Изготовление древесного угля. Как делают древесный уголь: особенности производства. Сфера применения древесного угля и его виды

Как делают древесный уголь: отличительные химико-физические свойства + 3 вида вещества + 8 сфер применения + технологические аспекты + производственные условия + учет затрат + 2 традиционных способа изготовления в домашних условиях.

Древесный уголь появился еще издревле. Он изготавливался по примитивным технологиям в небольших количествах, а сам процесс обременял и длился долго. Со временем, когда потребности в веществе возросли, многие задумались, как делают древесный уголь, и открыли собственное производство.

Сегодня используется более упрощенная методология, задействовано современное оборудование, внедрены новые разработки и накоплены знания, поэтому получить качественный материал проще.

Поскольку древесный уголь пользуется повышенным спросом, бизнес по его производству достаточно прибыльный и перспективный.

Отличительные свойства древесного угля

Под древесным углем, в соответствии с Госстандартом 7657-84, понимается твердое, пористое вещество, способное выделять при сгорании энергию. В составе материала по большей мере находится углерод.

Во многом древесный уголь напоминает каменный, т.к. основным элементом и того, и другого выступает углерод.

Оба вещества, по сути, делаются из древесины. Однако для каменного угля используется древесина, которая разлагалась в условиях ограниченного доступа кислорода несколько столетий. Древесный же уголь делают из древесины обугленной. Прежде ее частично сжигают при малом содержании кислорода.

Материал известен своей экологичностью. Он не загрязняет природу едким дымом при том, что является хорошим видом топлива.

Также вещество выступает адсорбентом. Пористая структура позволяет очищать воду, газы, спирт. Благодаря уникальным химическим и физическим свойствам, такой уголь склонен к самовозгоранию, обладая повышенной теплотворной способностью, практически не уступающей каменному.

Когда производители качественно делают древесную продукцию, на выходе получается черный уголь с явно просматривающимся блестящим, синим отливом. Если материал надломить, видно, что сохраняется структура древесной породы, а поверхность в трещинах. Благодаря ним определяют, сколько вещество подвергалось обугливанию.

По всему миру ежегодные объемы производства древесного угля достигают 9 млн. т. Лидером является Бразилия. На долю России приходится около 100 тыс. т. В страну импортируют продукцию из КНР, Белоруссии, Украины.

Первенство по потреблению принадлежит Японии (60 кг в год на одного гражданина), в странах Европы количество потребляемого угля на душу населения приблизительно равняется 20 кг. В РФ этот показатель составляет 100 гр.

Разновидности и применение древесного угля.

Уголь классифицируют на 3 вида:

• Красный , древесным сырьем которого выступают хвойные породы. Его производство достигается за счет мягкого углежжения.
• Черный , его делают из ивы, осины и других мягколиственных древесных пород.
• Белый , получаемый из дуба, бука, березы, ясеня, граба и т.п. Сначала процесс обугливания происходит при низких температурах, а потом происходит резкий скачок до 1000°С. У белого угля не сохраняется кора, в отличие от черного.

Древесный материал отличается широким применением в разных сферах народного хозяйства. Уголь делают для дальнейшего использования при создании чистых ферросплавов в цветной/черной металлургии.

Изделия из металла проходят цементацию углем, чтобы в результате насыщения углеродом, улучшить их свойства, предотвратить окисление. В большинстве своем уголь из древесины требуется предприятиям, изготавливающим сероуглерод, кристаллический кремний.

Кроме того, вещество делают для:

• химпромышленности (производство красочных растворов, искусственного волокна, стекла, ядохимикатов, пластика, фильтров, целлофана, антисептика);
• строительства (в качестве поглотителя влаги и неприятных запахов);
• электротехники (за счет радиационной стойкости и нетоксичности применяется в создании радиодеталей, электродов, проводников и т.д.);
• медицины (в виде таблеток, как лечебный препарат);
• сельского хозяйства , в частности животноводства (добавка к обычному рациону птиц, КРС и МРС, удобрение верхнего слоя земли);
• цветоводства (органический элемент терра прета);
• пищевой промышленности (пищевой краситель, который на упаковках продуктов можно найти под маркой Е153);
• косметической индустрии (один из компонентов средств, призванных обеспечивать уход за кожей лица, тела, волосяным покровом).

В Японии древесный продукт имеет еще более разнообразное назначение. Уголь используют при закладке фундамента, выпечке печенья, производстве зубных щеток, мыла. Наш народ привык пользоваться им в быту, как топливом и при приготовлении пищи.

Каким образом уголь из древесины делают на заводах: технологические аспекты

Уголь из древесины делают за счет пиролиза . Это процесс, заключающийся в сухой перегонке сырья. Другими словами, в ходе производства происходит под действием высоких температур (с ограничением либо вообще без кислорода) разложение органических углеродных соединений.

Для пиролиза используют ретортные печи (пиролизные котлы) стационарного или мобильного типа, в которых имеется пирометр, позволяющий регулировать температуру. В загрузочное пространство сырье помещается вручную либо автоматически.

Однако сначала древесину выгружают на отведенное для этого место, сортируют. Если древесное сырье закупается не измельченное, его колют на дрова.

