Какое оборудование требуется для изготовления древесного угля. Как открыть бизнес по производству древесного угля

Бизнес на производстве древесного угля. Технология и оборудование для производства древесного угля.

Производство древесного угля – быстро окупаемый бизнес на древесных отходах. Чтобы организовать небольшое производство, не нужны значительные капиталовложения. Бизнес на угле выгоден в первую очередь при доступности сырья — отходов древесины. Оптовая стоимость одной тонны древесного угля составляет 500 – 900$.

Древесный уголь это экологически чистое топливо, при горении он не выделяет вредных веществ, обладает высокой теплоотдачей и практически не дымит.

Существует несколько видов древесного угля, которые можно получить из определённой древесины:

• Чёрный – из мягких пород тополь, липа, ольха, осина, ива.
• Красный – из хвойных пород сосна, ель.
• Белый – из твёрдых пород берёза, дуб, граб, вяз.

Наиболее качественный и дорогой уголь можно получить из твёрдых пород дерева.

Для организации производства древесного угля понадобится следующее оборудование.

Пиролизная бездымная печь.

Ещё сравнительно недавно для производства древесного угля использовались печи открытого типа, которые имели низкий процент выхода угля и к тому же наносили вред, окружающей среде выбрасывая газы в атмосферу. В настоящий момент на производствах используются печи закрытого типа (пиролизные) которые позволяют получить практически вдвое больше угля, чем в печах открытого типа и не загрязняют окружающую среду.

При выборе печи нужно в первую очередь ориентироваться на производительность, ремонтопригодность и цену.

Также для распиливания древесины понадобятся бензопилы и топор колун, чтобы колоть крупные поленья.

Сепаратор для разделения углей на фракции.

Весы и мешкозашивочная машина для фасовки.

Технология производства древесного угля.

Для производства древесного угля применяется технология пиролиза – обжиг древесины в ёмкости без доступа кислорода при температуре до 500 °С. При пиролизе газы, которые выделяются при горении остаются в камере и тем самым поддерживают процесс горения, парогазы выводятся через патрубок в конденсаторе, жидкость отделяется от газа.

Процесс происходит в реторте (замкнутый сосуд) в котором древесина разлагается без доступа воздуха под воздействием нагрева.

Древесину загружают в реторту, печь растапливают и нагревают реторту, температуру контролируют с помощью пирометра.

Сначала реторту нагревают до температуры 150 °С, из древесины выделяется влага и происходит процесс сушки древесины.

Теперь уголь нужно отделить от смол и неконденсируемых газов, для этого температуру в установке поднимают до 500 °С, процесс называется прокалкой.

Процесс останавливают и печь охлаждают.

Когда уголь остывает, его вынимают из печи, просеивают на сепараторе и упаковывают.

Бизнес на производстве древесного угля.

Производство нужно располагать на загородных территориях, лучшим вариантом будет участок на окраине посёлка. Следует помнить, что санитарная зона производства с пиролизными печами должна составлять не менее 100 метров, это минимальное расстояние к жилым постройкам.

Для печей не требуется помещение, их размещают на открытой площадке, но для хранения угля потребуется крытое сухое помещение.

Что касается прибыли, то она напрямую зависит от стоимости закупки древесина и её типа. Сами по себе отходы древесины стоят достаточно дёшево, но транспортировка, погрузка, доставка, могут значительно увеличить себестоимость сырья. Поэтому рентабельней организовывать производство древесного угля непосредственно возле лесопилок.

Если использовать древесину мягких сортов, то выход 1 тонны угля получается с 11 м ³ древесины. При использовании твёрдых пород 7 м³ на 1 тонну угля. Оптовая цена древесного угля в зависимости от типа использованной при производстве древесины может составлять 500 – 900$ за тонну.

