Как сделать древесный уголь в домашних условиях?

Технология изготовления древесного угля в домашних условиях

Если вам не нужен целый прицеп древесного угля, то закупка большими партиями будет не рациональна. Небольшое количество топлива для мангала или печи можно сделать самостоятельно, имея небольшой запас знаний и необходимых материалов.

Выбор сырья

От того, какую породу дерева выбрать для получения угля будет зависеть его качество. Лучше отдать предпочтение бревнам без коры. Таким образом, в процессе прогорания  не будет выделяться много дыма.

В качестве экономии, лучше использовать ту древесину, которая имеется в наличии или которую проще достать. Класс качества угля определяется породой дерева и маркируется соответственно:

• «А» — деревья твердых пород, такие как дуб, вяз, береза;
• «Б» — смесь хвойных деревьев твердыми породами;
• «В» — мягкие породы, ольха, пихта, тополь и др.

Для изготовления древесного угля подходит береза

Самый распространенный и доступный вид древесины — береза. Из нее получаются отличные угли, имеющие высокую теплоотдачу и ровный жар.

Получение древесного угля путем пережигания древесины в яме

Для изготовления древесного угля своими руками в яме нужно подготовить сырье и само место его закладки. Очищенные от коры бревна распиливаются. Чем меньше будет размер бревен, тем качественней потом получится уголь. Лучше, чтобы габариты каждой заготовки не превышали 25 см.

Далее выкапывается цилиндрическая яма размерами 60 см в глубину и 70 см в диаметре. Такого объема хватит, чтобы получить примерно два мешка топлива. Стенки ямы должны быть точно вертикальными. Дно хорошенько уплотняется ногами или какими-либо подручными приспособлениями. Это нужно для того, чтобы впоследствии земля не смешалась с углем.

Когда яма подготовлена, в ней нужно развести костер. Для этого подойдет хворост или сухая кора. Нельзя использовать для розжига химические средства. Главная задача, чтобы дно было полностью покрыто ветками, поэтому постоянно нужно добавлять новые, по мере прогорания предыдущих.

В разгоревшийся хорошо костер выкладывается древесина. Поленья кладутся как можно плотнее друг к другу. Когда первый слой прогорит, сверху на него подкладываются новые бревна и так до тех пор, пока яма не заполнится доверху.

Время, когда поленья превратятся в уголь, зависит от плотности древесины. Их твердых пород получится более качественный уголь, о времени для их прогорания уйдет больше. Время от времени нужно разгребать прогоревшие бревна шестом или длинной палкой.

Спустя 3-4 часа яма из бревен должна полностью прогореть. Готовое топливо перед расфасовкой оставляют до полного остывания. Для этого уголь забрасывают свежей травой, сверху накидывают землю и все хорошо утрамбовывают.

На остывание топлива уйдет примерно 2 дня. После этого его откапывают, просеивают и раскладывают в мешки. Древесный уголь полностью готов для дальнейшего использования.

Древесный уголь в бочке

Так же как и для выжигания угля в яме первоначально необходимо подготовить древесину. Бревна очищаются и распиливаются. Также нужно подготовить бочку из толстого металла. Объем выбирается индивидуально, по принципу какая есть или сколько угля планируется заготовить. Есть два способа изготовления древесного угля своими руками в бочке.

1. На дно емкости укладываются жаростойкие кирпичи ребрами вверх. Между ними разводится костер с применением бумаги, щепок, хвороста и др. Сверху выкладываются подготовленные бревна до тех пор, пока угли не закроют поверхность кирпичей. На прогоревшую древесину кладется металлическая решетка, а на нее следующая партия поленьев. Между бревнами и их слоями не должно быть больших зазоров. Как только бочка заполнится доверху, а на поверхности появится пламя, ее закрывают металлическим листом или крышкой. По цвету выходящего дыма определяют готовность углей. Если он сизого цвета, то бочку плотно закупоривают и оставляют топливо остывать. После угли достают и пользуются по своему усмотрению.
2. Подготавливают платформу, на которую установится бочка. Для этого на кирпичи укладывается лист из негорючего материала, например, стали. Между кирпичами разводится костер. Сверху устанавливается бочка наполненная дровами. Емкость закрывается не полностью. Щели необходимы для выхода газов в процессе окисления древесины. Когда процесс выхода газов прекратится, бочку на некоторое время оставляют на костре, затем снимают, а газоотводные отверстия плотно закрывают. В таком виде уголь оставляется до остывания, потом проверяется на готовность и качество.

Древесный уголь в бочке

Процесс изготовления древесного угля в домашних условиях достаточно трудоемкий, но в результате получится отличное биотопливо без вредных примесей.

