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.
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).
Отличный вариант – создание страницы в социальных сетях. Таким образом, вы сможете продавать продукцию непосредственно потребителю избежав посредников.
Виды и сорта древесного топлива
Самая распространенная классификация этого вида топлива,разделяет его по типу материала происхождения. Такая классификация дает возможность подобрать продукт по степени его теплотворности. В зависимости от окраски топливо можно разделить на виды:
- Черный – изготавливается из мягких лиственных пород деревьев (ольха, тополь, осина);
- Белый – выжигается из твердых пород дерева(дуб, граб, береза);
- Красный –получается из хвойных пород деревьев по технологии мягкого углежжения.
Согласно государственному стандарту ГОСТ 7657-84 уголь древесный делится на три класса – А,Б, В. Высшим сортом ГОСТ определяет топливо марки А – в нем массовая доля нелетучего углерода составляет 90%- 78%. Для марки Б массовая доля составляет 88-77%, Марка В, должна иметь в своем составе от 77 до 67 % углерода.
ГОСТ 7657-84 Уголь древесный. Технические условия
1 файл 446.94 KB
Кроме этого на древесный уголь имеется и другие стандарты качества, например,удельный вес древесного угля, масса 1 дм3, массовая доля золы, и наличие в объеме определенных по размеру фракций. Правда, эти стандарты распространяются в основном на продукты промышленного производства. Производство древесного угля в домашних условиях обычно пользуется для оценки качества изучением цвета продукта и наличием в составе разных фракций – количества больших кусков, средних, малых и древесной пыли.
Сферы применения продукта
Древесный уголь имеет очень много направлений использования:
- Отопление частного дома.
- В процессе производства хрусталя, стекол, красок, алюминия, бора, электродов и полупроводников.
- В качестве восстановителей в металлургическом производстве.
- Используется как удобрение и как пищевые добавки к кормам животных.
- В процессе шлифовки и полировки деталей, которые используются в полиграфии.
- В качестве изолятора в строительстве.
- В качестве заменителя графита при производстве пластмассы.
Также из побочных продуктов, которые выделяются в процессе производства, изготавливают уксусную кислоту, растворители, метиловый спирт и скипидар.
Главным преимуществом бизнеса по производству древесного угля является быстрая окупаемость начального капитала.
Перспективность направления базируется на следующих факторах:
- Во-первых, бизнес не требует крупных и непосильных для предпринимателя вложений.
- Во-вторых, сырьём являются «отходы» деревоперерабатывающих предприятий, которые можно скупать по минимальной цене.
- В-третьих, конечный продукт пользуется большим спросом и имеет высокую наценку.
Кроме того, предпринимателю не обязательно иметь специального образования, а технологию производства может постичь любой желающий.
Как организовать бизнес по производству сыра на базе мини цеха? Что понадобится для открытия? В отдельной статье мы расскажем, какие документы нужны для открытия ООО с одним учредителем.
Здесь мы обсудим, как развивать бизнес по производству пельменей в домашних условиях.
Свойства
Полезные свойства этого топлива определяются несколькими показателями. Прежде всего, они определяются температурой горения древесного угля. Так прессованное топливо активно используется при плавке чугуна и стали. Достигая высокой температуры горения во время плавления (свыше 1350 градусов), химический состав древесного угля выступает катализатором реакции в металле. В доменном производстве при выплавке чугуна сегодня доля использования топлива невелика, всего 7-8%, но при этом чугун получается самого высокого качества. Это достигается за счет свойств древесного угля – в нем не содержатся вещества, которые при нагреве образуют летучие газы, а при сгорании примеси веществ ухудшающие характеристики и структуру металла. Высокая плотность и удельный вес древесного угля, используемого в металлургии, позволяют сохранить однородность процесса плавки без применения дополнительных технологий.
Среди полезных свойств древесного угля выступает его высокая температура горения и длительное выделение тепла высокой температуры. Особенно ярко это демонстрируется при приготовлении блюд в мангале. После разжигания, топливо быстро достигает высокой температуры и поддерживает горение на протяжении нескольких часов.
