ясеня, клена, бука, березы, граба и вяза.
  2. Красный: отличается высоким процентным содержанием золы. Производится из хвойных деревьев: сосна, ель, кедр, лиственница или пихта. Он имеет 2 сорта: первый и второй.
  3. Белый: создается из твердой древесины дуба, ясеня, клена, бука, березы, граба и вяза. Он не подразделяется на дополнительные сорта, но обладает предельными параметрами качества, указанными в ГОСТ 7657-84.

image

Эта классификация активно применяется российскими производителями. Она определяет нюансы изготовления материала в соответствии с его физическими или химическими свойствами. Иностранные производители редко используют данные стандарты производства. Мировые лидеры по поставкам этого материала, располагающиеся на территории Латинской Америки в производстве применяют только эвкалипт, не указанный в мировых или государственных стандартах.

image

Древесный уголь представляет собой пористый материал с высоким содержанием углерода. Благодаря наличию пор он обладает сорбционными свойствами. Материал может поглощать ядовитые газы, воду и водяные пары. Благодаря наличию сорбционных свойств, вещество способно фильтровать спирты, аминокислоты и иные жидкие элементы.

Благодаря низкой зольности (до 3%), при горении данного вещества практически не образуются продукты сгорания, содержащие в себе различные химические элементы. По этой причине этот материал является одним из самых экологически чистых видов топлива и активно используется для приготовления пищевых продуктов в мангале, печи и ретортах.

Температура горения древесного угля равняется 1200—1300 °С, что позволяет применять это сырье при ковке металла в кузницах. Он располагает высокой теплопроводностью, что обеспечено низкой влажностью вещества. На этот показатель влияет температура горения древесного угля. Во время производства древесного угля своими руками или на промышленном оборудовании материал обугливается при нагревании до температуры горения. После окончания производственных циклов он приобретает блеск и синий оттенок.

image

Согласно ГОСТ 7657-84, это полезное ископаемое относится к малоопасным веществам (класс опасности: 4). Пыль, образующаяся во время горения материала, может оказать раздражающее воздействие на организм и вызвать заболевания органов дыхания. При неправильных условиях хранения и эксплуатации может загрязнять окружающую среду. Вещество обладает способностью к самовозгоранию.

Применение

Чаще всего древесный уголь используется в качестве органического топлива. При сгорании он выделяет большое количество теплоты, требуемой для приготовления мясных изделий в мангале для барбекю. Топливо для мангала образует стабильное пламя и не выделяет вредные газы в атмосферу во время горения. Также это полезное ископаемое применяется в быту для розжига домашних каминов. Этот материал не выделяет запахов и не загрязняет помещение.

Некоторые жители городов не знают, зачем нужен древесный уголь, если присутствуют альтернативные источники тепла. Преимуществом данного материала является его экологичность. Он не оказывает негативное воздействие на экологию или организм человека.

Существуют следующие сферы применения древесного угля в промышленных масштабах:

  1. Черная и цветная металлургия: уголь используется в качестве восстановителя что обусловлено большим содержанием углерода. Этот материал является одним из самых главных компонентов шихты, использующихся при выплавке чугуна и иных сплавов железа.
  2. Производство алюминия, чистого кремния для полупроводниковых устройств, стекол, хрустальных изделий, красок, пластмассовых полимеров и электродов.
  3. Сельское хозяйство: производство натуральных удобрений для культурных растений и кормовых смесей для рогатого скота и птиц.
  4. Приборостроение и полиграфическое производство: изготовление антикоррозийных порошков и смазок. В этих сферах применяется сырье из мягкой древесины. Смазочные материалы из этого вещества изготавливается при помощи смешивания угля с остаточной золой. Полученная смесь обрабатывается раствором из марганцевого калия и серной кислотой.
  5. Производство дымного пороха: используется продукт из древесины ольхи. Он легко воспламеняется, благодаря высокому содержанию углерода. Процентное содержание угля в дымном порохе составляет от 12% до 20%.
  6. Изготовление электроугольных изделий: во время технологического процесса полезное ископаемое смешивается с каменноугольной смолой. Данные детали применяются в двигателях, электрокарах и электровакуумном оборудовании.
  7. Фармацевтика и пищевая промышленность: производство активированного угля, предназначенного для удаления растворенных органических веществ. Он используется в качестве адсорбента на очистных станциях для фильтрации природных вод.

Применение древесного угля ограничено сроком годности материала. Он может храниться в течение 5 – 12 лет. Срок годности продукта зависит от условий хранения. Рекомендуется содержать материал в закрытых емкостях, под навесом. Хранить продукт необходимо при температуре 200 °С.

Технология процесса производства

В древности люди для изготовления угольного топлива использовали технологию углежжения. Они располагали дрова в специальных ямах и засыпали их землей, оставляя отверстия небольшого размера. После индустриальной революции процедура углежжения древесного угля стала проводиться при помощи автоматизированного оборудования, способного контролировать реакции карбонизации веществ и нагревания материала до температуры горения.

В промышленных условиях данный материал производится в небольшом количестве. Перед тем, как производить древесный уголь, нужно правильно выбрать сырье, приобрести специализированное оборудование и определить технологию изготовления. В промышленности используют 3 основных метода производства древесного угля:

  • сушка;
  • пиролиз;
  • прокалка.

