Брикеты из соломы

Как делают брикеты из соломы на производстве?

Изготовление подобного топлива интересует множество домовладельцев и фермеров. Ведь жечь солому в первозданном виде бессмысленно, быстрее сгорает только порох. Как вариант можно рассмотреть ее сжигание прямо в тюках, так часто поступают в крупных фермерских хозяйствах. Однако, в этом случае нужен котел с большим объемом топки, куда тюки загружаются механическим способом. Понятно, что для отопления частного дома данный способ не годится, а вот топливные брикеты из соломы вполне подойдут.

По технологии производства и характеристикам теплотворности биотопливо из соломы очень близко к брикетам, изготавливаемым из отходов деревообработки. Калорийность соломы, спрессованной по всем правилам, составляет ориентировочно 4 кВт/кг, это немного меньше, чем у того же изделия из опилок. Вопрос заключается в том, как же ее правильно уплотнить, чтоб получить качественный «кирпичик» или «колбаску».

В промышленности применяется следующее оборудование для производства брикетов из соломы:

• устройство для очистки сырья от грунта и пыли;
• сушилка;
• измельчитель (соломорезка);
• штемпельный пресс либо экструдер.

Для справки. Линия по производству соломенных брикет включает в себя специальный измельчитель стеблей, в то время как сырье из дерева проходит через дробилку.

Теперь перейдем непосредственно к этапам технологического процесса, в соответствии с которым происходит переработка соломы в топливные брикеты:

• поскольку при скашивании зерновых и уборке соломы в сырье попадает грунт и пыль, то на первом этапе оно проходит очистку в центрифуге или другой подобной машине;
• хоть влажность свежескошенной соломы и ниже, чем у древесины, ее все равно надо привести в норму. Предел влагосодержания составляет 16%;
• следующий этап – измельчение стеблей до размера не более 10 мм;
• последний этап — производство брикетов из соломы на штемпельном или шнековом прессе (экструдере) при давлении более 30 МПа;
• в конце готовый продукт проходит контрольное взвешивание, упаковку и отправляется на склад.

В штемпельных прессах сырье уплотняется простым сдавливанием, никаких связующих материалов не добавляется. Получается изделие прямоугольной формы, связующим в нем служит природное вещество, содержащееся в биомассе. Это вещество – лигнин, он выделяется из сырья при большом давлении. В экструдере изготовление брикетов из соломы происходит путем уплотнения и продавливания биомассы шнеком сквозь круглые отверстия. На выходе получаем прочные «колбаски» цилиндрической формы.

Как сделать брикеты своими руками?

Чтобы получить приемлемый результат, обязательно потребуется оборудование для изготовления — это соломорезка, что позволит измельчить биомассу хотя бы до размера 20 мм и устройство для прессования брикет. Один из вариантов измельчителя производительностью от 30 до 50 кг сечки за 1 час представлен на рисунке:

Иногда встречаются советы по измельчению соломы цепной пилой, ножом и даже топором. Подобные рекомендации пишутся теми, кто никогда не пробовал проделать это своими руками. Попытайтесь нарезать ножом 30 кг соломы размером 20 мм и вы сразу поймете, в чем тут соль.

Все же лучше пользоваться соломорезкой, такой как на видео:

Далее, берем обычную сухую глину без камешков и смешиваем с соломенной сечкой, она послужит связующим. Других вариантов нет, поскольку самодельное устройство для прессования не сможет создать давление, при котором выделяется лигнин. Все рекомендуют соблюдать пропорции 1 кг глины на 10 кг сырья, мы же посоветуем поэкспериментировать и по возможности уменьшить долю глины. Дело в том, что она не горит и в топке котла будет образовываться лишняя зола. В получившуюся субстанцию добавляем немного воды и тщательно перемешиваем.

Домашний ручной пресс для брикетов можно приобрести, заказать у мастеров либо изготовить самостоятельно. В сущности, для человека со слесарными навыками и опытом сварщика это не составит проблемы. Если же вести речь о небольшом экструдере, чья производительность несоизмеримо выше, то самостоятельно его собрать достаточно трудно, хотя и возможно. Что собой представляет ручной пресс и как его сделать, показано на видео:

Важно! При работе на шнековом прессе (экструдере) добавлять глину и воду в сырье не нужно!

Когда приготовление смеси закончено, можно начинать производство брикет. Смесь закладывается в форму, после чего надо нажать на рычаг и выждать, пока стечет вода. В конце из формы вынимается готовый «кирпичик» и отправляется сушиться на свежем воздухе и солнышке.

Производить дома подобное топливо для собственного употребления вполне возможно. Другое дело, что брикеты из соломы, сделанные своими руками, могут не оправдать ваших ожиданий в плане теплоотдачи, ведь они не так хорошо спрессованы, как заводские, и содержат много влаги. К тому же сам процесс довольно трудоемкий и отнимет немало времени. С другой стороны, это хорошее применение биомассе, если у вас дома есть ее достаточное количество. При нынешней дороговизне энергоносителей самодельные брикеты – неплохое решение.

