Производство древесного угля как перспективный бизнес. Как открыть бизнес по производству древесного угля

Данный бизнес не требует серьезных вложений, наличия образования или каких-либо специальных знаний. Его характерной чертой является быстрый период окупаемости.

В качестве сырья для изготовления угля обычно используются отходы предприятий, занимающихся переработкой древесины и заготовкой леса. Это могут быть хвойные или твердолиственные породы деревьев (береза, дуб, вяз). В зависимости от типа древесины, готовому продукту присваивается категория А, Б либо В.

Сфера применения древесного угля

В быту этот продукт используется в качестве экологически безопасного топлива для мангалов, каминов и барбекю. В коммунальной сфере он применяется для фильтрации питьевой воды. Мелкие фракции, которые отсеиваются от угля-сырца, служат пищевой добавкой, обогащающей рацион животных.

В промышленности уголь древесный используется при производстве оцинкованной проволоки, цветных металлов, стальных изделий, стекла. Таким образом, потребителями фасованного древесного угля являются:

• Металлургическая и химическая промышленность
• Жилищно-коммунальная отрасль
• Крестьянско-фермерские хозяйства
• Частные лица

Требуемое оборудование

Для организации бизнеса по производству древесного угля понадобится следующее оборудование:

	Наименование
	Углевыжигательная печ ПТОРС-7Г (пиролизная установка)
	Дозатор весовой (упаковка готовой продукции);
	Портативная мешкозашивочная машина NewLong NP-7A
	Гидравлический дровокол "Горыныч 6Т"
	Бензопила и ручной инструмент (топоры, колуны, ножовки).

Основным оборудованием для производства древесного угля является пиролизная установка . В настоящее время на рынке представлено различные варианты углевыжигательных печей, отличающиеся по производительности, степени автоматизации процесса, стоимости. Изменение цены на оборудование, исходя из уровня производительности, можно оценить в следующей таблице.

Одним из крупнейших поставщиков оборудования для получения древесного угля является производственно-коммерческая компания БМП, изготавливающая печи под маркой «Огненный дракон», данная компания предлагает более 10 модификаций пиролизных установок, стоимостью от 59 000 рублей и заканчивая ценой 2,1 млн. руб.

Таблица 1. Сравнительный анализ стоимости углевыжигательных печей исходя из производительности

Для выбора оптимального оборудования по соотношения цена и производительность проведем анализ печей производителей БМП (печь Фантастика 2/3) и СпецТопРесурс (печь ПТОРС7Д).

Таблица 2. Анализ печного оборудования

Как видно из представленной таблицы, оптимальной по соотношению цена/производительность является пиролизная печь «Фантастика 2/3». С связи с этим данную печь, очень часто покупают предприниматели начинающиеся бизнес по производству древесного угля.

Технико-экономическое обоснование проекта

Для организации небольшого бизнеса по изготовлению древесного угля, производительностью 12 тонн за месяц, понадобится следующие вложения:

• Углевыжигательная печь - 199 000 руб.
• Дозатор весовой - 137 000 рублей
• Ручная мешкозашивочная машины - 16 500 руб.
• Дровокол - 98 000 руб.
• Бензопила - 38 000 руб.
• Ручной инструмент (топоры, колуны, ножовки) - 10 000 руб.
• Первоначальный закуп сырья - 50 000 руб.
• Регистрация в ИНФС, заказ печати, прочие расходы - 10 000 руб.
• Итого 508 тыс. руб.

Прибыльность деятельности

• При условии 100 % загрузки оборудования и работе 25 дней в месяц,
• выработка древесного угля составит 10 тонн.,
• Средняя оптовая цена за 1 кг. готовой продукции составляет 20 рублей, таким образом месячная выручка составит 200 000 руб.
• Обслуживавший персонал 3 человека (без учета предпринимателя).
• Чистая рентабельность деятельности составляет 25 %.
• Окупаемость инвестиций 10-12 месяцев.

Древесный уголь – это продукт, получаемый в результате термического разложения древесины без доступа воздуха. Исходное сырье не горит, а подвергается газификации под действием жара, благодаря этому сохраняется его структура, а конечная продукция содержит большое число капилляров и пор. Это качество является причиной широкого применения древесного угля в различных сферах деятельности человека (он является прекрасным адсорбентом). Его используют в пищевой индустрии, металлургии, медицине, сельском хозяйстве и других секторах. Кроме этого, он является биологически чистым и неопасным для окружающей среды видом топлива. А производство древесного угля может приносить хороший доход.

Описание продукции

Древесный уголь – это уникальный высокоуглеродистый материал, получаемый при сухой перегонке (обугливании) древесины. Сырьем для его производства могут служить как хвойные, так и лиственные породы дерева. Вид перерабатываемой древесины определяет вид конечного продукта. Принято выделять три вида такого угля:

• черный – получают из мягкой древесины (осина, липа, ольха);
• красный – продукт перегонки твердой древесины (дуба, березы и т. д.);
• белый – производят из хвойного дерева (из ели, сосны и т. д.).

Лучшими исходниками для получения угля считаются дрова. Из них получается продукт высокого качества. Однако допускается в роли сырья использовать отходы деревообрабатывающей и лесной промышленности (ветви, сучья, пни), а также отходы мебельного производства (обрезки досок и планок) и даже древесный лом (поврежденные и непригодные к эксплуатации поддоны, ящики и т. п.). Полезно узнать, почему набирает все большую популярность у представителей малого бизнеса.

Важно! Требования к сырью определены ГОСТ 24260-80. Древесный уголь должен быть изготовлен с учетом требований ГОСТ 7657-84. В соответствии с этим стандартом определяется сортность и принадлежность угля к одной из марок: А, Б или В.

Древесный уголь пользуется большим спросом в роли топлива. Он ценится за высокую теплоотдачу, невозможность самовозгорания, неимение вредных веществ. Такой продукт в ходе горения не выделяет дыма и открытого пламени. Поэтому его часто используют для гриля, барбекю, открытых костров, печей, каминов.

С помощью этого материала обеззараживают промстоки и воздушные выбросы заводов, предприятий. Его используют в роли восстановителя в цветной и черной металлургии. А также древесный уголь нашел свое применение в животноводстве и растениеводстве: его добавляют в кормовую базу для птиц и скота, им удобряют верхний слой земли. Он отлично справляется с удалением неприятных запахов и подходит для регенерации воды и воздуха в замкнутом помещении.