Содержащий почти 100% углерода - древесный уголь, широко известен в качестве безопасного для окружающей среды и эффективного вида горючего. Он не портит воздух ядовитыми испарениями и очень удобен в процессе быстрого приготовления пищи. Он применяется не только в хозяйстве, но и на промышленных предприятиях. На этом топливе функционируют целые металлургические и химические комплексы. В этой статье мы расскажем о том, какое нужно оборудование для производства древесного угля.

Древесный уголь

Древесный уголь получают при помощи сухой перегонки (пиролиза) древесины без доступа воздуха в условиях температуры 450—500°. Во время протекания этого процесса выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон.

Выделяют 3 главных типа этого материала:

• черный. Его производят из мягких сортов древесины, таких как липа, осина, ольха, ива
• красный, изготавливается из хвойников, методом мягкого обжига
• белый, производят из твердых сортов дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров.

Согласно государственным стандартам существуют три марки древесного угля:

• марка А. Изготавливается из мягких лесоматериалов
• марка Б. Изготавливается из смеси мягкой и твердой древесины
• марка В. Создается путем углежжения древесины смеси мягких, твердых лесоматериалов, а также методом мягкого обжига.

Характеристика древесного угля

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля из различного сырья предполагает использование углевыжигательной печи ретортного типа. Углевыжигательные печи для выпуска древесного угля сжигают исходное сырье без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из таких этапов:

• сушка. Для того сырье кладут в углевыжигательный блок и подвергают действию дымовых газов в условиях температуры от 140 до 160°С. Длительность процесса зависит от уровня влажности сырья. Конечным продуктом является материал, высушенный до уровня влажности 4-5%
• пиролиз. Вначале осуществляется эндотермический режим или сухая перегонка. При этом температура поднимается до 150-300°С. Из сырья удаляется вся вода, оно обугливается, становится бурого цвета. Когда показатель температуры достигает 300°С начинается процесс экзотермического пиролиза, который характеризуется ростом внутренней температуры без подачи тепла извне. Во время этого процесса температура поднимается до 400°С и бурая древесина становится древесным углем, в котором содержится углерода 65-75%
• охлаждение. Вначале материал охлаждают до температуры, которая не приводит к самовозгоранию при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85°С, однако наилучшим вариантом является 40°С. Именно так выглядит производство древесного угля. Видео процесса представлено ниже.

Оборудование для создания угля

Изготовление древесного угля - довольно привлекательная бизнес — идея. Для старта не нужны серьезные инвестиции, а востребованность продукции дает возможность быстро отыскать потребителей. Для того, чтобы разместить требуемое оборудование достаточно 200 кв. м. Одна печь для производства древесного угля обслуживается бригадой из 2-4 операторов.

Устройства для выпуска древесного угля можно разделить на три категории: стационарные, передвижные, дополнительные.

Углевыжигательная печь или пиролизная бочка является главным оборудованием процесса производства древесного угля. Именно в этом устройстве осуществляется пиролиз древесины. Сегодня можно найти такие печи нескольких модификаций, функционируют они различными методами. Бывают стационарные и передвижные углевыжигательные печи. Однако конечные продукты всегда имеют одинаковые свойства и качество.

Углевыжигательные печи помимо изготовления, выполняют роль утилизатора, обеспечивая двойную выгоду. По этой причине передвижные печи можно применять прямо на лесозаготовительных участках для безотходного производства, а также на стройплощадках.

Стационарные печи применяют для реализации беспрерывного изготовления древесного угля, когда не нужно менять место расположения. Стационарные устройства в отличие от передвижных имеют большие габариты, широкий набор реализуемых задач и высокую производительность. В стационарных вариантах можно использовать различные виды топлива. А в передвижных — исключительно остатки производства древесины.

Главным типом углевыжигательного оборудования можно назвать печь, в которой не происходит контакта между древесиной и газами топочного вида в процессе пиролиза. В этом устройстве сырье располагается в отдельной камере, которая имеет отверстия, пропускающие теплый воздух.

