Изготовление древесного угля: бизнес план и технология

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

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

• В промышленности в качестве восстановителя.
• Он необходим при выплавке ценных и редких металлов.
• В пищевой промышленности древесный уголь используют для очистки воды и сахара.
• В промышленных и боевых противогазах этот материал используют в качестве улавливателя вредных и ядовитых газов.
• С его помощью очищают промышленные стоки и газовые выбросы предприятий.
• Он незаменим для регенерации воды и воздуха в замкнутом пространстве.
• В медицине его применяют при отравлениях.
• В сельском хозяйстве древесный уголь тоже нашел достойное применение. Его используют в качестве дополнительной подкормки для крупного рогатого скота, свиней и домашней птицы. Для борьбы с различными болезнями растений уголь вносится в землю в виде удобрения.
• В быту древесный уголь используют в каминах и для приготовления шашлыка.

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.

Применение

Древесный уголь производится в небольшом количестве в промышленных масштабах и домашних условиях.

Продукт, сделанный самостоятельно, чаще всего используют как топливо, которое выделяет при сгорании большое количество теплоты. Количество энергии в два раза превышает то, которое образуется из обычной древесины. Любители шашлыков кладут такой уголь в мангалы для получения стабильного пламени, равномерно горящего без выделения ядовитых газов. Дополнительное преимущество такого топлива заключается в том, что оно сгорает до конца, не оставляя золы.

Уголь из древесины, полученный промышленным образом, подвергают активированию с целью получения широко известного сорбента. Исходный уголь уже сам по себе демонстрирует большую поглощающую способность, что позволяет применять его в фильтрах, в качестве компонента кормов животных и как пищевую добавку в составе продуктов питания человека.

Значительная концентрация углерода делает продукт пиролиза сильным восстановителем, что позволяет применять его в металлургии, химической, стекольной, лакокрасочной и электротехнической промышленности.

История

В России древесный уголь производили издревле. Кузнечные горны работали именно на древесном угле. Наиболее распространёнными способами получения были кучное и ямное углежжение. Вариантами кучного были «стог» и «кабан». Эти технологии были примитивными, процесс продолжался до месяца и требовал периодического контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в XVII—XVIII веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены. Уже с XIX века в России предпочитали простейшие кирпичные печи для изготовления угля.

Родиной промышленного производства древесного угля следует считать Урал. Демидовское чугунно-литейное производство поднялось именно на древесном угле. Грум-Гржимайло, Владимир Ефимович предпочитал для использования в металлургии именно древесный уголь.

Возврат к кучному углежжению имел место в первые годы Советской власти на фоне развала промышленности. Затем были построены крупные углевыжигательные заводы (Аша, Сява, Амзя, Молома, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале, продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей.

Древесный угольный брикет был впервые изобретен и запатентован в 1897 году и произведен компанией Zwoyer Fuel Company. Этот процесс был популяризирован Генри Фордом, который использовал древесину и опилки в качестве сырья для производства автомобилей.

В 21 веке произошёл возврат к этой старой и вредной технологии. сопровождается переработкой древесины в древесный уголь, порой нелегальной. В Уярском р-не (Красноярский край) выявлено строительство печей для производства древесного угля по технологии, запрещённой в КНР (Экологически очень опасная, работы ведутся в РФ нелегально, вблизи такого производства засыхают деревья и болеют люди из-за загрязнения воздуха фенолами и др.); протесты местных жителей заставили приостановить работу. Запланировано развитие такого производства и в Тайшетском р-не (Иркутская обл.).

Что такое древесный уголь

Об уникальных свойствах древесного угля было известно давно. О том что человечество стало использовать уголь древесный для своих нужд известно из археологических раскопок. Целые древние города и поселения использовали промысел по получению древесного угля как основную статью своего дохода. Собственно первые экологические катастрофы и были связаны с массовой вырубкой деревьев для получения этого продукта. Например, в Крыму, ради изготовления амфор для пшеницы караимами и генуэзцами были вырублены реликтовые леса. Из-за чего в некоторые районы Крыма до сих пор считаются малопригодными для жизни. Подобное положение стало началом разработок каменного угля в Англии и Франции.