Полезные свойства древесного угля и золы

Применение древесного угля — это способ, который открыли индейцы Перу. В обрабатываемые почвы они добавляли продукты сгорания древесины, которую добывали в лесах. В результате такой простой процедуры было отмечено повышение показателей урожайности и улучшение состояния культурных растений. Несмотря на широкий ассортимент покупных удобрений, древесная зола и уголь не теряют популярность. Это простые и экологически чистые добавки, которые полностью усваиваются растениями и не вредят урожаю.

Основная цель, для чего используют древесный уголь, — это насыщение почвы полезными веществами. Разные его виды содержат калий. В меньших количествах можно обнаружить кальций, фосфор, бор и другие минералы, необходимые для роста, цветения и плодоношение растений.

Полезные свойства угля определяются его основными свойствами:

• химическая инертность — древесина после сжигания не контактирует с другими веществами, поэтому может храниться в почве огромное количество лет;
• высокая способность абсорбировать любые вещества — уголь впитывает излишки влаги, не допуская заболоченности территории, а также соединений алюминия, которые влияют на кислотность грунта;
• наличие огромного количества пор — эта особенность повышает активность угля.

Чтобы понимать, можно ли использовать древесный уголь как удобрение, важно обратить внимание на состав почв. Это вещество заметно снижает их кислотность, поэтому для щелочного грунта его лучше не применять. Удобрение подходит для большинства разновидностей почв, кроме солонцеватых

Благодаря его внесению, почва становится более мягкой и рыхлой. В ней улучшается газообмен, стимулируется развитие полезных микроорганизмов

Удобрение подходит для большинства разновидностей почв, кроме солонцеватых. Благодаря его внесению, почва становится более мягкой и рыхлой. В ней улучшается газообмен, стимулируется развитие полезных микроорганизмов.

Правила безопасности

В соответствии с техникой безопасности минимальный объем угля, который может быть подвержен самовозгоранию – 100 дециметров кубических. При работе с объемами, которые выше обозначенного необходимы меры по исключению самовозгорания сырья.

Недопустимо строго ограничить сырье от взаимодействия с окисляющими веществами

Также важно предотвратить накопление пыли из угля

При перемещении готового сырья используют бочки из стали, мешки из бумаги, полипропилена. Хранят уголь на закрытых складских помещениях, особых емкостях, назначение которых – защитить сырье от попадания осадков. Перевозку осуществляют в упаковках, или просто насыпью в закрытых вагонах или грузовиках.

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.

Изготовление древесного горючего в домашних условиях: инструкция как сделать угли для шашлыка своими руками

Изготовление древесного угля в домашних условиях производится с применением подручных средств. Это наиболее простая технология, правда, не гарантирующая получение высококачественного древесного угля.

Перед тем, как сделать древесный уголь своими руками проводятся подготовительные работы, в число которых обязательно входят мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. Для получения качественного древесного угля подбираются поленья одного вида древесины, они очищаются от коры и рубятся на примерно одинаковые головни.

Шаг 1: Инструмент и материалы

Базовые материалы и инструмент:

• древесина для розжига и древесина под уголь
• инструмент для распила и разделения древесины
• металлический контейнер и способ запечатать его

Что использовал я:

• Бензопила (подойдёт любая пила)
• Крепкий нож для разделки дерева, стальной клин и салазки, либо длинный топор
• Брусок дерева для загонки ножа
• Большая банка из-под кофе
• Алюминиевая фольга для запечатывания банки

Шаг 2: Колем, режем, заполняем

Я не приложил фотографий с процессом подготовки древесины, но, думаю, вы и так поймете, что нужно делать.

Сначала я распилил ствол дерева на пеньки, по длине чуть уступающие высоте металлической банки, затем разделил их на дрова примерно 2-3 см толщиной.

Толщина дров — дело сугубо личное, и так как это был мой первый эксперимент, я решил не делать их слишком толстыми. Я максимально наполнил банку поленьями и закрыл её алюминиевой фольгой. В фольге я проделал небольшое отверстие для того, чтобы влага и древесный газ выходили наружу.

Когда древесина нагревается в условиях отсутствия кислорода, то она выпускает древесный газ, который на самом деле является очень полезной вещью, если получится его собрать. На нём работают даже двигатели! Если вы сделаете полностью закупоренный контейнер с древесиной, то практически создадите бомбу — с фольгой, конечно, ничего такого не произойдёт, но полностью закрытые контейнеры… думаю, вы представляете, что может произойти.

Шаг 3: Соорудите костёр

Безопасность прежде всего! Поэтому позаботьтесь о том, чтобы под рукой было ведро воды или водопроводная шланга.