Важным показателем для топлива выступает и такой показатель, как зольность. Согласно ГОСТ, высший класс древесного угля при сгорании имеет зольность от 2,5 до 3 %. Для бытовых нужд, обычно используется класс Б он подходит как для отопления так и для приготовления пищи. В отличие от высшего класса с более высокой температурой горения, использование углей класса Б, таит в себе меньше опасности, прежде всего из-за более низкой температуры горения – она примерно на 300 градусов ниже. Такая разница между температурой горения двух видов древесного угля связывается со структурой, размерами головней и типом приготовления топлива. Более высокая температура получается при сгорании углей из более плотных слоев древесины. К тому же хранение материала класса А, предусматривает возрастание до 20% наличия воды в объеме всей массы.
Важным показателем для древесного угля выступает однородность массы, так, в общей массе сорта А, фракции 25 и 12 мм должно быть не более 12% суммарно, в то же время головней в составе объема быть вообще не должно. При кустарном производстве древесного угля своими руками свойства определяются по цвету, размерам головней и количеству пыли. Считается, что чем крупнее фракция и насыщеннее его цвет, тем качество его выше. Во многом такой метод оправданный, поскольку косвенно указывает на химический состав топлива, и наличие в нем большого количества углерода. Более глубокий лабораторный химический анализ может показать наличие или отсутствие в его составе серы, фосфора, солей тяжелых металлов и отдельные соединения на основе смол. При лабораторном анализе проверяется и зольность материала. Для топлива высшего качества зольность составляет 2,5-3%, для среднего качества определяется 3,5-4%.
Плотность зависит от марки и типа древесины, из которого он сделан. Вес стандартного объема топлива в 1 куб. метр составляет:
- Из еловой древесины – 100-120 кг;
- Соснового – 130-140 кг;
- Березового – 175-185 кг;
- Букового – 187-195;
- Дубового – 200-215.
Сам по себе материал очень пористый, если брать отношение объема пор к общему объему вещества, то для березового угля она составит 72%, для елового 80%. Из-за этого удельная плотность древесного угля в зависимости от материала происхождения может быть:
- Елового – 0,26 гр/см3;
- Соснового – 0,29 гр/см3;
- Березового – 0,38 гр/см3;
Именно высокая пористость материала и требует при розжиге в мангале и барбекю особой осторожности. Прежде всего перед розжигом нужно обработать угли спиртосодержащей жидкостью, и дать немного времени для того, чтобы она впиталась и проникла как можно глубже в поры.
Еще один показатель топлива – теплоемкость зависит от температуры и влажности материала. Для сухого (с влажностью 7-15%) топлива средняя теплоемкость составляет 0,18 ккал/кг, для абсолютно сухого с влажностью 2-4% теплоемкость составляет 0,2 ккал/кг.
Теплотворная способность, то есть способность выделения тепла составляет при температуре 380-500 градусов около 7500-8170 ккал/кг.
Применение
Сегодня применение древесного угля в быту в основном сводится к трем основным сферам. Прежде всего, нужен уголь для мангала или барбекю, длительный период горения, отсутствие вредных составляющих дыма и равномерный жар позволяют использовать его как топливо.
Вторым важным моментом его использования является очистка воды и воздуха. Зачем нужен древесный уголь в фильтре кухонной вытяжки – все очень просто, он является отличным сорбентом, впитывающим в себя все продукты сгорания, пыль и копоть. Такие фильтры,устанавливаются в вытяжках циркуляционного типа.
Не менее интересное использование его в качестве фильтра для воды, он эффективен на стадии тонкой очистки, когда речь идет о химических реагентах и биологических загрязнителях.
Третий вид использования – это отопление и топливо для домашних мастерских. Высоко ценится топливо у тех, кто занимается гончарным и кузнечным ремеслом. Это просто незаменимый вид топлива для горна и печи для обжига.
Правда, при покупке, нужно обращать внимание на срок годности – чем дольше хранится материал, тем больше впитывает влаги и тем меньше его теплоотдача, при горении он может не выдавать нужной температуры.
Финансовое планирование
Спрос на древесный уголь постоянно растёт, а наценка на готовую продукцию очень высока. По отзывам предпринимателей, бизнес по производству древесного угля очень выгодный и имеет большую перспективу.