Еще один вид углевыжигательной печи имеет вертикальные реторты, вследствие наличия которых процесс пиролиза на всех стадиях осуществляется более качественно. Однако у такого оборудования есть один существенный недостаток - высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. По этой причине такая углевыжигательная печь нуждается в дополнительных очистных фильтрах.

Углевыжигательная печь для изготовления древесного угля создается из кирпича или металла. Металл необходимо изолировать термостойким материалом, чтобы предотвратить теплоотдачу. Камеры и реторты создаются из жаростойких металлов.

Главные составные части печи:

• топочный блок. В нем сушится сырье
• углевыжигательный блок. В нем происходит процесс пиролиза
• основание. На него крепится топочный и углевыжигательный блок
• пандус. По нему выгружается емкость с готовой продукцией.

Дровокол является вспомогательным оборудованием, которое применяется для заготовки дров. Существуют горизонтальные и вертикальные дровоколы. В горизонтальных устройствах бревно кладется в желоб и направляется на нож, или же нож двигается к бревну. В вертикальных устройствах нож опускается на бревно. Такие дровоколы отличаются более высоким КПД, потому что бревно не подвергается трению.

Кроме этого к дополнительному оборудованию можно отнести:

• автоматическую линию фасовки древесного угля. Она выполняет задачу автоматизации и окончания процедуры изготовления древесного угля. Линия включает приемный бункер с сеткой, предотвращающей попадание головней, вибролоток, ковшовый транспортер и накопительный бункер с датчиком объема. Древесный уголь, постепенно продвигаясь по узлам линии фасовки, приобретает конечный внешний вид
• дозатор весовой. Этот аппарата в автоматическом режиме осуществляет распределение заданной массы крупнокусковых углей в мешки. Он дает возможность фасовать древесный уголь в виде конечного продукта
• сепаратор выполняет роль распределителя угольной продукции по заданным габаритам для разных нужд и ценовых категорий.

Стоит отметить, что оснащение, которое предназначено для изготовления древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, вследствие чего наблюдается существенная экономия электроэнергии. Себестоимость изготовления уменьшается, а прибыль растет.

Качественно произведенный древесный уголь имеет структуру древесины, различимы годовые кольца на торце бруска. Если постучать по древесному углю получается звонкий звук. Он черного блестящего цвета, должен иметь минимальное число трещин. Наилучший уголь получается из березы и дуба, потому что имеет наиболее длительный период горения и стабильный жар.

Древесный уголь представляет собой универсальный экологически-чистый вид топлива, нашедший свое применение во многих сферах промышленной и хозяйственно-бытовой деятельности:

1. Выступает как стабилизатор (восстановитель) на металлургическом производстве.
2. В химико-технологическом процессе является важным компонентом при проведении вакуумной дегидратации воздуха и воды.
3. Активированный уголь – всем известный сорбент, незаменимый при отравлении.
4. Используется для очистки канализационных систем и стоков.
5. Обширно применяется в сельскохозяйственных работах и для ухода за крупным рогатым скотом, домашней птицей.
6. В быту используется для растопки камина, приготовления пищи.

Сводная таблица бизнес-проекта

Регистрация и организация бизнеса

Легализация производства — сложный многоступенчатый процесс, который включает в себя ряд предварительных и основных этапов юридической подготовки.

К предварительным этапам относится:

• определение формы хозяйственной деятельности – ИП или ООО;
• сбор документов для регистрации;
• заполнение заявления;
• установление сроков сдачи налоговой отчетности и процентной ставки (по НДФЛ 13%).

Основные этапы организационно-правовой деятельности включают в себя:

• капитальный ремонт производственной зоны;
• получение санитарного свидетельства, допуска от пожарной службы города;
• заключение договора на вывоз мусора и отходов производства;
• покупка и установка необходимого оборудования;
• составление рабочего графика и штатного расписания;
• запуск производственной линии.

Помещение и оборудование

Для запуска производственной линии рекомендуется арендовать промышленный объект за чертой города общей площадью от 180 до 200 м 2 . Это необходимо для того, чтобы сократить расходы на закупку и транспортировку сырья. Кроме всего вышеперечисленного, подобный прием позволит привлечь дополнительную группу покупателей (дачники, садоводы).