Помимо этого, во время распада древесины образуются побочные продукты – смолы, которые в дальнейшем можно использовать для изготовления уксусной кислоты, скипидара, метилового спирта и т. д.

Все это говорит о том, что производство древесного угля как бизнес – очень перспективное направление. Далее будет сказано о том, что потребуется предпринимателю, чтобы его освоить.

Команда сайта Мир Бизнеса рекомендует всем читателям пройти Курс Ленивого Инвестора, на котором вы узнаете как навести порядок в личных финансах и научиться получать пассивный доход. Никаких заманух, только качественная информация от практикующего инвестора (от недвижимости до криптовалюты). Первая неделя обучения бесплатная! Регистрация на бесплатную неделю обучения

Технология и оборудование

В основе производства лежит процесс термического пиролиза – разложения органических соединений при ограничении или отсутствии кислорода. Установки, используемые для обеспечения этого процесса до недавних пор, наносили существенный вред окружающей среде, выбрасывая в атмосферу образуемые газы.

Современные же технологии основаны на применении углевыжигательных печей ретортного типа для производства древесного угля. Такие печи решают проблему загрязнения, более того, они позволяют использовать образуемые в процессе пиролиза газы для поддержания необходимой температуры, чем снижают затраты предпринимателя на энергоносители и обеспечивают непрерывный цикл производства.

Сырье загружается в съемные реторты (закрытые емкости), которые помещаются сверху на топочную камеру. В этих емкостях древесина разлагается под воздействием нагрева (температура составляет 400–500 °С). Параллельно в печи происходят сушка сырья в верхней части, нагрев древесины – в следующей реторте, разложение древесины и прокаливание угля – в средней части и остывание готового продукта – в нижней части.

Парогазовая смесь, образуемая при этом, выводится через специальные патрубки, после чего в устройстве для конденсации газ отделяется от жидкости.

Оборудование для производства древесного угля может быть как стационарным, так и мобильным.

Если позволяет бюджет, можно сразу купить дорогую и высокопроизводительную установку. Например, можно приобрести фронтальную двухретортную российскую печь ПФ2РГ-60 «Стандарт »производительностью до 120 тонн готовой продукции в месяц. Ее цена составляет примерно 2,5 млн рублей.

Такая установка также позволит эффективно использовать излишки тепла и энергию пиролизных газов. Для ее обслуживания необходим всего один сотрудник и погрузчик для переноски реторт грузоподъемностью от 5 тонн. В качестве сырья можно использовать любые кусковые отходы.

Проще и дешевле – приобрести установку небольшого объема, состоящую из камеры со встроенным котлом и оборудованную дожигом пиролизных газов, например, углевыжигательную печь «Заря». Она имеет простую конструкцию, не требует электричества, подходит для установки на территории лесозаготовки.

За один цикл на такой установке можно получить до 5 тонн качественного угля (количество циклов за месяц – от 7 до 16). Ее стоимость варьируется от 480 тыс. до 1 180 тыс. рублей в зависимости от модификации. Мобильные пиролизные установки малого объема, производящие до 8 тонн продукции в месяц, стоят от 100 тыс. до 360 тыс. рублей.

Самый дешевый и простой вариант производства древесного угля, который можно опробовать даже в домашних условиях, – использование для этой цели обычной металлической двухсотлитровой бочки. Описание способа и схема, по которой можно самостоятельно сконструировать печь, в следующем видео:

Конечно, больших денег такой способ не принесет. Он скорее подходит для тех предпринимателей, которые содержат собственные кафе и шашлычные и нуждаются в регулярных поставках древесного угля для приготовления пищи (см. ). Тем же, кто планирует выпускать уголь на реализацию, стоит рассматривать более производительные варианты, о которых рассказывалось выше.

Кроме основного оборудования, понадобится устройство для колки дров, ручной инструмент (топоры, ножовки), бензопила, весы и фасовочная машина. По самым скромным подсчетам, на запуск мини-производства потребуется около 800 тыс. рублей.

План открытия бизнеса

Прежде чем приступать к реализации идеи, необходимо подготовить проект. Начать целесообразно с изучения рынка. Нужно очертить круг потенциальных клиентов, определить существующий уровень предложения, проанализировать свои возможности.

Важным шагом в организации такого бизнеса является поиск поставщиков сырья. В идеале – если производство будет располагаться неподалеку от предприятий лесозаготовительной или лесоперерабатывающей промышленности. Чем дальше от источников сырья, тем выше транспортные издержки и себестоимость готовой продукции.

В бизнес-план производства древесного угля нужно включить расчеты капитальных и текущих затрат, а также прогноз доходов и прибыли. К единовременным стартовым расходам относятся затраты на подготовку территории, приобретение, доставку и запуск оборудования, оформление документов, проведение рекламных мероприятий и т. п.

Важно! Оформить такой бизнес можно в качестве . Код вида основной предпринимательской деятельности по ОКВЭД, который необходимо указывать при регистрации бизнеса по производству древесного угля – 20.14 «Производство прочих основных органических химических веществ ».

На небольшом производстве (до 15 тонн в месяц) себестоимость тонны древесного угля составляет приблизительно 20 тыс. рублей. Средняя цена на готовую продукцию – 25 тыс. рублей за тонну. Таким образом, выпуская в месяц 15 тонн древесного угля, можно получать около 75 тыс. рублей чистой прибыли.

Полезно прочитать про . Юридические аспекты, выбор помещения, покупка оборудования и поиск персонала.

Производство угля древесного типа на сегодняшний день достигло больших высот. Подобная продукция послужила началом развития цивилизации. В настоящее время имеется большой ассортимент установок, которые могут быть использованы по назначению. Выбор оборудования для производства древесного угля должен быть основательным.

Нюансы, о которых надо знать

Следует отметить, что практически любая современная технология, которая используется для производства материалов, является экологически чистой. Кроме того, новое оборудование является энергетически эффективным решением. Ежегодно с его помощью выпускается порядка 10 миллионов тонн древесного угля.

