Как сделать топливные брикеты своими руками в домашних условиях с опилок холодным способом: технология и чертеж

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

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.

Как сделать топливные брикеты своими руками: выбор сырья и оборудования, описание процесса

Чтобы обеспечить свое хозяйство твердым экологически чистым топливом, не обязательно его покупать.

Достаточно обзавестись постоянно возобновляемым источником биологических отходов, специальным оборудованием для их переработки, а также изучить технологию производства брикетов для отопления.

В результате вы решите сразу две задачи: утилизируете отходы и получите источник энергии домашнего производства.

Преимущества и недостатки брикетов для отопления

Этот вид топлива используется для твердотопливных котлов, каминов, печей, мангалов.

В промышленном производстве брикеты делают из отходов:

• деревоперерабатывающих предприятий — опилок, щепы, стружки;
• сельского хозяйства — соломы, шелухи, кукурузы, подсолнечника, гречихи;
• торфа;
• древесного угля.

Все вышеперечисленное относится к возобновляемым природным источникам.

Главное преимущество топливных брикетов в сравнении с традиционными видами топлива – экологичность и более высокие показатели теплоотдачи и коэффициента полезного действия.

]В отличие от древесины брикеты быстро разгораются и меньше дымят, чему способствует низкое содержание влаги в материале.

При горении они поддерживают постоянную температуру и не искрят, а правильная геометрическая форма брикетов удобна для складирования и хранения топлива.

К недостаткам можно отнести плохую влагоустойчивость и подверженность механическим повреждениям при транспортировке.

Сырье для самодельных брикетов

Древесные опилки

Для производства топлива подойдут практически любые горючие органические могут быть:

• древесные опилки, солома;
• опавшие листья;
• отходы растениеводства (шелуха семечек, сухие стебли, скорлупа грецких орехов и т. п.);
• бумага, картон.

Подойдет любой потенциально горючий материал в измельченном состоянии. Отдавайте предпочтение сырью, не пригодному к использованию в хозяйстве, который подлежит утилизации.

В качестве связующего компонента можно использовать обыкновенную глину в пропорции 1 к 10: один килограмм глины на каждые десять килограммов сухого измельченного сырья.

Необходимое оборудование

Существует множество предприятий, специализирующихся на разработке и продаже оборудования и технологических линий для производства топливных брикетов. Как правило, производители дополнительно предоставляет услуги по монтажу и пусконаладочным работам. В некоторых случаях учат пользоваться оборудованием.

Также купить оборудование можно у компаний, специализирующихся на продаже пеллетов, топливных брикетов и линий для их производства.

Гранулятор для прессования древесной стружки

Для изготовление топливных брикетов своими руками вам понадобится:

• устройство для дробления и измельчения базового сырья;
• пресс для брикетирования (ударно-механический, гидравлический или шнековый);
• сушильный комплекс.

В домашнем производстве топливных брикетов можно обойтись без сушильного комплекса, если есть возможность просушки брикетов на открытом воздухе. А если вы решите делать брикеты из опилок, дробилка вам тоже не понадобится.

Есть альтернативный вариант: оборудование для брикетирования можно сделать самостоятельно в условиях домашней мастерской.

Требования к помещению

Выбор помещения должен предусматривать возможность размещения участка для прессования, сушильного комплекса, места для размещения готовой продукции и хранения исходного сырья.

Размеры требуемой площади зависят от объемов предполагаемого производства. В среднем для участка прессования нужно выделить не менее 50-60 кв. м.

При подготовке помещения необходимо уделить особое внимание обеспечению хорошей вентиляции участка прессования, надежности электрических сетей и систем пожаротушения

Описание процесса изготовления брикетов

Весь процесс сводится к последовательному выполнению следующих операций:

Схема технологического процесса брикетирования

Особенности промышленного производства

При промышленном производстве используют 3 технологии прессования топливных брикетов:

1. под высоким давлением на гидравлических прессах – на выходе брикеты получаются в виде небольшого кирпича;
2. ппод высоким давлением на ударно-механических и гидравлических прессах – на выходе брикеты получаются в виде цилиндра;
3. прессование под воздействием термической обработки и высокого давления на шнековых (механических) прессах – на выходе брикеты получаются в виде полого многогранника.

В результате прессования из древесины выделяется лигнин, выступающий связующим компонентом для образования плотной однородной структуры брикета.

