Основы производства топливных брикетов

Классификация топливных брикетов

Евродрова имеют две классификации: сырьевую и по форме выпуска. В статье рассмотрим обе.

По типу сырья выделяют следующие брикеты:

древесные;
из отходов от сельского хозяйства;
угольные;
торфяные.

Блоки из древесных опилок также классифицируются на несколько видов:

Березовые – наиболее популярные. Обладают теплотворностью до 4600 килокалорий на кг.
Осиновые также имеют высокие показатели теплотворности, до 5000 килокалорий на один кг. Дают минимальный остаток золы.
Хвойные. Кора выделяет высокий уровень смолы, которая при сгорании оседает копотью на топке. Остаток золы у хвойных блоков — максимальный.
Хвойно-березовые.
Хвойно-осиновые.
Липовые. Обладают высокой теплопроводностью и оставляют минимум золы.
Топливные брикеты из остатков от с/х состоят из шелухи подсолнечника, соломы. Стоят дешево, а КПП довольно высок. Единственный минус – выход золы больше, чем у деревянных брикетов.
Угольные блоки обладают большей теплопроводностью. Омрачают картину высокие показатели зольности.
Торфяные брикеты по теплоотдаче похожи на хвойные блоки, но имеют повышенную влажность, которая приводит к избытку конденсата.

По форме выпуска твердое топливо бывает нескольких видов:

шестигранное;
четырехгранное;
цилиндрическое;
таблетки.

Деревянные брикеты могу выпускаться во всех вышеперечисленных формах.

Агробрикеты обычно имеют цилиндрическую форму, а торфяные и угольные брикеты выпускаются в таблетированной форме.

Особенности производства

Экодрова производятся методом прессования. Сырье давят под большим давлением, составляющим 300-1100 бар; при этом из них выжимается вся влага, брикетам придается их форма. Дальше происходит процесс сушки. В результате получается прочный продукт.

Преимущества использования

Топливные брикеты имеют следующие преимущества:

Экологически чистые. При сгорании не выделяются вредные вещества.
Температура горения в два раза выше по сравнению с дровами.Это объясняется низкой влажностью и высокой плотностью блоков.
При транспортировке, хранении занимают мало места.
Процесс сгорания занимает 4-5 часов (у дров 2-3 часа).
При сгорании экодрова дают равномерное пламя без характерных потрескиваний.
Температура в печи во время сгорания брикетов не меняется.
Изготавливаются из отходов.
При сгорании выделяют минимум сажи, золы.
Не нужно чистить дымоход.
Большой период хранения: 1-5 лет.
Экономия средств на обогрев помещения за счет высокой теплоотдачи.
Покупаются в килограммах, а не в кубометрах.

Топливные брикеты — идеальный вариант для использования в котлах с автоматической подачей топлива.

Что нужно знать о технологии

Изготовление брикетов из опилок своими руками требует соблюдения определенной технологии и этапов производства.

Сырье и подготовка

Для изготовления брикетов из опилок своими руками нужно определенное сырье и оборудование. В качестве сырья можно использовать:

опилки древесные, стружку и мелкую щепу;
шелуху, полученную после обработки сельскохозяйственных культур – риса, гречихи, риса, подсолнечника;
отходы угля и торфа – мелкая фракция;
солому;
макулатуру (картон и бумагу).

Можно также использовать глину. В процессе домашнего прессования опилок лигнин не будет выделяться из-за низкой мощности пресса, поэтому понадобится связующее вещество, которым будет размоченный картон или глина. Картон вносят в подготовленное сырье в размоченном виде, он должен занимать не более трети объема. Глину вмешивают в опилочное сырье в пропорциях 1 к 10.

Некоторые умельцы вместо картона и глины вмешивают в сырье обойный клей. Он относительно натурален, но при наличии в нем химических добавок его использовать не рекомендуется. Брикеты при сгорании будут коптить.

Необходимое оборудование для производства брикетов из опилок:

дробилка;
пресс выбранной модификации.
емкость для подготовки сырья.

