Делаем биотопливо из бумаги и опилок своими руками

Как производить биотопливо в домашних условиях

На морских и материковых просторах нашей планеты произрастает огромное количество биомассы. При этом человечество использует очень малую долю энергии, что содержится в этой растительной массе, предпочитая сжигать углеводороды. Но времена меняются и ранее никому не нужные отходы становятся сырьем для производства различных видов биотоплива. В продаже появились различные евродрова, пеллеты и брикеты, изготовленные из таких отходов. Однако, если дома есть подходящие условия, то почему бы и не сделать биотопливо своими руками? В данном материале будет рассказано, из чего и как можно изготавливать горючее в домашних условиях.

Что такое биотопливо?

Энергия, скрывающаяся в растительной массе, является практически неиссякаемой, ведь ее источником служит наше солнце. Растения умеют использовать энергию солнца, перерабатывая ее для своего роста. В свою очередь, животные и птицы получают энергию, питаясь биомассой, при этом производят продукты жизнедеятельности. По определению, биотопливо — это горючее, получаемое из сырья растительного или животного происхождения, а также отходов жизнедеятельности и различных производств, связанных с обработкой биомассы.

Современные технологии позволяют получать биотопливо в трех видах: твердом, жидком и газообразном. Твердое горючее мы встречаем в жизни наиболее часто в виде пеллет и различных брикетов, получаемых методом прессования. Жидкое топливо – биодизель – в странах постсоветского пространства пока еще редкость, это обусловлено наличием большого количества ископаемых углеводородов по приемлемой цене. В то время как получать жидкое биотопливо из растительного масла достаточно дорого и технологически сложно.

Производство горючего биогаза гораздо проще и дешевле, вследствие чего набирает все большую популярность. Владельцы животноводческих и птицеферм все чаще задумываются о приобретении биогазовой установки, ведь в их распоряжении имеется огромное количество помета и навоза, что как нельзя лучше подходят для этой цели.

Перечислять здесь все виды растительного сырья для переработки в топливо, его источники и технологию производства нет смысла. Нас интересуют только те виды биотоплива, которые можно успешно получать в домашних условиях, не вкладывая больших денежных средств. Вот они:

• биогаз, извлекаемый из продуктов жизнедеятельности домашних животных и птицы;
• брикеты из различных отходов растительного происхождения;
• древесный уголь.

Конечно, если очень постараться, то можно самостоятельно изготовить и пеллеты, и экодизель, и даже экобензин. Подобными вещами люди занимаются в качестве хобби, затрачивая на это годы своей жизни и зачастую немалые средства. Для широкого круга пользователей такие непростые технологии малодоступны, а потому рассматривать их мы не будем.

Получение биогаза в домашних условиях

Горючий газ, выделяемый из навоза и прочих подобных видов сырья, в основном состоит из того же метана, которым мы привыкли пользоваться ежедневно у себя на кухне. Доля метана в биогазе составляет от 50 до 70% в зависимости от качества сырья и эффективности технологического процесса. Остальные химические соединения в составе газа – негорючие, это двуокись углерода и сероводород. Именно благодаря последнему весь процесс сопровождается хорошо нам знакомым запахом.

Газообразное биотопливо — это горючее вещество, выделяющееся в результате химической реакции брожения органических отходов без присутствия кислорода. Поэтому основным элементом технологического оборудования является закрытая цилиндрическая емкость (реактор) большой вместительности, желательно не менее 1 м3.

Многие домашние умельцы применяют для этой цели обычные пластмассовые или железные бочки. Это вполне допустимо, реакция будет происходить и в таких сосудах. Только газа будет выделяться немного, как результат это несоразмерно с затраченным временем и трудом. Минимальная вместительность реактора должна составлять хотя бы 600 л.