В качестве материала для производства применяются разнообразные отходы, которые поступают с лесопилок. Также может быть использована цельная древесина. Аппаратура, которая необходима для производства угля, не нуждается в особом уходе. Необходимо нанять около трех человек, которые будут работать с приборами по сменам.

Какие виды аппаратуры имеются?

Выбор оборудования для производства древесного угля нередко осложняется в связи с наличием разных вариантов. Можно выделить следующие группы устройств:

1. Передвижные установки.

2. Стационарные технологии.

3. Вспомогательную аппаратуру.

Мобильные и стационарные устройства друг от друга отличаются только тем, что во втором случае аппаратуру нельзя будет перенести на другое место. Следует также отметить, что довольно часто в установке имеется сочетание функций сушки и пиролиза.

Монтаж

Сделав выбор в пользу подходящего типа оборудования, надо основательно подойти к процедуре монтажа. Установка аппаратуры должна отвечать требованиям ГОСТа. Кроме того, приборы должны быть полностью безопасными с экологической точки зрения, так как в печах происходит сжигание не только отходов, но и остатков углерода. Для того чтобы обслуживать установку, не надо нанимать квалифицированных рабочих. Это дело не отличается особой сложностью.

Использование печи для производства

Оборудование, которое необходимо для производства угля древесного типа, может быть классифицировано по стоимости, а также по объему продукции, вырабатываемой за один месяц. Современная ретортная печь для производства древесного угля достаточно сильно отличается по внешнему оформлению от той, которая использовалась ранее.

На данный момент в деле, которое связано с производством угля, распространены разнообразные печи. Отличия базируются на способе подачи теплоносителя на древесину. При этом получается избежать контакта с топочным газом. Другими словами, древесная продукция располагается в отдельной камере.

Сырье прогревается непосредственно от стенок, которые, в свою очередь, достигают нужной температуры с помощью теплоносителя. Имеется такая ретортная печь для производства древесного угля, в которой дымовые массы выходят непосредственно через дерево.

Процедура подачи сырья происходит через активационный и загрузочный бункер. Для этого стоит воспользоваться вагонетками. Загрузка может быть как ручной, так и автоматической - с использованием специального транспортера или колуна механического типа. В тот момент, когда древесина полностью загружена, вагонетки отправляются в специальную камеру, в которой происходит сушка-пиролиз.

Следует отметить и тот факт, что камеры, которые имеют некоторые отдельные печи для производства древесного угля, способны размещать порядка трех вагонеток одновременно. Когда температурный датчик станет показывать, что древесина уже полностью сухая, оставшиеся газы направятся в специальную камеру для очистки. Они будут сожжены без какой-либо дополнительной поддержки.

Для того чтобы увеличить производительность печи для производства древесного угля, предусмотрен специальный процесс. Он подразумевает отправку оставшегося тепла от пиролизной камеры в камеру для сушки. Затем эти отсеки меняются своими ролями. Другими словами, камера для сушки становится пиролизной, в то время как другой отсек переводится в режим сушки.

В результате всего этого вагонетки выходят из камер с уже готовым углем. Впоследствии они размещаются в отдельных боксах для охлаждения. После проведения процедуры сушки в камере может образовываться конденсат. Для его вывода используются специальные патрубки.

Основные стадии производства

Углевыжигательные печи для производства угля обеспечивают условия для пиролиза. Данный процесс делится на следующие основные этапы:

1. Сушка при температуре от 120 до 150 градусов. При этом происходит выделение воды.

2. Начало процесса разложения. Это осуществляется при температуре от 150 до 275 градусов. При этом выделяются углекислый газ и уксусная кислота.

3. Образовываются и испаряются основные продукты разложения. Все это происходит при температуре от 275 до 450 градусов. При этом наблюдается выделение эфиров, углеводородов, уксусной кислоты, угарного газа и прочего.

4. Происходит прокаливание древесного остатка при температуре от 450 до 550 градусов. Начинается выделение тяжелой смолы, углеводородов и т.п.

Все стадии сопровождаются подводом тепла.

Состав готового материала

Уголь, который получается в результате всех вышеперечисленных обработок, имеет в своем составе нелетучий углерод. Его доля составляет порядка 78%. Зольность находится на уровне примерно 2,5%. Влажность не превышает шести процентов.

Углевыжигательные печи для производства древесного угля способны обеспечить переработку длинномерных, а также короткомерных отходов, которые поступают с лесопилок. Примерно с 75 кубических метров березы в месяц выходит порядка 7,5 тонн древесного угля.

Основные расходы

Для того чтобы наладить производство, потребуется произвести некоторые операции. Надо заказать оборудование для одной углевыжигательной печи. На этом этапе предстоят следующие расходы:

1. Приобретение печи обойдется примерно в 300 тысяч рублей.

2. На строительные работы потребуется потратить около 30 тысяч рублей.

3. На установку оборудования необходимо около 30 тысяч рублей.

4. На доставку аппаратуры до места монтажа уйдет порядка 50 тысяч рублей.

Оборотные средства

Какой объем оборотных средств ожидает начинающих и опытных предпринимателей, которые решили заняться подобной деятельностью?

1. Расходы на транспорт составят около 30 тысяч рублей в месяц.

2. Для того чтобы выплатить заработную плату сотрудникам надо будет потратить порядка 20 тысяч рублей в месяц.

3. На закупку сырья уйдет около 38 тысяч рублей в месяц. Речь идет о березе.

4. На закупку материала для упаковки уйдет около 4 тысяч рублей.

В результате в месяц предприниматель будет сталкиваться с расходами, размер которых составит порядка 100 тысяч рублей. Для того чтобы создать цех для производства угля потребуется потратить около 375 тысяч рублей. В итоге минимальная величина затрат на организацию своего собственного бизнеса по производству угля составит порядка 475 тысяч рублей.

Запуск домашнего производства

Если денег на организацию более масштабного производства нет, то можно на начальном этапе обойтись малыми потерями. Понадобится только бочка для производства древесного угля. В нее укладывается материал. После этого надо сделать так, чтобы в емкости не осталось воздуха. И именно при таком условии будет происходить получение материала. Можно также выкопать яму, под которой потом потребуется сделать топочный приямок. Таким образом, предпринимателем будет освоена технология производства древесного угля в домашних условиях.