На самодельных станках добиться давления, при котором из древесной массы выделяется лигнин, практически невозможно. Поэтому в сырье для самостоятельного брикетирования обязательно надо добавлять материалы, которые помогут связать, склеить сырье в монолитный брикет. Чаще всего для этих целей используют:

глину. Объемная пропорция 1 к 10 древесного сырья;
клей. Годится любой, но, естественно, лучше брать самый дешевый;
измельченную бумагу или картон. Помимо того что это тоже горючий материал, в бумаге содержится лигнин. А бумажный лигнин свои клейкие свойства проявляет при замачивании. Правда, потом понадобится дополнительное время на просушку брикетов, содержащих бумагу.

Чтобы связующие добавки в полной мере проявили свои свойства, их надо тщательно перемешивать с горючим сырьем, а потом эту смесь замачивать в воде.

В этом основное отличие домашнего изготовления. Сушат топливные брикеты уже после прессовки, чтобы они затвердели, держали форму и хорошо горели.

Особенности использования брикетов в качестве топлива

Главное назначение спрессованных отходов – использование в качестве альтернативы жидким горючим материалам, включая другие твердые, для различных каминных сооружений, печей, котлов отопительных систем. Высокие показатели экологичности, возможность гореть, не выделяя много дыма, являются преимущественной особенностью топливных брикетов. Таким продуктом можно отапливать дома, палатки, бани, тепличные конструкции. Безвредность такого вида отапливания жилых зданий не принесет вреда для человека. Небольшие размеры, удобная форма позволяет легко перевозить, выгружать и загружать этот вид топливного материала. Свою популярность благодаря удобству использования, безопасности, экологичности топливные брикеты обрели во многих странах мира.

Типы опрессованных изделий

Выпуск топливных брикетов осуществляется в трех композициях:

1. Прямоугольные. По своей форме напоминает кирпич средних размеров. Производится путем давления гидравлического пресса до 400 бар. 2. Цилиндрические. Цилиндр выпускается с радиальным отверстием и без. Производится под влиянием давления гидравлического (ударно-механического) прессов до 600 бар. 3. Пини-кей. Брикеты с четырьмя или шестью гранями с радиальным отверстием. Их изготовление происходит под давлением шнекового пресса порядка 1100 бар и под термическим воздействием. По итогам термической обработки пини-кей – брикеты обретают черный или насыщенный коричневый цвет. Они обладают высокой устойчивостью к влажности, механическим влияниям, долговременности в процессе горения, высокой калорийностью.

Какой бы вид не имели топливные брикеты, это не влияет на их назначение. Стандартов и специальной технологии для производства этого вида топлива не существует. Достаточно индивидуальной рецептуры для использования тех или иных составляющих в исходном сырье, дальнейшая их обработка.

Немного о топливных брикетах

Производство топливных брикетов из опилок своими руками можно наладить в любом подсобном помещении или на улице. Полученное в результате горючее используется для растопки твердотопливных котлов различных модификаций. Ничто не мешает топить ими обыкновенные печи и камины. Одним словом, сфера их применения чрезвычайно велика, и они пользуются все большей популярностью.

Любые топливные брикеты, в том числе и сделанные своими руками, представляют собой горючее из отходов. Для его производства используется сушеная трава, торф, шелуха от семечек и самые обыкновенные опилки, оставшиеся после обработки древесины. Раньше они часто отправлялись в утиль, но сегодня они получают вторую жизнь, как и любые другие вторичные материалы.

Опилки в брикетах используются для отопления частных домовладений, малогабаритных дачных домиков, декоративных каминов, производственных и любых других видов помещений. Давайте рассмотрим их преимущества:

Более высокая теплотворность – топливные брикеты способны отдать большее количество тепловой энергии, чем обычные дрова. Это связано с тем, что они изготовлены из спрессованных отходов – давление при их производстве достигает высочайших значений;
Удобство складирования – традиционные дрова не обладают удобной формой для хранения. Что касается брикетов, то они легко складываются в красивые штабеля;
Экологическая чистота – технология производства топливных брикетов не предусматривает использования токсических компонентов;
Универсальность в использовании – топливные брикеты подходят для топки любых твердотопливных агрегатов, в том числе и в самодельных;
Низкая стоимость – объясняется тем, что для их изготовления используются отходы производства, которые все равно бы отправились на свалку;
Ровное и аккуратное горение – они не потрескивают и не разбрасывают угольки.