Древесный уголь получают путем сжигания древесины различных пород. Особенностью процесса выступает то, что в результате высокотемпературного воздействия структура тканей древесины меняется – выжигаются химические элементы, а углерод остается. Химическая формула полученного продукта показывает, что в его составе в среднем содержится до 84% нелетучего углерода. Это топливо при сгорании, позволяет избежать выделение самого опасного для человека продукта горения – угарного газа. Из химии известно, что именно этот газ без цвета и запаха выделяется при сгорании летучих веществ без доступа кислорода.

Кроме того, свойства древесного угля позволяют применять его и в других важных для человека процессах – очистке воды и воздуха, в качестве медицинского препарата, даже художники нашли применение для этого материала.

Но все-таки состав материала, в котором углерод главный элемент наибольшее применение нашел в промышленности:

• металлургия — катализатор и восстановитель при производстве чугуна и стали;
• химическая промышленность — фильтры для опасных производств;
• энергетика — топливо, наполнители для фильтрационных установок.

Сегодня известна масса способов добычи этого продукта начиная от способа в котором древесный уголь выжигается в яме, и заканчивая высокотехнологичными способами получения брикетов. При этом в качестве сырья используется не цельные массивы деревьев ценных пород, а прессованные опилки деревьев.

Таким образом, получаемая ценность древесного угля заключается:

• В большом содержании нелетучего углерода и отсутствии в составе фосфора и серы;
• Высокой теплоотдачей при горении;
• Длительном периоде горения;
• Возможностью использования как возобновляемого ресурса;
• Практически в полном его сгорании без остатка.

Применение древесного угля

В прежние времена китайцы называли древесный уголь «черным бриллиантом» за его способность очищать организм и даже лечить многие болезни. В наши дни такой уголь активно используют в производстве многих косметических средств, ухаживающих за проблемной кожей: масок, скрабов, мыла, шампуней. Прессованный древесный уголь используют в заведениях общественного питания в качестве полноценного топлива для приготовления рыбы или мяса.

Древесный уголь для мангала

Чтобы приготовить мясные и рыбные блюда на мангале используют древесный уголь из твердых пород деревьев. Считается, что самым вкусным получается шашлык на березовом топливе. Древесный уголь для шашлыка не дает сильного открытого огня, а только необходимый жар, поэтому продукты не подгорают, а равномерно прожариваются с образованием аппетитной румяной корочки.

https://youtube.com/watch?v=nsRuW76QBis%250D

Древесный уголь для растений

В комнатном цветоводстве этот полезный для растений элемент используют во многих случаях:

1. Дренаж. Кусочки осинового или березового угля измельчают до 1-го см в диаметре и укладывают на дно горшков с растениями.
2. Почвосмесь. Уголь из древесины добавляют в грунт (3-8%) для улучшения его структуры, рыхлости и водопроницаемости. Поглощая излишек влаги, древесный уголь для цветов отдает ее при недостатке.
3. Антисептик. При пересадке цветов используют мелкий порошок из древесного угля, которым присыпают срезы луковиц и корневищ. Это помогает предотвратить их загнивание.
4. Адсорбент. Помещенный в цветочный горшок, древесный уголь поглощает из почвы вредные вещества. Растения, которые способны впитывать токсические летучие вещества, делают это эффективнее, если в емкость к ним добавить угольные кусочки.

https://youtube.com/watch?v=3pRQS3GMaBE%250D

Древесный уголь для кальяна

Нередко новички интересуются, можно ли древесный уголь использовать для кальяна. Такое топливо, изготовленное из натурального сырья, придает смеси особенно приятный аромат. Для кальяна самыми подходящими будут угли, полученные из такой экзотической древесины:

1. Оливковый – из измельченных оливковых косточек.
2. Ореховый – из раздробленной скорлупы орехов.
3. Лимонный – из древесины лимонного дерева.
4. Виноградный – из лозы винограда.

https://youtube.com/watch?v=OKvHS-JtZM8%250D

Очистка самогона древесным углем

Для дополнительной очистки самодельного алкогольного напитка нередко используют, помимо активированного, еще и древесный уголь. Такая очистка самогона древесным углем для мангала возможна только тогда, когда используется исключительно натуральное березовое сырье, не содержащее никаких химических добавок. Перед применением кусочки измельчаются до размеров 2-3 мм (не больше). Это усилит адсорбцию.