Когда затраты полностью окупятся?

Себестоимость той продукции, которая будет произведена, в среднем составляет порядка 12 рублей за один килограмм. Оптовая продажа угля происходит по 15 рублей за килограмм. Прибыль с одного килограмма реализованной продукции, таким образом, достигает трех рублей.

То, что будет направляться на погашение вложенных средств, составит около полутора рублей с килограмма. Следовательно, предприниматель получит прибыль в 1.5 руб. за один килограмм. Можно сделать вывод о том, что срок окупаемости предпринимательской деятельности по производству угля составляет порядка 36 месяцев.

Заключение

Если вы решили наладить собственный бизнес по производству древесного угля, то следует знать, что использование вместо сырья отходов с лесопилок позволит уменьшить себестоимость продукции. Кроме того, можно таким способом утилизировать отходы.

Пиролиз древесины

Для того, чтобы из древесины получился уголь, ей нужно пройти процесс пиролиза, разложения без доступа воздуха.
Древесина разлагается в газовой бескислородной атмосфере, в реторте, под воздействием нагрева. Реторта - это замкнутый сосуд, нагревание производят через ее стенки. Парогазы, которые образуются в процессе пиролиза, выводятся через патрубок в реторте. Далее в устройстве для конденсации газ отделяется от жидкости.
Технический процесс начинается с того, что древесину кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и нагревают аппарат до 400-500°С. Пирометр, расположенный в рекреационном отверстии, помогает регулировать температуру.

Процесс пиролиза состоит из трех основных стадий, которые различаются между собой по контрольным замерам и внешним признакам.
Первый этап - это сушка древесины. При температуре до 150°С из сырья выделяется влага.
Второй этап - собственно пиролиз, сухая перегонка. При температуре 150-350°С выделяется газ, и в дистилляте образовываются органические продукты. На этом этапе протекает важный для всего процесса период, называемый экзотермическим. Он заключается в том, что пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С.
Третий этап, прокалка. Если на предыдущем этапе образовался уголь, то на этом происходит отделение от него смол в небольшом количестве и множества неконденсируемых газов. Температура на этом этапе начинается с 350°С и доходит до 550°С.
Процесс распада древесины очень сложный, так как она состоит из целого комплекса органических соединений. Они имеют различный молекулярный вес, поэтому протекающие между ними химические реакции тоже различны. Рассчитать или детально описать все эти реакции будет трудно. Однако, в общих чертах это возможно. Первым, при температуре 150°С, начинается распад ксилана, процесс продолжается при 250°С и более. В результате образуются такие вещества, как уксусная кислота, фурфулол и газы. При температуре 200°С начинается распад лигнина, что приводит к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.
В процессе пиролиза протекают химические реакции, последовательные и параллельные, которые сопровождаются появлением новых и разрывом старых связей, которые существовали до термической обработки. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции. Годы лабораторных исследований и полученный на производстве опыт дали возможность установить связь между протекающими процессами, между химическими составляющими древесины и продуктами, получающимися в результате ее распада. А также установить факторы, которые влияют на эти процессы. Главные показатели, которые определяют ход процесса пиролиза, — это сырье и технические условия его обработки.

Требования к аппаратам для пиролиза древесины

Существует множество аппаратов для термического разложения древесины. Некоторые из них пользовались популярностью в прошлом, но теперь утратили свою актуальность. Другие функционируют и сейчас. Есть категория аппаратов, которые не были воплощены в жизнь и остались на бумаге, на уровне конструкторских разработок.

На сегодняшний день стало возможным построить аппарат, основываясь на знаниях, накопленных в течение нескольких поколений, не изобретая новых технологий. Можно исходить исключительно из пожеланий заказчика и особенностей спроса и сырья, его количества и состава. Самые оптимальные решения углевыжигания в условиях производства сегодня - это те, которые могут быть использованы на территории лесопромышленного предприятия и в состоянии переработать отходы. Необходимые условия для подобного оборудования:
1. Жидкие продукты переработки должны сжигаться, потому что отсутствует необходимость их использования в других целях.
2. Объем производительности оборудования по сырью должен соответствовать объему предприятия по отходам. В таком случае перевозка сырья исключается по ненадобности, на транспортировке экономятся деньги.
3. Простота конструкции установки. В случае перемещения лесозаготовок, она должна быть транспортабельной и удобной в перемещении
4. Экологичность оборудования нужна для того, чтобы свести к минимуму загрязнения окружающей среды
5. Простота в управлении, соответствие нормам пожаробезопасности.
Долгие годы углежжение было экологически небезопасным. А с учетом того, что потребление угля постоянно росло, чистота окружающей среды оказалась под вопросом. И промышленность, и население пользовались результатами работы углевыжигательных ям и бочек. Рос спрос на продукцию и товары, которые изготавливали при помощи угля. Немного позже изобрели печи для производства угля, они нуждались в огромных трудозатратах и вложениях сырья. При этом они производили много выбросов в атмосферу. Не имея изоляции, эти печи нагреваются до 300°С, что является нарушением норм техники безопасности и ставит под угрозу здоровье и жизни людей, обслуживающих оборудование.
В 1992 году была изобретена печь, в которой одновременно в разных секциях происходят процессы сушки, пиролиза и прокалки угля. Парогазы, образующиеся в процессе, выгорают внутри печки. В результате удовлетворяется потребность в дополнительном тепле в том случае, если у дров пониженная влажность. Данная установка в состоянии переработать не только сырье из древесины, но и различные отходы, сельскохозяйственные остатки. Эффективность этой печи заключается в том, что в ней снижены теплопотери. Для охлаждения угля не нужно охлаждать всю установку, достаточно всего лишь вынуть реторту, в которой уже завершился процесс.
Наряду с этими революционными печами, спросом также пользуются компактные, способные к транспортировке к месту производства или скопления сырья. Например, они могут использоваться для переработки отходов лесхозов, при прокладке дорог в многолесных районах. Опилки - это неиспользуемое сырье на многих лесопилках. Для их обработки требуются большие энергозатраты, несоизмеримые с прибылью. Для этих целей можно использовать метод изготовления угля из опилок, спрессованных в брикеты.