Чтобы процесс протекал максимально быстро и эффективно, по технологии содержимое реактора надо постоянно подогревать до температуры 35—40 ºС. В домашних условиях это не всегда возможно, да и влечет за собой затраты энергоносителей. Выход следующий: емкость, из которой происходит получение биотоплива, лучше установить в достаточно глубокой яме, сделанной в земле. В идеале дно и стены ямы выполняются из бетона, а верхняя выступающая часть реактора на зиму утепляется. Как это правильно сделано, показано на рисунке:

Общая конструкция установки, позволяющей вырабатывать биотопливо из навоза, содержит следующие элементы (см. схему ниже):

• реактор – сосуд из металла цилиндрической формы;
• загрузочный бункер для заполнения реактора субстратом (смесью сырья с водой);
• люк для обслуживания;
• наружная емкость – водяной затвор для поддержания необходимого давления в реакторе;
• труба для выгрузки отработанного материала;
• патрубок с краном для подачи биогаза.

Примечание. Для улучшения брожения субстрата рекомендуется добавить в конструкцию шнек наподобие строительного миксера. Он устанавливается по центру бака, а наружу через уплотнение выводится рукоятка для периодического перемешивания содержимого.

Технологический процесс выполняется следующим образом. Вначале отходы жизнедеятельности нужно обязательно измельчить. Крупность фракции не должна превышать 10 мм, это обеспечит хорошее проникновение бактериям, вызывающим брожение. Затем сырье заливается водой и тщательно перемешивается. Количество воды – ориентировочно 0.7 л на каждый килограмм навоза. Получается субстрат, из него добывается биотопливо в домашних условиях.

Субстратом заполняют емкость через бункер, который потом герметично закрывается. По мере возможности содержимое надо перемешивать. По прошествии нескольких дней начинает выделяться горючий газ, его нужно периодически откачивать, чтобы давление внутри бака не поднималось. Это приведет к замедлению реакции и вытеснению содержимого обратно в загрузочный бункер. Для откачивания газа применяют компрессор и обычный баллон для пропана. Подробное описание установки и технологии производства можно изучить, просмотрев видео:

Нельзя сказать, что выделение биогаза из различных видов навоза и помета – простое дело. Домашним умельцам приходится идти путем проб и ошибок: то горючего выделяется слишком мало, то реакция не идет и так далее. Надо понимать, что для достижения успеха потребуется немало труда и терпения, а количества топлива вряд ли хватит для обогрева дома. Тем не менее, для работы газовой колонки и кухонной плиты его будет вполне достаточно, что уже большой плюс. Как эти приборы функционируют на биогазе, показано на видео:

Изготовление брикет

Наладить дома производство биотоплива из опилок, соломы и других отходов несколько проще. Из оборудования понадобится лишь ручной пресс, сделанный специально для этой цели. Его можно приобрести в готовом виде, заказать мастерам либо, при наличии соответствующих навыков, изготовить самостоятельно. Пресс заводской готовности стоит немало денег, поэтому последний вариант обойдется вам дешевле всего.

Производство брикет начинается с приготовления смеси. В качестве сырья используются опилки, шелуха семечек, солома и даже размоченная макулатура. Конечно, такое топливо может и так чудесно сгореть в печи или твердотопливном котле, но из-за низкой насыпной плотности придется слишком часто производить загрузку топки. Готовое твердое биотопливо из соломы или опилок будет гореть гораздо дольше.

Смесь состоит из сырья, воды и глины, служащей связующим веществом. Солому или бумагу необходимо предварительно измельчить, затем смешать с глиной в пропорции 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и водой. Количество воды надо подбирать таким, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и способность смеси к формованию. Не стоит добавлять в раствор много глины, не забывайте, что она останется в вашем котле в виде золы.

Смесью наполняется специальная форма, потом она кладется под пресс. После прессования готовый брикет аккуратно вынимается и раскладывается сушиться на солнце. Увидеть операцию прессования можно на видео:

Получение древесного угля

Древесные угли представляют интерес для домовладельцев как топливо, используемое в домашних мангалах и барбекю. Не секрет, что покупать подобный уголь в магазине достаточно дорого, в то время как дома его можно выжечь бесплатно, только затратив свое время. Кстати говоря, сжигать его в твердотопливных котлах или печах бессмысленно, гораздо проще заложить в топку обычные дрова.