1. На первой стадии производится сушка. Тогда температуру не поднимают больше 150°С.
2. Когда из древесного материала уходит лишняя влага, температуру повышают и переходят к следующему шагу. В верхней камере печи образуется жар. Под его действием сжигается древесина, возникает древесный газ, который движется к соплу для смешивания с вторичным воздухом. В результате этих процессов образуется выгоревший, сухой уголь.
3. Далее нужно совершить его прокалку. Таким образом, отделится смола и ненужные газы.
4. После древесный продукт выгружают и дают ему остыть.
5. Затем из него делают дробленную, .

Схема технологического процесса, протекающего за 16-20 часов, в ходе которого делают уголь, отображена на рисунке:

Сырьем служат:

• колоды;
• пеньки;
• ветки;
• корье;
• щепки;
• хлысты;
• отходы, получаемые при изготовлении мебели,
• поленья;
• опилки;
• заготовки дерева;
• капы;
• торф.

Закупка расходного материала организуется у лесничеств.

Чтобы изготовить 1 т угля, придется расходовать до 8 куб. м. березы. Если используются мягкие лиственные древесные породы, расход больше – до 12 куб. м. На заводах делают 3 марки угля: А, Б, В.

Правила безопасности при изготовлении древесного угля.

Согласно правилам безопасности, только произведенный уголь, объемы которого превышают 100 куб. дм, может самопроизвольно загореться. В силу этого необходимо принимать меры, предотвращающие самовозгорание.

Многие предприниматели, понимающие, как делают древесный уголь, увы, не соблюдают этих требований и не защищают продукцию от контакта с окислителем. Большой ошибкой также считается допущение скопления угольной пыли.

Когда работники делают древесный уголь, обязательно соблюдаются правила по охране труда Р О-00-97, ознакомиться с которыми вы можете здесь – https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/252437

Для транспортировки древесной продукции нужно эксплуатировать стальные бочки, крафтовые, бумажные, полипропиленовые мешки. Хранение угля происходит в складах закрытого типа, специальных бункерах, чтобы исключить попадание атмосферных осадков.

Доставка товара осуществляется насыпью или в упакованном виде с помощью грузовых автомобилей, крытых вагонов.

Необходимые условия для производства древесного угля

Делают древесный уголь, прежде создав для этого соответствующие условия:

• Во-первых, это помещение для цеха, расположенное за чертой города, открытый земельный участок, необходимый для котла. Площадь, учитывая отдельное помещение для склада, должна составлять не менее 200 кв. м.
• Во-вторых, требуется персонал, обычно 2-3 работника. Их нужно обеспечить рабочей формой (комбинезон, очки защитные, маска, перчатки). Помимо производственных рабочих нужно нанять бухгалтера, уборщицу, сторожа, менеджера по сбыту, водителя и несколько разнорабочих или грузчиков.
• В-третьих, оборудование.

Технологическое оснащение цеха, где делают древесный уголь, включает:

Установку, которой делают древесный уголь, нужно выбирать хорошую, тогда производство будет полноценным. Как её определить?

Не выбрасывает горелый удушливый запах в атмосферу. Он выделяется, но остается в топке, используемой для термического разложения следующей партии древесины и просушки. Также добротные ретортные печи минимизируют потери энергоресурса.

На рынке встречаются:

• габаритные комплексы стационарного типа, которые делают уголь в больших объемах;
• передвижные машины;
• вспомогательное оборудование.

На выбор оборудования существенное влияние оказывает планируемый объем производства и такие параметры:

Если процесс автоматизировать, компьютерная программа будет регулировать температуру в ретортах, сушильных камерах, задавать команды по внесению поправок, уменьшать ошибки работников, сократив их число, сообщать о наступлении следующей стадии производственного процесса.

На фото вы можете увидеть промышленную площадку и работающие ретортные печи. Их общая производительность достигает 20 бочек. В месяц это более 200 т древесного вещества (около 1,5 куб. сырья). Подобное оборудование окупается в течение 1-2 лет.

Еще одно важное условие для производства – это определенное количество сырья. Когда делают в месяц 25-30 т угля, расходуется в среднем 225-250 куб. м. древесины (в зависимости от породы). И еще дополнительно потребуется тара для фасовки.

Прямые и косвенные затраты на производство угля из древесины.

Древесный уголь делают при в размере не менее 1,5 млн. руб. Бизнес –направление весьма затратное. Больше всего денег придется потратить на мощное оборудование, цена которого в среднем составляет 800 тыс. руб .

Из установок отечественного производства обратите внимание на агрегаты «Заря». Хорошие показатели продемонстрировали также комплексы «Фантастика». Качественным делают древесный уголь печи ОД-30, ОД-60, цены на которые лежат в диапазоне 680-890 тыс. руб.

Рассчитывайте, что на аренду помещения и промплощадки может уйти около 200-400 тыс. руб. , расходы на покупку сырья обойдутся в 100 тыс. руб . Фонд оплаты труда и налоги выльются в 600 тыс. руб . Кроме того, учтите затраты на рекламу, транспорт – 50 тыс. руб . Оформление необходимых документов – около 10 тыс. руб. , коммунальные – 50 тыс. руб .

Итого, общая условная сумма начальных инвестиций, при которой делают древесную продукцию в массовом количестве, — 1,8 млн. руб.

Реализация 1 кг угля происходит по 18-35 руб. Чистая прибыль каждый месяц с производства 100 т готовой продукции составит 70-80 тыс. руб.

2 традиционных способа, как древесный уголь делают в домашних условиях

Простым дедовским методом делают древесный уголь в не таких масштабах, как при полноценном производстве. Поскольку стандартное оборудование для домашнего углежжения не подходит из-за громоздкости и дороговизны, многие приспособились к выжиганию сырья в ямах, бочках.