Изготовление древесного угля

Одна из древнейших технологий производства в истории человечества - это изготовление продуктов горения древесины. Судя по результатам археологических раскопок, пещерные люди уже знали, что такое древесный уголь. Его могли делать специально или собирать на местах пожаров. В бронзовом веке древесный уголь стал одним из столпов развивающейся культуры. Его изготавливали из тлеющих головней и использовали как топливо, которое не вызывает угара.
В каждой русской деревне в старину была своя кузница. Только в кузне можно было изготовить множество предметов, таких как подковы, соха, коса. И кузницы работали на древесном угле. Ковкий и пластичный чугун великолепного качества можно изготовить исключительно на древесном угле.
Еще одно исторически сложившееся применение древесины - это производство сосновой смолы и дегтя как продукта термической переработки дерева.
Древесный уголь - один из важных продуктов промышленности. Он экологичен, потому что не содержит серы, фосфора, тяжелых металлов. Изготовление сорбентов - еще один вариант применения угля.
На сегодняшний день во всем мире производят около 9 млн тонн древесного угля в год. Львиная доля производства приходится на Бразилию, около 7,5 млн тонн. Россия, несмотря на большое количество леса, производит около 350 тысяч тонн в год. Предложение не покрывает спрос, поэтому в Россию импортируют уголь из Украины, Китая, Белоруссии.
Потребление древесного угля на душу населения в России составляет менее 100 грамм в год. В то же время, среднестатистический европеец расходует более 20 кг угля в год, японец - более 60 кг в год.
При изготовлении древесного угля предпочтение отдается сырью из твердолиственных пород деревьев. Уголь из них получается плотный и прочный. Однако, в современных условиях уголь также изготавливают из отходов хвойных пород, из кустарниковых и осины. Из них тоже можно сделать хороший качественный уголь, если не отклоняться от отработанной технологии и брикетировать продукцию.
Из-за того, что существуют различное сырье и технологии изготовления, в результате обработки получается несколько разновидностей древесного угля. Например, существует сорт топлива для грилей и каминов, называемый «красный уголь». Его производят путем мягкого углежжения при невысокой температуре. В Японии популярен «белый уголь», его выжигают из дальневосточного белого дуба.
Во время термической обработки древесины при ее распаде образуется древесный уголь и другие продукты - жидкие и газообразные.
Жидкие продукты сгорания выходят в капельной фазе, и частично - в парообразном виде. Вместе с неконденсирующимися газами они образуют парогазовую смесь. Эти продукты были так же востребованы, как и уголь, до середины ХХ века. Позже их вытеснили продукты нового поколения, более дешевые, изготовленные из природного газа и нефтепродуктов.
Важным условием получения качественного древесного угля является соблюдение тонкостей технологии производства. Она довольно проста, но если пренебречь ее условиями, то уголь получится мелким, трещиноватым, недожженным, на выходе его будет меньше.

Польза от древесного угля

Сегодня становится очевидным, что с каждым годом масштабы использования древесного угля растут. Это неудивительно, древесный уголь – наиболее экологически чистый вид топлива, соответствует самым высоким требованиям в отличие от дров, торфа и каменного угля. Главные преимущества древесного угля заключаются в следующем:
— готовое топливо высокого качества, экологически чистое и безопасное;
— при горении не образует дыма и пламени, давая при этом требуемую температуру;
— высокая теплоотдача – 31000кДж/кг;
— отсутствие каких-либо вредных веществ;
— неспособность к самовозгоранию;
— хорошая поджарка продуктов благодаря ровному горению и длительному сохранению жара;
— возможность использования для гриля, барбекю, каминов и открытых костров.
Если уголь спрессовать в брикеты, то это придает ему удобную форму, в результате чего при горении выделяется в 1,5 раза больше тепла, а само горение длиться намного дольше, что дает возможность приготовить большее количество пищи.

Преимущество использования древесного угля для приготовления мяса состоит в том, что оно обдается не открытым огнем, а жаром, что делает такое приготовление наиболее безопасным и безвредным для здоровья. В качестве сырья для такого угля лучше всего подходит березовая или дубовая древесина
Древесный уголь относится к малозольным материалам из-за отсутствия в нем посторонних химических примесей. Он обладает высокой теплоустойчивостью и удельным электрическим сопротивлением. Если уголь проколоть, то его электропроводность повыситься и за счет этого можно получать продукты с установленными диэлектрическими свойствами. Для изготовления второстепенных изделий часто используют такие отходы древесноугольного производства как угольная пыль и угольная мелочь, которым не везде можно найти применение.
Сегодня в Европе и азиатских странах все более популярным становится производство угля с использованием брикетных опилок. Таких опилок на любом производстве образуется большое количество, и превращение их в товарную продукцию дает возможность предприятию получить дополнительную прибыль. Плотность брикетов достигает 1100-1200 кг/м, что дает возможность использовать их как высококачественное топливо.
Недавно японские ученые сделали еще одно открытие в пользу древесного угля. Оказывается, он способен поглощать неприятные запахи и вредные элементы в помещении, улучшая тем самым самочувствие человека.

Древесный уголь в промышленном производстве

Древесный уголь – это топливо, которым люди пользовались с древних времен. Позже его начали использовать в кузнях, плавильных печах и медицине. В настоящее время уголь все больше находит свое применение в промышленности и других сферах производства.
В промышленности древесному углю отведена роль восстановителя. Из-за уникального состава его начали применять в этой сфере еще в начале двадцатого века. Например, в Бразилии благодаря древесному углю производят чугун. Такой чугун не содержит элементы фосфора и серы, которые попадают в него при использовании каменноугольного кокса, а расход угля составляет всего 0,5 тонны на одну тонну чугуна. Чугун, полученный при помощи древесного угля, более крепкий и не поддается разрушению. Эти преимущества сегодня широко используют в России, где из чугуна делают решетки, скульптуры и настольные фигуры.
Древесный уголь широко популярен как покровный флюс для выплавки бронзы, латуни, никелевых сплавов, марганца и других ценных металлов. В радиоэлектронной промышленности древесный уголь незаменим при создании кристаллического кремния и выплавки кремнистых сплавов.
Удачно применяют древесный уголь из мягколиственных пород древесины в приборостроении и полиграфическом производстве для шлифовки и полировки деталей. За счет низкого содержания в нем золы и загрязнений, уголь используют для производства твердой смазки, в которой сильно нуждаются предприятия машиностроения.
Уголь из древесины ольхи нашел свое применение в производстве дымных порохов. Содержание углерода в таком угле составляет от 72 до 80 процентов, что дает высокую скорость горения в отличие от угля, основанного на других породах древесины, который слишком долго возгорается.
В наше время во многих отраслях народного хозяйства нашли применение электороугольные изделия. Их производят из чистых углеродных материалов, таких как древесный уголь, нефтяной и пековый кокс. Такие изделия действуют в электрооборудовании разнообразных двигателей, в электромашинах и т.д.
В пластмассовом производстве древесный уголь позволяет заменить дорогой и дефицитный гранит. Здесь его используют в качестве наполнителя пластмасс.
В Западной Европе древесный уголь можно найти в продаже практически в любом магазине. Постепенно данное новшество приходит и к нам. Приобретают его чаще всего дачники, любители загородного отдыха, шашлычные, рестораны. Приготовленное на угле блюдо обладает приятным ароматом дымка и поджаристой корочкой, что делает его вкус незабываемым.