Котлы на соломе как источник энергии для сельского хозяйства

В современных условиях общепризнанным фактом является то, что сжигать сухие отходы сельскохозяйственного производства для получения тепла в 2,5-5,0 раза выгоднее, чем использовать газ. Впрочем, сжигать можно разные сухие органические отходы: измельченные растительные остатки, опилки, отходы от очистки зерна, подсолнечную шелуху, солому — главное, чтобы они были сухими. В предлагаемой статье мы рассмотрим возможности использования соломы в качестве топлива.

Стоит отметить, что использовать солому для производства тепла можно как в небольших аграрных предприятиях, так и на мощных элеваторах. Этот вариант энергообеспечения особенно актуален в случае, если в хозяйстве есть собственное растениеводство, которое стабильно дает большое количество соломы.

Солома зерновых культур в виде соломенных тюков, резки или гранул (пеллет) является хорошим энергоносителем. По своей теплосоздающей способности сжигания 2,34 кг соломы равнозначно сжиганию 1 м3 природного газа. Но ее использования для удовлетворения энергетических потребностей промышленных предприятий, ферм или элеваторов обойдется им в три раза дешевле по сравнению с природным газом.

Солома является побочным продуктом выращивания различных сельхозкультур, прежде всего — зерновых. Площадь в Украине под зерновыми составляет почти 14 млн га, и в конечном итоге их выращивания, кроме основной продукции, ежегодно получают 78-95 млн т соломы (и это количество с повышением урожайности различных зерновых культур из года в год растет).

Большинство соломы зерновых культур, которые производят в Украине, является побочным продуктом и никак не используется. Убирать соломенные кучи с поля после уборки озимой пшеницы с помощью комбайна потом очень проблематично.

Традиционные направления использования соломы зерновых культур:

• подстилка для животных;
• корм для животных;
• полевая мульча и органика — измельчение с последующей заделкой в почву (например, во время пахоты) для увеличения содержания гумуса и повышения почвенного плодородия.

Но есть и другое применение этого побочного продукта сельхозпроизводства. В ряде стран ЕС ее уже на протяжении десятилетий используют в качестве топлива — как источник для производства тепла и электроэнергии. Как ЕС, так и Украина четко заявили о своем желании способствовать активному использованию биомассы для производства энергии. Например, в ЕС законодательно определены стратегические цели: объемы производства энергии из возобновляемых источников — 16% общего потребления к 2020 году. А также обозначены конкретные цели по производству тепла — замещение 12%. Оба эти показатели намного превышают реальные текущие объемы производства биомассы в ЕС. Таким образом, у украинских фермеров есть перспективный рынок сбыта производимой биомассы в ЕС (особенно это касается производства пеллет / гранул из соломы, которые хорошо транспортируются). Зерновая солома — это сырье (биомасса), которая есть в избытке в Украине. Из общего объема производства соломы, указанного выше (78-95 млн т), можно использовать для производства энергии 3,5-30,0 млн т. Традиционно цены на солому очень неустойчивы, но контракты с фиксированной ценой пока, вероятно, будут значительно привлекательнее для производителей соломы. Сжигание этого побочного производственного материала можно использовать для нагрева воды и отопления помещений, обогрева теплиц, сушки зерна, получения электроэнергии и других целей.

Сбор и заготовка соломы для котлов

При разработке схемы производства энергии из соломы нужно учитывать сезонность получения этого топливного источника. Озимые культуры (ячмень, пшеницу, овес, масляный рапс) собирают с июля по сентябрь, поэтому в этот период будет доступна и солома. А при выращивании яровых культур она может служить топливом с конца августа до начала ноября.

Солому тюкуют с помощью балеров (пресс-подборщиков). Обычно тюки изготавливают двух форм — круглого и квадратного сечения. Тюки квадратного сечения более пригодны для транспортировки на большие расстояния, поскольку их можно плотнее вложить. Поэтому когда вы выбираете балер для нужд своего хозяйства, нужно учитывать силу его прессования: чем выше плотность тюков, тем лучше. Это уменьшит расходы на транспортировку тюков. Также большое значение имеет длина резки соломы: чем она короче, тем лучше. Ну и, конечно, солома обязательно должна быть сухой.

Самый распространенный способ сбора соломы — в круглые тюки. Но для ее транспортировки — это не лучший вариант. Для ее перевозки лучше использовать квадратные тюки.

Для сбора соломы применяют пресс-подборщики разных видов. Для погрузки соломы очень удобно использовать телескопические погрузчики.

Логистика соломы заключается в ее транспортировке на ферму для дальнейшего хранения и производства пеллет или транспортировки off-farm, то есть непосредственно пользователю. Чем ближе к месту производства соломы расположен теплогенератор, в котором сжигают эту солому, тем дешевле будет логистика. Для транспортировки на большие расстояния имеет смысл изготавливать соломенные гранулы.