Первый способ.

Подразумевает изготовление угля в бочке. Этот метод более удобный, чем описанный ниже.

Делают древесное вещество в емкости объемом не менее 200 л. На дне бочки сверлят отверстие, чтобы врезать патрубок. К нему нужно присоединить пылесосный шланг, который будет подавать в зону горения первичный кислород. Металлическая емкость должна герметично закрываться, поэтому следует найти подходящую крышку.

Вспомогательным инструментом станет кочерга для перемешивания дров. Исполнителям необходимо подыскать стальной прут подлинней.

Древесный материал перед погружением в бочку обрабатывают, чтобы удалить кору. Она будет выделять много дыма, а выход с нее небольшой. Затем лесозаготовку пилят на поленья длиной 30 см.

Выкладываются дрова таким образом, чтобы плотно прилегать друг к другу. На дне резервуара делают небольшой огонь, после чего запускают пылесос. Обязательно нужно контролировать процесс, дабы вовремя закладывать очередную порцию.

Нельзя допускать превращение древесного угля в золу. В процессе работы заполнится вся бочка. Тогда ее плотно накрывают крышкой, выключают источник подачи воздуха, закрывают патрубок.

Остается дождаться, пока закончится углежжение. Емкость открывается исключительно при полном остывании ее стенок. Если встречаются необожженные чурки, их спокойно отправляют следующей партией.

Полученный уголь теперь пора просеять и расфасовать по мешкам.

Способы производства древесного угля.

Как делают древесный уголь? Основные этапы производства.

Второй способ.

Дно ее утаптывают, а вертикальные стены немного подчищают, так грунт не будет перемешиваться с древесиной. Разводится костер из сухих дров 30-40 см в длину. Постепенно люди, которые делают материал, должны подкладывать щепки, тонкие ветки.

Когда костер разгорится до нужной степени, можно приступать непосредственно к углежжению. Древесное сырье постепенно добавляют, периодически помешивая прогорающие дрова. Как и с бочкой, яму необходимо заполнить полностью.

Так делают на протяжении 3-6 часов. Продолжительность зависит от многих факторов: влажности воздуха, размеров древесины, плотности. Выжиг дров из твердых пород длится дольше, но результат труда получится на славу.

По заполнению яму накрывают листвой, травой, небольшим слоем почвы. Все это утрамбовывается. Уголь в таких условиях должен пролежать 48 часов. После остывания он готов к просеиванию.

Древесный уголь – весьма ценный продукт. Несмотря на «газовую революцию», он и в будущем будет хорошим биотопливом, незаменимым помощником во многих областях.
Даже если на внутреннем рынке спрос немного «просядет», всегда можно наладить экспорт продукции.

Так почему бы не узнать досконально на практике, как делают древесный уголь, чтобы выпускать качественный продукт и получать с этого прибыль? Или, как минимум, обеспечить им собственные нужды.

Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту

Данный бизнес не требует серьезных вложений, наличия образования или каких-либо специальных знаний. Его характерной чертой является быстрый период окупаемости.

В качестве сырья для изготовления угля обычно используются отходы предприятий, занимающихся переработкой древесины и заготовкой леса. Это могут быть хвойные или твердолиственные породы деревьев (береза, дуб, вяз). В зависимости от типа древесины, готовому продукту присваивается категория А, Б либо В.

Сфера применения древесного угля

В быту этот продукт используется в качестве экологически безопасного топлива для мангалов, каминов и барбекю. В коммунальной сфере он применяется для фильтрации питьевой воды. Мелкие фракции, которые отсеиваются от угля-сырца, служат пищевой добавкой, обогащающей рацион животных.

В промышленности уголь древесный используется при производстве оцинкованной проволоки, цветных металлов, стальных изделий, стекла. Таким образом, потребителями фасованного древесного угля являются:

• Металлургическая и химическая промышленность
• Жилищно-коммунальная отрасль
• Крестьянско-фермерские хозяйства
• Частные лица

Требуемое оборудование

Для организации бизнеса по производству древесного угля понадобится следующее оборудование:

	Наименование
	Углевыжигательная печ ПТОРС-7Г (пиролизная установка)
	Дозатор весовой (упаковка готовой продукции);
	Портативная мешкозашивочная машина NewLong NP-7A
	Гидравлический дровокол "Горыныч 6Т"
	Бензопила и ручной инструмент (топоры, колуны, ножовки).

Основным оборудованием для производства древесного угля является пиролизная установка . В настоящее время на рынке представлено различные варианты углевыжигательных печей, отличающиеся по производительности, степени автоматизации процесса, стоимости. Изменение цены на оборудование, исходя из уровня производительности, можно оценить в следующей таблице.

Одним из крупнейших поставщиков оборудования для получения древесного угля является производственно-коммерческая компания БМП, изготавливающая печи под маркой «Огненный дракон», данная компания предлагает более 10 модификаций пиролизных установок, стоимостью от 59 000 рублей и заканчивая ценой 2,1 млн. руб.

Таблица 1. Сравнительный анализ стоимости углевыжигательных печей исходя из производительности

Для выбора оптимального оборудования по соотношения цена и производительность проведем анализ печей производителей БМП (печь Фантастика 2/3) и СпецТопРесурс (печь ПТОРС7Д).