Также у меня довольно большая борода, и совсем недавно я наполовину сжег ее. Так что, ребята с бородой, заплетайте вашу бороду в косу или заправляйте её в рубашку. Люди с длинными волосами могут завязать косу или сложить волосы. Главное — просто не спалите их, ведь у вас займёт много времени, чтобы отрастить всё заново.

Я разжег костер от сосновых щепок и небольших деревяшек. После того, как костёр разгорелся, я доложил в него дубовых дров. Традиционный метод получения угля требует терпения, но я хотел сделать его уже сегодня вечером, поэтому я поставил к огню вентилятор. Примерно через полчаса банка с крышкой из фольги была помещена на огонь, и можно было приступать к следующему шагу.

Шаг 4: Ждём и наблюдаем

Я обложил банку дровами и направил на неё вентилятор. Через 20 минут из банки пошел пар. Прошло примерно около часа и из отверстия в фольге вместо пара начал выходить газ. Это означало, что метод работает, и дерево начало обугливаться. Еще примерно через час пламя сверху банки погасло, что означало, что древесный газ вышел, и процесс почти завершен.

При помощи пары палок, я вытащил канистру из огня и проложил сверху слой влажной грязи — это окончательно запаковало крышку. На данном этапе воздух способствовал бы горенью древесины, чего нам нужно избежать. Я подождал еще около часа, открыл банку и оценил результат.

Шаг 5: Открываем банку, делаем выводы

Я распаковал охлаждённую канистру, убрал землю, вытащил уголь и разломал его на кусочки. Я был почти уверен, что древесина обуглилась и так всё и оказалось! В итоге у меня вышло около 3 литров угля.

Мои соображения:

• Я был приятно удивлён количеством полученного угля, так как думал, что банка будет примерно наполовину полной, когда я открою её
• Если у вас нет банки из-под кофе, то можете купить банку для краски или взять ведро.
• Удостоверьтесь, что для изготовления угля взяли лиственную породу древесины, так как у неё бОльшая плостность энергии, по сравнению с хвойными породами дерева.

Надеюсь, инструкция как делают древесный уголь для шашлыка вам понравилась и вы используете её!

Производство древесного угля как бизнес

Если производство древесного угля вы рассматриваете как бизнес, то ямой и бочкой обойтись не получится: объемы не те, времени уходит много. Придется закупать оборудование для производства древесного угля. Понадобится:

• печь для выжига угля;
• весы, мешки для древесного угля и фасовочное оборудование;
• источник или генератор электроэнергии;
• средства для измельчения дров (бензопилы, устройства для колки дров и т.п.).

Траты немалые, но можно сэкономить на помещении: производство размещается на открытой площадке. На старте обойтись можно одной печью, но для выхода на серьезные мощности нужно рассматривать цепочку печей, так как процесс достаточно длительный: сначала загрузка древесины и ее сушка, затем обжиг, остывание и выгрузка продукции. Более серьезная установка содержит отдельные емкости – реторты, в которые загружается сырье. Реторт может быть несколько: пока в одной древесина сушится, в другой уголь выжигается, третья остывает, следующая разгружается и загружается (подробнее смотрите тут). Такая цепочка предусматривает круглосуточный режим работы.

Самостоятельное изготовления печи для выжига угля выглядит проблематично: даже самые простые конструкции далеко не элементарны, работать придется с толстостенным металлом, сварка должна быть качественной. Для примера вот чертёж печи для древесного угля под названием УВП-5Б, разработанный ЦНИИМЭ.

Чертеж печи для древесного угля ЦНИИМЭ

Более простой выглядит эта разработка ЦНИИМЭ. Их переносная углевыжигательная печь отличается лаконичностью и неплохой производительностью, но для этого требуется соблюдение всех пропорций.

Чертеж печи для древесного угля ЦНИИМЭ

В общем, как бизнес производство древесного угля — не самый простой вариант, но достаточно перспективный и при правильной организации доходный: спрос стабильно растет, цены на хорошее топливо высокие. Причем даже отходы и не кондиционную продукцию (крошку и мелкий уголь) можно перерабатывать в топливные брикеты.

Выводы. Простейшие способы сделать древесный уголь в домашних условиях общедоступны: требуются по большому счету сухие дрова (даже нетолстые ветки и сухостой подойдет), небольшой участок земли и/или металлическая бочка с крышкой. Если же рассматривать производство древесного угля как бизнес, то предстоят немалые затраты. Но изготавливать древесный уголь можно из любых пород древесины, даже из отходов деревообрабатывающей промышленности: обрезков и некондиционных остатков. Пустить в ход можно даже опилки, сформовав предварительно пелеты. Некоторая часть продукции, выходящей из печи, не соответствует стандартам, но и отсев древесного угля можно превращать в хорошее топливо при помощи технологии брикетирования. В общем, несмотря на трудности, это достаточно перспективный вид деятельности.