После этого древесный измельченный уголь заливают водой и кипятят в течение часа, а потом отправляют в горячую духовку еще на час-полтора. Остывший уголь можно применять для очистки самогона одним из двух способов:

1. Настаивание. Уголь помещают в емкость с самогоном и оставляют на 20 мин. После этого жидкость надо процедить.
2. Фильтрация. Берем воронку, отверстие в ней закрываем ватой, на которую насыпаем слой древесного угля. Процеживаем 2-3 раза спирт, не меняя при этом уголь.

https://youtube.com/watch?v=qbR7BXV0Azc%250D

Где используется древесный уголь?

Нередко возникает вопрос, где применяется древесный уголь? В далеком прошлом это был единственный источник топлива. В наше время он не утратил своих позиций, а сферы применения его существенно расширились:

1. Металлургия. Большое содержание углерода делает возможным использование древесного угля в качестве восстановителя, а отсутствие серы и фосфора гарантирует сохранение необходимых свойств восстановленных материалов.
2. Приборостроение. Уголь, который получают из мягких пород дерева, идет для изготовления антикоррозионной смазки, которая нужна для полировки и шлифовки различных форм и деталей.
3. Строительство. Поскольку этот материал хорошо поглощает запахи и обладает гигроскопичностью, то уголь применяют как изолятор.
4. Животноводство. Это отличная кормовая добавка, которую вводят в рацион телят, свиней, птиц.
5. Производство активированного угля. Он применяется во многих вентиляционных системах для того, чтобы задерживать летучие вредные примеси, находящиеся в воздухе.
6. Медицина. Древесное сырье идет на изготовление таблеток и порошков, помогающих в лечении желудочно-кишечных расстройств и отравлений.

В яме

На некотором отдалении от любых построек для этого способа углежжения роют яму в почве. Для пары мешков угля достаточно будет ямы в полметра глубиной и 80 сантиметров диаметром.

Дно ямы следует тщательно утоптать вручную либо специальным прибором. После утрамбовки на дне ямы разжигают костёр из хвороста, временами подбрасывая в него небольшие, но и не слишком маленькие дровишки.

Не стоит допускать попадание древесной коры в костёр, так как от её горения выделяется большое количество дыма, что негативно скажется на качестве итогового продукта.

Каждая новая порция угля должна закладываться в тот момент, когда предыдущая уже хорошо перегорела и уменьшилась в объёме.

После помещения новой порции содержимое ямы уплотняют, и повторяют операции до той поры, пока углубление не наполнится до краёв.

Виды угля

Многие считают, что весь продаваемый в супермаркетах и на заправках уголь одинаковый, но на деле существует много разновидностей. Его можно разделить на:

1. Красный. Его делают из хвойных пород по специальной технологии путем мягкого углежжения.
2. Белый. Для его создания используется древесина твердых пород, такая как дуб, береза, вяз, граб и пр.
3. Черный. Для его создания используется древесина мягких пород: липа, осина, тополь, ольха, ива и пр.

Многие предприниматели изготавливают только классический черный уголь, но если вы хотите захватить рынок, то ассортимент следует расширить. Следует ориентироваться на то, какое сырье вы сможете достать: если в вашем районе растут дубовые леса, то придется использовать именно этот материал и пр. Также следует знать, что существует три сорта согласно ГОСТ 7657-84 А, Б и В. Чем выше сорт, тем качественнее уголь и тем охотнее его будут приобретать, поэтому старайтесь делать только качественный продукт.

Конечно, вы сможете больше заработать подобным образом. Но клиентам ваша продукция не придется по вкусу и в итоге это ударит по имиджу молодого бизнеса.

Также вам следует продумать, в какой расфасовке продавать товар. Обычно его фасуют в бумажные пакеты и полиэтиленовые мешки емкостью от 2 до 50 кг. Наибольшей популярностью у населения пользуются мешки массой 5—10 кг, тогда как рестораны и предприятия закупают его в мешках по 50 кг, чтобы удешевить сырье.

Сушилка для улучшения качеств сырья

Подготовка материала

Уголь не от каждой деревяшки можно использовать для приготовления пищи. Это фруктовые деревья (груша, яблоня вишня), лиственные деревья (ольха, дуб, клён) и распространённая берёза. Совсем не подходят хвойные породы. Такое сырьё содержит смолы (это испортит вкус мяса).

Строительные обрезки для изготовления угля для мангалов не используются: пропитки и клеи при сгорании оставят канцерогенные вещества в угле.

Берёза – не самый лучший вариант, но дерево распространённое. Уголь получается чуть жарче чем надо. Хотя, зная такую особенность, можно приноровиться и делать классный шашлык.