Переработка отходов

Проблема утилизации двервесных отходов была и остается одной из самых насущных для предприятий по лесозаготовке и переработке. Только при заготовке древесины теряется до 25% биомассы, которая остается в лесу. При дальнейшей переработке отходов образуется не меньше: опилки стружки, срезки, горбыли.
Одной из главных тенденций в этом направлении сейчас является сжигание для получения тепловой и электрической энергии. Однако неудобства транспортировки и складирования ряда отходов делают этот процесс довольно затратным. Но все возрастающее использование древесного угля в качестве альтернативы традиционным видам топлива, побуждает людей к поискам новых направлений борьбы с лесными отходами. Последним достижением в этой сфере является получение так называемого древесного угля-сырца. При этом методе происходит переработка отходов от вырубки и ведется зачистка леса, а главное – утилизируется древесина мягколиственных пород деревьев.
По требованиям ГОСТа существует несколько марок древесного угля: «А», «Б» и «В». Отличаются они типом древесины, разлагаемой без доступа воздуха в специальных аппаратах. Так, марку «А» получают из твердолиственной древесины, «Б» — из смеси твердо- и мягколиственной древесины, «В» — из смеси твердо-, мягколиственной и хвойной древесины.
Именно уголь марки «Б» и «В» позволяет изготавливать древесноугольные брикеты, которые относятся к одним из самых действенных методов подготовки угля к утилизации. На предприятиях, занятых производством древесного угля, образуется довольно большое количество мелких отходов, у которых нет дальнейшего применения, но которые можно образовывать в брикеты. Такие древесноугольные брикеты являются довольно качественным сортом топлива, они обладают высокой механической прочностью и плотностью. Топливные брикеты представляют собой идеальный вид биотоплива, произведенный из чистых древесных отходов без использования каких-либо химических добавок. В Европе такие брикеты стали обыденным делом и одним из наиболее дешевых и экологически чистых видов топлива. Их применяют в домашних условиях для печей и каминов, а также на котельных и ТЭЦ. В топливных брикетах отсутствует сера, из-за этого при сгорании не образуется ее окислов, а содержание углерода является минимальным.
Утилизация отходов – дело не из дешевых и требует высоких капиталовложений на вывоз отходов в качестве мусора, к тому же наносит большой урон окружающей среде. Поэтому оптимальный вариант – это переработка отходов. Она приносит предприятию дополнительную прибыль и не несет загрязнений для окружающей среды.

Область применения древесного угля

Древе ный уголь является углеродной массой, состоящей из большого количества каменноугольных материалов. Древесный уголь производился на протяжении многих тысячелетий, а сегодня он является основным источником энергии во всем мире. Производят его из таких естественных материалов, как дуб, клен и фруктовые деревья. Они дают лучший сорт древесного угля.
Сейчас область применения древесного угля увеличивается. Он используется при фильтрации органических составов хлора, бензина, пестицидов и других ядовитых химикатов, как топливо его можно применять для приготовления стейков, гамбургеров и вообще для любого пикника древесный уголь будет весьма кстати. Древесный уголь полностью безопасен для приготовления пищи на открытом огне. При этом только 30% температуры, выделяемой при сгорании, идет непосредственно на приготовление пищи, остальные же 70% оказываются непригодными. В странах с холодным климатом для максимизации использования выделяемого при сгорании тепла, эти непригодные 70% направляют на обогрев помещения.
Однако использовать его надо весьма рационально, тогда древесный уголь сохранит свою ценность на долгие столетия. Эффективность применения древесного угля состоит в передаче как можно большего количества высокой температуры объекту, который надо нагреть и зависит от того, насколько рационально используется уголь.
Качество древесного угля устанавливают разными методами и способами. Для получения древесного угля высокого качества иногда приходится поднимать цену. Сжигание древесного угля в быту дает очень высокие результаты, что позволяет говорить о его рациональном применении в домашних условиях. Поэтому, считается, что внутренний рынок менее требователен к качеству угля, чем внешний. На внешний рынок уголь экспортируют для использования в сталелитейной и химической промышленности. Следует учесть, что еще уголь применяется в кулинарии и барбекю.
Благодаря своим полезным физическим и химическим свойствам уголь стали применять в сталеплавильной промышленности. Он является самым дорогим сырьем для доменных печей и поэтому должен быть сильно спрессованным.
Полезные свойства имеет не только сам древесный уголь, но и пепел, который образуется после его сжигания. Пепел является таким же минералом, как глина, кварц и окиси кальция, поэтому он нашел свое применение в лесном и сельском хозяйстве в качестве удобрения.