Оборудование для завода ввозится по мере готовности помещения. Необходимый перечень включает следующие типы машин:

1. Печь для бескислородного обжига – выпускает 400 кг готовой продукции за сутки.
2. Блок фасовки.
3. Металлические решетки.
4. Упаковочный конвейер.

Технология производства

На сегодняшний день в России используется несколько способов изготовления древесного угля. Выбор одного из них определяется качеством исходного материала и его разновидностью.

Тем не менее, основа всего технологического процесса сводится к следующим этапам:

1. Сжигание древесины в бескислородной печи. Это операция имеет название «пиролиз». В рамках данного процесса древесина укладывается в реторты (специально подготовленные рубленые блоки) и подвергается термической обработке.
2. Высушивание. После того, как произошел обжиг, материал необходимо просушить в специальной камере.
3. Выкладывание на металлическую решетку. На этом этапе уголь окончательно остывает.
4. Фасовка.

Сырье и его разновидности

Основным материалом для изготовления углей считается древесный шлак или отходы. Закупать их можно наладив прочные бизнес связи с:

• мебельными фабриками;
• деревообрабатывающими заводами;
• бумажно-целлюлозными цехами и так далее.

В том случае, если поблизости нет подобных промышленных предприятий, то можно заключить договор с государственными структурами о вырубке части лесного массива. Обычно, лесничество позволяет вывозить «топляк» или старые больные деревья.

Так как исходное качество сырья существенно не влияет на конечный результат производства, принципиального значения, каким именно образом будет приобретаться древесина – нет.

Однако конечный вид продукта напрямую будет зависеть от типа выбранного сырья. Это выражается в изменении цветового показателя углей:

1. Красный – в основе его производства лежит использование исключительно хвойных пород древесины. Готовый продукт получается путем низкотемпературной обработки.
2. Белый цвет – получается путем переработки твердых лиственных пород древесины: клена, вязи, лиственницы и прочих.
3. Черный уголь – получают путем длительной термической обработки более податливых пород дерева: каштана, ивы, ольхи, осины, березы.

Поиск поставщиков

Закупать сырье стоит у проверенных поставщиков, которые реализуют качественный товар. К их числу можно отнести крупные мебельные предприятия с многолетним опытом работы, лесные хозяйства, фабрики по изготовлению бумажной продукции и деревянных игрушек, лесоперерабатывающие заводы.

Кроме этого, можно просто закупать лес у дилерских центров, имеющих действующий договор с государственными органами власти.

Выбор наиболее подходящего метода закупок стоит выбирать исходя из: соображений стоимости сырья, длительности и сложности транспортировки; прочих нюансов, которые могут существенно увеличить цену.

Персонал

Нанимать персонал на производство стоит исходя из его объемов, особенностей ведения хозяйственной деятельности. В данном случае достаточно будет включить в штатное расписание:

1. Нескольких рабочих.
2. Менеджера по продажам.
3. Секретаря на выходные дни.
4. Бухгалтера (или выполнять эту работу самостоятельно, что становится возможным благодаря специализированным курсам для ИП).
5. Уборщиц в цех и на территорию.

Рынок сбыта

Древесный уголь в нашей стране не является ходовым товаром. Разве что в период летних отпусков, когда большая часть трудового населения массово начинает выезжать на природу. Однако найти выгодные контакты можно. Для этого необходимо создать несколько способов сбыта:

• продавать уголь оптом и в розницу;
• поставлять продукцию владельцам кафе, шашлычных, баров и ресторанов;
• заключать выгодные контракты с другими производителями (речь идет о плавильном производстве, кузнечных цехах);
• открытие дачных магазинов и палаток с садовой утварью.