Таблица 2. Анализ печного оборудования

Как видно из представленной таблицы, оптимальной по соотношению цена/производительность является пиролизная печь «Фантастика 2/3». С связи с этим данную печь, очень часто покупают предприниматели начинающиеся бизнес по производству древесного угля.

Технико-экономическое обоснование проекта

Для организации небольшого бизнеса по изготовлению древесного угля, производительностью 12 тонн за месяц, понадобится следующие вложения:

• Углевыжигательная печь - 199 000 руб.
• Дозатор весовой - 137 000 рублей
• Ручная мешкозашивочная машины - 16 500 руб.
• Дровокол - 98 000 руб.
• Бензопила - 38 000 руб.
• Ручной инструмент (топоры, колуны, ножовки) - 10 000 руб.
• Первоначальный закуп сырья - 50 000 руб.
• Регистрация в ИНФС, заказ печати, прочие расходы - 10 000 руб.
• Итого 508 тыс. руб.

Прибыльность деятельности

• При условии 100 % загрузки оборудования и работе 25 дней в месяц,
• выработка древесного угля составит 10 тонн.,
• Средняя оптовая цена за 1 кг. готовой продукции составляет 20 рублей, таким образом месячная выручка составит 200 000 руб.
• Обслуживавший персонал 3 человека (без учета предпринимателя).
• Чистая рентабельность деятельности составляет 25 %.
• Окупаемость инвестиций 10-12 месяцев.

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

Если вы решили наладить собственный бизнес по производству древесного угля, то следует знать, что использование вместо сырья отходов с лесопилок позволит уменьшить себестоимость продукции. Кроме того, можно таким способом утилизировать отходы.

Древесный уголь, по своей сути, — уникальный материал. Он известен с древних времен, но по достоинству его сумели оценить только в прошлом веке. У древесного угля есть масса преимуществ. Он не загрязняет окружающую среду, в его составе нет никаких вредных составляющих — это экологически чистый продукт. Как получать продукты из древесины методом воздействия на них высоких температур, знали еще в глубокой древности. Известны несколько разновидностей древесного угля. Все зависит от технологии изготовления и сырья, из которого он произведен. Потребность в этом виде топлива постоянно растет, поэтому многие предприниматели обращают свое внимание на этот вид бизнеса.

Древесный уголь и его польза

Производству древесного угля в современном мире уделяется огромное внимание. Установки для производства постоянно модернизируются и совершенствуются, что позволяет добиться получения еще более качественного конечного продукта. Если технология производства древесного угля будет разработана по всем правилам, то ее можно считать экологически чистой и эффективной в энергетическом плане.

Родиной производства древесного угля в промышленных масштабах в нашей стране считается Урал. На африканском континенте многие народности до сих пор пользуются этим углем для приготовления пищи. Заготавливают его по специальному методу.

Сегодня используют два вида углежжения: ямное и кучное. Их применяют в том случае, если необходимость в угле разовая. Ни один из этих способов не требует дополнительных затрат. Под рукой необходимо иметь дрова, воду и дерн. Самое лучшее сырье для углежжения – это твердолиственные породы деревьев. Из них получается наиболее качественный продукт.

В последнее время все чаще стали использовать осину и отходы хвойных пород. В этом случае, для того чтобы получился высококачественный уголь, необходимо придерживаться специальной технологии производства.

Выход конечного продукта будет зависеть от того, какую древесину вы используете. В масштабах промышленного производства выход угля бывает часто намного меньше, чем было запланировано изначально. Самая распространенная причина – попадание кислорода в печь и, как следствие, полное выгорание исходного материала.

Известно три вида древесного угля :

1. черный – его производят из мягких пород древесины (это может быть: осина, ива, липа, ольха и тополь);
2. белый – его получают из твердых пород, коими являются дуб, береза, граб, акация, ясень и так далее;
3. красный – для его производства используются только хвойные породы. Древесный уголь получается при помощи мягкого углежжения, температурный режим при этом должен быть невысоким.

Польза от этого продукта очень большая. Его использование можно даже назвать универсальным. Этот альтернативный вид топлива является экологически чистым и безопасным в использовании.

Области применения древесного угля

Стоит отметить, что массовое использование древесного угля привело к тому, что выброс вредных парниковых газов в атмосферу значительно снизился. Таким образом, у человечества появился шанс сохранить шаткое экологическое равновесие на планете.

Технология и оборудование для производства древесного угля

Несмотря на то, что технология производства древесного угля несложная, она требует определенных знаний и умений. В противном случае процент выхода будет небольшой, а качество продукта — не на должном уровне.

Любая из известных технологий получения древесного угля состоит из четырех этапов :

1. Сушка. Как известно, влажная древесина будет плохо тлеть.
2. Пиролиз. Этот этап считается самым важным во всем производственном процессе.
3. Прокалка. На этом этапе происходит отделение от угля смол и лишних газов.
4. Остывание.

До недавнего времени производство угля наносило окружающей среде непоправимый вред. Выделяемые в атмосферу газы загрязняли ее. Ученные разработали новые технологии, благодаря которым эта проблема была решена.

Оборудование для производства нашего продукта – это специальные углевыжигательные печи, в которых нет свободного доступа кислорода.

Современные печи для производства древесного угля устроены так, что газы, образующиеся при окислении, подаются в топку, где они перегорают и применяются для поддержания необходимой температуры, которая требуется для пережига исходного материала. Если древесина не очень влажная, то этих газов вполне хватает для окончания процесса, что в свою очередь позволяет значительно экономить энергоресурсы.