Выжигают уголь из древесины 2 способами:

Для первого способа требуется обычная стальная бочка на 200 л и бытовой пылесос. Последний послужит для нагнетания воздуха, поэтому в нижней части бочки должен быть врезан патрубок для его подключения. На дне емкости разводят огонь, затем заполняют ее дровами до половины и включают пылесос. Затем древесины накладывают доверху, закрывают ее крышкой и замазывают глиной. Когда все прогорит и бочка остынет, производится сортировка с целью отделить древесные угли от золы.

Похожим образом древесина обжигается в яме. Последняя выкапывается 0.8 м в диаметре и не более 0.6 м в глубину. Дно ямы утрамбовывается, после чего в ней разводят костер и послойно накладывают дрова длиной до 30 см. Наполнение происходит по мере обжигания предыдущего слоя, процесс длится около 3 часов. В конце яма накрывается ветками и мхом, а сверху присыпается землей. Через 2 дня покрытие можно снимать и выбирать угли.

Заключение

Современные технологии позволяют получать горючее из различных видов биомассы, в некоторых приморских странах даже производят биотопливо из водорослей. Но на данный момент рядовому домовладельцу доступны лишь описанные способы, остальные обойдутся слишком дорого. Проще и дешевле всего делать брикеты, особенно когда в доме установлен твердотопливный котел.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Топливный брикет своими руками: пошаговая инструкция

Топливный брикет относится к альтернативным видам топлива, которое используется для ускорения разжигания печи или заменяет дрова в камине. Кроме того, брикеты, нашли широкое применение для обогрева теплиц, гаражей дачных или садовых домиков временного проживания.

Современные технологии позволяют получать брикеты из ненужных материалов и отходов.

К основным достоинствам топливных брикетов можно отнести:

1. Возможность изготовления топливных брикетов своими руками, причем при наличии несложных приспособлений их производство можно организовать как способ ведения собственного бизнеса.
2. По сравнению с дровами – более длительный срок горения, при минимальном искрении и образовании дыма.
3. Экологическая чистота, так как при производстве брикетированного топлива в основном используются отходы растительного происхождения.
4. Экономичность брикетов по сравнению с углем или дровами объясняется использованием отходов и применением своей мускульной силы и простейших приспособлений;
5. Безотходность использования – золу, образовавшуюся после сгорания, можно использовать как удобрение.
6. Практичность, неприхотливость и экономичность при хранении – брикеты в уложенном виде занимают меньше места чем рассыпные дрова или уголь.
7. Возможность использования в любых отопительных системах и устройствах, начиная от дачного костра и заканчивая котлом индивидуальной отопительной системы, работающим на твердом топливе.

Особенности использования

Брикет из подсолнечника

Прежде, чем приступать к утилизации отходов на своем приусадебном или садовом участке и разворачивать производство, необходимо определиться со сферой использования брикетированного топлива и рассчитать потребность в исходном материале.

Если брикеты предполагается использовать как альтернативное, дополнительное топливо для сжигания в печи или камине загородного домостроения, то в качестве исходного материала можно использовать любые растительные отходы:

1. Опилки, стружку, щепу, измельченные мелкие ветки, оставшиеся после обрезки деревьев.
2. Отходы сельскохозяйственного производства – сухие стебли растений, солому, шелуху семян.
3. Садовые отходы, которые обычно сжигаются или компостируются – сухая трава (сорняки), опавшую листву, ботву корнеплодов.
4. Бытовые отходы – картон, бумага.

В качестве связующего материала используют глину или крахмал.

Подготовка исходного материала

Пресс для брикета

Основной проблемой при самостоятельном изготовлении топливных блоков является необходимость измельчения исходных материалов. Конечно, при использовании опилок, мелкой стружки, шелухи зерновых культур, эта операция не требуется. Но мелкие ветки, стружку, отходы картона, перед брикетированием необходимо измельчить, до получения равноразмерных частиц.

Для измельчения можно использовать любую бытовую сельскохозяйственную дробилку, в которой молотки заменяют режущими пластинами. На сельском подворье, эти приспособления обычно имеются и используются для подготовки кормов для домашних животных и птицы.

Городскому жителю, имеющему садовый или дачный участок, придется подыскать подходящую модель в магазине садовых товаров. Сегодня, выпускаются и специальные устройства, предназначенные для измельчения бытовых отходов и мусора.

Приобретая эту дробилку, дачник сможет использовать ее не только для приготовления брикетного исходного материала, но и для других целей.