Финансовый план

Составление финансового плана поможет определиться с суммой необходимых капиталовложений, дальнейших ежемесячных расходов и доходов, а также сроком окупаемости предприятия. В каждом случае эти суммы могут значительно разниться, но следует учитывать, что первоначальные инвестиции всегда будут довольно высокими.

Стартовые вложения

Основные затраты на старте будут связаны с приобретением оборудования. Для создания производственной линии потребуется:

Название	Средняя стоимость, рублей
Дробильный аппарат	100000
Аэродинамичная сушилка	800000
Пресс ударно-механический шнековый	1500000 500000
Шнек подачи	80000
Фильтр-циклон	35000
Тепло-генератор	150000
Пульт	15000
Ленточный транспортер	200000
Упаковочная машина	400000

Общая стоимость оборудования со шнековым прессом составит 2280000 рублей, а с ударно-механическим ‒ 3200000 рублей. При этом следует учитывать, что первый имеет производительность порядка 250–300 кг/час, а второй – 1000–2000 кг/час в зависимости от модели.

Если взять затраты на оборудование по минимуму (с покупкой шнекового пресса), то учетом остальных затрат первоначальные инвестиции будут примерно следующими:

Статья	Сумма, руб.
Государственная регистрация: уплата пошлины оформление документов	5000 4000 1000
Обустройство помещения: Ремонт Мебель для офисных и служебных помещений Оснащение склада	300000 100000 100000 100000
Приобретение оборудования	22800000
Закупка сырья	10000
Рекламная кампания	45000
Непредвиденные расходы	50000

Всего на открытие бизнеса потребуется 2420000 рублей.

Ежемесячные расходы

Заработная плата сотрудников:

Должность	Оклад	Количество штатных единиц	Всего месячный ФОТ
Директор	35000	1	35000
Бухгалтер	30000	0,5	15000
Оператор	25000	4	100000
Наладчик оборудования	25000	1	25000
Подсобный рабочий	20000	4	80000
Водитель	20000	1	20000
Уборщик служебных помещений	20000	0,5	10000

Весь месячный фонд оплаты труда составит 285000 рублей.

Следующие крупные затраты будут связаны с оплатой электроэнергии. Учитывая высокую мощность оборудования, в среднем в месяц придется уплачивать порядка 50000 рублей за коммунальные услуги. Кроме того, надо учитывать стоимость сырья и другие расходы, которые в целом обойдутся в такие суммы:

Статьи	Стоимость, рублей
Арендная плата	70000
ФОТ	285000
Оплата коммунальных услуг	50000
Административные расходы	10000
Налоговые платежи	80000
Закупка сырья	10000
Непредвиденные расходы	20000

Итоговая сумма всех ежемесячных трат будет составлять 525000 рублей, из которых больше половины уйдет на заработную плату. Поэтому с расширением производства рекомендуется позаботиться о его максимальной автоматизации.

Доходы

Доход предприятия по производству топливных брикетов шнековым методом рассчитывается по такой схеме:

• количество рабочих часов за 2 смены – 16;
• количество рабочих дней в месяц – 30;
• производительность оборудования – 300 кг/час.

Получается, что цех будет выпускать порядка 150 т продукции в месяц. Средняя рыночная стоимость 1 т топливных брикетов составляет 6000 рублей. Следовательно, выручка за месяц составит 900000, а чистая прибыль – 375000 рублей.

В результате стартовые инвестиции могут окупиться условно за 6–7 месяцев полноценной работы. Но поскольку выйти на указанные объемы получится как минимум через 3 месяца от начала производственной деятельности, то следует рассчитывать, что срок окупаемости составит порядка 1 года.

Технология производства

Чтобы сделать своими руками брикеты из опилок, потребуются сами опилки и глина. Их смешивают в соотношении 10:1 с добавлением воды, чтобы раствор получился формообразующим

Важно равномерно распределить глину по всему объему опилок, так как она будет выступать в качестве связующего элемента

Смешивать топливный материал можно вручную или использовать в качестве вспомогательного инструмента строительный миксер. Единственное препятствие — миксера на даче может и не оказаться.

Для формовки брикетов используют различные приспособления — ящики, старые кастрюли, любые прочные емкости. Но лучше ящик, потому что брикеты получатся традиционной формы с прямоугольным сечением. Это упростит их хранение, поскольку складировать изделия одинаковых размеров и формы удобнее

Хотя для собственных нужд это не так важно. Формовку топлива надо будет проводить, прессуя готовый раствор. И последний этап в процессе производства брикетов из опилок своими руками — это сушка

Самый простой вариант — сушить на воздухе, и хорошо, если будет солнечная погода. Тогда процесс пройдет быстрее

И последний этап в процессе производства брикетов из опилок своими руками — это сушка. Самый простой вариант — сушить на воздухе, и хорошо, если будет солнечная погода. Тогда процесс пройдет быстрее.