Печь для древесного угля

Печь для углежжения достаточно сложна, повторить её конструкцию в домашних условиях весьма затруднительно. Корпус цилиндрической или прямоугольной формы имеет топочную камеру, поверх которой загружаются 2 закрытые емкости, заполненные сырьем – реторты. Нагрев древесины происходит извне, через стенки реторты, при этом в нем используется тепло, выделяемое деревом в процессе реакций. Работа печи на различных режимах показана на схеме:

Промышленная печь для изготовления древесного угля устроена таким образом, что пока в одной емкости проходит пиролиз, то во второй идет сушка, пиролизные газы дожигаются и проходят сквозь реторту с влажным сырьем. Такая очередность соблюдается и дальше, до получения конечного продукта. Получается, что внутренний объем каждого сосуда разделяется на зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс:

Сколько нужно вложить денег на открытие угольного производства

Финансовый план — важная часть эффективной стратегии. Смета расходов поможет оценить нагрузку, прогноз на прибыль даст примерные сроки окупаемости инвестиций.

Чтобы запустить средний, по величине, цех, потребуются вложения в следующие статьи:

• аренда — 25 000 рублей;
• оборудование — 400 000;
• сырьевой запас — 80 000;
• регистрация и оформление документов — 800 рублей для ИП;
• рекламная компания — 20 000;
• прочие расходы — 10 000.

Стартовые инвестиции составят около 540 000 рублей.

Чтобы цех стабильно работал, каждый месяц, нужно профинансировать:

• аренду — 25 000 рублей;
• сырье — 40 000;
• фонд заработной платы — 120 000;
• транспорт — 10 000;
• рекламу — 5 000.

Всего: 200 000 рублей,  плюс налоги.

Производство древесного угля как бизнес

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

Виды оборудование для изготовления угля

Производство древесного угля как бизнес — является привлекательной идеей. Стартовый капитал не требует значительных затрат, а высокий спрос позволяет быстро найти своего потребителя. Для размещения оборудования достаточно 200 кв. м открытого земельного участка. Обслуживание одной печи требует присутствия бригады из 2-4 человек.

Оборудование по производству древесного угля можно разделить на три группы: стационарное, передвижное, вспомогательное.

Углевыжигательная печь (пиролизная бочка) — основное оборудование процесса производства древесного угля. Именно в данной печи происходит пиролиз древесины. На сегодняшний день печи имеют разную конфигурацию и работают разными методами. Углевыжигательные печи могут быт как стационарными, так и передвижными. Но выходной продукт всегда имеет одинаковые свойства и качество.

Углевыжигательная печь кроме производства несет нагрузку утилизации, принося двойную выгоду. Поэтому передвижные печи удобно использовать на лесозаготовительных работах для безотходного производства, а также на строительных площадках.

Стационарные печи используют для непрерывного основного производства древесного угля, когда нет необходимости менять место расположения. Стационарные углевыжигательные печи от передвижных отличаются внушительными размерами, большим набором выполняемых задач и высокой производительностью. В стационарных печах возможно использование различных видов топлива. А в передвижных — только отходы производства древесины.

Основным видом углевыжигательного оборудования является печь, в которой древесина не соприкасается с газами топочного вида процесса пиролиза. В такой печи древесина находится в отдельной камере с отверстиями, через которые происходит нагрев.

Другой вид углевыжигательной печи оборудован вертикальными ретортами, благодаря которым пиролиз на всех стадиях происходит более качественно. Недостатком такой печи является более высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. Поэтому такую углевыжигательную печь необходимо дополнительно оборудовать очистными фильтрами.

Углевыжигательная печь для производства древесного угля изготавливается из кирпича или металла. Металл, в свою очередь, изолируется термостойким материалом для предотвращения теплоотдачи. Камеры и реторты изготавливаются из жаростойких металлов.

Печь включает в себя:

• топочный блок: предназначен для сушки сырья;
• углевыжигательный блок: служит для основного процесса пиролиза;
• основание: предназначено для крепления топочного и углевыжигательного блоков;
• пандус: служит для выгрузки емкости с готовым продуктом.

Дровокол (колун) – вспомогательное оборудование, которое используется для заготовки дров. Дровоколы бывают горизонтальные и вертикальные. В горизонтальных колунах бревно укладывает в желоб и толкается на нож, либо нож движется к бревну. В вертикальных дровоколах бревно размещается стационарно и на него опускается нож. Такой вид колунов имеет более высокий КПД, так как бревно избегает трения.