Имеются у них и определенные недостатки:

При намокание брикеты становятся практически бесполезными, поэтому эксперты советуют хранить их в заводской упаковке как можно дольше.

Топливные брикеты, в том числе и сделанные своими руками, боятся сырости – поэтому их нельзя хранить в сырых местах. При этом обычные дрова могут запросто намокнуть, и им ничего не будет (но это не значит, что их можно мочить постоянно);
Продаются не везде – и действительно, в районах, где часто отсутствуют газовые магистрали, проще достать обыкновенные дрова;
Трудность в розжиге – сказывается высокая плотность материала.

Тем не менее они пользуются определенным спросом.

Обратите внимание, что достичь в домашних условиях давления, необходимого для изготовления топливных брикетов, близких по характеристикам к заводским, невозможно.

Производство

Процесс производства, как мы уже говорили, достаточно простой, даже несмотря на то, что проходит он в домашних условиях.

Чтобы сделать брикеты для топки печей своими руками необходимо:

Подготовить качественное сырье, измельчить его до нужной консистенции, просушить. Для того чтобы улучшить качество горения, в любое сырье можно добавить бумагу.
При необходимости добавить связующий элемент (глину, лигнин), долить воды, загрузить в пресс-машину.
Провести прессование изделия в подходящей форме при высоком давлении и желательно высокой температуре.
Высушить готовое изделие, по возможности упаковать для защиты от внешних факторов. При сушке можно использовать ветошь и бумагу, способные вытянуть из брикета остатки влаги.

Проведя все эти работы вы получите отличное топливо, которым можно легко и быстро истопить баню, обогреть дом. При этом на длительном временном отрезке вы ощутите выгоду и экономию средств от применения подобных экодров.

Отметим, что во время работы следует постараться добиться влажности брикетов не более 10-12%, чтобы они отлично горели. Промышленно изготовленные брикеты имеют влажность менее 10%.

Чтобы убедиться в отменных характеристиках подобного вида топлива, можно купить себе немного евробрикетов на пробу в любом магазине. В то же время для создания подходящей атмосферы можно иногда растапливать камин или печь обычными дровами, ведь применение разных видов топлива не несет взаимоисключающий характер.

Персонал

Для обеспечения расчетных параметров производства на начальной стадии реализации проекта привлекаются следующие сотрудники:

Инженер-технолог.
Бухгалтер-менеджер.
Слесарь по обслуживанию технологического оборудования.
Рабочие (4 человека).

Обязанности руководителя предприятия исполняет учредитель.

Расчет фонда оплаты труда специалистов:

Должность	Оклад в месяц (в руб.)	Расходы на оплату труда в год (в руб.)
Инженер-технолог	25 000	300 000
Менеджер	15 000	180 000
Слесарь по обслуживанию технологического оборудования	20 000	240 000
Рабочие (4 человека)	20 000	960 000
Всего	140 000	1 680 000

Отбор специалистов осуществляется на основе стандартных требований к квалификации, установленных для данных профессий, и с учетом опыта работы на используемом на предприятии технологическом оборудовании.

Доходы и расходы фирмы по производству брикетов из соломы

Прежде чем принять решение о производстве брикетов из соломы следует знать во сколько обойдется создание MVP (Минимальный Жизнеспособный Проект). Это позволит оценить достаточно ли финансовых ресурсов, чтобы начать бизнес.