Станок для изготовления брикетов

Если вы решили использовать брикеты в качестве основного сырья для отопления дачи зимой, вам потребуется заводской станок. Ведь с ним производительность работ увеличится в несколько раз. В настоящее время такие станки изготовляются повсеместно, так что в этом плане проблем нет. Конечно, стоимость каждой модели отличается от аналогичных, что зависит от размеров выпускаемых брикетов, а, значит, от количества расходуемых на производство станка материалов. А это в основном металлический профиль разной категории.

Подобный станок будет неплохим подспорьем, если грамотно организовать небольшое производство брикетов и наладить их реализацию дачникам. Доход не самый большой, но все-таки доход. К тому же организованный в домашних условиях малый бизнес практически не требует затрат. Единственный расход — это первоначальное вложение на приобретение пресс-станка. Остальные расходы — это ваше свободное время и труд. Конечно, небольшое помещение вам потребуется обязательно. Если погода ясная, то и без помещения можно будет обойтись, хотя небольшой навес рекомендуем установить.

Самое важное, что для производства брикетов из опилок своими руками не нужно искать сухое сырье. Влажность — это плюс подобной технологии. И последнее

Как и любое производственное оборудование, пресс периодически придется чистить и ремонтировать. Но и здесь все можно делать своими руками. Станок этот несложный, так что в его конструкции разберетесь без проблем. А поскольку больших усилий в работе с ним прилагать не надо, то и работать станок будет практически вечно

И последнее. Как и любое производственное оборудование, пресс периодически придется чистить и ремонтировать. Но и здесь все можно делать своими руками. Станок этот несложный, так что в его конструкции разберетесь без проблем. А поскольку больших усилий в работе с ним прилагать не надо, то и работать станок будет практически вечно.

Специфика производства брикетов для отопления

Особенность изготовления евродров заключается в использовании отходов деревообрабатывающей промышленности, сельского хозяйства и угольной добычи. Производство брикетов для отопления можно организовать на базе любого из вышеописанных предприятий.

Для изготовления необходимо правильно подобрать исходный материал. Правильное производство брикетов для отопления начинается с подготовительного этапа. В зависимости от доступной сырьевой базы различают несколько типов материалов:

• Отходы сельского хозяйства – шелуха семечек, солома. Первое имеет наибольшую энергетическую емкость. Однако также характеризуется высокой стоимостью закупки;
• Древесные опилки. Наиболее подходящий вариант, так как именно из них чаще всего делают брикеты для отопления своими руками;
• Торф. Нуждается в сложном подготовительном процессе, так как изначально имеет повышенную влажность;
• Уголь. Фактически используют так называемую угольную пыль, которая является побочным продуктом при добыче.

Подготовка исходного сырья включает в себя предварительное измельчение и дальнейшую просушку. Это необходимо для уменьшения влажности, так как отопление брикетами из опилок будет выгодно только при содержании воды не более 10% от общего объема. Затем в полученный материал могут добавляться закрепители и модификаторы для увеличения теплоотдачи.

Виды брикетов для отопления

Фактически евродрова отличаются не только исходным сырьем, но и способом его обработки. Самым простым способом изготовления является прессование. Для производства брикетов для отопления РУФ необходим специальный ленточный пресс одноименной фирмы RUF. Именно от него пошло называние евродров этого типа.

Преимущество этого технологического процесса заключается в скорости изготовления. Предварительно подготовленное сырье загружается в приемочную камеру, а затем с помощью шнеков попадает в зону прессования. Т.е. фактически для производства брикетов этого типа понадобится минимум вложений и усилий.

Однако конечный продукт имеет ряд особенностей:

• Практически все отзывы о торфяных брикетах для отопления отмечают их подверженность к поглощению влаги. Поэтому нужно позаботиться о соответствующем месте хранения;
• Евродрова, изготовленные на оригинальном оборудовании, имеют буквенный оттиск на поверхности. В большинстве случаев это свидетельствует о соблюдении технологии изготовления. Но все зависит от качества исходного сырья.

Для улучшения эксплуатационных качеств лучше всего выбрать другой способ производства. Торфяные брикеты для отопления помимо прессования проходят стадию поверхностного обжига. Таким образом формируется влагостойкая внешняя оболочка, которая помимо этого способствует улучшению механической стойкости.