Полученная продукция фасуется в мешки, брикетируется и маркируется. В ГОСТ 7657-84 описано, как делают древесный уголь на производстве. В нем приведено описание схем технологического процесса и указана точная информация о количестве температуры, требуемой для нагревания сырья.

image Древесный уголь можно производить в домашних условиях, образуя кустарное производство. Чаще всего в качестве места для изготовления этого сырья выбирается приусадебный участок. Перед тем, как делать древесный уголь, нужно обустроить помещение в соответствии с правилами безопасности, выбрать технологию изготовления и оценить перспективы развития бизнес-проекта.

Выбор сырья

Согласно ГОСТ 24260-80 “Сырье для пиролиза и углежжения”, при создании древесного угля требуется древесина твердолиственных деревьев. К этой группе относятся береза, ясень, бук, клен, вяз и дуб. Также при изготовлении применяют хвойные породы деревьев: ель, сосна пихта, лиственница и кедр. В наименьшей степени применяются мягколиственная древесина: груша, яблоня, слива и тополь.

image

Пиролиз

Пиролиз – химическая реакция разложения, заключающаяся в нагреве вещества при недостатке кислорода.В время горения происходит сухая перегонка древесины. Заготовки нагреваются до 300 °С. При пиролизе из сырья удаляется H2O, что приводит к обугливанию материала. При дальнейшей термообработке древесина превращается в топливо, процентное содержание углерода составляет 75%.

Прокалка

После завершения пиролиза продукт подвергается прокалке. Эта процедура необходима для отделения смол и ненужных газов. Прокалка происходит при температуре 550 °С. После этого вещество охлаждается до 80 °С. Охлаждение необходимо для предотвращения самовозгорания продукта при контакте с кислородом.

Оборудование для производства древесного угля

Для создания древесного угля требуются следующие приспособления:

  1. Пиролизная бочка: здесь осуществляется сухая перегонка сырья. Это устройство также используется в качестве утилизатора. При беспрерывном производстве сырья применяют стационарные пиролизные бочки, имеющие большие габариты.
  2. Вертикальная реторта: предназначена для воспроизведения химических реакций горения. Используется для сушки древесины.
  3. Дровокол: используется для заготовки и сортировки сырья. Его отличительной особенностью является высокий коэффициент полезного действия. Дровоколы устойчивы к воздействию трения.

image

При производстве угля также используется большое количество вспомогательного оборудования. В эту категорию входят автоматические линии фасовки, весовые дозаторы и сепараторы.

Как сделать в домашних условиях

Очень часто изготовлением древесного угля в домашних условиях занимаются люди, владеющими мастерскими по ковке металла. Домашнее биотопливо делается для бытовых нужд: приготовления пищи на мангале, заправки кузнечного горна. Перед тем, как сделать древесный уголь своими руками, необходимо выбрать способ изготовления и организовать производственные цехи, учитывая правила пожарной безопасности. Делать древесный уголь в домашних условиях можно при помощи подручных материалов. При этом часто не соблюдается технология изготовления материала. При производстве этого продукта используют ямы, бочки и печки. Перед тем, как самому сделать мастерскую по изготовлению угля, нужно оценить количество затрат и рентабельность бизнес-проекта.

В яме

Этот способ предполагает наличие ямы, расположенной на дальнем расстоянии от зданий. Ее глубина должна составлять не менее 150 см, ширина – 80 см. Для изготовления древесного угля в яме нужно разжечь костер из мелких веток. Его требуется поместить в яму. В костер забрасываются заготовки средних размеров. После сгорания дров яму необходимо накрыть настилом и оставить ее на несколько дней для охлаждения. Полученную продукцию можно извлечь в течение 2 дней.

В бочке

При изготовлении древесного угля в бочке необходимо использовать емкости из жаростойких материалов. Дно металлической бочки укрепляется кирпичами. Между ними располагается костер, на который кладутся деревянные заготовки. На скопление дров накладывается металлическая решетка, пропускающая тепло и пламя. Эта конструкция позволяет изготавливать в бочке несколько порций угля.

В печке

Изготовлять уголь можно в стандартной печке. Для этого заготовки нужно поместить дрова в топливный отсек и нагреть их до 550 °С. Необходимо дождаться момента, когда древесина приобретет красный оттенок. Полученное топливо извлекается при помощи щипцов, помещается в металлическую емкость и накрывается крышкой. После остывания продукт можно упаковывать в мешки и использовать в бытовых условиях.

Правила безопасности

При изготовлении угля важно, чтобы заготовки не контактировали с кислородом. В противном случае материал может воспламениться в процессе окисления. Во время технологического процесса необходимо утилизировать угольную пыль. Для транспортировки готовой продукции нужно применять стальные бочки или полипропиленовые мешки. В противном случае на материал могут попасть атмосферные осадки.

Маркировка продукции

image

Производство древесного угля как бизнес

Рекомендуется продавать уголь оптом. Покупателями могут являться супермаркеты, заправочные станции, кафе и рестораны, фабрики и иные промышленные организации. Для изготовления и экспорта продукции необходимо зарегистрировать предприятие в налоговых инстанциях, наладить поставку сырья, арендовать помещение и приобрести профессиональное оборудование. Стоимость открытия бизнеса составляет в среднем 2 000 000 руб. Оптовая цена 1 кг древесного угля равняется 100 руб. Мешок по 3 кг стоит не менее 270 руб. При продаже 20 т угля суммарная прибыль составляет 800 000 руб. Бизнес окупается в течение 6 месяцев.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий