Как сделать брикеты из опилок своими руками
Для того чтобы обеспечить свой дом эффективными и экологически чистыми, при этом недорогими, топливными брикетами, не нужно их обязательно покупать. Можно просто создать источник биологических отходов, который своевременно пополняется.И приобрести машину для переработки этих отходов и, естественно, обзавестись нужными знаниями. Таким образом, вы получите сразу три преимущества: уничтожите отходы, обзаведетесь эффективным источником тепла, сэкономите материальные средства.
Достоинства и особенности
Такой вид топлива можно применять для печей на твердом топливе, отопительных котлов, а так же мангалов и каминов. В промышленности брикеты изготавливают из таких отходов:- древесная стружка, опилки, щепки;
- из листьев;
- отходы культур сельского хозяйства;
- из бумаги;
- торфа;
- угля;
- из навоза.
Все перечисленные виды отходов являются природными, самовосстанавливающимися источниками. Изготавливаемые дома топливные брикеты, отличаются своей экологической чистотой, они сгорают полностью, при этом, практически, не давая дыма.
Таким топливом можно прекрасно согреть баню или сауну, они разгораются и начинают давать тепло очень быстро. Особенно выгодными они станут для людей, которые любят готовить блюда на мангалах, ведь жир, который будет капать на топливо, не воспламенится.
Высокая плотность брикетов придает им высокую устойчивость к возникновению пожароопасной ситуации, их можно хранить близко от котла и не терять время на транспортировку. Как видно, изготовление брикетов из опилок удобнейший вариант для печей или каминов, тех же котлов, работающих на твёрдом топливе.
Важно знать: основным достоинством топливных брикетов природного типа выступают их теплоотдача, чистота и КПД.
В отличие от той же древесины (дров), топливные брикеты скорее разгораются и имеют меньшую дымность, благодаря своей пониженной влажности. При их горении выделяется мало искр, температура будет постоянной. К тому же брикеты обладают правильной формой, что делает их использование и хранение гораздо более удобным.
Основными недостатками брикетов являются способность впитывать влагу и повреждаться под действием механических сил. Следует заметить, что технология по производству брикетов дома обойдется не дешево, включая сушилку, сам пресс и дробильный аппарат.
Если, конечно же, у вас нет готового, уже измельченного сырья. Так что ос покупкой такого оборудования не следует спешить.
Сырье
Разновидности сырья для производства брикетов (нажмите для увеличения)
Для изготовления твердых брикетов в домашних условиях можно использовать почти любые вещества, способные гореть.
Например:
- древесные стружки и солома;
- картон и отходы бумаги;
- старая листва;
- отходы жизнедеятельности растений (остатки семечек, стебли растений, скорлупа орехов).
Нужно выбирать то сырье, которое уже не пригодится в хозяйстве. Для связи получаемой смеси лучше всего применять обычную глину, в пропорции 10:1.
Применяемое оборудование
Сегодня на рынке представлена масса торговых компаний, которые занимаются изготовлением машин для создания топливных брикетов дома.Чаще всего такие компании занимаются настройкой и установкой такого оборудования. Даже обучают пользованию такими устройствами. Приобрести оборудование можно и у организаций, которые изготавливают паллеты, брикеты и производственные линии.
Чтобы сделать у себя дома топливные брикеты нужно иметь:
- дробилку отходов;
- сушильный станок;
- пресс для создания брикетов (шнекового типа, ударного или шнекового).
Следует заметить, что дома можно обойтись и без сушилки, сушить брикеты можно просто на улице. А если в качестве основы вы собираетесь применять древесные опилки, можно пренебречь и дробилкой.
Для самых умелых жителей можно порекомендовать изготовить самодельный пресс, в своей мастерской. При достаточном умении, такой станок, может не уступать промышленным аналогам, чертежи которых разрабатывались группой инженеров.
В сети можно найти множество схем, для изготовления самодельного пресса, именно по ним можно провести его планировку и сборку. Ясно, что такой станок будет иметь эффективность в зависимости от выбранного типа конструкции и качества ее исполнения.
Для тех, кто решился изготовить такой станок, нужно придерживаясь одной из найденных схем сварить раму конструкции, установить на нее рабочий элемент, который, к сожалению, изготовить в домашних условиях не получится. Далее к рабочему элементу присоединить привод в виде двигателя электрического, дизельного или бензинового типа и добавить системы подачи массы и отвода готовых брикетов.
Рекомендации по помещению
При выборе помещения нужно учитывать площадку для размещения пресса, сушилки и хранения, как топлива, так и сырья.Размер помещения будет зависеть от применяемого оборудования и масштабов производства. В среднем площадь помещения должна составлять около 50 — 60 квадратных метров.
Следует помнить, что для качественного изготовления топлива помещение нужно хорошо вентилировать, а так же обеспечить противопожарной безопасностью и надежной электропроводкой.
На брикетах могут работать котлы Стропува. Подробности: https://teplo.guru/kotly/modeli/kotly-firmy-stropuva.html
Процесс производства
Этапы производства топливных брикетов (нажмите для увеличения)
Производство горючих брикетов в домашних условиях разделяется на такие этапы:
- заготовка сырья;
- его измельчение;
- просушивание подготовленной фракции;
- его дробление.
Изготовление своими руками:
- смешивание подготовленной фракции и связующего элемента;
- добавление воды;
- загрузка в пресс;
- прессование;
- сушка;
- упаковка и транспортировка в место хранения.
Интересным выбором станет использование торфяных брикетов. Подробности: https://teplo.guru/kotly/torfyanyie-briketyi.html
Топливные брикеты отличный вид горючего для самых разных типов котлов, каминов и печей. А изготовление их у себя дома дает значительную экономию средств. Именно поэтому при наличии соответствующих условий, просто необходимо делать такой вид топлива, как брикеты.
Разобраться в том, что лучше брикеты или дрова, поможет данный материал: https://teplo.guru/kotly/toplivnyie-briketyi-ili-drova.html
Как сделать пресс для изготовления топливных брикетов, смотрите в следующем видео:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Брикеты из опилок своими руками: цена оборудования, технология
Для топки печей многие привыкли использовать дрова. На их заготовку уходит много времени и труда, да и стоят они недешево.
Альтернативным и недорогим вариантом для отопления различных помещений являются топливные брикеты из опилок, которые можно не только купить, но и изготовить самостоятельно. Отходы деревообработки прессуются в специальные формы.
Топливные брикеты заменят дрова и уголь, а для их производства применяются опилки, оставшиеся после обработки деревьев.
Преимущества топливных брикетов
- Основным преимуществом брикет для топлива является их более высокая температура горения. За счет низкой влажности и более высокой плотности у них намного выше теплоотдача, чем у дров.
- Они удобны во время перевозки и складирования. Благодаря правильной форме и большой плотности, брикеты обладают большей массой, чем дрова с таким же объемом.
- Изготавливаются из отходов деревообработки. За счет этого их цена намного ниже, чем на уголь или дрова.
- Несложное изготовление. Зная метод технологии, легко можно изготовить брикеты из опилок своими руками.
- Обладая низкой влажностью, они выделяют меньше дыма и сажи, и практически не загрязняют дымоход.
- Имеют ровное горение. Во время топки они не растрескиваются и не разбрасывают угли.
Чтобы знать, как сделать из опилок брикеты для топки, необходимо изучить метод их изготовления, иметь специальное оборудование и подобрать правильное сырье.
Сырье и технология изготовления брикетов самостоятельно
Для изготовления спрессованного продукта, в первую очередь необходимы опилки.
Приобрести их можно на пилорамах. Для самостоятельной переработки можно найти остатки древесины и в других местах. Например, много мелких остатков образуется во время лесозаготовок. Найти обрезки можно в мастерских, где изготавливают изделия из дерева, а также на заводских предприятиях, которые изготавливают мебель.
Для приготовления брикетов подходят деревья любого сорта. Опилкам необходимо иметь:
- размеры до 6-ти мм;
- влажность должна составлять не более 12%;
- подгнивших щепок не должно быть больше 5% от всей массы отходов.
Для приготовления брикетного топлива потребуется обычная глина, которая является связующим элементом. При заводском производстве на смесь из опилок воздействует высокое давление и на выходе получается плотное, спрессованное топливо. При домашних условиях пресс не может создавать такие усилия, поэтому и используются связующие элементы.
Производство топливных брикетов из опилок основано на трех основных этапах:
- Подготовка сырья. Приготовленные отходы дробятся и размельчаются так, чтобы получилась однородная консистенция.
- Изготовление спрессованных форм. С помощью специального станка сырье прессуется под давлением.
- Доведение массы до готового состояния с помощью сушки. Делается это на сушильном станке или естественным путем под солнцем.
Для обустройства брикетной фабрики в домашних условиях, нет особой необходимости в приобретении некоторых дорогостоящих станков.
Сырье можно сушить под солнцем — это исключает покупку сушилки, а если приобрести готовые опилки, то не понадобится и дробилка. Из оборудования для производства брикетов из опилок понадобится только пресс-машина, которую можно сделать самостоятельно, приложив немного усилий и потратив небольшую сумму денег.
Также ее можно приобрести в готовом виде. Есть возможность выбрать станок из нескольких вариантов:
- Гидравлический. Опилки прессуются путем гидравлического сжатия.
- Шнековый. Выдавливаются шнеком через фильеру.
- Ударно-механический. Опилки поршнем пробиваются через фильеру.
Видео:
Цена станка для изготовления брикетов из опилок зависит от марки и производительности оборудования. Посмотрите стоимость ударно-механических прессов в таблице ниже:
При покупке пресса необходимо учитывать все их плюсы и минусы.
Сделать пресс своими руками
При изготовлении самодельного пресса необходимо определиться, будет это механическая или электрическая конструкция. Механический пресс дает небольшой объем, но при этом у него нет зависимости от электричества.
Самодельный пресс условно делится на три группы:
- С ручным приводом. Из стальной трубы изготавливается рама, которая для удобства во время применения может крепиться к стене. В ее нижней части неподвижно устанавливается форма, а сверху крепится рычаг. Для удобства, форму можно сделать со съемным дном. К рычагу добавляется нажимной элемент, который входит внутрь формы, оставляя небольшой зазор.
- С применением домкратов. Пресс для опилок в качестве рычага механизирован домкратом.
- С гидравлическим приводом. Устанавливается на опорной раме, опорная точка направлена вниз.
Видео:
Приготовление сырья
Этот процесс занимает немного времени, но при этом желательно сохранять правильные пропорции всех ингредиентов:
- Слишком крупные опилки дополнительно дробятся и измельчаются на более мелкие фракции.
- Добавляется немного воды и глина, которая способствует связыванию всех элементов.
- Для улучшения горючих свойств можно добавить немного бумаги.
- Все ингредиенты смешиваются в однородную массу (ручным или механическим способом).
Глину необходимо равномерно распределить по всему объему опилок, она является основным связующим элементом.
Видео:
Процесс создания брикетов
Полученный состав помещается в специальную форму и приводится в работу механизм пресс-устройства. Когда изготовление происходит ручным способом, рычаг следует держать до тех пор, пока полностью не сбежит вода.
С помощью станка процесс происходит значительно быстрее и проще, увеличивается производительность работ, и нет необходимости прилагать физические усилия.
Во время брикетирования смесь под давлением начинает нагреваться и за счет этого происходит спекание. В некоторых станках смесь предварительно нагревается при помощи тэнов во время поступления на шнек. Во время брикетирования главное не перегружать механизм и следить за равномерностью смеси.
Для получения более прочных и не рассыпаемых брикетов, необходимо стенки и дно формы обложить ветошью или бумагой и только потом засыпать смесь и прессовать.
Видео:
Просушка дешевого топлива
Если нет специальной сушилки, то необходимо подготовить место для просушки брикетов. После пресса они будут липкими и влажными, поэтому не рекомендуется складывать их друг на дружку, могут слипнуться.
Вынутые из формы изделия раскладываются для просушки на солнце или в хорошо отапливаемом помещении. Во время сушки можно использовать бумагу или ветошь, которые способны вытянуть из брикетов остаток влаги.
После окончания сушки их желательно упаковать, это необходимо для защиты от внешних факторов. По сравнению с заводскими изделиями, брикеты, изготовленные в домашних условиях значительно легче, сказывается недостаток давления.
Стоит помнить! Чем топливо суше, тем больше его теплоотдача.
Применение топлива из отходов
Продукт можно применять для различных целей:
- топливо вполне можно применить во время приготовления еды в помещениях. При его использовании нет дыма и запаха сажи, а еда готовится равномерно;
- отопление жилых зданий. Плотная и небольшая форма изготовленных брикетов безупречно подходит для печей, каминов и котлов;
- применяется для протапливания бань, саун и теплиц. Подходит ко всем нормам экологии;
- эти изделия хорошо брать с собой во время отдыха на природе. При горении в мангалах, брикет не дымится, а жар сохраняется достаточно долго. При попадании жира на топливо не происходит возгорания.
Процесс изготовления брикетов своими руками достаточно простой, а при их использовании сразу отпадают две проблемы:
- исключается мусор и пыль в доме, которые обычно присутствуют после применения дров или угля;
- избавляют от частых загрузок топлива, самодельные изделия разжигаются легче, горят дольше и дают больше тепла, чем обычные дрова.
К тому же, это достаточно эффективное, дешевое топливо и можно сэкономить, пользуясь брикетами изготовленными самостоятельно.
Как делать брикеты из опилок
На фоне других видов твердого топлива брикеты из отходов деревообработки выглядят не слишком популярными. Это можно объяснить наличием более доступных в плане стоимости дров, притом, что способ сжигания тех и других одинаков. Однако, списывать со счетов данное топливо не стоит, так как оно имеет массу достоинств. Некоторые домовладельцы, оценившие эти преимущества в полной мере, даже начали изготавливать топливные брикеты своими руками. Мы же рассмотрим, как это делается и стоит ли игра свеч.
Общая информация о брикетах
Сырьем для данного вида биотоплива являются мелкие древесные отходы, в основном опилки. Конечно, их можно жечь и так, но это не очень удобно, топлива уходит много и оно быстро прогорает. А все потому что плотность древесной массы невелика, куда больше тепла получится, если сырье предварительно спрессовать. В этом и заключается технология производства брикет.
Помимо древесины в брикетах используются и другие виды сырья, например, солома или каменный уголь. Но поскольку технология изготовления несколько отличается, то ее рассмотрение – вопрос отдельной темы.
Вначале происходит переработка опилок и других отходов, их измельчение и просушивание. Влажность сырья перед прессованием должна находиться в пределах 6—16%, что и обеспечивает сушильное оборудование. Затем идет собственно изготовление топлива, что производится двумя способами:
- с помощью гидравлического пресса сырье формуется в брикеты прямоугольной или цилиндрической формы. Процесс проходит при давлении от 30 до 60 МПа и высокой температуре;
- методом экструзии на шнековом прессе из готовой смеси выдавливается брикет 4-х или 6-гранной формы под давлением около 100 МПа. Изделие проходит термическую обработку.
Следует отметить, что производство топливных брикетов из опилок не предусматривает добавления в состав смеси связующих компонентов. Под воздействием высокого давления и температуры частицы склеиваются лигнином, он содержится в любой древесине. В результате получаются «кирпичики» или «колбаски», чья теплотворная способность составляет до 5 кВт/кг. Производственный процесс показан на видео:
Примечание. Такую же теплоту сгорания имеют пеллеты, да еще некоторые марки углей. Ниже представлена сравнительная диаграмма, где показан расход разных энергоносителей для выделения одного количества теплоты:
Оборудование для производства брикетов
Прессовое и сушильное оборудование, представляющее собой технологическую линию по производству брикет, в домашних условиях недоступно из-за своей высокой стоимости и габаритов. Домашние мастера используют самодельные станки, позволяющие отформовать смесь для топливных брикетов в кирпичики или «шайбы». Главные элементы подобной установки – это механизм, создающий давление, и сама форма. Как их объединить в одно целое – решать вам, вариантов существует множество.
На данный момент самодельный пресс для брикетов изготавливается домашними умельцами в 3 исполнениях:
- с ручным приводом;
- с применением домкратов;
- с гидравлическим приводом.
Первый вариант самый простой. Из металлической профильной трубы на сварке выполняется рама, которая для удобства может прикрепляться к стене дома или сарая. В нижней части рамы неподвижно устанавливается форма круглой или прямоугольной конфигурации, а сверху на шарнире крепится длинный рычаг. К нему присоединяется нажимной элемент, входящий внутрь формы с небольшим зазором.
Второй и третий варианты отличаются тем, что пресс для опилок механизирован домкратом либо гидроприводом, устанавливаемым вместо рычага. Для того чтобы во время прессования из формы могла вытекать вода, в ее донной части делается несколько небольших отверстий. Конструкция такого станка показана на видео:
Как делать брикеты?
Технологический процесс, применяемый на производстве, в домашних условиях осуществить невозможно. Причина – отсутствие прессового или экструзионного оборудования, способного создать давление хотя бы 30 МПа. Без этого нельзя выделить из древесины лигнин и самодельные брикеты не спрессуются. Выход простой: надо добавить связующее вещество, в качестве которого выступает обычная глина. Ее смешивают с опилками в пропорции 1:10 по массе (1 кг глины на 10 кг отходов), разбавляют водой и тщательно перемешивают.
Получившимся составом наполняют форму и приводят в действие механизм. Если изготовление топливных брикетов производится ручным способом, то необходимо приложить максимальное усилие и держать рычаг до тех пор, пока не сбежит вода. Затем изделие аккуратно извлекается и размещается на площадке под открытым солнцем для просушки. Можно снова приступать к заполнению формы и выдавливанию следующего «кирпича».
Стоит ли делать брикеты в домашних условиях?
В реальной жизни топливные брикеты из опилок, сделанные своими руками, получаются не совсем такими, как это преподносится некоторыми интернет-ресурсами. Это заставляет сомневаться в целесообразности всего предприятия, и вот почему:
- на красочных видеороликах из интернета процесс выглядит просто и легко. В действительности это тяжкий труд, чтобы заготовить нужное количество топлива на сезон, надо затратить немало времени и физических усилий;
- теплота, выделяемая самодельными брикетами при сжигании, гораздо ниже, чем у заводских изделий. Все дело в недостаточной плотности «кирпичей», так как домашние приспособления не могут обеспечить требуемое давление прессования;
- просушивание на солнце не может сравниться с промышленными сушилками, поэтому в топливе содержится влага, влияющая на теплотворную способность;
- самодельное топливо из опилок содержит глину, что не сжигается в топке котла. Значит, золы будет оставаться больше.
Заключение
Самодельные брикеты позволят достичь двух вещей: исключить мусор и пыль в доме от опилок и избавиться от частых загрузок топки традиционного котла или печи. Когда есть достаточное количество отходов деревообработки и вы желаете использовать их в качестве топлива, необязательно затевать столь трудоемкий процесс. Понятно, что интервал между засыпками топлива в теплогенератор хочется увеличить. Но есть и другой выход, например, котел на опилках продолжительного горения, который при желании можно изготовить самостоятельно. Решение принимать вам.
Изготовление топливных брикетов из опилок в домашних условиях
В последнее время активно набирают популярность топливные брикеты, альтернативный вид твердого топлива для печей, каминов и котлов. Обусловлен взрывной рост популярности качеством этого топлива, его большой теплоотдачей и длительным временем горения. В качестве сырья для топливных брикетов используют отходы сельхозпроизводства, древесину и другие натуральные материалы. Интересно, что топливные брикеты из опилок по теплоотдаче гораздо лучше, чем полноценные дрова этой же породы дерева.
Весьма популярны евродрова созданные из древесины: опилок, стружки, щепы, древесной пыли, коры, веток и даже листьев деревьев. В этой статье мы поговорим о них более подробно, изучим технологию их производства, расскажем, как сделать из древесины топливные брикеты в домашних условиях.
Брикеты топлива промышленного производства из опилок
Технология производства
В качестве сырья для производства топливных брикетов могут быть использованы:
- различные виды древесины;
- семечки и их шелуха, греча, рис;
- солома или камыш;
- скорлупа орехов;
- торф;
- уголь;
- навоз или помет.
В зависимости от качественных характеристик этих материалов, брикеты топлива имеют различные показатели теплотворности, времени горения и температуры. Самыми жаркими считаются топливные брикеты из лузги подсолнечника, оптимальными в соотношении цена-качество являются древесные топливные брикеты.
Древесные брикеты топлива
Для создания евродров из древесины используются отходы деревообрабатывающих предприятий. Состоит топливный брикет из опилок, стружки, коры дерева, измельченных, высушенных и спрессованных между собой. Многие небольшие предприятия выкупают древесные отходы у фабрик, обрабатывают и создают на их основе альтернативное топливо.
Стоит сразу отметить, что высококачественная продукция получается исключительно на профессиональном оборудовании. Однако получить приемлемое для частного использования качество можно, сделав топливные брикеты из опилок своими руками.
Промышленное производство топливных брикетов из древесных опилок и кустарное значительно отличаются:
- На профессиональных линиях используются экструдеры — прессовальные машины с температурной обработкой. Высокая температура позволяет избавиться от лишней влаги в сырье, а также в некоторых случаях помогает создать защитную оболочку на брикете. Оболочка получается вследствие оплавления внешнего слоя топливного брикета под воздействием высочайшей температуры в пресс-машине. После такой обработки брикетам в принципе не нужна сушка.
- Мощность прессовальных машин заводской линии в разы больше, поэтому брикетирование проводится под гораздо большим давлением. Чем выше мощность прессовального агрегата, тем дороже он стоит. Мощные прессы позволяют сделать высокую плотность, что увеличивает теплотворные характеристики брикета.
- Подготовка сырья для создания топлива более тщательная. Чем меньше фракция приходит на формовочный аппарат, тем лучше, получаются более крепкие изделия. Чтобы получить мелкую фракцию, промышленники прогоняют древесину через дробилки и измельчители. Затем производится сушка опилок и только потом они отправляются в пресс.
Промышленное производство альтернативного топлива
- Поскольку древесина в заводских условиях подготовлена лучше, а пресс имеет высокую мощность, формовка и фиксация брикетов топлива проходит без проблем. Главным клеевым веществом здесь выступает лигнин, который содержится в самой древесине. Добиться выделения лигнина в домашних условиях крайне проблематично, это позволяет сделать лишь профессиональное оборудование. Таким образом состав брикета из опилок получается однородным, без добавления других веществ.
- Сделанный на заводе брикет имеет меньшие показатели влажности, к тому же он упаковывается в герметичный мешок для безопасного хранения.
При гаражном производстве мастера стремятся максимально упростить процесс. Создавая топливные брикеты своими руками, главное наладить качественное прессование сырья и последующую сушку изделий. Получаются низкокачественные евродрова, которые по своим характеристиками не сильно превосходят обычные поленья.
Упаковка древесных брикетов марки РУФ
Важный момент производства топливных брикетов заключается в возможности выделения из древесины лигнина. В домашних условиях это сделать не получается, поэтому приходится применять дополнительные компоненты. Чтобы сделать свой брикет из опилок, следует добавить клеевой массы, которая может создаваться из:
- обычной глины;
- натуральных обойных клеев на основе крахмала различных марок;
- размоченной бумаги или картона.
Для фиксации брикета клеевого состава необходимо много, поэтому вариант с обойным клеем самый дорогой. Если применять глину, которая естественно не сгорает, то после использования брикетов останется большое количество золы. Для скрепления брикета потребуется 10-15% глины, соответственно и золы будет немало. Добавим сюда пепел от сгоревшей древесины, и получится не самая радужная картина — заваленная прогоревшими остатками брикетов топка печи.
Сделать топливные брикеты можно используя в качестве клеевой добавки картон. Пожалуй, это оптимальный вариант. Картон отлично горит, полностью сгорая, как и дерево он выделяет тепло, а его экологичность не вызывает сомнений. Единственный недостаток картона — длительное время сушки. Вам придется найти отличное место для проведения сушки, и выкладывать туда получившиеся кустарным способом евродрова. Чтобы топить печь этим топливом следует его тщательно просушить, иначе кпд топливных брикетов будет слишком низким. Здесь кроется еще одна проблема с недостатком места.
Формовочный пресс для производства топливных брикетов
Очевидно, что в целом технология изготовления топливных брикетов из опилок или другого сырья достаточно простая, что позволяет легко наладить профессиональное или домашнее производство подобного топлива. Рассмотрим более подробно производство в домашних условиях.
Изготовление своими руками
Чтобы самостоятельно производить брикеты топлива из опилок или другого подходящего сырья, вам потребует пресс. Если рассматривать оптимальный покупной вариант, можно взять гидравлический пресс и компрессор к нему. Это оборудование позволит вам без проблем проводить формование брикетов. Для полноценной работы потребуется доступ к электричеству. При работе с гидравлическим прессом могут возникнуть проблемы при брикетировании, поскольку отжать влагу из изделий будет проблематично.
Допустимо выбрать для своего производства ручной пресс. Давление в такой систем создается при помощи специального рычага. Наладить изготовление топливных брикетов из опилок на нем можно, но формовка готовой продукции будет занимать значительное количество времени, особенно если для создания давления требуется крутить ручку.
Чтобы выполнить переработку опилок в брикеты, можно воспользоваться автомобильным домкратом. Грузоподъемность таких приспособлений велика, а значит легко можно создать большое давление. Домкрат следует закрепить на металлической раме вверх ногами, чтобы сконцентрировать все его усилия на формовке топливных брикетов.
Самодельный пресс на базе автомобильного домкрата
Технология производства топливных брикетов из опилок в домашних условиях следующая:
- Подготовить опилки для формовки, вычистить их от посторонних примесей.
- Размочить водой картон и смешать его с опилками в пропорции 1 к 10. Если вы используете глину или обойный клей, пропорции остаются неизменными. Для смешивания компонентов удобно использовать бетономешалку, либо миксер для штукатурки, надетый на перфоратор.
- Загрузить получившуюся смесь в прессовальную машину, сформировать брикет и отжать лишнюю влагу.
- Достать получившиеся изделия и поместить сушиться. Сушку можно проводить в хорошую погоду прямо под солнцем. Сушить брикеты следует до достижения минимальной влажности. В идеале влажность должна составлять 8-9%, но в условиях дома желательно хотя бы достичь порога в 15-20%. Чем меньше влаги будет в брикете, тем больше тепла он отдаст. Теплотворность топливных брикетов из опилок высока, но влажность должна быть минимальной.
Сгорающие в топке печи брикеты топлива из опилок
Отметим, что сорт древесины из которого сделаны опилки не играет решающей роли. Отлично себя показывают топливные брикеты из дуба, березы, ольхи, осины, сосновых пород. Брикеты из коры деревьев, щепы, сучков, ветвей и даже листьев также отлично горят.
Выгодно производить топливные брикеты, когда опилки вам достались бесплатно. Сами опилки в печь бросать смысла нет никакого, так как горят они плохо, но сделав из них плотные кирпичики, вы сможете легко топить печь. Если опилки постоянно вам достаются бесплатно, имеет смысл наладить небольшое производство топливных брикетов для своих нужд. Для этого потребуется купить или сделать нормальный пресс. Самостоятельно получать опилки, стружку и другое сырье очень затратно и хлопотно.
Многие люди уже присматриваются к подобным технологиям, позволяющим сэкономить на отоплении дома, растопке бани. Их даже не останавливает тезис о том, что получившееся топливо будет низкого качества, а затраченных сил на работу потребуется много. Все таки домашнее производство так сильно любят в нашей стране.
В то же время давно ведутся споры о том, что лучше топливные брикеты или обычные дрова. При этом если рассматриваются брикеты домашнего производства, то разница становится не такой ощутимой. Теплоотдача будет аналогичной или чуть большей, а труда потребуется много.
В заключение отметим, что даже если вы все сделаете по технологии, всегда существует вероятность того, что брикеты топлива у вас не получатся. После сушки некачественные брикеты могут просто рассыпаться.
Выстраивать производство топливных брикетов из опилок своими руками стоит тем людям, которые используют печи и котлы непосредственно для отопления. Создавая несколько кубов брикетов, вы непременно сэкономите. Главное найти подходящее сырье в виде опилок и должное количество свободного времени.
Топливные брикеты своими руками, домашнее изготовление топлива
В последнее время стало модным использовать для растопки печей не только традиционное топливо в виде дров, ну и другие, альтернативные варианты. Например, все большей популярностью пользуются топливные брикеты, спрессованные под высокой температурой натуральные материалы: опилки, лузга подсолнечника, торф, солома и т.д. Созданные из биологических отходов, 100% натуральные и экологичные, брикеты топлива позволяют эффективно и недорого отпивать дом, баню.
В этой статье мы поговорим о том, как сделать топливные брикеты своими руками из подручных материалов. Для этого вам потребуется купить или сделать подходящее оборудование для переработки отходов жизнедеятельности и изучить, как правильно изготавливать евродрова. Изготовление топливных брикетов своими руками позволит вам решить сразу несколько проблем:
- избавится от отходов;
- получить эффективное и технологичное топливо для отопления жилища;
- сэкономить средства на дровах.
Самодельные брикеты топлива могут быть любой формы
Основные преимущества
Топливные брикеты являются современным видом альтернативного топлива. Их можно использовать в любых печах, каминах, котлах, мангалах, барбекю. Представляют собой евробрикеты цилиндрические заготовки, напоминающие дрова, либо прямоугольные кирпичики. Небольшие габариты позволяют размещать их в топках любого размера.
Из чего делают брикеты? Чаще всего используют древесину (опилки, стружку, пыль), но используют и солому, бумагу, торф, уголь, шелуху семян или орехов и даже навоз. Состав евробрикета может значительно отличаться, в зависимости от того, какая технология используется при производстве.
В то же время все виды сырья, из которого можно произвести еродрова являются природными, абсолютно натуральными. Изготовление топливных брикетов в домашних условиях позволит создать экологичный продукт, который практически полностью будет сгорать в топке печи и при этом выделять минимум дыма.
Сделанный в домашних условиях евробрикет можно использовать для растопки банной печи или отопления дома. Поскольку сырье спрессовано достаточно сильно и количество влаги минимальное, топливный брикет долго горит, постоянно выделяя большое количество тепла. Интересный момент подметили люди, уже активно использующие подобное топливо: если растапливать экодровами свой мангал и жарить на нем еду, при попадании на брикеты жира он не воспламеняется.
Склад готовых екробрикетов кустарного производства
Для печей, котлов и каминов, работающих на твердом топливе, отличным вариантом станут брикеты из опилок. Они неспешно разгораются, но после горят длительное время и выделяют большое количество тепла. Объясняется это высокой плотностью изделия из прессованной древесины. Теплоотдача от брикетов значительно превышает уровень тепла, получаемый при сгорании даже самых сухими дров, хранение и сушка которых заняли минимум год.
Влажность топливных брикетов составляет 8-9%, сухие дрова в свою очередь имеют показатель в 20%. Получается, что изготавливаемый из той же древесины брикет, горит лучше самой древесины. Такой эффект образуется вследствие того, что при горении топливным брикетам не нужно испарять большое количество влаги.
Брикет горит стабильным огнем, без всплесков, искр, треска, а количество дыма, выделяемого при горении, можно охарактеризовать как малое. Закладывать подобное топливо в печь крайне удобно, поскольку все изделия имеют одинаковую правильную форму.
Небольшая хитрость: если требуется создать интенсивный огонь с большой теплоотдачей, следует закладывать топливные брикеты в топку на некотором расстоянии друг от друга и, наоборот, для поддержания тления, необходимо плотно соединить в топке все экодрова.
Размещение в топке экологических самодельных брикетов топлива
Как и любой товар, топливные брикеты не лишены минусов:
- Прежде всего стоит отметить, что они очень уязвимы к влаге, поэтому продаются в целлофановой упаковке.
- Брикеты не способны противостоять механическим воздействиям, особенно изделия, сделанные по технологии РУФ, не обожженные снаружи.
- Если вы захотите наладить изготовление подобных вещей дома, это влетит вам в копеечку, хотя на длинной дистанции выгода непременно будет. Дело в том, что вам придется приобрести установку для измельчения, сушилку и пресс-машину, чтобы проводить весь цикл работ с сырьем. С подходящим оборудованием наладить кустарное производство топливных брикетов можно будет даже в собственном гараже.
Оборудование и сырье
Создавать топливные брикеты своими руками можно из различных видов отходов жизнедеятельности человека. В принципе можно использовать любые вещества, которые смогут нормально гореть. Какие бытовые отходы могут стать полноценным сырьем:
- Прежде всего древесина, опилки и стружка, древесная пыль, листья и ветки деревьев. Порода дерева не играет первостепенную роль, но лучше, чтобы опилки были березовые, дубовые, из ольхи или осины.
- Солома, оставшаяся после сбора урожая пшеницы или кукурузы.
- Картон и бумага. Топливные брикеты из бумаги своими руками сделать куда проще, чем из древесины, вот только бумажный вариант прогорать будет быстрее.
- Хорошим, но редким сырьем могут стать остатки и шелуха семечек, скорлупа орехов.
Состав брикетов может быть разный, а отсюда различные клеевые возможности смеси. В зависимости от применяемого сырья в некоторые брикеты добавляется глина, способствующая связыванию элементов, обычно в пропорции 10 к 1.
Древесные опилки могут стать лучшим сырьем
Чтобы создавать самодельные топливные брикеты понадобиться специальное оборудование. Можно заказать сразу целую линию для домашнего производства, обратившись в конкретную фирму, а можно собрать оборудование по частям, ведь технология изготовления топливных брикетов в сущности проста.
Вся технология основана на трех этапах производства:
- Первый этап предполагает начальную подготовку сырья. Имеющиеся отходы следует раздробить, размельчить до необходимой консистенции, чтобы состав смеси был однородным.
- Второй этап предусматривает доведение смеси до готового состояния методом сушки. На сушильном станке сырье избавляется от влаги.
- Третий этап предполагает изготовление продукции, здесь происходит прессование топливных брикетов на специальном станке под высоким давлением и температурой.
Шнековый пресс для работы с сырьем
Соответственно для каждого этапа вам потребуется подобрать станок, подходящий под ваше сырье: дробилку, сушилку и пресс.
По большому счету производство топливных брикетов своими руками мало чем отличается от промышленного, разве что здесь не применяют завышенных критериев к качеству продукции и не упаковывают готовые изделия в герметичную оболочку.
Еще одно отличие домашнего производства заключается в том, что в принципе можно исключить сушилку из линии. Сушить сырье и брикеты можно естественным путем под солнцем. Кстати, если сырьем выступают готовые древесные опилки или шелуха семечек, то и дробилка может вам не понадобиться.
Особо умелые мастера сами изготавливают пресс, исходя из своих потребностей и возможностей. В наше время доступ к информации не ограничен, поэтому чертежи устройства любого типа можно найти в свободном доступе в сети. Собрав по чертежам свой пресс, вы сможете сделать уникальный брикетированный товар, который отлично будет гореть в топках печей.
Как изготовить пресс-машину могут подсказать знакомые, уже имеющие дело с подобной техникой кустарного или заводского производства. Можно выбрать шнековый, гидравлический или ударно-механический вариант.
Станок для производства брикетов топлива
Для установки оборудования вам потребуется приличное помещение. В нем придется разместить все станки, сырье и получившиеся изделия. Желательно обеспечить комфортные условия для сушки, чтобы влажность брикетов была минимальной, поэтому позаботьтесь о вентиляции. Для подключения станков потребуется электричество, ну а так как мы изготавливаем топливо, не стоит забывать и о мерах пожарной безопасности.
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.
Технология изготовление топливных брикетов из опилок + Видео.
В данном материале описана технология производства топливных брикетов из опилок и другого растительного сырья.
Сырье может представлять собой любые растительные отходы:
- отходы деревообработки;
- отходы сельскохозяйственного растениеводства;
- листва;
- брикет может включать в свой состав вторичное сырье: дрова, старую древесину, макулатуру.
Для переработки опилок понадобится следующее оборудование:
- измельчитель сырья;
- сушилка;
- пресс для брикетов;
- упаковочное оборудование;
- для больших производств понадобится транспортные коммуникации: конвейерные ленты, пневмотранспорт, погрузчики;
- инвентарь: инструменты, емкости.
В видео кратко можно посмотреть процесс, а ниже идет подробное описание как делают брикеты.
Технология производства топливных брикетов
В зависимости от сырья (опилки, листья, лузга)и вида брикета технологическая цепочка может отличаться, но большинство предприятий имеют полный набор указанных ниже технологических операций.
Измельчение и сушка
Эти операции могут меняться местами, либо отсутствовать при мелком производстве (домашняя установка, небольшой цех с небольшим количеством отходов).
Рекомендуем данные операции не исключать даже при небольших объемах, так как они повышают конечное качество брикетов:
- Сушка — обеспечивает лучшее прессование сырья. Как правило проводится в печах туннельного типа со шнековой подачей сырья.
- Измельчение — облегчает прохождение сырья на всех стадиях обработки. Проходит на дробилках различного типа (молотковые дробилки, щепорезы, промышленные шредеры).
Прессование
как работает пресс для брикетов RUF
Подготовленное сырье поступает в установку, где под действием давление нагревается и спекается за счет выделения естественного связующего – лигнина.
При использовании вторичного сырья могут применяться дополнительные связующие, которые вводятся в сырье перед прессом.
В таком случае понадобится бак-смеситель, где сырье и добавки будут смешиваться до равномерного распределения по объему.
При прессовании сырье под давлением нагревается до 240…320 °С, за счет чего происходит спекание брикета. В отдельных моделях прессов сырье может предварительно нагреваться с помощью ТЭНов при поступлении на шнек (брикеты pini-kay).
При прессовании важно не перегружать пресс (работать с соблюдением норм расхода), следить за однородностью сырья.
Смотрите подборку видео как делают топливные брикеты (евродрова) в домашних условиях.
Охлаждение и резка на поленья, упаковка.
При выходе с пресса готовый брикет обрезается (обламывается) и поступает на паллеты, где охлаждается короткое время. После чего продукцию необходимо упаковать, для того чтобы она не напитывала влагу.
Готовая продукция
брикеты из опилок RUF
В результате прохождения через пресс, получают топливные брикеты трех основных видов:
- RUF (Руф). Получают в гидравлических прессе, готовый продукт выходит в виде кирпича (150×90×60 мм). Требует обязательной упаковки в водонепроницаемую пленку.
- Pini Kay (Пини Кей). Выглядят как брусок заданной длины (25…40 см), производят с помощью шнекового пресса. При производстве брикет выходит с готовой спекшейся пленкой, которая частично препятствует впитыванию влаги. Продукцию можно паковать в полиэтиленовые мешки (биг-беги).
- Nestro (Нестро). Цилиндрические бруски (Æ50…90 мм, длина – 50…100 мм), производятся на гидравлических прессах.
Примеры видео смотрите по ссылке: Какие бывают виды топливных брикетов.
Важные характеристики техпроцесса
Влажность сырья
топливные брикеты pini-kay
Технология производства для любых брикетов требует сушки и измельчения сырья. Если данным фактом пренебречь, то в результате реакция спекания и склеивания при воздействии температуры будет неэффективной: на выходе из перса брикет может развалиться.
При изготовлении у вас должна быть возможность доводить сырье до влажности 8…14%.
Операцией можно пренебречь, если у вас штучное производство (для собственных нужд в очень малых объемах). При условии, что есть помещение, площадка, где сушить сырье и хранить его в сухом состоянии до процесса запуска пресса.
Помните о погоде: от сырья, хранящегося в сырых сараях, толку не будет. Перед тем как сушить щепки или опилки естественным путем, убедитесь, что на отведенной для этого площади, помещения, нет доступа влажного воздуха с улицы.
Альтернативный способ изготовления брикетов — как делают в Африке. Фотоподборка.
Производительность
Объем производимых брикетов напрямую зависит от доступа к сырью, объемов сбыта и собственного потребления.
Чтобы определиться с объемом, вы должны хотя бы примерно понимать какая часть продукции будет идти на собственные нужды, а какая – на реализацию.
- На обогрев ваших помещений количество брикетов можно примерно рассчитать как ½ от объема ранее затрачиваемых дров. Читайте также чем выгоднее отапливать дровами или брикетами.
- Часть продукции может тратиться на сам производственный процесс – для подогрева воздуха на сушке (примерно 1…3%).
Рассчитывая производительность, учитывайте, что большинство небольших компаний производство ведут до отопительного сезона, после идет активный всплеск продаж, а далее на рынке наступает застой: оборудование останавливается, идет накопление сырье. Работа возобновляется только весной.
Рассчитывая объемы производства, учитывайте фактор сезонности.
Большие компании работают более ритмично: при постоянном доступе к сырью они производят брикеты круглый год. Но торгуют как все – месяц-два перед отопительным сезоном. После чего весь произведенный брикет идет на склад, если нет другого рынка сбыта (или на экспорт в Европу, но европейцы покупают – крупным оптом).
Объем вложений
Также можете ознакомиться с обзором производителей оборудования для изготовления топливных брикетов.
Сделать топливные брикеты своими руками по технологии «руф» или «пини-кей» — достаточно накладно на первом этапе:
- для микробизнеса вложения составляют порядка для 2…4 тыс. долларов для кустарного производства;
- для малого и среднего бизнеса минимум придется стартовать от 10 тыс. долларов на небольшую лесопильню;
- профессиональные линии для постоянной работы в данном направлении стоят от 100…130 тыс. долларов и выше.
Производство топливных брикетов из опилок
В мире, где постоянно растет стоимость топливных ресурсов, проблема энергетической экономии для многих людей выходит на первый план. Топливные брикеты из опилок, вследствие высокой популярности являются источником высокого дохода. Брикетированные опилки – это материал, который представляет собой эффективное недорогое топливо. Покупают такие брикеты не только частные лица, но и различные предприятия.
Что это такое?
Отходы лесопильной и деревообрабатывающей отраслей, часто занимают много места, отличаются низкой насыпной плотностью, имеют неравномерное распределение влаги, а вследствие этого имеют разную теплотворную способность. Процесс брикетирования способствует увеличению плотности топливного брикета до 900-1100 кг/ куб.м. Имея уровень влажности на уровне 10-12%, топливо из опилок характеризуется теплотворной способностью 4400-4500 ккал/кг. Получается, что теплотворность древесных брикетов в сравнении с дровами выше в 2-4 раза и близка к теплотворности каменного угля.
Создание таких брикетов происходит без добавления связующих компонентов. Высокий уровень прочности древесных брикетов достигается при помощи клейких свойств лигнина – вещества, которое входит в состав древесины.
В процессе сгорания брикетов из опилок выделяется в десять раз меньше СО2, чем при сгорании аналогичного количества природного газа, в 30 раз меньше, чем при сгорании кокса, а также в 50 раз меньше, чем при сжигании угля.
Древесные брикеты из опилок – это прессованное топливо в аккуратной компактной упаковке, требующее незначительных размеров помещения для хранения. Кроме этого, высокая плотность не дает влаге проникать внутрь и гнить материалу.
Такое топливо горит красивым, ровным пламенем, источая аромат натуральной древесины. 1 м3 брикетов из опилок соответствует 4-6 м3 дров по уровню теплоотдачи.
На сегодняшний день самыми востребованными являются такие виды брикетов:
- RUF. Эти брикеты имеют форму кирпичиков. Габариты – 150х100х60 мм. Уровень влажности составляет 8-10%, плотность в пределах 1,1- 1,2 г/см3, а теплоотдача – не менее 4400 ккал/кг. При этом количество золы составляет менее 1%. В одной упаковке таких брикетов 12 штук, весит упаковка 10 килограммов. Создают такие брикеты по методу холодного прессования в условиях высокого давления. Храниться они могут до 3 лет
- Pini Kay имеют форму карандашей. Габариты – 250х60 мм, отверстие имеет диаметр от 18 до 20 мм. Уровень влажности составляет 8-10%, плотность — 1,2 г/см3, теплоотдача — более 4400 ккал/кг. Показатель зольности не превышает 1%. Вследствие наличия отверстия в середине брикета создается тяга и горение осуществляется без принудительной вентиляции. Такие брикеты могут использоваться в топках с низкой тягой. Упаковка такая же, как и у брикетов RUF. Создаются такие брикеты по методу шнекового прессования в условиях высоких температур. Храниться они могут до 5 лет
- NESTRO имеют форму цилиндра. Длина составляет от 200 до 380 мм, а диаметр – 90 мм. Уровень влажности составляет 8-10%. Такие брикеты имеют более низкую плотность — 0,8-1,0 г/см3 и теплоту сгорания от 3900 до 4200 ккал/кг, чем предыдущие два варианта. Количество золы составляет примерно 1,5%. Создают такие брикеты по методу холодного прессования в условиях среднего давления. Эти брикеты имеют наименьший срок хранения – до года.
Как делают брикеты из опилок?
Рассмотрим производство брикетов из опилок методом шнекового прессования. Станок для производства брикетов из опилок – это довольно простая установка. Наилучшими показателями по удельным капитальным затратам обладают шнековые пресса. Узкое место такого устройства называется шнек. Его рабочий ресурс составляет примерно 50 тонн брикетов, после чего шнек нужно заменить. Меняется он очень легко, буквально за 10 — 15 минут.
Отметим, что требования к опилкам, для создания брикетов не такие высокие, как для создания пеллет. В этой работе не нужен тонкий помол. Допустимы заметные примеси коры. Даже крупных размеров стружка, или отдельные куски длиной 20 мм не мешают работе пресса. Брикет, который получается при помощи шнекового прессования, помимо высокого уровня плотности (1.1-1.2 т/м3) обладает упрочняющей коркой на поверхности. Брикеты почти не дают крошки, их можно перевозить в два яруса. Кроме этого, такая корка снижает вероятность попадания влаги в брикет.
На больших предприятиях устанавливаются целые линии для изготовления брикетов, преимущества которых обусловлены особенностями оборудования:
- сушка и измельчение осуществляется в аэродинамической сушилке. Такой диспергатор дает возможность уменьшить энергозатраты на сушку, точно выставить уровень влажности и гранулометрический состав сухого сырья. Все это позволяет создавать топливные брикеты высокого качества на небольшой территории
- линия – пожаробезопасна вследствие того, что температура сушильной установке не повышается больше, чем до 150°С
- компакные размеры диспергатора дают возможность установить полный цикл производства брикетов в 12-метровом контейнере.
Готовая технологическая линия, на которой реализуется изготовление топливных брикетов, характеризуется низкой энергоемкостью и приемлемой стоимостью. Она мобильна и компактна. Ее легко перевозить на другое место производства.
Применение топливных брикетов из опилок
Производство топливных брикетов из опилок подарило миру новый вид экологичного и дешевого топлива, которое можно использовать в котлах, печах, каминах. К основным сферам использования такого вила топлива относятся:
- прямое печное отопление жилых помещений. Для отопления здания площадью 200 м2 в сутки нужно 30кг брикетов из древесных опилок
- отопление складских и производственных помещений
- применение в автономных котельных частных коттеджей и целых поселков
- отопление подвижного состава железнодорожного транспорта
- костры, барбекю, мангалы. Это отличный вариант для туристов и дачников.
В процессе сгорания такого топлива на 50% увеличивается мощность котла, в сравнении с простыми дровами. Количество выделяемой серы при горении евродров не превышает 0.08 %, поэтому дымоход нужно чистить в 3-4 раза реже.
Таблица с характеристиками всех видов топливных брикет
Вид топлива | Теплоотдача, кВт/кг | Влажность, % | Зольность, % | Цена за 1 тонну, у. е. |
Древесные брикеты | 5,2—5,8 | до 12 | 1 | 102 |
Брикеты из каменного угля | 7,55 | 10—15 | 12 | 150 |
Брикеты из бурого угля | до 5 | 10—15 | до 30 | 70 |
Евродрова из шелухи подсолнуха | 4,5—5 | 10 | 5 | 79 |
Брикеты из соломы | 4,8—5,2 | 10 | 4 | 65 |
Торфяные брикеты | до 4,5 | до 18 | 20 | 90 |
DIY Biomass Briquettes, Press & Logs
Изображение предоставлено: плотина на Flickr под лицензией Creative Commons«Биомасса» — один из тех терминов, как «альтернативная энергия»: может быть устойчивым подходом к производству энергии, но не всегда. Однажды я сидел во время выступления руководителя энергосервисной компании, в котором он утверждал, что лесная биомасса (деревья, подлесок и т. Д., Вырубленные для сжигания) не имеет выбросов углерода, потому что «растения могут расти снова». Серьезно.
С другой стороны, очень много отходов — от измельченной бумаги до опилок и жирных коробок для пиццы — можно использовать для выработки тепла. По мере того, как мы приближаемся к зимним месяцам, и вы начинаете рассматривать цены на мазут, природный газ и / или электричество, вы можете захотеть посмотреть на некоторые отходы, которые попадают в мусорное ведро … в большинстве случаев урожай можно дешево собрать, не создавая большого загрязнения.
Хотите начать использовать эти отходы? Взгляните на эти идеи по использованию биомассы для отопления дома или даже для приготовления пищи.Большинство из этих планов, представленных ниже, были созданы для развивающихся стран, где заготовка древесины для приготовления пищи или производства древесного угля (источник дохода для многих бедных людей) привела к вырубке лесов, эрозии и, в конечном итоге, к полной деградации продуктивных земель. Хотя вы, возможно, не сталкиваетесь с таким ужасным выбором между краткосрочными потребностями в топливе и долгосрочным землепользованием, эти идеи могут сэкономить вам немного денег и уберечь полезную биомассу от свалок… по-прежнему беспроигрышный вариант.
Прессы для брикетирования биомассы
Конечно, вы можете купить брикетировочный пресс, но если у вас есть хоть малейшая удобная полоска (или, как вы увидите, ее совсем нет), вы можете собрать свой собственный пресс.
Полноразмерный брикетировочный прессОн был разработан Legacy Foundation, и они продают планы на него (и, нет, это не партнерская ссылка).
Micro PressЛи Хайт делится инструкциями в Instructables, а также выпустил пошаговое видео (ниже) для создания уменьшенной версии типичного брикетировочного пресса.
Брикетировочный пресс с пистолетом для герметика
Качество этого видео немного ниже, чем у некоторых других, но идея довольно проста: использовать пистолет для герметика в качестве пресса для небольших брикетов биомассы
Изображение предоставлено: Библиотека печи для брикетов из биомассы по лицензии Creative Commons
Ракетная печь, специально предназначенная для брикетов из биомассы
Как мы указывали в предыдущем посте, ракетная печь была создана, чтобы дать людям в развивающемся мире чище, меньше Топливоемкий вариант приготовления пищи.Теперь совместите это с брикетами из биомассы, и вы получите очень удобный для леса и дикой природы вариант для приготовления пищи на открытом воздухе. Названный Holey Roket, вы можете найти текстовые и фотоинструкции по его созданию на веб-сайте проекта или посмотреть видео ниже.
На YouTube-канале Рока есть несколько альтернативных вариантов сборки печи, а также видео о том, как с ее помощью готовить.
The Paper Log
Наконец, если вам нравится что-то немного больше похожее на традиционное бревно для огня (или изготовленное бревно для огня, которое очень похоже на типичный брикет из древесного угля), этот проект в Instructables показывает вам, как сделать его из старого газета.По сути, это более длинная версия брикетов с первой страницы… но пресса не требуется!
Знаете другие творческие способы превратить отходы биомассы в топливо? Поделитесь ими с нами … Я хотел бы добавить в этот пост еще больше идей.
Создание альтернативного топлива в Уганде для помощи окружающей среде и расширения прав и возможностей женщин
(август 2007 г.) Рядом с вездесущими кучами зеленых бананов на рынках Уганды столь же вездесущи вездесущие пятифутовые мешки с древесным углем, что является основной причиной стремительного исчезновения лесов в этой стране.Древесный уголь и топливная древесина являются источниками энергии для подавляющего большинства населения, численность которого растет так быстро, что леса не могут успевать за ними.
В трущобах Наматала в небольшом городке Мбале на востоке Уганды эта нездоровая комбинация вырубки лесов и быстро растущего населения причиняла лишения группе перемещенных женщин. Они больше не могли найти древесный уголь, а когда могли, они не могли себе этого позволить. Они пришли к Джудит Апило и Шему Эвичу из Угандийского фонда гендерных прав (UGRF), организации, занимающейся улучшением жизни женщин, живущих в бедности.
Эвичу занималась семейным угольным бизнесом в течение 12 лет и понимала тяжелое положение женщин. Когда Ротари-клуб выпустил в фонд книгу об использовании отходов для производства брикетов, фонд по гендерным правам инициировал проект по созданию альтернативного источника топлива для приготовления пищи и, в то же время, предоставлению женщинам возможности выбраться из бедности.
«Здесь, в Африке, у женщин так много проблем», — говорит Апило, исполнительный директор фонда. «Мужчины могут выйти и оставить их с детьми без угля, без еды.Изготовление брикетов дает им возможность заработать немного денег, а также готовить для всей семьи ».
UGRF получил грант в размере 35 000 долларов от Фонда Макнайта на закупку пяти брикетных прессов местного производства, оплату обучения жителей Мбале их использованию и аренду производственной площадки. В марте находящийся в США фонд Legacy Foundation, лидер в области топливных технологий, обучил 60 женщин производству топливных брикетов.
Факты об Уганде
Население, 2007 г. | 28.5 миллионов |
Прогнозируемое население, 2050 | 117 миллионов |
Коэффициент фертильности (среднее количество детей на женщину) | 6,7 |
Ожидаемая продолжительность жизни при рождении | 47 лет |
Плотность населения на квадратный километр | 118 |
Плотность населения мира на квадратный километр | 49 |
Рост населения в поисках дров
Молодой проект пытается решить очень большую проблему.По данным Фонда народонаселения ООН, к 2025 году население Уганды увеличится вдвое, а количество доступной древесины сократится на треть на человека. По данным Национального управления лесного хозяйства Уганды, 97 процентов населения используют древесный уголь и дрова для приготовления пищи.
Агентство ООН привело статистические данные о том, что сборщики дров — в основном женщины и дети — вынуждены преодолевать все большие расстояния, чтобы собрать все истощающиеся ресурсы. Эти более длительные поездки могут быть небезопасными. По данным Национального управления по охране окружающей среды страны, нехватка дров означает, что некоторые домохозяйства используют продукты, которые легче приготовить, но потенциально менее питательны.
«Брикеты — это не только решение проблемы окружающей среды, — говорит Эвичу, — но они помогают».
Как производятся топливные брикеты
Технология топливных брикетов используется и в других местах Африки, но Мбале — единственное место в Уганде, где отходы превращаются в брикеты, которые можно сжигать вместо дров и древесного угля. В Мбале одновременно работают три пресса, на каждой из которых работает пять или более женщин, а иногда и мужчин. Брикеты в форме пончика состоят из выброшенной кофейной шелухи, рисовой шелухи, частиц древесного угля, опилок, древесной стружки и макулатуры.Бумага служит связующим для других материалов.
Женщины сначала тянут материалы из их источника на голове или на велосипедах. Рисовую шелуху можно получить бесплатно с рисовых мельниц, древесный уголь от отелей или других учреждений, древесную стружку от производителей мебели.
Материалы рвутся вручную, режутся молотилкой или измельчаются на более мелкие кусочки, используя большую ступку и пестик, затем смешиваются с водой и помещаются в трубу из ПВХ с отверстиями. Пресс выжимает воду из сырья и через отверстия, оставляя 4-дюймовый круглый брикет с отверстием в центре.Брикет сушат на деревянной решетке. Процесс занимает от одной до двух недель, и женщины могут производить от 350 до 400 брикетов в день на одном прессе.
С момента обучения UGRF «выпустил» 20 женщин и предоставил им два пресса для собственных нужд. UGRF финансирует половину стоимости прессов, а женщины обязаны возвращать вторую половину, когда они приносят прибыль. Пока, говорит Сильвия Ломокол, лидер одной группы женщин, они используют все брикеты, которые производят, и продают только несколько, когда к ним обращаются соседи.Любой доход возвращается в проект, в основном для покупки критически важной макулатуры, которую бывает трудно найти.
В то время как UGRF и Макнайт надеются превратить женщин в предпринимателей, сами женщины больше сосредоточены на насущных потребностях, поскольку они работают с прессами, некоторые из них с младенцем на спине.
«У меня нет расходов на уголь. Брикеты помогают в приготовлении пищи и стоят очень дешево », — говорит Маргарет Намбафу из Наматалы. «Я планирую продать их когда-нибудь, если у меня будет достаточно материалов.”
От пилотного проекта к самоокупаемости
Однако превращение проекта в бизнес потребует преодоления финансовых препятствий, подозрений местного населения и технологических проблем. По оценке Эвичу, для получения прибыли на одном прессе должны работать всего пять женщин и производить 400 брикетов в день. Отчасти из-за того, что работа очень трудна, женщины работают с прессом всего по три часа в день.
UGRF экспериментировал с ценами, сначала взимая 75 угандийских шиллингов за брикет или чуть меньше никеля, в конечном итоге снизив цену до 25 шиллингов для продвижения продукта.Эвичу говорит, что женщины должны получить прибыль в размере 35 шиллингов за брикет, и планируется, что увеличение спроса в конечном итоге приведет к увеличению цены до 75 шиллингов.
Брикеты дешевле древесного угля, что является основным аргументом в пользу продаж. Семья из 10 человек — не редкость в Уганде — использовала от 15 до 20 брикетов в день. Это будет стоить от 700 до 1000 угандийских шиллингов по цене 50 шиллингов за брикет, по сравнению с 4000 шиллингов в день за древесный уголь, как сказал Эвичу. В то время как древесный уголь можно долбить, а затем повторно использовать, брикеты распадаются с водой, поэтому поварам приходится сжигать только то, что они будут использовать для одного приема пищи; если они справятся с такой эффективностью, брикеты все равно будут дешевле, чем древесный уголь.
Но угандийцы подозревают, что брикеты не работают так же хорошо, как древесный уголь, и они не могут позволить себе экспериментировать с топливом. Итак, Апило и Эвичу берут с собой местную печь, называемую сигири , чтобы показать, как горят брикеты, когда они демонстрируют продукт.
Работа над производственным процессом
UGRF экспериментирует со смесью материалов, используемых в брикетах. «Сначала они слишком много курили», — говорит Эвичу. В мае он и пять представителей UGRF отправились в Кению с EcoVentures International, некоммерческой группой, также продвигающей использование топливных брикетов, для сравнения опыта.Они обнаружили, что кенийцы ферментируют материалы — особенно бумагу — перед тем, как прессовать их. Это решило проблему дыма.
Проект обладает достаточным потенциалом, и Ротари Интернэшнл надеется начать аналогичный проект в районе Габа Кампалы в этом году. Пол Эйбл из Blue Research, маркетинговой компании из Орегона, работающей с Rotary, называет брикеты «технологическим переходом», подобным тому, что произошло, когда люди стали использовать древесный уголь из дров. «Это потенциально большой рынок», — говорит Абель.«Это переломный момент».
Тереза Морроу — писатель-фрилансер из Уганды.
Ссылки
Legacy Foundation, www.legacyfound.org.
Eco-Ventures International, организация, поддерживающая устойчивое развитие, www.eco-ventures.org/briquetting.
Национальное управление по охране окружающей среды Уганды, Национальный отчет о состоянии окружающей среды, 2004-2005 гг. , доступно на сайте www.nemaug.org/soe2005.php, 31 июля 2007 г.
|
Физико-химические характеристики и рыночный потенциал древесноугольного брикета из опилок
Физические характеристики брикетов
Качество отобранных брикетов, оцененное на основе их физического состояния, показало, что их внешняя поверхность была гладкой, а структура поперечного сечения был компактным и однородным.Плотность древесноугольного брикета из опилок составила 1100 кг / м 3 и находится в пределах диапазона, рекомендованного [19] для брикетов из опилок, полученных методом шнековой экструзии. Отверстие в центре помогает горению из-за достаточной циркуляции воздуха. Он также обеспечивает достаточную прочность, чтобы выдерживать воздействие и удары при транспортировке и хранении.
Физико-химические характеристики
Результат физико-химических характеристик древесно-угольного брикета из опилок представлен в Таблице 1 и обсуждается в этом разделе.
Таблица 1 Физико-химические характеристики древесно-угольного брикета из опилокПриблизительный анализ
Полная энергия, необходимая для доведения брикета до его пиролитической температуры, зависит от его влажности, которая влияет на внутреннюю температуру внутри брикета из-за эндотермического испарения [20]. Согласно [21], влажность — один из основных параметров, определяющих качество брикета.Более низкое содержание влаги в брикетах означает более высокую теплотворную способность. Из таблицы 1 определено, что содержание влаги в брикетах из древесных опилок в исходном состоянии составляет 5,7% db. Это хорошо для сохраняемости и горючести брикетов в соответствии с рекомендациями [22]. Полученное значение также подтверждается [21], который сообщил о содержании влаги 5% для прочных брикетов из опилок.
Биомасса обычно содержит высокое содержание летучих веществ от 70% до 86% и низкое содержание полукокса.Это делает биомассу высокореактивным топливом, обеспечивающим более высокую скорость сгорания на этапе удаления летучих веществ, чем другие виды топлива, такие как уголь [15]. Как сообщается в [18], низкосортное топливо, такое как навоз, как правило, имеет низкое содержание летучих, что приводит к тлению, которое другие авторы [23] описали как неполное сгорание, которое приводит к значительному количеству дыма и выделению токсичных газов. . Однако для брикета из древесного угля содержание летучих 71% является высоким и свидетельствует о легком воспламенении брикета и пропорциональном увеличении длины пламени, как было предложено в [15].Высокое содержание летучих веществ указывает на то, что во время сгорания большая часть брикетов из древесного угля улетучивается и сгорает в печи в виде газа.
Зола, негорючий компонент биомассы, составляет 2,6%. Согласно [24], зола оказывает значительное влияние на теплопередачу к поверхности топлива, а также диффузию кислорода к поверхности топлива во время сгорания полукокса. Поскольку зола представляет собой примесь, которая не сгорает, топливо с низким содержанием золы лучше подходит для термического использования, чем топливо с высоким содержанием золы.Более высокое содержание золы в топливе обычно приводит к более высоким выбросам пыли и влияет на объем сгорания и эффективность. Согласно [15], чем выше зольность топлива, тем ниже его теплотворная способность.
Связанный углерод брикета, который представляет собой процент углерода (твердого топлива), доступного для сжигания полукокса после отгонки летучих веществ, был определен как 20,7%. Фиксированный углерод дает приблизительную оценку теплотворной способности топлива и действует как основной генератор тепла во время горения.
Окончательный анализ
Окончательный анализ показывает различные элементарные химические составляющие, такие как углерод, водород, кислород, серу и т. Д. Это полезно для определения количества воздуха, необходимого для горения, а также объема и состава дымовых газов. Состав брикетов из древесного угля, проанализированный по принципу «как было получено», показал 53,07% углерода, 4,1% водорода, 39,6% кислорода, 0,28% азота и 0,302% серы. Результаты согласуются с наблюдениями, сделанными Чейни [18], который сообщил, что анализ биомассы с использованием процедур газового анализа показал, что основным компонентом является углерод, который составляет от 30% до 60% сухого вещества и обычно от 30% до 40% кислорода. .Водород, являющийся третьим основным компонентом, составляет от 5% до 6%, а азот и сера (и хлор) обычно составляют менее 1% от сухой биомассы.
Количество углерода и водорода в исследуемом образце указывает на то, что они внесут огромный вклад в воспламеняемость брикета древесного угля, как предполагает [25]. Согласно [19], полученный состав биомассы влияет на ее характеристики сгорания, поскольку общая общая масса топлива уменьшается во время фазы сгорания летучих веществ в процессе сгорания, так как отношение водорода к углероду в топливе увеличивается и, в меньшей степени, , по мере увеличения отношения кислорода к углероду.Азот, сера и хлор играют важную роль в образовании вредных выбросов и влияют на реакции образования золы [18]. Сообщаемое содержание серы и азота ниже 1% является положительным моментом, поскольку выброс оксидов серы и азота в атмосферу будет минимальным, что ограничит загрязняющее воздействие брикетов [26].
Теплотворная способность
Теплотворная способность или теплотворная способность определяет энергосодержание топлива. Это свойство топлива из биомассы, которое зависит от его химического состава и влажности.Наиболее важным свойством топлива является его теплотворная способность или теплотворная способность [21]. Расчетная теплотворная способность брикета из древесного угля составила 20 175,81 кДж / кг (4820 ккал / кг). Эта энергетическая ценность может производить достаточно тепла, необходимого для приготовления пищи в домашних условиях и небольших промышленных коттеджей. Результаты по теплотворной способности брикетов из древесного угля хорошо сопоставимы с результатами по теплотворной способности брикетов из опилок, полученными в [27], и большинства брикетов из биомассы, включая брикет из миндальной скорлупы (19 490 кДж / кг) [19], брикет из кукурузных початков (20 890 кДж). / кг) [12], вигна (14 372.93 кДж / кг) и сои (12 953 кДж / кг) [26].
Восприятие респондентами использования брикетов из древесного угля из опилок
Как показано в Таблице 2, следующие наблюдения были сделаны в ответ на использование брикетов потенциальными пользователями.
Таблица 2 Матрица восприятия пользователя об использовании древесно-угольного брикета из древесных опилокЛегкость воспламенения брикетов, 97% респондентов указали, что брикет легко воспламенился.Кроме того, 78% респондентов указали, что рейтинг горючести / время горения было довольно большим по сравнению с тем же количеством древесного угля, которое они использовали для приготовления пищи и обогрева. Что касается тепловой мощности брикетов, 76% опрошенных считают, что она довольно высока по сравнению с другими видами топлива, такими как древесный уголь, который они использовали. Что касается степени удаления летучих веществ, 75% ответили, что, хотя брикет имеет высокую тепловую мощность, он горит медленно. Судя по отзывам, брикет из древесного угля воспламеняется легче и горит с высокой интенсивностью в течение длительного времени.
Что еще более важно, все респонденты указали, что брикеты горели без искр и дыма. Также наблюдалась низкая зольность. Это показывает, что брикет из древесного угля будет лучшей альтернативой древесному углю и дровам. Это согласуется с [4], который сообщил, что брикеты улучшают здоровье, обеспечивая более чистое горючее топливо, а также предоставляют лучшую альтернативу дровам (на 40% эффективнее, лучше и дольше время горения), а также помогают защитить окружающую среду за счет уменьшения количество срубленных на дрова деревьев.Наконец, 93% респондентов указали, что готовы использовать брикеты, если они есть, и если цена сопоставима с древесным углем.
Бесплатное тепло для вашего дома: самодельные брикеты и бревна
Многие люди не имеют легкого доступа к дровам или инструментам и не имеют возможности резать, раскалывать, тянуть и складывать их. Покупка дров может выходить за рамки вашего бюджета. Здесь мы представим несколько практически бесплатных способов изготовления топливных брикетов и бревен в домашних условиях с помощью простых устройств. Для изготовления брикетов / пеллет / кирпичей / бревен вы можете использовать бесплатные материалы, такие как газеты, макулатурную почту, картон, щепу, стружку, опилки, листья, хвою, навоз, рисовую шелуху, солому, кукурузную солому и другие волокна биомассы. .Основной процесс обычно включает замачивание материалов с последующим их прессованием в блоки.
На самом деле существует довольно много различных методов, как вы увидите в этих выбранных видео. Например, некоторые люди скручивают газеты в бревна, что исключает замачивание, прессование и сушку. Такие журналы можно использовать сразу. Однако не все согласны. Некоторые говорят, что бревна лучше всего горят, если их плотно свернуть, замочить и затем высушить. Очевидно, процесс замачивания / смачивания превращает бревно в однородную массу.(Показанный ниже бревенчатый валок смачивает газеты, когда они скручиваются вместе.)
Как делать газетные поленья
Еще один метод изготовления газетных поленьев
Приятно смотреть множество видео, чтобы увидеть, что наиболее практично. Изготовление брикетов и бревен — отличный семейный проект, в котором может помочь каждый. В некоторых странах производство брикетов — это небольшой домашний бизнес.
Ролик для газетных журналов
Образцы брикетов со всего мира (обратите внимание на центральное отверстие для улучшения сгорания)
Изображение предоставлено: Boing Boing.net
Изображение предоставлено: Джойс Стэнли, Legacy Found.org
Самодельный брикетировочный пресс
Сжигание навоза и бумажных поленьев для домашнего обогрева
Как делать бумажные кирпичи
Экстраординарный брикетировщик 2
Самодельные брикеты
бесплатно для вашего дома
Брикетировщик из биомассы
Преобразование биомассы и пластиковых отходов в твердотопливные брикеты
В этой работе исследуется производство брикетов для домашнего использования из биомассы в сочетании с пластиковыми материалами из различных источников.Дополнительно были изучены характеристики горения брикетов в обычном открытом камине. Понятно, что геометрия брикетов не влияет на дымовыделение. Когда брикеты содержат небольшое количество полиэтилентерефталата (ПЭТ), горение становится более устойчивым из-за увеличения поступления кислорода. Уровни задымленности находятся между 3-м и 4-м классами шкалы дымности. Измеряя выбросы окиси углерода, было замечено, что сжигание пластика в смеси с биомассой увеличивает выбросы окиси углерода с 10% до 30% по сравнению с выбросами окиси углерода из выбросов биомассы опилок, которые использовались в качестве эталона.
1. Введение
В городах и других индустриальных ландшафтах источниками загрязнения в основном являются транспорт, промышленность и бытовая деятельность. Эти действия являются основной причиной явления, которое обычно называют изменением климата [1]. В ответ на изменение климата использование топлива из биомассы увеличивается, поскольку ведется поиск экологически безопасных (климатически) нейтральных видов топлива. Помимо климатических факторов, рост рыночных цен на традиционные ископаемые виды топлива привел к тому, что потребители отдали предпочтение альтернативным видам топлива [2].Более того, взрыв цен на нефть и газ дал толчок к использованию возобновляемых источников энергии. Недавний переход от традиционных источников энергии к возобновляемым (ВИЭ) и их постепенное широкое использование — общая черта энергетической политики, принятой развитым миром. В Греции, в разгар экономического кризиса, потребление топливной древесины в городских районах имеет тенденцию к увеличению из-за каминов, используемых в жилых домах [3].
Кроме того, действует Директива 2000/76 / EC по сжиганию отходов, которая устанавливает пределы и требования для сжигания отходов [4].Чтобы обеспечить выполнение этой директивы, Европейская комиссия предоставила европейским организациям по стандартизации мандат M / 298 на разработку технических средств для соответствия основным требованиям этой Директивы о новом подходе. В соответствии с этим мандатом был выпущен ряд стандартов для твердого биотоплива и твердого регенерированного топлива. Твердая биомасса и твердое регенерированное топливо в качестве топлива для сжигания включают твердые материалы (например, бревна или куски древесины) [5–8], обработанные материалы (древесная щепа, гранулы) [9], отходы (переработанная древесина, побочные продукты сельского хозяйства) [10 , 11], газифицированные материалы (метанизация твердого топлива) [12] и сжиженные материалы (напр.g., продукты этерификации) [13]. Эти виды топлива можно классифицировать по их происхождению и способу производства (стадии жизненного цикла). Первичный материал поступает специально для целей сжигания / выработки энергии, в то время как вторичный материал подвергается переработке для достижения предпочтительного формата сжигания (например, новая древесина, используемая для производства пеллет или щепы). Наконец, третичное топливо — это топливо, полученное из материалов, которые уже прошли большую часть своего жизненного цикла (например, восстановленные строительные материалы).Эти материалы затем перерабатываются, производя гранулы, щепу или брикеты для использования в качестве топлива для сжигания [5]. Твердое топливо можно сжигать в различных горелках и котлах с ручным и автоматическим управлением. Приборы классифицируются по их предполагаемому использованию и способам работы (периодическое или автоматическое). В этом исследовании рассматриваются только открытые камины. Остальные бытовые приборы для сжигания находятся в центре внимания. Открытые камины представляют собой простейший класс бытовых устройств для сжигания биомассы и твердых отходов, в которых зона горения расположена на простой решетке на твердом основании (т.э., камень или кирпич). Как следует из названия, у открытых каминов есть хотя бы одна открытая сторона. Открытие зоны горения допускает значительные тепловые потери. Эти потери ограничивают максимально возможные температуры горения, ограничивают скорость горения и приводят к высоким концентрациям твердых частиц и выбросов газовой фазы [14]. Закрытые камины похожи по конструкции на открытые камины с добавлением боковых панелей, закрывающих зазор между вытяжкой и цоколем. Чтобы облегчить загрузку и чистку камина, с одной стороны прибора установлена дверца.
Циклы сгорания в системах отопления жилых помещений носят временный характер. Во время переходных циклов выделяются четыре четкие фазы, во время которых изменяются выбросы (зажигание, запуск, установившееся состояние и выгорание). Из всех этапов только на этап запуска приходится до 50% общих выбросов твердых частиц и до 70% органических материалов [5]. Частицы сажи (углеродистые) образуются в результате конденсации летучих органических материалов [5]. Известно, что помимо типа устройства на выбросы твердых частиц и газовой фазы влияют состав топлива и условия горения [15].Условия горения можно охарактеризовать по соотношению воздух-топливо для горения и концентрации выбросов оксида углерода [5]. Окись углерода является показателем эффективности сгорания и, как известно, наносит вред здоровью человека [16, 17], в то время как интерес к органическому углероду и твердым частицам органических веществ возрос в последние годы, поскольку их роль в воздействии на климат и здоровье человека стала лучше [ 18–20]. Высокие уровни сажи, выбросы твердых частиц образуются, когда соотношение воздух-топливо близко к 1 и монооксид углерода высокий (средняя концентрация более 1000 мг · м -3 ), в то время как высокие уровни конденсируемых органических веществ образуются, когда воздух Соотношение количества топлива к топливу больше 4, и уровень монооксида углерода также высок.В оптимальных условиях, когда соотношение воздуха и топлива близко к 1,5, а концентрация окиси углерода ниже 100 мг м −3 , производятся выбросы с высоким соотношением минеральных веществ и углерода [5].
В этой статье для производства брикетов использовалось различное сырье. Сырьем служили две разные серии бутылок для использованного смазочного материала, бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТ), полиэтилена высокой плотности (FIANTHENE 5502) и воск полиэтилена, две серии биомассы из ядра, буковые опилки, древесностружечные опилки и солома.Изготовленные брикеты сжигали на открытом огне, где измеряли температуру горения, а также количество выделяемой сажи по шкале дымности, оксида углерода и оксида азота.
Целью данной работы является изучение производственных характеристик брикетов для бытового использования. Дополнительно были изучены характеристики горения брикетов и их выбросы в обычном открытом камине.
2. Материалы и методы
Для целей настоящего исследования использованные пустые баллоны от смазочных материалов были собраны в мастерских по ремонту автомобилей.После сбора их размер был уменьшен примерно на 5% с помощью термоусадочной машины для коммерческого использования производства Carstens GmbH. Кроме того, пустые бутылки из полиэтилена также были получены от компании по переработке. Кроме того, были заказаны две серии биомассы из ядра, буковых опилок, древесностружечных опилок и соломы. На производство брикетов были поданы три патента: патент США 4561860 [21], патент США 4236897 [22] и европейский патент EP0262083 (A1) [23].С помощью установки компании по производству пластмасс на коммерческом прессе Adelmann BP 650 были изготовлены брикеты для каминов. Все брикеты имеют вес ок. 300 грамм. Для моделирования горения был установлен открытый камин в Афинском национальном техническом университете, в школе химического машиностроения, лаборатории технологий топлива и смазочных материалов. Схема установки показана на Рисунке 1.
Сырье и производимые брикеты были проанализированы, и были изучены основные свойства (летучие вещества, влажность, зола и связанный углерод).Элементный анализатор Carlo Erba 1108 CHNS-O использовался для определения содержания углерода (% по весу), водорода (% по весу), азота (% по весу) и серы (% по весу) в сырье и в производимые брикеты. Результаты представлены в таблицах 1 и 2 соответственно. Они были исследованы в соответствии со стандартными методами испытаний ASTM [24–27].
|
|
|
3. Результаты и обсуждение
Для этой экспериментальной работы были использованы сырье биомассы и использованные бутылки для смазочных материалов. собраны с различных авторемонтных и автозаправочных станций в районе Афин. Кроме того, были собраны пластиковые бутылки с полиэтилентерефталатом.
Высокая и низкая теплотворная способность полученного сырья представлена на Рисунке 2.Легко заметить, что теплотворная способность бутылок с использованным смазочным маслом и полиэтилена выше, чем у других продуктов. Таким образом, пытались производить брикеты со стандартной средней массой ок. 300 гр, высокая теплотворная способность 31,40 МДж / кг и низкая теплотворная способность 29,31 МДж / кг.
Теплотворная способность произведенных брикетов показана на Рисунке 3. Остальные характеристики этих продуктов представлены в Таблице 2. Более высокая теплотворная способность наблюдается у брикета, который содержит 60% полиэтилена высокой плотности и 40%. % буковых опилок, в то время как более низкая теплотворная способность наблюдается для брикета, который содержит 10% полиэтилентерефталата, 25% полиэтилена и 65% буковых опилок.Все эти продукты были сожжены в открытом камине.
На рис. 4 представлен диапазон температур горения для каждого исследованного брикета. Температуру регистрировали, когда пламя было во всю длину. Измерение температуры относится к области прерывистого пламени, которая находится над областью непрерывного пламени. В этой области температура пламени открытых каминов падает в зависимости от расстояния до факела. Дополнительно термопара была неэкранированной.Как легко видеть, более короткий диапазон появляется, когда брикет содержит биомассу в процентном отношении около 65%, полиэтилен и полиэтилентерефталат. Это ожидается, потому что повышенное количество кислорода, которое содержат эти брикеты, дает более стабильное поведение во время сгорания. Горение вышеупомянутого брикета похоже на сжигание древесины, и брикет сохраняет свою первоначальную форму.
На рисунке 5 изображена шкала дымности при сгорании брикетов.Если уровень полиэтилена выше 40%, дым превышает девятую оценку (9+) по шкале. Когда биомасса составляет около 70% с процентным содержанием полиэтилена около 30%, дым находится между семью (7) и восьмью (8) шкалой Бахараха. Также наблюдается, что когда процентное соотношение между биомассой и полиэтиленом немного сдвигается, вышеуказанная шкала не меняется. Кроме того, коммерчески доступный продукт имеет шкалу дымности девять (9). Сравнение выбросов оксида углерода и оксидов азота представлено на Рисунке 6.Очевидно, что когда брикет содержит пластик и биомассу, количество оксида углерода увеличивается с 10% до 30% по сравнению с брикетом из чистой соломенной биомассы. Когда биомасса составляет около 70% с процентным содержанием полиэтилена около 30%, выбросы монооксида углерода увеличиваются на 10%. Кроме того, не наблюдалось никаких изменений при небольшом изменении процентного соотношения между биомассой и полиэтиленом. Напротив, с выбросами окиси углерода выбросы окиси азота снижаются от 20% до 35%.
Это ожидается, поскольку для брикетов, содержащих полиэтилен, не содержащий азота, количество азота, присутствующего в брикетах, значительно ниже, что приводит к снижению образования оксидов азота при сгорании. Подобные результаты наблюдаются, когда брикет содержит полиэтилентерефталат. При любых обстоятельствах количество выбросов оксида углерода и оксида азота лучше, чем выбросы от сжигания коммерчески доступного брикета.
4. Выводы
Все исследованные брикеты не имеют проблем в процессе сжигания. Используемый пластиковый материал имеет содержание полиэтилена от 30% до 70%. Основное наблюдение заключается в том, что брикеты с содержанием полиэтилена более 40% сильно сгорают и быстро теряют свою основную форму из-за высокой температуры сгорания.
С другой стороны, когда содержание полиэтилена превышает 40%, дым превышает уровень шкалы дымности 9+.Когда образцы брикетов имеют концентрацию 70% биомассы и 30% полиэтилена, дымность находится между 7 и 8 шкалой дымности. Также наблюдается, что дым не имеет измеренных изменений при незначительном изменении концентрации. Кроме того, геометрия брикетов не влияет на дымовыделение. Измеряя выбросы окиси углерода, было обнаружено, что сжигание пластика в смеси с биомассой увеличивает выбросы окиси углерода с 10% до 30% по сравнению с выбросами окиси углерода от выбросов биомассы опилок.Когда соотношение биомассы к пластику составляет 70–30, выбросы окиси углерода увеличиваются на 10% по сравнению с выбросами биомассы из опилок.
В отличие от выбросов оксида углерода выбросы оксида азота снизились с 20% до 35%.
Когда брикеты содержат небольшое количество полиэтилентерефталата (ПЭТ), горение становится более устойчивым из-за повышенной концентрации кислорода. Кроме того, уровни задымленности находятся между 3-м и 4-м классами шкалы дымности.Эти уровни аналогичны остальным образцам биомассы, которые сжигались в открытом камине.
Как сделать древесный уголь [Пошаговое руководство]
Древесный уголь — отличное топливо для разжигания гриля, обеспечивающее надежное горение и низкий выход дыма. Мировой рынок древесного угля для барбекю, являющегося популярным топливом, в 2018 году оценивался в 1,72 миллиарда долларов США и продолжает расти.
Если вы когда-нибудь задумывались, можно ли приготовить собственный уголь для гриля, вам повезло! В этом подробном руководстве мы расскажем все, что вам нужно знать о древесном угле, в том числе о том, как его приготовить дома.
Щелкните, чтобы сразу перейти к каждой теме
Как делают древесный уголь
На базовом уровне древесный уголь получают путем сжигания древесины или других органических веществ в среде с низким содержанием кислорода. Это удаляет воду и другие летучие элементы, позволяя готовому продукту, древесному углю, гореть при высоких температурах с очень небольшим количеством дыма.
Это можно сделать несколькими способами:
- Традиционный: с использованием шахтных печей для производства древесного угля низкого качества.
- Более технологически продвинутый: с использованием промышленного оборудования, которое будет производить высококачественный древесный уголь с фиксированным содержанием углерода более 82%.
Независимо от того, используете ли вы низкотехнологичный, мелкомасштабный метод или высокотехнологичную технологию супракарбонизации, основной процесс, по сути, одинаков. Однако качество готового древесного угля и время, необходимое для его создания, существенно различаются.
Породы древесины и используемых материалов
Древесный уголь может быть изготовлен из любого вида древесины и других органических веществ, например:
- скорлупа кокоса
- скорлупа земляных орехов
- сухих листьев
Кусковой древесный уголь должен изготавливаться из натуральной древесины (обычно из твердых пород).
Древесина твердых пород, например гикори, дуб и бук, склонна гореть сильнее. Итак, если вы ищете кусковой древесный уголь, вам стоит обратить внимание на его разновидности, которые изготавливаются из этих пород дерева.
Опилки и мелкие органические вещества могут использоваться для создания угольной пыли, которая затем прессуется в древесно-угольные брикеты для сжигания. Брикеты, как правило, содержат различные породы древесины и обычно производятся из обрезков древесины, включая кору твердых и мягких пород древесины по более низким ценам.
Брикеты и кусковой уголь
Как древесно-угольные брикеты, так и кусковой древесный уголь часто называют просто «древесным углем». Тем не менее, следует помнить о некоторых важных отличиях.
Кусковой уголь
- Обычно состоит из кусков чистой древесины твердых пород — Это важно помнить, так как древесный уголь, сделанный из обрезков, потенциально может содержать древесную обработку, поэтому всегда убедитесь, что ваш древесный уголь поступает от уважаемой компании.
- Неправильная форма — Хотя сам по себе это не проблема, управление воздушным потоком и штабелирование может быть сложнее, чем при использовании брикетов.
- Меньшее время горения — Чем меньше комки, тем быстрее они прожигают.
- Могут гореть менее равномерно — Из-за неправильной формы и размера некоторые комки не всегда могут быть полностью карбонизированы в центре. Это может означать, что они время от времени выделяют дым или искры.
- Без добавок — Если не указано иное, в ваш кусковой древесный уголь не должно быть добавок, в отличие от большинства брикетов.
Угольные брикеты
- Формы правильной формы — это упрощает их штабелирование, поэтому управление воздушным потоком становится намного проще для лучшего и более надежного сжигания.
- Содержат побочные продукты древесины — Обычно производятся из древесного угля, угольной пыли, опилок и древесной щепы; брикеты представляют собой смесь природных горючих материалов.
- Присадки — После изготовления древесного угля для брикетов его можно смешивать с присадками, которые связывают, улучшают воспламенение, а также помогают обеспечить устойчивое горение.
Если вы все еще не уверены, что выбрать, ознакомьтесь с нашим руководством кусков древесного угля и брикетов.
Как впервые сделали древесный уголь?
Люди производят древесный уголь примерно с 4 000 лет до нашей эры.
В древние времена дрова складывались в небольшие количества, поджигались, а затем покрывались землей, чтобы обеспечить долгое медленное горение при очень небольшом количестве кислорода.
По мере развития и развития общества древесный уголь играл все более заметную роль — его использовали для письма и рисования, а также для плавки металлов, создания стекла и в качестве важного компонента раннего пороха.
По всем этим причинам производство древесного угля было чрезвычайно важным на протяжении всей новейшей истории. Поскольку каждой деревне нужен древесный уголь, угольщики создавали древесный уголь на местном уровне, постепенно улучшая свои методы производства.
Груды древесного угля были тщательно сложены в печах для обжига земляных курганов, и угольщики часто жили в небольших, примитивных жилищах, построенных рядом с их штабелями, известных как «угольные хижины».
Сушилки для земляных насыпей были более эффективными, чем обычные ямные печи, где древесный уголь сжигался ниже уровня земли.Однако, поскольку процесс карбонизации очень длительный и требует постоянного внимания в течение десяти или более дней, печи и производство древесного угля были позже улучшены с добавлением дымоходов для улучшения контроля воздуха.
В последующие годы были разработаны печи для обжига кирпича, за которыми последовали печи для обжига стали, которые позволили обугливать древесину даже низкого качества. В настоящее время древесный уголь производится промышленным способом с использованием вертикальных цилиндрических металлических печей.
Они обугливают древесину при температуре около 1470 градусов по Фаренгейту, при этом все выделяемые газы уничтожаются факелом, чтобы не загрязнять воздух или почву.Это известно как процесс супракарбонизации MAGE.
Что на самом деле в вашем угле?
Если вы не выбрали чистый кусковой древесный уголь из твердых пород древесины или брикеты из 100% твердых пород древесины, скорее всего, ваш древесный уголь будет содержать определенные добавки.
Добавляются для улучшения характеристик горения, а в случае брикетов в качестве связующего.
Вот что может быть в вашем древесном угле.
- Тепловые топливные материалы — Это то, что составляет ваш древесный уголь, обычно это древесина, но она также может быть изготовлена из комбинации материалов, включая натуральную биомассу.Это может быть скорлупа орехов, скорлупа кокосов, торф, бумага и кора деревьев.
- Связующие вещества — Если вы используете брикеты, связующие вещества необходимы для придания им формы. Обычные связующие вещества, используемые в брикетах из древесного угля, включают крахмал, патоку и силикат натрия.
- Бура — Бура или борат натрия могут быть добавлены в брикеты древесного угля, чтобы их было легче удалить из формы без разрушения.
- Известняк — Брикеты древесного угля могут также содержать известняк в качестве красителя золы.
- Нитрат натрия — В древесный уголь может быть добавлена нитрат натрия для улучшения горения. Нитраты являются окислителями, поэтому при нагревании они выделяют кислород, что увеличивает скорость горения угля.
Как сделать уголь самостоятельно
Это может занять немного времени и довольно грязно, но приготовление древесного угля — простой процесс.
Если вы хотите попробовать приготовить кусковой уголь для гриля, вот как это сделать:
Оборудование
Перед тем, как начать, убедитесь, что у вас есть следующее:
- Хороший запас древесины твердых пород , разрезанный на куски (древесина хвойных пород горит за меньшее время, что затрудняет изготовление древесного угля, особенно когда это делается в небольших масштабах, на любительской основе).
- Бочка металлическая с крышкой.
- Kindling — маленькие веточки или бумага, чтобы разжечь огонь.
- Противопожарная защита — перчатки, металлическая кочерга и ведро с водой под рукой (на всякий случай).
Начало работы
- Разожгите огонь на дне бочки, используя растопку и несколько небольших дров. Прежде чем начинать укладывать твердую древесину, разогрейте огонь хорошо и крепко. Убедитесь, что у вас хорошее пламя и много тепла.
- После того, как огонь потухнет, добавляйте древесину лиственных пород несколькими слоями за раз. Это ускорит процесс, так как огонь будет быстрее переходить от одного слоя к другому.
- Завершите укладку твердой древесины на верх бочки и дайте огню сжечь все слои. Подождите, пока дерево не начнет чернеть, прежде чем переходить к следующим шагам.
Производство древесного угля
- Как только вы увидите, что вся твоя древесина начинает гореть и чернеть, самое время надеть металлическую крышку на бочку, чтобы ограничить подачу кислорода.
- Дайте древесине тлеть в бочке около 24 часов или дольше, если необходимо.
- Снимите крышку и убедитесь, что древесина перестала тлеть. Если он не совсем готов, закройте его и оставьте на несколько часов дольше.
- Прежде чем вынимать древесину из ствола, еще раз проверьте, что ваша древесина окончательно обгорела и полностью выгорела. Если вам не нужно использовать ствол для другого груза, вы можете оставить его там с закрытой крышкой, чтобы защитить его от влаги.
Ваш домашний древесный уголь без добавок готов к использованию с грилем!
Какой уголь лучше всего подходит для гриля?
Не хотите делать уголь самостоятельно? Мы перечислили некоторые из самых популярных брендов готового древесного угля на рынке ниже
.Кингсфорд
Kingford производит ряд продуктов на древесном угле и коптильных лесах с 1920 года.
Это одна из самых популярных компаний в мире, которую настоятельно рекомендуют любители гриля.У них есть широкий ассортимент древесно-угольных брикетов, в том числе профессиональные версии для длительного и горячего горения, полностью натуральные версии, а также брикеты из 100% твердых пород древесины.
Они также предлагают брикеты с гикорием, мескитом или яблоней для придания аромата дыма.
Вебер
Weber, известная своими грилями, также производит высококачественные брикеты из древесного угля.
Изготовленные из твердой древесины, они горят долго и долго, что делает их хорошим соотношением цены и качества.Они также на 100% натуральные, без добавок и поставляются в водонепроницаемом пакете, поэтому вам не придется беспокоиться, если вы оставите его вне дома во время неожиданного ливня.
Хотя они не предлагают широкий ассортимент древесного угля, они сосредоточились на этом продукте, чтобы достичь высочайших стандартов.
Дуб Королевский
Royal Oak — один из крупнейших производителей кусков древесного угля и брикетов в США.
Их кусковой древесный уголь размера XL — популярный выбор, как и их брикеты из натуральной твердой древесины.Семейный бизнес, основанный еще в 1953 году, Royal Oak гордится своими высокими стандартами и американскими ценностями.
Fogo
Семейная компания Fogo создает специальный кусковой древесный уголь.
У этой небольшой компании есть восторженные отзывы, и они известны своей страстью, стремясь создать самый лучший кусковой древесный уголь для вашего гриля. В их древесном угле премиум-класса есть только один ингредиент — чистая древесина твердых пород.
У них также есть два специальных древесных угля: кусковой уголь из аргентинского квебрахо и кусковой уголь из бразильского эвкалипта для производства топлива ресторанного качества, которое горит дольше.
Камадо Джо
Известный своими узнаваемыми грилями, знаете ли вы, что Камадо Джо также продает древесный уголь?
Их уголь Big Block XL Lump Charcoal, позиционируемый как «крупнейший в мире», представляет собой полностью натуральное топливо премиум-класса. Этот древесный уголь, созданный аргентинскими мастерами из смеси твердых пород древесины, имеет впечатляющее время горения — до 18 часов, и его можно использовать повторно три раза.
Древесный уголь: ответы на вопросы
Есть животрепещущие вопросы об угле? В этом разделе мы отвечаем на ваши самые распространенные вопросы.
Как долго хранится древесный уголь?
Все зависит от того, какой гриль вы используете, от вашего воздушного потока и общего управления огнем.
Как правило, брикеты из древесного угля служат от восьми до десяти часов, а более мелкий кусковой древесный уголь дает среднее время горения от четырех до шести часов.
Если вам интересно, есть ли у древесного угля срок годности, то ответ отрицательный. Уголь можно хранить бесконечно.
Однако имейте в виду, что со временем любые добавки или химические вещества, которые могли быть добавлены к углю, могут стираться, что затрудняет зажигание.
Почему после сжигания угля остается столько пыли?
Уголь разрушается, когда горит.
Из-за своей хрупкости и полного удаления воды из дерева во время его создания, после того, как вы сожжете уголь, у вас останется много черной пыли.
Если в гриле скопилось много угольной пыли, убедитесь, что она не препятствует прохождению воздушного потока между комками.
Остатки древесного угля находят свое применение.Вы можете использовать его для изготовления самодельных брикетов из древесного угля. В случае использования полностью натурального древесного угля вы также можете рассыпать пыль по почве в саду, чтобы помочь своим растениям расти.
Можно ли использовать намокший уголь?
Если вы купили низкосортный древесный уголь, то, скорее всего, он рассыпется и превратится в порошок, когда вы его высушите. Однако древесный уголь более высокого качества обычно можно использовать после того, как он намок, когда он полностью высохнет.
Имейте в виду, что как только уголь намокнет, вы можете обнаружить, что он горит не так хорошо, как раньше. По этой причине вы можете смешать его с новым пакетом или оставить для длительного, медленного и медленного приготовления на гриле.
Итак, хотя вы можете использовать намокший уголь, лучше иметь под рукой свежий пакет для жарки на большом огне при высокой температуре.
Вреден ли древесный уголь для окружающей среды?
Что касается выбросов углекислого газа, то углеродный след при гриле на древесном угле примерно в три раза больше, чем при гриле на сжиженном нефтяном газе.
Хотя это совершенно не экологически безопасно, большинство способов приготовления пищи так или иначе вредны для окружающей среды. Преимущество древесного угля заключается в том, что он поступает из возобновляемого источника энергии, деревьев, в отличие от невозобновляемых источников, таких как газ.