Если речь идет о возможности использования только одной емкости, то в этом случае о непрерывности процесса не может быть и речи: сначала в печь загружают древесину и растапливают ее. Следующий шаг – сушка дров. Им дают перегореть, и печь тушат. Ждут, пока остынет уголь. Продукт достают, и процесс повторяется.

Использование съемных емкостей, в которые загружаются дрова, позволяет решить проблему следующим образом: в одной из емкостей дрова сушат, в другой – окисляются, в третей – догорают. Емкость, в которой процесс завершился, снимают и дают ей остыть, а на ее место устанавливают другую с новым материалом.

На данный момент существует множество различных аппаратов для термической обработки древесины. Сейчас наибольшим вниманием пользуются те технические решения, которые могут быть применены на лесопромышленных предприятиях и позволяют перерабатывать отходы этого производства.

Такие установки, как правило, просты в использовании и управлении.

Видео: технология производства древесного угля

Последовательность действий при производстве древесного угля

Порядок действия заключается в следующем: приготовленная древесина помещается в специальную загрузочную камеру. На ней устанавливаются датчики, от которых поступает сигнал о сгорании материала и сушке угля.

Следующий шаг – выгрузка угля для остывания. Это процесс для углевыжигательной печи с одной камерой.

Готовая продукция подвергается дроблению и расфасовывается по бумажным мешкам и пакетам. Для промышленного использования уголь дробят на большие куски, а для бытовых нужд – на мелкие.

В месяц может быть от 7–9 до 25–30 циклов. Все будет зависеть от объема загружаемого сырья. Производительность от длины цикла не зависит.

Сырье – с ним проблем возникнуть не должно. В качестве исходного материала можно использовать опилки, отходы бумажной и мебельной промышленности. Но в этом случае качество угля может быть не на самом высоком уровне.

Оптимальным решением вопроса с поставками сырья будет заключение договора с компанией, которая специализируется на заготовке и переработке лесоматериалов. В ход пойдут сучья, пни, ветки и так далее – это один из самых экономных вариантов. Более дорогой – покупка колотых дров.

Для того чтобы получить 1 тонну древесного угля, вам понадобится не менее 7 кубометров древесины. Это соотношение применимо для однокамерных печей. В трехкамерных выход будет значительно больше.

Сбыт продукции

К сожалению, в нашей стране потребление этой продукции находится не на должном уровне.

Идеальный вариант сбыта – это зарубежное партнерство. В европейских странах уже давно по достоинству оценили эту продукцию, она там пользуется огромным спросом. Но, если нет возможности организовать бизнес таким образом, то можно найти покупателей и в нашей стране.

Например, можно организовать продажу древесного угля оптом: свою продукцию можно предложить энергетическим компаниям и частным лицам, которые пользуются индивидуальным отоплением. Уголь используется не только в закрытых печах. Его применяют для готовки барбекю и шашлыка. Покупателями вашей продукции могут стать владельцы кузнечных цехов и плавильных производств. Фармацевтические компании тоже могут заинтересоваться вашим предложением.

Не стоит сбрасывать со счетов крупные магазины, где выставлены товары для дачного отдыха, АЗС, рестораны и шашлычные. Не исключено, что спрос будет сезонным. Летом ваша продукция может расходиться намного быстрее.

Если вы планируете развивать свой бизнес, постарайтесь придумать какой-либо логотип, чтобы нанести его на мешки, и зарегистрируйте торговую марку. Это нужно для того, чтобы товар была узнаваем.

Чтобы избежать нежелательных эксцессов, пути сбыта нужно продумать заранее (подробно описав каждый из них в бизнес-плане производства древесного угля).

Рентабельность производства древесного угля

Рентабельность производства во многом будет зависеть от того, какую стратегию поведения вы выберете на рынке. Данный бизнес является выгодным и довольно перспективным. Переход на биологические виды топлива стимулирует многих пользоваться древесным углем.

Спрос на данную продукцию неуклонно растет. Возможно не такими быстрыми темпами, как нам хотелось бы, но если вы хотите занять еще свободную нишу в этой сфере экономической деятельности – поспешите. В скором времени рынок может перенасытиться предложениями, и борьба за выживание станет еще более серьезной.

Для того чтобы начать работать в этой сфере, не потребуется больших затрат. Так, вам не понадобится строительство крупных технологических помещений. Покупка большого количества оборудования тоже будет лишней.

Увлекаетесь фотографией? Тогда наша статья для вас. Открываем свой фотосалон с нуля:

Для того чтобы установить минимально необходимое количество оборудования для получения 30 тонн древесного угля в месяц, вам понадобится около 500 тыс.рублей. Что входит в эти расходы?

Оборудование :

• печь — от 20 до 100 000 руб.;
• весы — от 3 до 5 000 руб.;
• электрогенератор — от 25 тыс. руб.;
• бензопилы — от 7 тыс. руб.;
• гидравлические колуны;
• упаковочная машина.

Сырье : из расчета 30 тонн/месяц:

• колотые дрова — от 1300 до 1700 руб. /м3;
• мешки для расфасовки готовой продукции — 10 12 руб./шт.

Зарплата персоналу в количестве 5 человек – 80–100 тыс. руб. в месяц.

Ежемесячный доход составит около 70 тыс.рублей. Стоимость 1 кг. древесного угля – 18–22 руб./кг.