Таким образом, в стандартный грузовик для транспортировки соломы может поместиться от 25 до 40 т соломы в тюках, что делает такую ​​логистику вполне рентабельной даже при транспортировке на большие расстояния.

Солома для производства энергии

Использование соломы в качестве топлива в котлах / теплообменниках (бойлерах) может вызвать коррозию металлических поверхностей теплообменников. Но есть определенные производители котлов (бойлеров), которые дают гарантию на длительное использование своих котлов, они предназначены именно для сжигания соломы.

Солома — это нейтральное топливо по созданию СО2, и именно поэтому она может играть важную роль в цепочке выработки и поставки «зеленой», то есть екологически безопасной энергии. К тому же солома — это возобновляемый ресурс, ведь до тех пор, пока будут выращивать зерновые культуры — будет и солома. Например, в Дании такой растительный источник используют как энергетическое топливо начиная с 70-х годов, и следует отметить — очень успешно. Солома, применяемая в качестве топлива, обычно содержит 14-20% воды, которая испаряется во время горения.

Сухое вещество, которое осталось, составляет менее 50% углерода, 6% водорода, 42% кислорода и небольшое количество азота, серы, кремния и других минералов, в том числе щелочных (на основе натрия и калия) и хлоридов. Уже давно известно, что солома, собранная с поля, накануне комбайнирования подвергалась воздействию дождя, имеет пониженное содержание веществ, вызывающих коррозию. Но часто показатель зольности используют как фактор снижения экспортной цены на гранулы из соломы, а на самом деле зольность не дает особого влияния на процесс получения тепла. Единственное, что нужно предусмотреть при их использовании в котлах сжигания, — удаление золы и шлаков.

Шлаки, которые образуются в камере сгорания при сжигании органических отходов (шелухи подсолнечника, гранул из соломы), по своему внешнему виду часто напоминают куски камня или стекла. Камера сгорания имеет возможность легко очищаться от шлаков.

Котлы для сжигания тюков соломы

Разработан ряд котлов на соломе, которые нечувствительны к более агрессивному воздействию на поверхность теплообменников вследствие сложного химического состава соломы и отлично ее сжигают. В частности, есть такие, которые оснащены вентиляторами, и благодаря этому обеспечивают управление подачей воздуха. Котельные установки для соломы можно использовать для производства тепла на фермах, а также для централизованного теплоснабжения. В качестве топлива для них может служить солома в виде соломенной резки, пеллет (гранул) или целого тюка — в зависимости от технологии, к которой приспособлена конструкция котла.

Солома, полученная из рапса, выносит из поля меньше полезных веществ, чем зерновые, а следовательно, менее «ценная» для земледелия (с точки зрения возврата ее в почву как органической пищи для последующих культур). Однако она имеет высокую теплотворную способность и очень хорошо сгорает. Есть также доступные по цене бойлеры с буферным резервуаром для хранения горячей воды между пиковыми поставками тепла.

Итак, исходя из этих данных, следует, что сжигание 1 м3 газа эквивалентно сжиганию 2,34 кг гранул (пеллет) из соломы. Но соломенные гранулы по цене гораздо доступнее. Таким образом, для населения использование гранул из соломы вдвое выгоднее по сравнению с газом, а для агрофирм — даже в три раза! В табл. 5 приведена конкретная сумма, которую можно сэкономить при использовании пеллет из соломы.

К тому же при использовании газа для сушки зерна следует учитывать определенные риски: перебои с поставками этого вида топлива; повышение цен на газ (например, по сравнению с 2013 годом цена на него в долларовом эквиваленте выросла втрое) поставки разбавленного и некачественного газа; огромные затраты на получение разрешительной документации и работы по установке системы газоснабжения. Зато за использование соломы для сушки зерна таких рисков нет. Так, с учетом сегодняшней конъюнктуры рынка капитальные затраты на подведение и установку газового оборудования для сушки зерна в агрофирме значительно превышают затраты на аналогичное оборудование, предназначенное для сжигания соломы.

Значительное количество соломы потенциально доступно для использования ее в энергопроизводстве.

Для сжигания соломы рынок предлагает ряд котлов / теплообменников / горелок, специально предназначенных для использования биомассы.

Есть техническая возможность сжигать солому в нескольких формах (нарезка, пеллеты / гранулы, рулоны / тюки) в зависимости от технологии сжигания и конструкционных особенностей котлов.

Как сделать топливные брикеты своими руками, простая инструкция

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:

1. Первый этап предполагает начальную подготовку сырья. Имеющиеся отходы следует раздробить, размельчить до необходимой консистенции, чтобы состав смеси был однородным.
2. Второй этап предусматривает доведение смеси до готового состояния методом сушки. На сушильном станке сырье избавляется от влаги.
3. 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.