Автоматическая линия фасовки древесного угля – вспомогательное оборудование, предназначенное для автоматизации и окончания процесса производства древесного угля. Конструкция состоит из приемного бункера с сеткой против попадания головней, вибролотка, ковшового транспортера и накопительного бункера с датчиком объема. Древесный уголь, поочередно проходя по узлам линии фасовки, приобретает товарный вид.

Дозатор весовой – автоматически распределяет заданную массу крупнокусковых углей в мешки. Это позволяет производить фасовку древесного угля в виде конечного продукта.

Сепаратор – распределяет угольную продукцию по заданным размерам для различных нужд и ценовых категорий.

Оборудование, предназначенное для производства древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, благодаря чему происходит экономия электроэнергии. Себестоимость производства угля снижается, повышая прибыть производителя.

Качественно изготовленный древесный уголь сохраняет структуру рисунка дерева, особенно заметны годовые кольца на торце бруска. При постукивании древесный уголь звонко звучит, имеет блестящий черный цвет и малое количество трещин. На качество и количество производимого угля влияет влажность сырья. Из всех марок березовый или дубовый древесный уголь считаются самыми лучшими, так как отличаются продолжительным и ровным жаром при горении.

Отсутствие вредных отходов при производстве и горении позволяет древесному углю оставаться одним из важных топливных продуктов.

Классификация

Активный адсорбент подразделяется:

• по типу материала, из которого выполнено производство активированного угля: древесина, кокосовая скорлупа, каменный уголь и так далее;
• по назначению: осветляющие, газовые, угли-носители катализаторов с качествами химических сорбентов;
• по методике активации: паровой и термохимический способ;
• по форме выпуска: гранулированный (дробленый) активированный уголь, порошковый, формованный активный уголь, экструдированный уголь (гранулы в виде цилиндров) и ткань, которая пропитана углем.

Активированные угли классифицируют по трем категориям пор: микропоры (от 0,6 до 0,7 нанометров), мезопоры (1,5-100-200 нанометров), макропоры (>100-200 нанометров). Первая и вторая разновидность пор считаются основными составляющими поверхности активных углей. По этой причине они играют немаловажную роль в адсорбционных качествах угля. Микропоры отлично справляются с адсорбцией маленьких органических молекул, а мезопоры – более крупных молекул.

Удельная площадь поверхности активированного угля зависит от габаритов пор. Адсорбент, у которого более тонкие поры хорошо впитывает, имея даже невысокую концентрацию и небольшие парциальные давления пара. Активное вещество с широкими порами характеризуется капиллярной конденсацией.

Размеры удельной впитывающей поверхности активированного угля и широкие поры позволяют весьма результативно применять адсорбент для эффективного очищения газов и жидкостей от разнообразных видов примесей. Количество примесей, которые «съедает» уголь может меняться от мельчайших молекул до молекул масел, нефтепродуктов, жиров, органических соединений с хлором.

Оборудование для производства активированного угля представлено в широком ассортименте. Для получения адсорбента применяются специальные печи разных типов и конструкций. Чаще всего завод по производству активированного угля использует шахтные, вертикальные и горизонтальные роторные печи, многополочные печки и реакторы с кипящим слоем.

Свойства древесного угля

Древесный уголь представляет собой твердое пористое высокоуглеродистое сырье. Изготовление древесного угля происходит из древесного материала, путем нагревания при отсутствии доступа кислорода (возможно с малым его количеством), используют для этого реторты, печи, кучи. Сырье преимущественно состоит из углерода, это объединяет его по свойствам с каменным углем.

Оба названых вещества получают из древесины. Только в случае каменного угля исходным материалом является древесина природного происхождения, разлагаемая при отсутствии воздуха на протяжении нескольких веков. Уголь получают путем частичного сжигания древесины, при ограниченном доступе воздуха. Такое сырье признано как один из лучших видов топлива, его отличает экологичность, выделяемый при сжигании дым не несет вредного воздействия для окружающей среды.

Сырье имеет высокую пористость, что объясняет хорошие сорбционные свойства. Это позволяет производить очищение воды, газов, спирта

Важно то, что химические и физические свойства сырья могут стать причиной его самовозгорания (входит в активное взаимодействие с кислородом). Вещество обладает высокой теплопроводностью, на которую значительно влияет влажность и температура, она практически такая же, как у каменного угля

Выход при обработке сухого древесного материала будет составлять до 40% от изначальной массы.

Есть особые критерии оценки качества древесного угля