Несомненный плюс технологии, оборудования, производства древесного угля – небольшие начальные вложения, а также отсутствие проблем, с которыми можно столкнуться при открытии своего дела. Минус – довольно большая конкуренция. Если возникнут проблемы со сбытом, окупаемость проекта может составить не менее 2 лет. Но если вам удастся наладить реализацию на высшем уровне, то вложения могут окупиться уже за 3–4 месяца.

Резюме

Если прислушаться к мнению экспертов, то можно сделать следующие выводы: российский рынок древесным углем насыщен не полностью. Поэтому у каждого желающего попробовать свои силы на этом поприще есть неплохие шансы стать успешным бизнесменом. Открывать подобное дело будет намного проще тем, кто каким-либо образом связан с лесной и деревообрабатывающей отраслью. Это поможет значительно снизить уровень начальных капиталовложений.

В заключении хочется отметить, что древесный уголь считается элитным топливом, топливом удобства и комфорта. В современном обществе становится все больше людей, желающих пользоваться этим видом биологически чистого топлива. Не упустите свой шанс, делайте соответствующие правильные выводы.

Древесный уголь - это микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Его объем потребления ежегодно только увеличивается. Данный вид топлива применяется в самых различных областях, будь-то металлургическая промышленность, фармакология, при производстве активированного угля и подобного рода медикаментов, в и других отраслях, ведь уголь на 100% состоит из углерода. Однако наиболее часто его применяют в бытовых нуждах. Стоит отметить, что в , древесный уголь является неотъемлемым атрибутом любого барбекю или приготовления пищи на мангале. Подобные тенденции становятся традиционными и в нашей стране все в большей и большей мере.

Свойства угля и виды

Свойства выгодно отличают его от прочих высокоуглеродных видов топлива. Древесный уголь горит при очень высокой температуре - более 1100°С, выделяет мало пара и несгоревшего углерода, поэтому используется в быту и промышленности.

Сырье для древесного угля - древесина, поэтому налаживание собственной производственной линии актуально, если вблизи есть места произрастания лесов, или же затраты на транспортировку спиленных деревьев будут незначительны. Исходный материал подвергают термообработке без доступа воздуха. Происходит «пиролизное горение», в результате которого образуется древесный уголь. Характеристики конечного продукта утверждены ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный. Технические условия».

Древесный уголь представляет собой твердое горючее вещество. Он способен самовоспламеняться при температуре 340°С.

После производства угля необходимо его стабилизировать, иначе не исключено самовозгорание.

Результатом производства могут стать 3 марки угля: А, Б, В. Разница между ними в породах деревьев, из которых получен уголь. Особенности подбора исходного материала отражены в ГОСТ 24260-80 «Сырье для пиролиза и углежжения». Для производства подойдут следующие породы деревьев:

• Первая группа - береза, дуб, бук, ясень, клен, граб, вяз. Из нее получают уголь марки А. Он делится на 2 сорта: высший и 1-й, которые отличаются параметрами: плотностью, массовой долей золы и нелетучего углерода, воды и прочими показателями качества. Древесина дуба может быть использована для пиролиза и углежжения только при условии, что она не пригона для изготовления дубильных веществ.
• Вторая группа - тополь, липа, ольха, осина, ива. Ее смесь с первой группой дает уголь марки Б. При углежжении могут использоваться хвойные: сосна или ель, кедр, пихта и лиственница. Уголь данной марки имеет 2 сорта - 1-й и 2-й.
• Третья группа повторяет вторую- тополь, липа, ольха, осина, ива, при этом в ГОСТе указывается, что данные породы могут использоваться для углежжения, а в сочетании с 1 и 2 группами дают уголь марки В. Он не делится на сорта, но имеет предельные показатели качества.

Классификация, отражающая наиболее подходящие сорта дерева под пиролиз, условна. Согласно статистике, мировой лидер в производстве древесного угля - Бразилия (85% мирового рынка), где в качестве сырья используют собранный с плантаций быстрорастущий эвкалипт. Однако производителям, работающим на постсоветском пространстве, следует придерживаться установленных ГОСТов.

Наименьшую зольность имеет марка А «высший сорт», и марка Б «1-й сорт». Показатель составляет 2,5%. В марке В он гораздо выше - до 4%. Предельный показатель нелетучего углерода в наиболее качественном угле - не менее 90%, а в марке В - не менее 67%.

Планируя удовлетворять спрос промышленных предприятий и частных лиц, следует организовать производство разных марок угля.

Технология производства древесного угля

Для получения угля сырье помещается в пиролизные котлы. В агрегатах дерево подвергается «сухой перегонке», на него воздействует высокая температура (450-500°С) без доступа воздуха. В итоге происходит разложение дерева с выделением газа, древесной смолы. Также образуется древесный остаток - уголь.

Обратите внимание! В литературе можно встретить понятия «пиролиз», «углежжение», «карбонизация», «термолиз», «сухая перегонка», «термическое разложение», и невольно возникает вопрос: в чем разница? В сути процесса никакой разницы нет, но на промышленных предприятиях принято использовать понятие «пиролиз», предполагая получение не только угля, но и не менее ценных смол. Кустарное изготовление - углежжение, цель которого - производство угля и нивелирование ценности побочных продуктов.

Процесс производства состоит из нескольких последовательных этапов:

Отдельные виды работ требуют привлечения квалифицированного персонала и закупки оборудования.