Финансовая составляющая бизнеса

Определить валидность бизнес проекта можно путем подсчета важных экономических показателей. К ним относят: сумму первоначальных вложений, ежемесячный уровень прибыли, срок полной окупаемости производства.

Стоимость открытия и поддержания

Базовая стоимость проекта определяется суммой запуска производства, которая составляет не менее 1 170 000 рублей. Из чего она складывается:

1. Аренда и ремонт помещения – 300 000 рублей.
2. Покупка и установка оборудования – 500 000 рублей.
3. Сырье (дрова колотые) – 1.5 – 2 тысячи рублей за метр 3.
4. Мешки для фасовки – 15 рублей за штуку.
5. Оплата труда – 200 000 рублей.
6. Разработка логотипа компании – 30 000 рублей.
7. Налог (земельный, НДФЛ, региональный) – 100 000 рублей.
8. Коммунальные платежи (электроэнергия, водоснабжение) – 10 000 рублей.
9. Оплата работ по прочистке канализационных труб и вентиляционных шахт – 30 000 рублей.

Размер будущих доходов

Ожидаемый уровень прибыли от производства составляет не менее 200 000 рублей ежемесячно. Однако эта цифра будет значительно колебаться, в зависимости от сезонности спроса и наличия постоянных заказчиков.

Срок окупаемости

Опираясь на первые 2 показателя – «стоимость открытия и поддержания» и «размер будущей прибыли», можно сделать вывод о том, что производство древесного угля окупиться владельцу компании не раньше чем через 1,5 года с момента открытия.

Заниматься производством любого вида товара – всегда не просто. Высокая конкуренция внутри рыночного сегмента и малое количество возможных каналов сбыта, становятся серьезным препятствием на пути к получению желанного уровня прибыли. И, тем не менее, все трудности можно преодолеть. Для этого достаточно правильно спланировать свою деятельность и постараться минимизировать расходы, особенно на первоначальном этапе.

Древесный уголь - это натуральное биотопливо, которое можно изготовить самостоятельно.

Изготовление древесного угля в яме

Своими руками можно изготовить в яме. Используется данный способ уже давно. Таким образом можно изготовить уголь достаточно просто. Для этого будет необходимо подготовить небольшую яму, которая должна иметь форму цилиндра, при этом стенки должны оставаться вертикальными. Диаметр ее должен быть равен 80 см, тогда как глубина - 50 см. При использовании подобной технологии можно получить два мешка биотоплива.

Особенности изготовления ямы для получения угля

Если вы решили изготовить своими руками, то первоначально нужно подготовить яму. После ее дно тщательно уплотняется, можно использовать для этого метод приминания ногами. Это необходимо для того, чтобы исключить смешивание готового продукта с почвой. После этого нужно развести костер, используя бересту и мелкие ветки. Постепенно необходимо начинать добавлять в огонь дрова и тонкие ветки. Нужно добиться того, чтобы все оказалось покрыто горящими дровами. Когда костер разгорится, можно приступить к изготовлению угля. Для этого нужно будет подготовить дрова.

Требования к сырью для изготовления угля

Древесный уголь своими руками получится качественным, если забрасывать в яму дрова, которые не имеют коры. Это обусловлено тем, что она сильно дымит. Тогда как уголь с использованием таких дров получается очень низкого качества. Для того чтобы более комфортно использовать топливо, сырье предварительно нужно нарезать на отдельные элементы.

Габариты заготовок можно подобрать самостоятельно, однако размер одного элемента не должен превышать 30 см. Сверху нужно укладывать новые дрова, при этом масса должна шевелиться с помощью длинного шеста. Брусья должны быть уложены слоями как можно плотнее. Таким образом следует яму наполнить доверху. Длительность выжигания будет зависеть и от влажности воздуха.

Когда изготавливается древесный уголь своими руками, заполнить яму упомянутого размера будет возможно примерно за 3 часа.