Прежде всего, нам необходимо подходящее место, которое будет соответствовать требованиям для производства брикетов, а также склад для хранения сырья и целых готовых брикетов. Кроме производственного оборудования и сырья, мы должны также помнить, чтобы оборудовать фирму необходимым офисным оборудованием (компьютерное программное обеспечение и доступ в Интернет, телефон, факс). Вы также должны позаботиться о продвижении готового продукта и о развитии фирмы, таким образом, выделять средства на печать листовок, визитных карточек, размещение рекламы в Интернете и в прессе.

Пример стоимости открытия компании, производящей брикеты из соломы:

Минимальный бюджет для MVP запуска производства брикетов I-месяц	Сумма в USD
Приобретение пресса для брикетирования + измельчитель	27 000$
Аренда производственного помещения и склада	250$
Компьютер, программное обеспечение и принтер	1 200$
Рекламные листовки + визитки	250$
Интернет	17$
Зарплата сотрудникам	1 000$
ИТОГО:	29 717$

Составление операционного бюджета

В данном примере операционного бюджета фирмы по производству брикета из соломы были приняты следующие показатели:

За месяц было продано 48 тонн брикета по средней цене 100$ за 1-ну тонну.
Расходы закупку соломы составили 30$ за 1т. На производство 1-ой тонны брикета ушло 1200 кг соломы.
В операционный бюджет не включены расходы на налоги.

Таблица примера операционного бюджета на 12 месяцев:

Операционный бюджет на 1 год	Сумма в долларах
Доход 100$48т.12мес.	57 600$
Непостоянные расходы
Закупка соломы (301,248*12)	20 736$
Сумма непостоянных расходов	20 736$
Валовый доход (доход – непостоянные расходы)	36 864$
Рентабельность брутто в %	56%
Постоянные расходы
Аренда производственного помещения и склада	2 400$
Зарплата сотрудникам	12 000$
Бухгалтерские расходы	950$
Электроэнергия, вода, отопление	4 000$
Интернет	204$
Расходы на рекламу	1 000$
Сумма постоянны расходов	20 554$
Валовая прибыль (валовый доход – постоянные расходы)	16 310$

Особенности производства топливных брикетов

Горючее изготавливают из следующих видов сырья:

опилок, щепы, стружки, коры;
жмыха, лузги подсолнечника, шелухи других семян, в т.ч. круп;
торфа;
угольной пыли.

Брикеты из древесных отходов наиболее распространены.

Применение клеящего вещества

Для сцепления мелкофракционных частиц между собой требуется связующее вещество. В промышленном производстве задействуют лигнин, содержащийся в самом сырье. Это синтезируемый растениями сложный биополимер. Под действием высокого давления и вызванного им нагрева связующее вещество выходит из клеток и пропитывает брикет.

Для сцепления частиц требуется клеящее вещество.

Таким образом, топливо фабричного изготовления не содержит химических добавок и потому является экологически безопасным.

Большинство самодельных прессов не способно развивать давление, достаточное для разрушения растительных клеток и выжимки лигнина. Поэтому в домашнем производстве используют сторонние связующие:

Глиняный раствор. Добавляют в количестве 5–10% от общего веса смеси.
Гофрокартон и другую бумагу (содержит лигнин). Материал предварительно размачивают.
Обойный клей. Подойдет самый дешевый.

Чем выше концентрация лигнина в древесине, тем более низкое требуется усилие для его выжимки. Данные по наиболее распространенным породам приведены в таблице:

Название дерева	Массовая доля лигнина, %
Береза	19
Осина	22
Ель	27
Сосна	27
Пихта	30

Если самодельный пресс развивает большое давление, для начала стоит попытаться сделать брикеты из опилок хвойной древесины. Не исключено, что стороннее связующее не понадобится.

Требования к используемому сырью

Правильно подготовленная исходная масса имеет следующие параметры:

Влажность – 4–10%. Избыточное количество воды ухудшает горение.
Фракция или толщина стружки – 2 мм. Крупную щепу предварительно измельчают в дробилках.
Отсутствие травы, песка, листьев, земли; содержание коры – не более 5% от массы смеси. Такие компоненты нарушают монолитную структуру бруска, делают его рассыпчатым.