Проверка качества исходного материала

Выбор пород дерева, используемого для пиролиза, зависит от запросов потребителя на конкретную марку угля и доступности природных ресурсов.

Наиболее плотный угль получается из плотной древесины: бука (700 кг/м3), дуба (710 кг/м3), лиственницы (690 кг/м3), березы (620 кг/м3). Однако спросом пользуются и пористый уголь из липы, осины, сосны.

Прием сырья осуществляется согласно правилам, установленным ГОСТ. Каждая партия древесины должна иметь документальное сопровождение. В документах указывается:

• назначение сырья;
• сведения о предприятии-поставщике: его наименование, ведомство;
• порода дерева, длина брусьев;
• масса партии, влажность, обозначение стандарта по ГОСТ.

Накануне сушки необходимо «разделать» древесину на небольшие бруски «тюльки». Для этого можно использовать ручную электропилу, однако производительность будет невелика. Оптимальное решение - покупка пилорамы. Она может быть работающей автономно - на бензине, или от электроэнергии. Стоимость установки:

• Тайга Т-1Б - до 200 тыс. руб. (работает на бензине);
• Алтай 900 Proff - от 170 тыс. руб. (работает от электросети).

Ключевое значения для пиролиза имеет показатель влажности древесины. Оптимальными считаются значения 15-25%. Большая влажность влияет на увеличение длительности производственного цикла, повышает расход топлива, снижает прочность конечного продукта.

Если предполагается сушка древесины в естественных условиях, следует сделать годовой запас. При использовании специального оборудования запасы можно сократить в 4 раза.

Сушильные комплексы представляют собой камеры, оснащенные теплогенератором. Воздух, нагретый до определенной температуры, подается в камеру центробежным вентилятором. Происходит обдув и сушка древесины. Топливо для генератора - опилки, кора, дрова, торф и прочие отходы деревообработки. Сушилки снабжены датчиками влажности пиломатериалов, датчиком температуры. Системы могут работать в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах, требуют минимального вмешательства человека в процесс сушки.

Стоимость агрегатов:

• СКД-50 - до 2,2 млн. руб.; вместимость - до 69 м3;
• СКД-30 - до 1,9 млн. руб., вместимость - до 35 м3.

Пиролиз + Видео всего процесса

Ключевой процесс - пиролиз, - происходит в специальной печи - реторте. В современных установках по производству древесного угля ретортная печь - часть установки, предполагающей непрерывный производственный цикл.

Агрегат для пиролиза имеет 2 камеры: загрузки и сгорания. В первую загружаются подсушенные тюльки, и при повышении температуры древесина начинает разлагаться, из нее выделяются смолы, газ; последний сгорает во 2-й камере.

Процесс нагревания дерева должен быть постепенным, тогда часть смол коксуется на поверхности угля, а влага выходит медленно, делая конечный продукт более качественным. Стремление ускорить процесс идет не на пользу: количество газов увеличивается, а выход угля и жидких включений становится меньше.

Ключевое значение имеет соблюдение температурного режима пиролиза. При 260°С дерево становится бурым, при повышении еще на 140°С жидкие продукты окончательно устраняются из сырья, а дальнейшее повышение приводит к медленному удалению остатков тяжелых смол и газов, не поддающихся конденсации. При соблюдении технологического процесса на выходе будет получен высококачественный древесный уголь с содержанием углерода 90-95%.

Стоимость печей для производства древесного угля:

• Чемпионка - цена около 215 тыс. руб. Это печь, выполняющая один цикл работ - пиролиз. Ее особенность - экологичность за счет полного выжигания газов. Производительность невелика: до 6 тонн в месяц. Объем камеры - 3 м3.
• Чародейка - отличается ценой и вместительностью. Чародейка-10 стоит почти в 2 раза дороже Чемпионки - 412 тыс. руб., а месячный выход угля - 18 тонн.
• Фантастика 12,5/3 - цена около 1,8 млн. руб. Это не просто печь, а целый комплекс оборудования, позволяющий не прерывать производственный цикл. Печь состоит из 3 камер объемом 12,5 м3: в первой происходит сушка сырья, во 2-й - пиролиз, в 3-й - остывание и разгрузка. Затраты оправданы, поскольку производителю не придется дополнительно покупать оборудование для сушки. Производительность агрегата - до 25 тонн конечного продукта в месяц. Модели «Фантастика» отличаются ценой, функциональностью и производительностью. Например, экономичный комплекс Фантастика 1/3 стоит около 300 тыс. руб., а его производительность - до 4 тонн в месяц.

Зачастую предприниматели экономят на оборудовании и приобретают печи стоимостью до 100 тыс. руб., например - УВР-5. В печи происходит сушка, начало распада, разложение древесины и прокаливание угля. Контролировать процесс должен опытный мастер-технолог, поскольку при попадании кислорода в процессе пиролиза печь может перегреться и разрушиться.

Оценивая работу печи, следует обращать внимание на следующие параметры:

• Размер агрегата. Знать параметры промышленных установок необходимо для определения размера арендуемого помещения.
• Длительность пиролиза. Средняя продолжительность цикла - 2 суток.
• Мощность печи. Следует учитывать, сколько угля удастся получить в ходе одного производственного цикла, и сопоставить объем с возможностью закупки сырья.

Выбирая печь, следует опираться на планируемый объем производства. Если рынок сбыта предопределен, а среди покупателей - производственные предприятия, покупка дорогостоящей печи будет оправдана.