Капитальные вложения – 485 000 р.
- Регистрация – 10 000 р.
- Оборудование – 375 000 р.
- Закупка сырья – 100 000 р.
Текущие расходы – 180 000 р.
- Аренда земли – 50 000 р.
- Зарплата (3 сотрудников) – 80 000 р.
- Транспортные расходы – 20 000 р.
- Коммунальные услуги – 20 000 р.
- Прочие расходы – 10 000 р.
Образец готового бизнес плана производства топлива из древесных отходов можно скачать бесплатно или заказать у специалистов.
Расчёт прибыли
При нормальной загруженности цеха в течение месяца минимальный выпуск древесного угля составит около 15 тонн.
Средняя стоимость 1 кг составляет 25 рублей. Чистый доход в случае оптовой реализации всей партии по минимальной цене составляет 375 000 рублей.
Для производства 1 тонны необходимо максимум 7 м3 древесины стоимостью 8 400 р. (7м3*по 1200 р/м3). Суммарные расходы на сырье для получения 15 м3 продукции составят 126 000 р.
Чистая прибыль = 375 000 р.-126 000р.-180 000 р. = 69 000 р. в месяц.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Технология процесса производства
Технология изготовления древесного угля с самого зарождения промысла не претерпела больших изменений. Основной технологией того как производят древесный уголь до сих пор остается выжигание в печи. Сегодня выжигательные печи изменили конструкцию, сделав процесс более технологичным. Но принцип того как делать древесный уголь остался прежним – сгорание древесного сырья без доступа кислорода, это главное условие. Технологический процесс состоит из нескольких циклов:
- Сушки сырья;
- Процесса пиролиза;
- Охлаждение.
В принципе, этот вариант схож с тем, как делают древесный уголь в домашних условиях. Разница состоит лишь в том, что изготовить древесный уголь в домашней установке можно используя подручные средства, а в промышленных установках каждая фаза строго контролируется. В итоге получается топливо, соответствующие описанию в государственных стандартах.
Выбор сырья
Оптимально подбирать для выжигания деревья твердых пород. Иногда советуют подбирать строго деревья одной породы. В таком случае удастся получить горение при одной температуре, и в результате получается однородный продукт хорошего качества. Однако в процессе работы часто случается так, что в производстве используется сырье разных пород. Это не проблема просто при заполнении вертикальной печи сначала делается закладка из твердых пород, а потом из мягкой древесины.
Сушка древесины
Сушка проводится в камере обжига при температуре 140-160 градусов. Применение более высокой температуры приводит к растрескиванию головней и как результат получение углей мелкой фракции. Сушка проводится в атмосфере дымовых газов и по окончании ее должна получиться древесина с влажностью 4-5%.
Пиролиз
Вторым этапом изготовления древесного угля выступает пиролиз. Этот этап состоит из сухой перегонки, когда для удаления всей оставшейся влаги температура поднимается до 150-300 градусов. По достижении 300-301 градусов начинается процесс экзотермического пиролиза. Древесина начинает изменять цвет, внутренняя температура растет, и в течение некоторого времени она превышает температуру в камере. В этот момент не требуется подача дополнительно тепла, поскольку начинается процесс испарения летучих веществ. По достижении 400 градусов древесина меняет окончательно цвет и становится черной. Очищенная при пиролизе древесина содержит 65-70% углерода.
Прокалка
По истечении некоторого времени, когда реакция начинает сходить на нет, температура начинает падать и возрастает риск самовоспламенения. Для того чтобы не допустить этого при промышленном производстве применяется прокалка – поддержание нужной температуры путем внешнего нагрева. Для этого извне емкость с древесиной дополнительно нагревают, вследствие этого доля нелетучего углерода повышается до 85-90%. Также путем регулирования внешнего нагрева осуществляется снижение температуры до отметки, когда самовозгорание уже невозможно, после этого начинается процесс остывания.
Оборудование для производства древесного угля
Изготавливать топливо в домашних условиях можно при помощи подручных средств и даже в земляной яме. Для промышленного производства используются выжигательные печи ретортного типа. Это могут быть как стационарные, так и мобильные установки. Основным элементом таких установок выступает емкость для выжигания. Пиролизная бочка это самый дорогой элемент установки. Сегодня для производителей предлагается несколько вариантов промышленных установок, в состав которых входит полный набор оборудования для работы.