Углевыжигательные аппараты

В настоящее время известно несколько видов древесного угля, который связаны с различной технологией производства и особенностями сырья. Так в Японии большой популярностью пользуется так называемый «белый» уголь. Его выжигают из дальневосточного дуба. Для каминов и грилей за рубежом используют «красный» уголь, изготавливаемый мягким углежжением на низкой температуре.
В качестве сырья для углежжения основное преимущество отдается твердолиственной древесине. Уголь из нее выходит прочный и плотный. В последнее время много внимания уделяют использованию отходов хвойных пород для производства древесного угля, однако чтобы произвести из них качественный уголь его необходимо брикетировать.
На сегодняшний день создано огромное количество аппаратов для термического разложения древесины. Данные углевыжигательные аппараты должны соответствовать следующим условиям:
— продуктивность по сырью равна объему отходов на предприятии, обычно это 3-20 тыс. м3 в год, что позволяет исключить дальние перевозки сырья, которые удорожают производство;
— при низкой производительности жидкие продукты необходимо сжигать, а не перерабатывать. Таким образом, покрываются потребности процесса в тепле;
— аппарат должен быть экологически чистым и не производить выбросы в атмосферу;
— аппарат должен быть простым в изготовлении и транспортабельным;
— аппарат должен быть прост в управлении, взрыво- и пожаробезопасен.
Исторически сложилось так, что углежжение всегда являлось экологически грязным процессом. И то, что за последние сто лет вырос спрос на товары, для изготовления которых нужен древесный уголь, оказывает все большее влияние на экологию, ставя под угрозу выживание самой природы. Но спрос на древесный уголь продолжает увеличиваться. Предпринимателей интересует только прибыль, поэтому в поле их зрения попали дешевые печи УВП-5. Они не требуют много ручного труда, но выбрасывают в атмосферу слишком много паров газов. У печей нет изоляции, поэтому несутся огромные потери тепла. Температура на поверхности печи при экзотерме достигает 300 0С, что нарушает нормативы техники безопасности. Из одного кубометра дров угля выходит в два раза меньше, чем у рационально спроектированных установок, но благодаря плотной укладке дров данные печи являются высокоэффективными по выходу угля на единицу объема установки и на тонну затраченного металла. Использование печи УВП-5 восходит к советской системе, в которой уничтожение природы оправдывалось производственными потребностями.
Альтернативой стала разработанная в 1992 году печь. В 1997 году она получила патент России №2115689. В этой печи реторты установлены таким образом, что если в одной идет сушка, то в другой происходит пиролиз, а в третьей – прокалка угля. Пары газов выводятся через специальные каналы в топочный объем и там догорают. Потребность в тепле покрывается при влажности дров меньше 50%, если влажность больше, то в топку добавляют еще дров. Топка работает без перерыва, а при окончании процесса реторты вынимаются и ставятся на охлаждение в специальные подставки. В свободное отверстие вставляется следующая реторта, заполненная новыми дровами. В итоге топочное пространство не охлаждается, а потери тепла уменьшаются.

Производство древесного угля традиционными и индустриальными методами

Производить и использовать древесный уголь люди начали еще в каменном веке. Тогда он использовался в сельском хозяйстве, а также как топливо для приготовления пищи. В развивающихся странах и сегодня в использовании древесного угля ничего не поменялось. Его все еще продолжают использовать для приготовления пищи, поскольку как топливо он имеет высокую теплотворную способность. В развитых странах направление использования древесного угля несколько поменялось. В настоящее время его применяют в медном и цинковом производстве, а также как топливо для барбекю.
Получают древесный уголь при помощи нагревания древесины, при котором происходит выделение смолы и смеси газов. Важным показателем для качества древесины является уровень содержания влаги. Чем ее больше, тем меньше угля можно произвести. Все известные на сегодня способы производства древесного угля делятся на традиционные и индустриальные.

Традиционными способами производили уголь до начала двадцатого века. Древесину слаживали в ямы, которые выкапывали в виде лодок. В земляных ямах делали отверстия, через которые поджигали древесину. Из-за своей дешевизны, такой способ используют и до сегодняшнего дня в развивающихся странах, однако производительность выходит очень низкая: всего 1 кг древесного угля из 10-12 кг леса. В 70-х годах прошлого века люди начали улучшать традиционные методы производства. Первым шагом в этом направлении стало оборудование земляных печей дымоходами, которые делали из нефтяных барабанов. Благодаря этому происходит частичное сгорание деревянной окантовки для обеспечения высокой температуры, требуемой для коксования. В итоге 1 кг древесного угля удается получить из 8 кг леса.
В конце двадцатого века открываются индустриальные технологии, позволяющие повысить результат и качество производства древесного угля, которых невозможно достигнуть при традиционных методах. Были созданы новые типы печей с автоматическим и полуавтоматическим управлением, что подняло производительность до 1 кг древесного угля с 5-7 кг леса. Однако заводы с данным способом производства выбрасывают в окружающую среду слишком много дыма, сажи и грязного воздуха, что является небезопасным для здоровья человека. Поэтому последней тенденцией в индустриальном производстве древесного угля является усовершенствование оборудования для минимизации влияния его работы на экологию, сохраняя при этом качество и количество древесного угля на высоком уровне. Для этого стальные емкости заполняют высушенным лесом и помещают в выложенную кирпичом печь, которая предварительно нагрета до 900 0С. Нагретые вместе с лесом смолы и газ поступают в специальную высокотемпературную камеру сгорания. Газ в этой камере применяется для нагрева печей коксования и предварительной сушки леса. При правильном управлении температурой, в таком современном оборудовании 1 кг древесного угля можно получить из 3-4 кг леса.

Древесный уголь представляет собой универсальный экологически-чистый вид топлива, нашедший свое применение во многих сферах промышленной и хозяйственно-бытовой деятельности:

1. Выступает как стабилизатор (восстановитель) на металлургическом производстве.
2. В химико-технологическом процессе является важным компонентом при проведении вакуумной дегидратации воздуха и воды.
3. Активированный уголь – всем известный сорбент, незаменимый при отравлении.
4. Используется для очистки канализационных систем и стоков.
5. Обширно применяется в сельскохозяйственных работах и для ухода за крупным рогатым скотом, домашней птицей.
6. В быту используется для растопки камина, приготовления пищи.

Сводная таблица бизнес-проекта

Регистрация и организация бизнеса

Легализация производства — сложный многоступенчатый процесс, который включает в себя ряд предварительных и основных этапов юридической подготовки.

К предварительным этапам относится:

• определение формы хозяйственной деятельности – ИП или ООО;
• сбор документов для регистрации;
• заполнение заявления;
• установление сроков сдачи налоговой отчетности и процентной ставки (по НДФЛ 13%).