Дополнительно в оборудовании предусмотрена зона нагрева, которая находится вокруг подающего прессовочного шнека. Подобная технология изготовления получила название Pini Kay. Ее особенностью является относительно низкая производительность по сравнению с РУФ. Однако у древесных брикетов для отопления пини кей намного больше срок хранения. К тому же их повышенная плотность положительным образом сказывается на теплоотдаче.

Схема пресса

Если изготовление евродров идет в домашних условиях, то можно воспользоваться простейшим прессующим устройством. Это устройство состоит из емкости, в которую кладется смесь и поршня, который надавливает эту смесь сверху. Так происходит смесь.

В промышленности различают три вида пресса:

1. Гидравлические прессы. Производительность таких прессов составляет 1500 брикетов в час. Они работают на основе трех гидравлических поршней, которые работают с помощью насосов, подключенных к электроэнергии. Преимущества таких прессов следующие:
   • Электроэнергия тратится в меньшем количестве.
   • Нет необходимости в том, чтобы устанавливать в систему приспособления для удаления дыма.
   • Высокая производительность и моментальный запуск.
   • Высокий уровень пожаробезопасности.
2. Ударно-механический пресс. Этот аппарат представляет собой горизонтальное устройство, в которое с помощью специального шнека вводится фракция. Затем с помощью ударно-поступательного движения поршня происходит измельчение. Готовые блоки выводятся наружу. Представители этого типа слишком требовательны к сырью — сырье должен быть однофракционным, а влажность должна быть не больше 12%.
3. Шнековые прессы. Процесс работы таких прессов можно описать так: сначала в специальном бункере идет размешивание фракции при помощи ворошителя. Затем эта фракция передается в другую камеру, где она обжигается и прессуется. Из-за обжига поверхность евродров становится темной и плотной. Готовые брикеты выводятся наружу.

Прессы этого типа имеют ряд недостатков:

• Повышенное потребление электричества.
• Часто приходится заменять шнек, который занимается подачей фракции в камеру обжига.
• После прессования придется охлаждать брикет.

Как стало понятно, евродрова представляют собой отличный вариант для отопления, так как он обладает большим количеством плюсов по сравнению с минусами Евродрова можно сделать самостоятельно, но можно и купить. Также в последнее время производство брикетов становится для многих людей идеей малого бизнеса.

Когда есть смысл производить топливные брикеты

Мини-станок, который делает брикеты.

Делать топливные брикеты своими руками, как указано на видео выше, выгодно только тогда, когда у вас есть бесплатные опилки. Но даже при этом не всегда есть целесообразность этого мероприятия. К примеру, у вас свое деревообрабатывающее производство, которое нужно отопить. Просто опилки бросать в печку неудобно, да и не горят они нормально. В этом случае есть смысл купить станок и штамповать на нем брикеты для своих нужд. Качество изделий будет приемлемым, и вы сэкономите на отоплении. Вручную делать брикеты в этом случае слишком хлопотно, так как энергоносителя нужно много.

Для отопления частного дома самодельные брикеты тоже не лучший вариант и вот почему:

• низкое качество из-за использования самодельных прессов;
• на производство нужно много времени и сил.

Это, если не учитывать того, что пресс тоже надо изготовить самостоятельно. К тому же брикеты могут и не получиться. Неприятный сюрприз может ждать после сушки – кирпичики бывает просто распадаются. Смысл самостоятельного производства есть тогда, когда вы хотите сделать несколько кубов брикетов, чтобы иногда отапливать дачу. Но опять же, если есть свои опилки и вы готовы потратить на это несколько дней.

Финансовые расчеты

Для организации данного бизнеса потребуются достаточно серьезные финансовые вложения.

Капитальные затраты:

• линия по производству – 5 500 000 рублей;
• транспортировка и монтаж оборудования – 1 200 000 рублей;
• приобретение дизельного погрузчика – 800 000 рублей;
• сырье -500 000 рублей;
• другие расходы – 2000 000 рублей.

Общие затраты:

• аренда помещения – от 75 000;
• зарплата работникам – от 327 600;
• уплата налогов (НДС) – от 50 000;
• административные расходы – от 25 000;
• налог на прибыль – от 45 487;
• другие расходы – от 50 000.

Если стоимость дровяных брикетов за тонну будет составлять около 7 500 рублей, при продаже 180 тонн в месяц, предприятие получит выручку в размере 1 350 000 рублей. С вычетом общих расходов и себестоимости (около 472 500 рублей), ежемесячная чистая прибыль составит 304 413 рублей.