Как сделать уголь в домашних условиях
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.
Перед тем как начать делать древесный уголь своими руками определяется способ выжигания. Наиболее популярные способы получить древесный уголь в домашних условиях это выжигание дерева:
- в земляной яме;
- в бочке;
- в печи.
Первые два выполняются на улице, последний осуществляется в два этапа – первый в печке (оптимально, если бы печь была построена на открытом воздухе), а второй на улице.
В яме
Это самый дешевый способ получить древесный уголь в домашних условиях. Для этого в земле отрывается яма глубиной 0,8-1,0 м., диаметром 0,5-0,6 м. На дне делается закладка дров для разведения огня. После того как будет разведен огонь в яму делается закладка сырья. Дрова укладываются доверху. После того как огонь охватит весь объем ямы, и дрова понемногу начнут прогорать, яма закрывается металлическим листом, а сверху насыпается влажная земля, так, чтобы полностью перекрыть доступ кислорода.
Через 12-16 часов после закрытия ямы, осторожно открывается крышка. Примерно через 1-1,5 часа головни можно вынимать. При таком способе получения древесного угля в яме выход готового продукта составляет от 25 до 35% объема заложенных дров.
В бочке
Делать древесный уголь в домашних условиях можно и в бочке. Для этого берется металлическая бочка. Для большого объема потребуется большая 200 литровая бочка, для угля объемом 3-4 кг достаточно и 50 литровой. Для работы желательно выбирать бочку с толстыми стенками, с большой горловиной и по возможности с крышкой, закрываемой на замок. Чтобы получить древесный уголь в бочке технология особо не меняется, единственное, что рекомендуется поставить ее на кирпичи, чтобы после осуществить прогрев.
Бочка заполняется дровами, разжигается и после того как она разгорится, закрывается крышкой. Примерно через 12-18 часов для 200 литровой емкости рекомендуется разжечь огонь под бочкой и прогреть ее в течение 3-4 часов. После прогрева бочку можно оставить остывать.
Снимать крышку нужно осторожно, чтобы не вдохнуть угарный газ. Вынимать материал можно через 4-6 часов. При полной загрузке бочки можно получить до 40-50% объема готового топлива.
В печке
Изготовлять древесный уголь можно и в печке. Процесс состоит из двух этапов. Первый этап — это сжигание дров в печи. Это делается до того момента пока дрова полностью не прогорят. Дальше головни вынимаются из топки печи и перекладываются в ведро или керамическую емкость и закрываются крышкой. Выход при таком способе древесного угля небольшой, всего 2-2,5 кг.
Организационный план предприятия
Прежде чем закупать оборудование и рассчитывать на ежемесячную прибыль, необходимо подготовить все документы к легализации деятельности.
Ваш организационный план должен включать все этапы: поиск места для размещения предприятия, покупка оборудования, найм сотрудников и контракты с будущими поставщиками.
Необходимо понимать, что иногда могут возникнуть неожиданные расходы, может снизиться спрос, поэтому предыдущие расчеты весьма приблизительные.
Минимальный бизнес-план будет выглядеть так (с приблизительными ценами в российских рублях):
- Аренда участка — 20 000.
- Зарплаты на 4-5 человек — 150 000.
- Печь для производства — 200 000.
- Устройство для колки дров — 100 000.
- Топоры, бензопилы, ножовки, колуны — 50 000.
- Дозатор продукта по весу — 140 000.
- Устройство для запаивания мешков — 16 000.
- Для брикетирования — дополнительные расходы на смеситель, пресс, мельницу, сушилку.
- Оформление и регистрация — около 10 000.
- Реклама.
- Транспорт.
- Дополнительные расходы.
- Закупка сырья (дрова, мешки) — 50 000.
Какие-то пункты обойдутся вам дороже из-за расположения предприятия, какие-то устройства можно будет взять на время в аренду.