Завершительный процесс - остывание готового продукта, после чего его можно фасовать для доставки конечному потребителю.

Упаковка

Уголь требует расфасовки для доставки потребителю. Для этого используют:

• бумажные пакеты;
• полиэтиленовые мешки.

Покупатели, приобретающие уголь в розницу, предпочитают упаковки по 3-10 кг. Предпочтительнее бумажные пакеты из-за простоты утилизации и экологичности.

Если уголь будет поставляться на предприятия, в бары или рестораны, то потребуется фасовка в 50-килограммовую упаковку. Обычно это полипропиленовые мешки.

Стоимость бумажных пакетов - до 11 руб. за 1 шт. вместимостью 10 кг.

Полипропиленовые мешки продаются в упаковках по 50-100 шт. по цене 7-8 руб. за шт.

Дополнительное оборудование для производства угля

Капитальных вложений требуют основные производственные мощности: распилочная машина, сушилка, печь. Затраты при этом составят от 500 тыс. руб. до 2 млн. руб. в зависимости от масштабности производства и вида выбранного оборудования. Дополнительно потребуются:

• Топоры и колуны - до 10 тыс. руб.
• Дозатор веса для упаковки угля. Дозаторы бывают разными: для сыпучих мелкодисперсных материалов, или же для угля, щебня, брикетов. Приспособление второго типа - то, что надо при фасовке древесного угля. Одно из таких - СВЕДА ДВС-301-50-5. Стоимость агрегата - 130-150 тыс. руб.
• Швейная машина промышленного назначения для зашивания мешков - от 15 тыс. руб.

Дополнительные затраты на оборудование составят около 170 тыс. руб.

Нюансы организации бизнеса

Организовать предприятие по производству древесного угля можно путем оформления ООО или ИП. Для этого необходимо обратиться в налоговую инспекцию. В любом случае производитель должен указать вид деятельности - ОКВЭД, который отражает специфику работы. Для производства древесного угля и оптовой торговли подойдут коды:

• 20.14 - «Производство прочих основных органических химических веществ»;
• 46.71 - «Торговля оптовая твердым, жидким и газообразным топливом и подобными продуктами».

Оба указываются в соответствующем заявлении. Одновременно с подачей документов производится подача заявлений на выбор системы налогообложения. Начинающему производителю можно выбрать упрощенную систему, при условии, что предприятие не имеет филиалов. Впоследствии при расширении производства можно обратиться с заявлением о переходе на иную систему налогообложения.

В целом затраты на оформление предприятия займут до 2 тыс. руб. при оформлении ИП и до 15 тыс. руб. при оформлении ООО.

Аренда помещения

Помещение должно соответствовать размерам оборудования. Печи могут достигать размера 250 м2, а веса- до 70 тонн. Выбор помещения определяется масштабом производства. Помимо производственного цеха, необходимо подготовить помещения:

• склад для хранения запасов древесины;
• склад готовой продукции;
• офис для работы бухгалтера, менеджеров по снабжению и сбыту, руководителя;
• подсобное помещение для персонала.

В целом затраты на аренду производственных площадей занимают от 60 тыс. руб. в месяц.

Персонал

От профессионализма и ответственности работы технического персонала зависит качество продукции, долговечность работы техники, поэтому необходимо пригласить мастера-технолога, который имеет опыт работы и способен организовать и контролировать процесс производства. Кроме того, необходимо нанять:

• оператора производственной линии;
• грузчиков;
• человека, занимающегося организацией поставок и сбытом (позже должность можно разделить между 2-мя людьми);
• охранника;
• бухгалтера.

В целом затраты на оплату труда персонала займут около 160 тыс. руб.

Поиск рынка сбыта

Производитель - оптовик, у которого мелкие розничные точки и крупные предприятия закупают товар в больших объемах. Организации собственной розничной сети невыгодна: придется тратиться на логистику.

Среди основных потребителей древесного угля выделяют:

• магазины: мелкие розничные точки на рынках, супермаркеты, заправки;
• кафе и рестораны;
• предприятия по производству электродов;
• стекольные фабрики;
• сельскохозяйственные предприятия: уголь является добавкой к кормам и удобрением;
• производства, в которых применяется шлифовка и полировка деталей;
• полиграфическую промышленность;
• предприятия по производству пластмасс;
• фабрики, производящие активированный уголь.

Кроме угля, при производстве выделяется побочный продукт - смола, который используется для изготовления растворителей, смягчителя для резиновых смесей, скипидара, канифоли.

Доходность

Приобретая печь с производительностью около 20 тонн готового продукта в месяц, можно рассчитать приблизительный доход от производства. Затраты на налоги, коммунальные платежи, транспортировку, аренду - это около 270 тыс. руб. в месяц. Для производства 1 тонны продукта необходимо закупить 7-8 м3 березы, до 12 м2 мягколиственных пород дерева. Стоимость 1м3 колотой березы - от 1000 руб./м3, а значит – для производства 20 тонн угля необходимо закупить сырья на 140 тыс. руб. Выручка от реализации при цене 35 руб. за 1 кг составит 700 тыс. руб. в месяц. Прибыль - 430 тыс. руб. Средний срок окупаемости вложений - от полугода.

Производство древесного угля - выгодный, актуальный бизнес, успех которого зависит от профессионализма наемных работников, стремления к использованию новых технологий, тщательного контроля за ходом процесса преобразования древесины в уголь.