Итого: Стартовый капитал: от 10 000 000 рублей. Ежемесячная прибыль: от 304 413 рублей. Срок окупаемости: от 30 месяцев.

Высокие издержки

Из недостатков шнекового способа прессования следует отметить высокие эксплуатационные издержки и низкое операционное время загрузки оборудования.
Причин этому несколько:

• необходимость остановок для замены шнека;
• необходимость ручного контроля нескольких параметров — зазора между фильерой и шнеком, температуры нагрева фильеры, влажности;
• невозможность автоматизации;

Работа шнекового пресса сопровожлается постоянными остановками для настройки зазоров, прочисток, замен шнека и др.
Для выполнения перечисленных работ необходим квалифицированный персонал, высоко влияние человеческого фактора.

Реальный достижимый коэффициент загрузки такого оборудования значительно ниже, чем у других прессов. На реальных производствах загрузка пресса «Пини-кей» обычно составляет 0,5, или даже 0,3 от номинальной производительности. Это означает, что хотя пресс «Пини-кей» от некоторых производителей и может демонстрировать на хорошем сырье показатели, превышающие номинальные, но месячные или годовые показатели будут значительно меньше.

Улучшить ситуацию можно организационными методами, но это сложно и эксплуатационные издержки все равно будут высокими. Для обслуживания пресса: регулировки зазоров, замен шнеков и пр., вам понадобится команда квалифицированных специалистов. Влияние человеческого фактора при эксплуатации этого оборудования чрезвычайно высоко.

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.

Ещё в середине прошлого века во многих регионах нашей страны, где были проблемы с древесиной, но зато было развито животноводство, кизяки являлись популярным видом топлива. Потом их вытеснили поставки угля и газификация, но тема производства топливных брикетов из навоза по-прежнему интересна.

Сейчас навоз чаще всего применяется в органическом земледелии, в качестве натурального и полезного удобрения. Но это далеко не все области использования этого натурального сырья. Мы рассказывали о саманных домах, где наполнителем строительных брикетов тоже может выступать навоз. Кроме того, органический материал применяется в производстве биогаза, который тоже является альтернативным топливом.

Заготовка кизяка. Цимлянская станица, 1875–1876 гг.

Но мы поговорим не о биогазе, а именно о топливных брикетах из навоза, кизяках, активно использовавшихся нашими предками для обогрева домов с печным отоплением.

Кизяк — это не просто навоз, отходы жизнедеятельности животных. Это навоз, смешанный с соломой, опилками, сеном, спрессованный в небольшие брикеты, кирпичики или лепёшки, и высушенный. В таком виде навоз становится неплохим топливом для обогрева, например, теплицы, бани или дачного дома, вполне заменяя дрова и даже уголь.

Для сравнения приведём показатели примерного содержания энергии в различных видах биологического топлива:

Топливо	МДж/кг	кВт·час/кг
Сухой навоз	16	4,4
Свежая древесина с влажностью 60%	6	1,7
Высушенная в уличных условиях древесина с влажностью 20%, обычные дрова	15	4,2
Солома в тюках	15	4,2
Уголь	28	7,8

Как видим, показатели удельной теплоты сгорания у сухого навоза даже немного выше, чем у дров, которые сушились на улице. Кроме того, кизяки горят тлеющим пламенем, пользователи отмечают, что по своим свойствам горения они похожи на бурый уголь.

Главное преимущество навоза как альтернативного топлива — экономичность. Если есть своё хозяйство — коровы, козы, овцы, кролики, другая живность, то топливо получается абсолютно бесплатным. Можно попросить у соседей, которые занимаются фермерством и сами навоз активно не используют. Целую машину навоза можно заказать и купить, стоить будет порядка 11 тысяч рублей.

Ещё один плюс — зола от кизяков станет отличным удобрением, это экологически чистое и безотходное топливо.

Основной минус кизяков — делать такое топливо своими руками долго, придётся приложить много усилий. Кроме того, сама мысль о том, что придётся возиться с таким органическим сырьём, фекалиями животных, отпугивает многих. Отметим, что, согласно многочисленным отзывам, во время горения кизяков никаких неприятных запахов нет. В русских печах на таком топливе раньше пекли хлеб.

В процессе производства брикетов из навоза, конечно, приятного мало, согласимся. Но в целом, с утилизацией органических отходов сталкиваются все, кто занимается животноводством, так почему бы не сделать это с пользой для хозяйства.