Производство

Для производства брикетированного топлива для отопления дачи или садового домика, потребуются измельченные отходы и глина. Их смешивают в пропорции 10:1, добавляя понемногу воду до получения пастообразной массы.

Качество горения будет зависеть от того, насколько равномерно перемешаны исходные компоненты, поэтому смешивание лучше производить с использованием бытового строительного миксера (бетономешалки).

Из спецоборудования для производства небольших партий, необходимо изготовить ячеистую форму. Для пробных партий форму можно сколотить из досок. Размер ячеек выбирается произвольно, исходя их желаемой формы получения брикетов.

Некоторые дачники прессуют смесь в старых кастрюлях, ящиках и других ненужных домашних емкостях. Однако, прямоугольная форма предпочтительнее, так как топливные блоки прямоугольной формы удобнее хранить.

Влажную массу закладывают в ячейки формы и утрамбовывают. От степени уплотнения зависит качество самодельного топлива.

Сушка производится естественным способом на воздухе. В летние солнечные дни, этот процесс не занимает много времени. После извлечения брикетов из формы, их укладывают под навес, штабелем с зазорами, где они досушиваются на сквозняке.

Приспособление для брикетирования отходов

В том случае, если предполагается использовать отопительные брикеты для зимнего отопления дачного домика зимой или как альтернативное топливо в индивидуальном доме, вручную их изготавливать довольно трудоемко.

В этом случае, желательно смастерить простейший станок, который позволит ускорить и облегчить работу. Сегодня, различные модификации станков имеются в продаже. Они отличаются функционалом, количеством ячеек в формах, типом привода – ручным или механическим.

Общее у всех моделей одно – они позволяют механизировать самый трудоемкий процесс – уплотнение влажной массы в ячейках формы.

Простейший станок представляет собой металлическую раму, сваренную из уголка, на которой закреплена деревянная, окрашенная влагостойкой краской столешница. К раме приварен «П» – образный кронштейн, между стойками которого закреплён качающийся рычаг – коромысло, от длины которого зависит усилие обжатия.

На рычаге шарнирно установлен пуансон, размеры которого немного меньше размеров ячеек. Форму, заполненную брикетной массой, помещают на столешницу и пуансоном обжимают, до придания брикетам нужной плотности. Перемещая форму по столешнице, операцию обжатия повторяют для каждой ячейки.

Для того, чтобы пресс прослужил достаточно долго, после каждой операции прессования его следует отчищать от налипшей массы.

Если у садовода имеется возможность достать или изготовить виброплиту, то пресс не потребуется. Уплотнение опилочно-глиняной массы осуществляется за счет вибрации.

Использование бумаги при изготовлении

Бумажную макулатуру также можно использовать для изготовления топливных брикетов. При этом, она может играть не только роль топлива, но и выполнять функцию связующего для опилок, заменяя глину.

В бумаге и картоне содержится достаточно много клеевой массы, которая при разбухании будет являться прекрасным вяжущим веществом при использовании опилок. Впрочем, брикетированные и просушенные бумага и картон, сами являются великолепным горючим материалом.

К сожалению, при подготовке исходной массы, бумажные и картонные отходы измельчить в дробилке не удастся. Их придется рвать или резать на мелкий кусочки, размерами не более 2,0×2,0 сантиметра.

Многие дачники, после однократной процедуры резки, проклинают все на свете и предпочитают вернуться к глине. Нескорые «самоделкины» используют для измельчения куттер кухонного комбайна.

Последовательность приготовления бумажной массы следующая:

1. Измельченные кусочки бумажной макулатуры заливают теплой водой и ожидают их полного размокания.
2. Полученную кашицу после слива излишков воды брикетируют или перемешивают с опилками.
3. Дальнейшие операции по прессованию и сушке аналогичны переработке смеси на основе глины.

Экспериментируя с процентным соотношением бумаги и опилок, можно создать собственный рецепт брикетированного топлива. Например, некоторые садоводы для повышения его прочности добавляют крахмал. Конечно, специально покупать крахмал не надо, но на даче всегда найдутся старые запасы, которые пережили зимовку или в них завелся жучок.