Регистрация деятельности
У вас есть несколько вариантов, как зарегистрировать свое предприятие. Но самый простой и не затратный вариант: оформление ИП и выбор упрощенной системы налогообложения (УСН). Государственная пошлина в таком случае минимальная ー 800 рублей.
Производство угля
Ставка по УСН различается:
- 6% от доходов вашего предприятия;
- 15% от суммы равной разнице между доходами и расходами.
Для того, чтобы оформить ИП необходимо подготовить следующие документы:
- Паспорт;
- заявление о регистрации ИП на физическое лицо;
- ИНН;
- Квитанция об оплате государственной пошлины;
- Заявление о выборе УСН.
Когда будете заполнять заявление о регистрации ИП, указывайте код 02.20 ОКВЭД, который относится к предприятиям по изготовлению древесного угля.
Заявку на открытие ИП с УСН рассматривают в течение 3 рабочих дней. Подобный вариант наиболее простой для начинающих предпринимателей и не требует дополнительных юридических консультаций.
Аренда площадки
Первые трудности, с которыми придется столкнуться — выбор подходящей площадки и затраты на аренду. Главные требования к помещению:
- Расположение за чертой города и вдали от жилых кварталов.
- Рядом желательно найти источники сырья, чтоб не тратить слишком много на транспортировку.
- Размер площадки около 200 м2.
- Минимум несколько зон: изготовление, хранение, помещение для персонала.
Лучше, если вы сразу заложите в бюджет покупку участка. Это замедлит окупаемость, но увеличит ежемесячную прибыль.
Персонал
В производстве древесного угля не требуется высококвалифицированных специалистов, достаточно пройти обучение по использованию устройств. Процесс при грамотной организации может быть автоматизированным.
Чаще всего можно будет ограничиться 2 работниками, сторожем и бухгалтером, управлять предприятием самостоятельно. Если производство небольшое, то бухгалтерские услуги можно будет отдать на аутсорс в агентство, где вам будут считать зарплату и ваши доходы раз в месяц. Это обойдется дешевле, чем платить полноценную месячную зарплату специалисту.
Для развития лучше нанять менеджера и специалиста по рекламе, чтобы продвигать продукцию на рынке и искать новых поставщиков.
Закупка сырья и выбор поставщиков
На первоначальном этапе развития предприятия важно найти поставщиков с низкой стоимостью сырья. Вам не нужно искать древесину высокого качества, достаточно закупать отходы по низкой стоимости, например, от:
- Пилорам.
- Мебельных фабрик.
- Деревообрабатывающих комбинатов.
Главное требование к поставщику — стабильность. Важно, чтоб не было перебоев, и ваши сотрудники были равномерно загружены работой, а оборудование не простаивало.
Объем сырья нужно рассчитывать, учитывая выход угля в 25-40% (в зависимости от породы древесины).
Покупка оборудования
Самая затратная статья в бюджете — покупка оборудования. Мы уже писали выше в бизнес-плане, что может понадобиться.
Для того, чтобы запустить предприятие, нужно купить:
- Машину для колки сырья.
- Промышленные весы.
- Бензопилы.
- Углевыжигательную печь (с несколькими съемными емкостями).
- Упаковочную машину.
- Электрогенератор.
Выбирайте высокотехнологичное, экономичное и экологичное оборудование. В современных устройствах газ, выделяющийся при высоких температурах, попадает в топку, а не в окружающую среду, и полностью выгорает.
Есть два основных типа печей — мобильные и стационарные. Для высокой производительности лучше выбрать стационарное оборудование, но его сложнее перевозить и устанавливать.
Дерево горит
Для начала можно приобрести ретортную печь, которая будет выдавать 400–1000 кг ДУ в сутки. А затем расширить производство и приобрести что-то более мощное.
Маркировка продукции
При промышленном производстве нужно учитывать некоторые моменты. Перед фасовкой материал должен быть охлажден и расфасован (в зависимости от требований заказчика). В упаковочном листе или на самом пакете должна быть указана следующая информация:
- производитель;
- указано наименование продукта;
- информация о происхождении топлива;
- указан номер сертификата;
- вес нетто;
- должна быть информация о 4 классе пожарной опасности;
- указаны правила хранения и указания по применению.