Заключительные работы

После того как яма будет заполнена, ее нужно накрыть травой, а также листьями. Все сверху присыпается слоем почвы и утрамбовывается. В таких условиях древесный уголь должен оставаться в течение двух суток, после этого его можно просеять, а после расфасовать. Как только удастся завершить данные работы, его можно считать готовым к использованию.

Изготовление древесного угля в бочке

Можно использовать оборудование для производства древесного угля по типу емкости. Для этого будет необходимо подготовить стальную толстостенную бочку. Ее габариты должны быть подобраны в зависимости от того, какое количество угля предполагается получить.

Если бочка окажется большой, то понадобится гораздо больше времени для того, чтобы ее заполнить. Если емкость когда-либо была наполнена химией, использовать такую тару нельзя. Если в бочке хранились нефтепродукты, ее предварительно нужно подготовить методом выжига, а после использовать, но только в чистом виде.

Варианты изготовления угля в бочке

Пиролиз древесины позволит получить уголь методом использования одной из технологий, каждая из которых предполагает применение бочки. Первый способ предусматривает разведение огня внутри тары. В этом случае процесс не будет отличаться от выработки угля в яме. Емкость должна иметь большую вместительность (около 200 литров) — это нужно для того, чтобы дрова не забили огонь.

Также необходимо установить кирпичи в количестве 6 штук, желательно использовать огнеупорные изделия. Между ними и предстоит разводить огонь. Если использовать такое оборудование для производства древесного угля, то дрова нужно погружать аккуратно до тех пор, пока они не покроют кирпичи. После на изделия должна быть установлена решетка, чтобы следующую партию дров положить на нее.

Древесина должна быть уложена рядами достаточно плотно. После того как бочка будет заполнена доверху, нужно дождаться, пока пламя не появится сверху. После всё нужно накрыть полотном стали и оставить небольшой зазор. Для того чтобы ускорить данный процесс, в нижней части емкости нужно сделать отверстие, через которое будет поступать воздух. Пока горят дрова, нужно будет следить за цветом дыма. Как только он обретет сизый оттенок, бочку нужно будет закрыть наиболее герметично и оставить до полного остывания. После с емкости снимается крышка, а изнутри вынимаются готовые угли.

Альтернативный вариант изготовления углей в бочке

Пиролиз древесины может позволить получить уголь и по несколько другой технологии. Для этого будет необходимо заполнить емкость доверху древесиной. После все должно быть накрыто негорючей крышкой. Закрыть бочку нужно практически герметично. Необходимо оставить отверстие для выхода газов (оно должно быть большим), температуру внутри нужно будет довести до 350 градусов.

Для того чтобы получение древесного угля стало возможным, емкость должна быть установлена на платформу. Тем самым удастся изолировать ее от почвы. Наиболее просто реализовать это с помощью кирпичей, которые должны быть уложены на полотно стали. Между ними должен быть разведен костер, который будет прогревать бочку.

Через определенное время начнется процесс окисления дров, и станет выходить газ. Как только выход газа остановится, бочку в течение некоторого времени нужно будет оставить на костре. Таким образом, для прожигания 200-литровой емкости будет необходимо около 2,5 часов. После этого бочку нужно снять с огня и герметизировать оставшиеся в крышке отверстия. В таком состоянии емкость должна быть остановлена до остывания. Древесный уголь в домашних условиях будет готов после того, как бочка будет открыта. Уголь можно будет использовать сразу же.

Изготовление древесного угля с помощью печи

Если вы задумались над тем, как делают древесный уголь, то можно рассмотреть еще один способ, который предполагает использование печи. После того как дрова прогорят, нужно будет выбрать прогоревшие, но еще не развалившиеся угли. Они должны иметь красный цвет. Их нужно будет положить в емкость с хорошо загерметизированной крышкой. Предпочтительнее использовать керамическую емкость, но можно применить и ведро или бочку небольших габаритов. Стоит помнить, что использование стальных емкостей должно предполагать соблюдение пожарной безопасности. Крышку нужно держать закрытой до полного остывания угля. После того как он станет холодным, его можно считать готовым к применению.