Основные этапы организационно-правовой деятельности включают в себя:

• капитальный ремонт производственной зоны;
• получение санитарного свидетельства, допуска от пожарной службы города;
• заключение договора на вывоз мусора и отходов производства;
• покупка и установка необходимого оборудования;
• составление рабочего графика и штатного расписания;
• запуск производственной линии.

Помещение и оборудование

Для запуска производственной линии рекомендуется арендовать промышленный объект за чертой города общей площадью от 180 до 200 м 2 . Это необходимо для того, чтобы сократить расходы на закупку и транспортировку сырья. Кроме всего вышеперечисленного, подобный прием позволит привлечь дополнительную группу покупателей (дачники, садоводы).

Оборудование для завода ввозится по мере готовности помещения. Необходимый перечень включает следующие типы машин:

1. Печь для бескислородного обжига – выпускает 400 кг готовой продукции за сутки.
2. Блок фасовки.
3. Металлические решетки.
4. Упаковочный конвейер.

Технология производства

На сегодняшний день в России используется несколько способов изготовления древесного угля. Выбор одного из них определяется качеством исходного материала и его разновидностью.

Тем не менее, основа всего технологического процесса сводится к следующим этапам:

1. Сжигание древесины в бескислородной печи. Это операция имеет название «пиролиз». В рамках данного процесса древесина укладывается в реторты (специально подготовленные рубленые блоки) и подвергается термической обработке.
2. Высушивание. После того, как произошел обжиг, материал необходимо просушить в специальной камере.
3. Выкладывание на металлическую решетку. На этом этапе уголь окончательно остывает.
4. Фасовка.

Сырье и его разновидности

Основным материалом для изготовления углей считается древесный шлак или отходы. Закупать их можно наладив прочные бизнес связи с:

• мебельными фабриками;
• деревообрабатывающими заводами;
• бумажно-целлюлозными цехами и так далее.

В том случае, если поблизости нет подобных промышленных предприятий, то можно заключить договор с государственными структурами о вырубке части лесного массива. Обычно, лесничество позволяет вывозить «топляк» или старые больные деревья.

Так как исходное качество сырья существенно не влияет на конечный результат производства, принципиального значения, каким именно образом будет приобретаться древесина – нет.

Однако конечный вид продукта напрямую будет зависеть от типа выбранного сырья. Это выражается в изменении цветового показателя углей:

1. Красный – в основе его производства лежит использование исключительно хвойных пород древесины. Готовый продукт получается путем низкотемпературной обработки.
2. Белый цвет – получается путем переработки твердых лиственных пород древесины: клена, вязи, лиственницы и прочих.
3. Черный уголь – получают путем длительной термической обработки более податливых пород дерева: каштана, ивы, ольхи, осины, березы.

Поиск поставщиков

Закупать сырье стоит у проверенных поставщиков, которые реализуют качественный товар. К их числу можно отнести крупные мебельные предприятия с многолетним опытом работы, лесные хозяйства, фабрики по изготовлению бумажной продукции и деревянных игрушек, лесоперерабатывающие заводы.

Кроме этого, можно просто закупать лес у дилерских центров, имеющих действующий договор с государственными органами власти.

Выбор наиболее подходящего метода закупок стоит выбирать исходя из: соображений стоимости сырья, длительности и сложности транспортировки; прочих нюансов, которые могут существенно увеличить цену.

Персонал

Нанимать персонал на производство стоит исходя из его объемов, особенностей ведения хозяйственной деятельности. В данном случае достаточно будет включить в штатное расписание:

1. Нескольких рабочих.
2. Менеджера по продажам.
3. Секретаря на выходные дни.
4. Бухгалтера (или выполнять эту работу самостоятельно, что становится возможным благодаря специализированным курсам для ИП).
5. Уборщиц в цех и на территорию.

Рынок сбыта

Древесный уголь в нашей стране не является ходовым товаром. Разве что в период летних отпусков, когда большая часть трудового населения массово начинает выезжать на природу. Однако найти выгодные контакты можно. Для этого необходимо создать несколько способов сбыта:

• продавать уголь оптом и в розницу;
• поставлять продукцию владельцам кафе, шашлычных, баров и ресторанов;
• заключать выгодные контракты с другими производителями (речь идет о плавильном производстве, кузнечных цехах);
• открытие дачных магазинов и палаток с садовой утварью.

Финансовая составляющая бизнеса

Определить валидность бизнес проекта можно путем подсчета важных экономических показателей. К ним относят: сумму первоначальных вложений, ежемесячный уровень прибыли, срок полной окупаемости производства.

Стоимость открытия и поддержания

Базовая стоимость проекта определяется суммой запуска производства, которая составляет не менее 1 170 000 рублей. Из чего она складывается:

1. Аренда и ремонт помещения – 300 000 рублей.
2. Покупка и установка оборудования – 500 000 рублей.
3. Сырье (дрова колотые) – 1.5 – 2 тысячи рублей за метр 3.
4. Мешки для фасовки – 15 рублей за штуку.
5. Оплата труда – 200 000 рублей.
6. Разработка логотипа компании – 30 000 рублей.
7. Налог (земельный, НДФЛ, региональный) – 100 000 рублей.
8. Коммунальные платежи (электроэнергия, водоснабжение) – 10 000 рублей.
9. Оплата работ по прочистке канализационных труб и вентиляционных шахт – 30 000 рублей.

Размер будущих доходов

Ожидаемый уровень прибыли от производства составляет не менее 200 000 рублей ежемесячно. Однако эта цифра будет значительно колебаться, в зависимости от сезонности спроса и наличия постоянных заказчиков.

Срок окупаемости

Опираясь на первые 2 показателя – «стоимость открытия и поддержания» и «размер будущей прибыли», можно сделать вывод о том, что производство древесного угля окупиться владельцу компании не раньше чем через 1,5 года с момента открытия.

Заниматься производством любого вида товара – всегда не просто. Высокая конкуренция внутри рыночного сегмента и малое количество возможных каналов сбыта, становятся серьезным препятствием на пути к получению желанного уровня прибыли. И, тем не менее, все трудности можно преодолеть. Для этого достаточно правильно спланировать свою деятельность и постараться минимизировать расходы, особенно на первоначальном этапе.