Использование топливных брикетов: плюсы и минусы, виды, технология производства, чем лучше обычных дров

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:

1. Глиняный раствор. Добавляют в количестве 5–10% от общего веса смеси.
2. Гофрокартон и другую бумагу (содержит лигнин). Материал предварительно размачивают.
3. 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:

1. Влажность – 4–10%. Избыточное количество воды ухудшает горение.
2. Фракция или толщина стружки – 2 мм. Крупную щепу предварительно измельчают в дробилках.
3. 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.

Какое оборудование используется

Для производства твердого топлива необходимо такое оборудование:

1. Дробилки, измельчители барабанного или дискового типа. Используют для доведения фракции до заданных размеров. Чем мельче компоненты, тем качественнее топливный блок.
2. Калибраторы, которые отсеивают гранулы нужных размеров. Остальной материал отправляется на повторное дробление.
3. Молотковая мельница. Измельчает фракции до состояния древесной муки.
4. Котел для нагрева воздуха для сушки массы.
5. Сушильные камеры: они высушивают влажное сырье. Можно использовать как до дробления, так и после. Чем суше материал, тем лучшего качества будут евродрова. Во время сушки электронные измерители влаги мониторят показатели сырья.
6. Барабан для смешивания компонентов.
7. Прессовальное оборудование бывает разным в зависимости от вида евродров. Это может быть брикетировочный станок, пресс, экструдер. Современное оборудование может не только прессовать, но и выпаривать влагу, создавать защитную оболочку.
8. Установка для охлаждения готовых топливных брикетов.
9. Сито. Отсеивает не спрессованные опилки от готовых блоков.
10. Упаковочная машина. Топливные брикеты необходимо завернуть в целлофан, чтобы оградить их от попадания влаги.

Стоимость полного комплекта оборудования для запуска полноценного завода по выпуску топливных брикетов методом горячего прессования составит несколько миллионов рублей. Можно рассмотреть вариант лизинга. Также вам потребуется купить или арендовать большое помещение (от 150 кв. метров) в промышленной зоне с высокими потолками и всеми необходимыми коммуникациями. 

Используемое в процессе производства сырье

Основное сырье, которое перерабатывает брикетировочный пресс – древесные опилки. И поставщиками здесь могут стать:

• мебельные предприятия,
• лесопилки,
• деревообрабатывающие заводы.

Опилки на многих предприятиях являются отходами, а потому, неудивительно, что стоят они сегодня достаточно дешево – 10-50 руб./м3. А если повезет, то доставать их можно будет и вообще бесплатно, потратив деньги только на вывоз опилок с территории деревообрабатывающего предприятия.

Чтобы снизить расходы на прессование опилок, тем самым предлагая покупателям более дешевый продукт, помимо опилок можно использовать и некоторые другие компоненты – сельскохозяйственные отходы. Сюда отнесем шелуху и солому, коими могут «поделиться» многие российские фермеры.

Особенности топливных брикетов

Брикетированием называют процесс прессования материала под высоким давлением при нагревании. При повышении температуры сырья происходит выделение из него связывающих смолистых веществ, за счет них осуществляется склеивание частиц и дальнейшее формирование брикета. Как следствие получается плотное и экологически чистое топливо, которое по калорийности превосходит обычные дрова.

Основным достоинством брикетов считается постоянная температура сгорания на протяжении четырех часов. Получается, что по сравнению с дровами, этот вид топлива можно закладывать в печь в три раза реже. Горение происходит с минимальным количеством выделяемого дыма, кроме того, не случается искрения.

Низкая себестоимость производственного процесса – это еще одно важное достоинство этого вида топлива. Это объясняется тем, что чаще всего для изготовления брикетов используют отходы (опилки, стружки), которые предоставляются для снижения расходов на утилизацию на бесплатной основе

Преимущества поленьев из опилок

В пользу брикетов, спрессованных из опилок, можно привести следующие аргументы:

1. Продолжительное горение — 4 часа.
2. Минимальное дымообразование.
3. Экологичность. Исходное сырье — натуральные материалы, поэтому пеплом можно удобрять грядки.
4. Высокая энергоотдача. Гораздо превышает энергетические возможности дров, сравнима только с качественным углем.
5. Постоянная температура горения.
6. Экономичность. Стоимость 1 т такого топлива обойдется дешевле, чем соответствующее количество дров или угля.
7. Возможность самостоятельного изготовления.

Недостатки также присутствуют. Главный из них — боязнь влаги. Хранить их под открытым небом нельзя, т.к. они быстро впитают влагу, следовательно, будут плохо гореть. Поэтому для складирования необходимо выделить сухое помещение.

Сколько-нибудь значительные механические воздействия на брикеты из опилок противопоказаны. Если покупать для их изготовления специальное оборудование, себестоимость будет высокой и не всегда оправданной.

Замена угля и дров на брикеты из опилок, позволяет сделать отопление загородного жилья более экологичным. В то время как отопление влажными дровами приводит к выбросу вредных веществ, «евродрова» в этом отношении полностью безопасны

Выгодно налаживать кустарное производство, если опилки бесплатные, а в качестве установки можно использовать уже имеющееся оборудование.

Техническое оснащение цеха

Линия брикетирования опилок

А раз без специальных машин и аппаратов не обойтись, следующее, чем предстоит заняться бизнесмену – купить оборудование для производства брикетов из опилок.

Выбор оборудования на рынке довольно большой, благодаря набирающему популярность направлению. И древесные брикеты из опилок получают на линиях, укомплектованных следующим образом:

• Дробилка с дозатором – от 150000 руб.
• Сушилка – от 200000 руб.
• Пресс – от 250000 руб.
• Бункеры накопители – от 50000 руб.

Это основной список оборудования, которое значительно облегчит и ускорит процесс. Для мини-цеха данных станков может быть вполне достаточно. Но более крупные предприятия оснащаются еще и дополнительными агрегатами:

• циклоны,
• транспортеры,
• упаковочные машины.

Говорить о конкретной цифре затрат будет сложно, поскольку цена станка для брикетов варьируется в широком диапазоне и зависит от его мощности, степени комплектации и автоматизации. По минимальным прикидкам, на оснащение цеха и пуско-наладку оборудования уйдет ≈700000-800000 руб. Снизить расходы буквально до 400000 руб. можно, отказавшись от приобретения сушилок. Экономии также поспособствует приобретение поддержанных станков.

Перед тем как купить станок для брикетов из опилок, необходимо заранее подготовить производственные помещения. И это может потребовать определенных затрат, поскольку и сам цех, и дополнительные помещения должны быть отремонтированы и приведены в полный порядок. Наличие воды, электричества, канализации – это лишь малый список того, что необходимо

Стоит обязательно уделить повышенное внимание правилам пожарной безопасности на предприятии и наличию здесь хорошей вентиляционной системы

Актуальность идеи

Экономичность, экологичность, удобство хранения и использования, высокая эффективность – вот основные причины роста популярности этих материалов как в Европе, где они и были изобретены, так и в России.

Теплоотдача такого топлива в 1,5 раза выше, чем у древесины. Одна тонна евродров способна заменить одну тонну угля, но при этом брикеты компактнее и при горении не распространяют неприятного запаха, дыма и копоти.

Стоимость топливных брикетов, в зависимости от вида продукции и исходных материалов, составляет в среднем от 4500 руб. до 10000 руб. за тонну. С учётом того, что делают их из отходов, и текущие затраты производителей сводятся в основном к оплате электрической и тепловой энергии, необходимой для работы специального оборудования, бизнес по изготовлению евродров можно назвать одним из самых простых и недорогих в содержании среди всех направлений производственной сферы.

Российский рынок производства топливных брикетов ориентирован на экспорт. Основными покупателями являются страны Европы: Дания, Швеция и Норвегия. География продаж расширяется, вместе с тем растёт и внутреннее потребление брикетированного биотоплива.

Установка линии по производству топливных брикетов на деревообрабатывающем предприятии (например, если в качестве основного направления используется лесопилка как бизнес) может эффективно решить проблему утилизации отходов, расширить ассортимент выпускаемой продукции и обеспечить его владельцу хороший дополнительный доход.

Но даже если сырьё для изготовления такой продукции придётся закупать, а надо сказать, что стоимость, к примеру, двух тонн древесных отходов, необходимых для получения одной тонны брикетированного топлива, составляет около 400 рублей, такой бизнес на вторсырье может быть очень выгодным.

Производство топливных брикетов в домашних условиях своими руками

Разумеется, топливные брикеты приобрести не составит труда. На сегодняшний день купить можно абсолютно все, если позволяет наличие денежных средств. Однако производство брикета из опилок можно осуществить и собственными силами, тем самым запастись на зиму дополнительным твердым экологически чистым топливом для печки. Также это избавит все уголки хозяйства от лишнего горючего мусора. Поэтому производство топливных брикетов в домашних условиях рентабельно.

Указанный материал изготавливается из опилок, щепок, стружки, соломы, шелухи семян, сухих стеблей растений, угольной пыли, опавших листьев деревьев. Иначе говоря, подойдет разнообразный мелкий горючий мусор, который уже не понадобится в хозяйстве. Компонентом для связки послужит обычная глина. На 10 кг мелкого сухого материала понадобится один килограмм глины. Для того чтобы топливные брикеты получались равной формы, свободно складывались, можно изготовить особые ячейки из досок (к примеру, от деревянных ящиков).

Алгоритм изготовления топливных брикетов

Своими руками брикетирование проводится не так, как на производстве. Начальный этап схож: ведется измельчение отходов древесного производства. Но затем идет не сушка, а, напротив, замачивание в воде. Или, по крайней мере, хорошее увлажнение, чтобы не пришлось потом сцеживать избыточную влагу.

Далее вводится связующее вещество. Здесь есть три варианта:

• Глина. Самый дешевый и общедоступный наполнитель. Пропорции с основным материалом 1:10. Прекрасно связывает исходные древесное сырье, однако после использования готовых брикетов получается значительное количество зольных отходов: глина практически не горит.
• Обойный клей. Лишен недостатков предыдущей добавки, вводится в меньшем количестве, но делает производство заметно более дорогим.
• Любая макулатура, включая картон, предварительно измельченная и размоченная. Никаких отходов, практически никаких затрат, пропорции – как в случае с глиной. Недостатка два. Чем мельче фракция опилок, тем больше требуется бумажного наполнителя – это раз. Второе: сушить готовые брикеты придется значительно дольше.

Следующим шагом будет перемешивание – ручное или механизированное. Чтобы изготовить по-настоящему качественный брикет, требуется довести массу до максимально доступной однородности.

Пресс может быть и настенный

Далее сырье закладывается в форму для брикетирования, и в ход идет пресс. На выходе получаются брикеты заданной формы, которые отправляются на сушку. Раскладывать их следует достаточно свободно, чтобы было пространство для вентиляции. Для ускорения процесса высыхания рекомендуется периодически топливо переворачивать. А еще – перекладывать элементы бумагой либо сухой ветошью – эти материалы быстро вытягивают из брикетов избыточную влагу.

Сушить топливные брикеты следует до тех пор, пока их влажность не достигнет хотя бы показателей сырых дров, то есть – 25 %. На деле желательно добиться еще меньшей влажности – теплоотдача затем будет выше. Вы же не торопитесь, так что в жаркую погоду вполне можете позволить себе подержать топливные брикеты на солнышке на неделю дольше. Тем теплее будет в жилище зимой. Учтите, что торопиться вредно: котлы на твердом топливе, так же, как гидролизные, работают только на горючем, чья влажность не выше 30 %. Поторопитесь – будете оплачивать дорогостоящий ремонт или вовсе придется покупать новое отопительное оборудование.

Хорошо просушенное топливо убирается на хранение. Держать брикеты можно в не отапливаемом и достаточно сыром месте, если расфасовать их по полиэтиленовым мешкам, плотно затянуть горловину и герметизировать ее несколькими слоями скотча, проложенными внахлест.

Есть и поводы для сомнений

Фабричное производство

Прежде чем мы расскажем, как сделать топливные брикеты из опилок своими руками, поговорим о фабричных технологических процессах. Как мы уже говорили, брикетированное топливо получается очень плотным. А достигается это за счет гигантского давления, создаваемого экструдерами и мощными прессами. Оборудование для производства фабричного горючего очень сложное, но оно и более эффективное – оно позволяет получить топливо с вышеуказанными характеристиками.

Основным сырьем для топливных брикетов является опилки – они собираются на деревообрабатывающих предприятиях, где они считаются отходами для вторичной переработки. Далее проверяется их влажность, после чего опилки отправляются на просушку, чтобы из них была удалена лишняя влага. Излишне крупные опилки проходят дополнительное измельчение. К опилкам могут добавляться и многие другие компоненты – шелуха, сухая трава, измельченный уголь, листья и многое другое.

Производство топливных брикетов заканчивается процессом брикетирования. Сырье подается в экструдеры или под мощные прессы. Здесь оно спрессовывается, в результате чего на свет появляются европоленья, брикеты или пеллеты. Искусственные клеевые основы здесь не используются, достаточно тех веществ, что содержатся в исходном сырье – под действием высокого давления они объединяют спрессованную массу в единое целое. Готовые топливные брикеты готовы отправиться к покупателям.

Последний процесс изготовления брикетов – это их нарезка и фасовка, после чего продукция поступает к дилерам и продавцам.

Описание, состав и особенности

Поленья из спрессованных древесных частиц называются брикетами из опилок. Они бывают различной формы, но эта особенность не влияет на их теплотворную способность. Режим горения у брикетов такой же, как у угля или дров: топливо нагревается, разлагается на пиролизные газы, смешивается с кислородом и воспламеняется.

В данном видео рассмотрим смесь для брикетов:

Брикетное топливо имеет ряд преимуществ:

• по сравнению с дровами, обладает повышенной теплоотдачей, уступая лишь каменному углю;
• за счет пониженной влажности обеспечивает высокую температуру горения;
• образует небольшое количество золы;
• горит ровным пламенем без искр и треска;
• дает минимальный выброс углекислого газа;
• при сгорании отсутствует копоть;
• процесс горения одной закладки топлива происходит дольше (по сравнению с дровами);
• не содержит вредных элементов для здоровья.

Полезно: какие дрова лучше выбрать.

Экономьте деньги с помощью альтернативных источников топлива

Евродрова обладают и некоторыми недостатками. Во-первых, они боятся влаги, поэтому требуют для хранения сухие склады и дровяники. Во-вторых, их нельзя подвергать сильным механическим воздействиям. В-третьих, с изготовлением топливных брикетов в домашних условиях могут возникнуть сложности из-за покупки оборудования, которое стоит дорого, но при его наличии и при доступе к бесплатным опилкам наладить производство можно будет даже в гараже.

Это интересно: дровяные камины для загородного дома.

Способы изготовления брикетов

Станок, используемый для брикетирования опилок, должен спрессовать заложенное сырье с огромным усилием. Только в этом случае выделится лигнин и свяжет отдельные частицы. Процесс сопровождается повышением температуры сдавливаемого вещества. Поэтому опилки и связующее вещество спекаются.

Сырье

Кроме опилок для изготовления евродров подходит стружка, более крупные отходы деревообработки, аграрные отходы, способные гореть. Приступать к изготовлению топливных брикетов нужно после подготовки сырья: измельчения крупных фракций, сушки до влажности в 8-10%.

Брикетирование

Следующий этап производства – брикетирование – прессование опилок давлением до получения компактного изделия требуемой формы. Способ брикетирования определяет применяемое на данном этапе оборудование – гидравлический пресс или шнековое устройство.

Сжимающее усилие пресса достигает 300-650 атмосфер и принцип его работы интуитивно понятен. Работа шнекового оборудования заключается в постепенном проталкивании сырья в сужающийся конический канал. При этом в рабочей части канала (с минимальным поперечным сечением) создается давление до 1000 атм. На выходе спрессованный монолит режется в размер.

Ручной гидравлический пресс

Шнековый пресс

Топливные брикеты из лузги подсолнечника для отопления. Плюсы и минусы

Топить печи и твердотопливные котлы можно не только углем или дровами. Все более популярными становятся топливные брикеты из отходов сельхозпроизводства.

Для их изготовления используется лузга (шелуха) подсолнечника, гречихи, риса, перерабатывается солома, скорлупа орехов и т.п.

Особенности современной технологии таковы, что чаще всего формование топливного брикета происходит только за счет давления без дополнительных связующих элементов.

При прессовании из сырья выделяется одна из составляющих — лигнин, который и обеспечивает прочность брикету.

Топливные брикеты из лузги. Горят долго и выделяют много тепла

При всем разнообразии исходного сырья более популярны брикеты из лузги подсолнечника. Это связано с большим количеством тепла, которое выделяет такое топливо при сгорании.

Достоинства и недостатки брикетов из лузги

Кроме большого количества тепла привлекает в брикетах их плотность. Чем же это так хорошо? Во-первых, вы экономите на доставке (плату берут обычно за объем).

Во-вторых, чем более компактное топливо, тем легче его хранить.

В-третьих, если сравнивать с дровами, то при закладке одинакового количества дров и брикетов (вряд ли вы меряете дрова килограммами, ведь закладывают котел по объему, да и продают дрова кубометрами) получаете от брикетов больше тепла, чем даже от самых хороших дров. По данным ВНИИ ТП теплом от сжигания 1кг брикетов из шелухи подсолнечника в течение 1 часа можно обогреть площадь 50м2.

В таблице ниже вы увидите, сколько тепла выделяет топливо. Нужно сказать, что топливные брикеты далеко не на последнем месте, но из шелухи – практически вне конкуренции.

Топливо	Удельная теплотворная способность, МДж	Удельная теплотворная способность, кВт/ч
Сосновые дрова	8,9	2,47
Дубовые дрова	13	3,61
Березовые дрова	11,7	3,25
Брикет из лузги подсолнечника	18,09	5,0
Брикет из соломы	14,51	4,0
Брикет из древесной стружки	17,17	4,7
Уголь каменный (W=10%)	27,00	7,5
Уголь бурый (W=30…40%)	12,98	3,6

Удобно брикеты подкладывать в топку: поверхность у них гладкая, заноз, в отличие от дров, себе не загонишь, руки, как при работе с углем, не испачкаешь. Есть еще одно преимущество: не нужно усовершенствовать или переделывать котел. Топили дровами? Просто покупаете брикеты и используете вместо дров.

Еще один плюс брикетов из лузги подсолнечника длительность горения: горят они минут сто-сто тридцать, а тлеют и вовсе шесть, а то и восемь часов.

Немалый плюс — малая зольность: после сжигания килограмма этого брикета остается пепла со спичечный коробок или чуть больше (зависит от качества, но у нормальных брикетов зольность находится в пределах 4-7%), отсюда и большое количество тепла, которое выделяет единица топлива: перегорает оно полностью. Зола, образовавшаяся после сгорания, – отличное удобрение и ее можно выносить на грядки.

Цилиндрические брикеты из лузги подсолнечника. Они хуже переносят перевозку, но горят хорошо

Теперь о недостатках. Недостаток, по сути, один: любые брикеты (и из лузги тоже) боятся влаги и при намокании могут рассыпаться. Потому требовательны к месту хранения: должны укрываться под крышей, в сухом помещении.

Часто как недостаток называют высокую цену. Если смотреть на стоимость килограмма, то цена действительно немалая. Но если посчитать стоимость одного киловатта энергии, картина получается другая.

Хотите убедиться? Узнайте цену килограмма дров, угля, брикетов и т.п. Эту величину поделите на количество киловатт/часов из таблицы. Получите стоимость киловатта тепла по каждому виду топлива.

Можно встретить мнение, что топливные брикеты лузги подсолнечника засоряют дымоход так как содержат много масел.

Если он сконструирован неправильно или неисправен, возможно.

При наличии нормальной тяги котел работает ничуть не хуже, чем с дровами и чистить дымоход нужно не чаще.

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).

При выборе состава неоднородного сырья (из разных отходов), нужно помнить, что опилки должны занимать более 60%, чтобы обеспечить высокое качество горения.

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.

Пресс для изготовления брикетов из опилок

Домашние связующие материалы

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.