На предприятиях влажность сырья доводят до нужной величины в сушилках с подогревом. В домашнем производстве его выдерживают на солнце и сквозняке.

4 Оборудование для изготовления евродров

Главным элементом производства является пресс. Для начала нужно определиться, какой формы будут готовые элементы и в зависимости от этого выбирать оборудование. Чаще всего применяются брикеты круглой или цилиндрической формы.

К профессиональным прессам можно отнести:

Шнековый. Выдаёт восьмиугольные пеллеты с отверстием в центре. Они обладают максимальной плотностью, вследствие чего показывают высокую длительность горения. Через отверстие удобно продеть шнур или верёвку, чтобы вывесить гранулы на солнечный свет для просушки.
Гидравлический. С его помощью можно производить прямоугольные элементы. Плотность их минимальна, поэтому расход материала довольно велик.
Ударно-механический. Позволяет получить брикеты любой формы. Плотность — средняя.

С помощью этих устройств можно изготавливать евродрова высокого качества. В наши дни существует немало фирм, специализирующихся на производстве, доставке и установке оборудования для изготовления прессованного топлива. Единственный минус — цена таких аппаратов достаточно велика.

Поэтому, если не планируется изготовление большого количества материала для продажи, выгоднее сделать устройство собственными руками.

Для этого понадобится форма, в качестве которой можно использовать, например, старую канализационную трубу с толстыми стенками. Чтобы лишние жидкость и воздух выходили, в трубе проделываются отверстия. Именно в этой форме (матрице) смесь и будет спрессовываться в пеллет.

Матрица присоединяется к любому ручному прессу рычажного или винтового типа либо к гидравлическому домкрату.

Сырьё закладывается в форму, сдавливается прессом, после чего готовый продукт выталкивается с помощью металлического штока наружу.

Технология изготовления евродров

Промышленный способ

Процесс производства топливных элементов из отходов деревообрабатывающей промышленности прост и понятен. В качестве сырья используются опилки из дуба, липы, сосны. Качественные кирпичи получаются из берёзовой пыли, очень хорошее тепловыделение. Линия по производству евродров состоит из следующих агрегатов:

дробилка;
сушилка;
пресс.

Для увеличения выпуска продукции и сокращение физического труда на заводе по производству топливных брикетов должны применяться:

магниты для извлечения металлических частиц;
сортировщик, работающий при помощи вибрации;
лента или труба, подающая материал в сушилку;
бункер для сырья, с дозатором и ворошителем;
упаковочный автомат для готовой продукции.

Линия производства брикетов

На первом этапе сырьё подвергается очистке от примесей, при помощи магнитов с ленты убираются металлические частицы, а сортировщик просеивает материал. Далее опилки отправляются в дробилку, где измельчаются до состояния однородной массы. Линия подаёт опилки в сушилку, где влажность массы падает до 8–10%, а оттуда по шнеку она попадает в бункер. Здесь подготовленное сырьё подаётся на промышленный формовочный пресс, из недр которого и выходит готовый продукт, на конце линии располагается аппарат по упаковке готовых изделий. В процессе прессования из древесины выделяется лигнин, это происходит только при высоком давлении и значительной температуре. При нагреве до нескольких сотен градусов внешняя сторона топливных блоков слегка обугливается, что является показателем качественного продукта. На производствах применяют следующие разновидности прессов для создания топливных блоков:

гидравлические;
шнековые.

Гидравлические прессы развивают усилие в диапазоне 300–600 Бар. Прессованные опилки для отопления выходят в виде кирпича. Шнек представляет собой трубу, внутри которой вращается винтовой вал, продвигающий сырьё вперёд. Канал, по которому идёт древесная масса, сужается, и таким образом происходит сжатие. Шнековый пресс для опилок достигает давления в 1000 Бар. На выходе получаются топливные элементы в виде шестигранника. Такой метод создания топливных элементов называют экструзией.