Второе требование – сухие дрова. Для пиролиза влага вредна. В промышленном производстве сырьё сушат в специальных печах газами до 150 °С, а при выжиге «для себя» нужно или дать дровам просохнуть или взять сушину.

Гнилое дерево на уголь не пережигается.

Кора ухудшает качество угля и по возможности её нужно удалить с дров.

Производство древесного угля как бизнес Особенности

Производством древесного угля начали заниматься еще много веков назад, им отапливали дома, использовали на кузнице и т.д. Чтобы открыть такой бизнес, сначала разберитесь с несколькими нюансами.

Итак, древесный уголь – это вещество с высоким содержанием углерода. Получается оно посредством термического разложения органических и неорганических соединений древесины при нехватке кислорода т.е. в вакууме. Для данного рода занятия вам потребуются специальные печи для первичного сгорания сырья. Сгорание в этом случае происходит за счет газа, который образуется в результате пиролиза, но не за счет тления дерева. Проще, говоря, происходит обугливание древесины при температуре около 500 градусов по Цельсию. Вследствие всего разложения многих соединений получаются такие продукты, как: уксусная кислота, ацетон, смола и другие. Именно поэтому в ваш план должны быть включены возможности по производству дополнительных продуктов.

Бизнес идея: производство древесного угля

Во всем мире в год производится примерно 9 млн тонн угля. Поэтому производство древесного угля как бизнес может принести хорошую прибыль. Однако к подобному делу стоит подойти с большим умом. Первое место по изготовлению такого топлива принадлежит Бразилии. В России же наблюдается сильный недостаток этого топлива хотя здесь самые большие лесные массивы, но каждый год производят все лишь сто тысяч тонн угля. Вследствие этого большое количество угля ввозится извне, например, из Белоруссии, Украины, Китая. Так что можете открывать свой бизнес, и он будет пользоваться огромным спросом у потребителей разного возраста.

Технология производства

Прежде чем открыть подобный бизнес, нужно определитесь с несколькими важными моментами. Решите какую именно технологию вы будете использовать при производстве угля и какая у него будет структура. Ежели вы займетесь производством «белого» угля, то его вы можете переправлять в Японию, так как там он пользуется огромным спросом. У кого есть частные дома и камины, то их владельцы обычно используют «красный» уголь. Его производят при невысокой температуре. Из чего же делают древесный уголь? Для его изготовления используют древесину или ее отходы. В общем, уголь лучше всего изготавливать из твердолиственных пород. В последнее время для производства древесного угля стали использовать хвойные деревья, осину и деревья кустарниковых пород.

Суть производственного процесса

Бизнес-идея: производство древесного угля — это популярный бизнес, который будет востребован в абсолютно любом городе. Однако для грамотного ведения бизнеса нужно составить правильный бизнес-план. После того как вы составили бизнес-план учтите и то что угля может выйти гораздо меньше чем вы рассчитывали. В печь может попадать кислород и вследствие этого древесина может сгорать. Также вам нужно очень внимательно следить за организацией, структурой и производством угля для того, чтобы не было недожженной древесины с запахом смолы и трещинами. Следить нужно за этим процессом также для того, чтобы снизить потери угля во время его производства.

Обратите внимание на публикацию: Производство тротуарной плитки как перспективный бизнес

Детали производства 

В этой публикации мы говорим о том, как заработать на производстве и сбыте древесного угля. Здесь мы обсуждаем важные моменты и разбираем некоторые нюансы.

Сейчас нужно поговорить о деталях производства древесного угля. Итак, что касается размещения предприятия, то фабрику по производству угля стоит размещать рядом с лесом, также можно разместить недалеко от лесоповала. Чем ближе ваша фабрика будет находиться к сырью, тем меньше будут ваши затраты на транспортировку.

Оборудование для бизнеса такого типа лучше покупать равномерно. В этом случае приобретение оборудования должно соответствовать промышленным масштабам вашей фабрики. Хорошо, если оборудование будет иметь небольшие габариты. Тогда можно его с легкостью транспортировать для того, чтобы двигаться за лесозаготовительным производством. Также стоит выбирать печи с простой конструкцией. Такие приборы в случае поломки можно будет легко починить если возникнут какие-либо неполадки. Очень хорошо, если ваша фабрика по изготовлению угля будет наносить как можно меньший вред окружающей среде. Поэтому об вопросах экологичности забывать не нужно.