Для чего нужен древесный уголь
Древесный уголь: каков он в качестве удобрения?
Древесный уголь – невероятно полезная штука, считающаяся экологически чистым сырьем и способная заметно повышать урожайность, не нанося ни малейшего вреда окружающей среде! С его помощью можно существенно улучшить свойства грунта, кроме того, древесный уголь в немалой степени способствует скорейшему усвоению растениями всевозможных питательных соединений и влаги. И он одинаково хорошо подходит для совершенно различных декоративных растений или плодовых культур! Только для того, чтобы извлечь из древесного угля максимум пользы, важно научиться правильно подбирать его для различных видов растительности и для разных грунтов.
Древесный уголь – что это и для чего он нужен?
Так же, как и зола, уголь тоже является верным помощником для обогащения почв и для стимуляции роста самых разнообразных культур. Получают его посредством сожжения всевозможной древесины, а максимум пользы способен приносить добытый из деревьев одного вида чистый уголь. Например, крайне нежелательно смешивать в процессе горения хвойные поленья с березовыми или с же какими-либо иными видами древесины.
Что касается ценности древесного угля в качестве удобрения, то она находится в прямой зависимости от его состава, а последний в свою очередь всецело зависит от вида сжигаемой древесины. Так, уголь с золой, являющиеся производными древесины твердых сортов (вяза с тополем, клена с дубом и т. д.), считаются ценнейшими источниками крайне важного для растений калия. Сырье, полученное из мягких сортов древесины (осины, ольхи, а также хвойных и т. д.), содержит намного меньше калия. А вот береза, невзирая на то, что ее тоже принято относить к мягким породам, наделена способностью продуцировать не только впечатляющие объемы калия, но еще и весьма приличные объемы фосфора с кальцием!
Также для получения максимально ценного древесного угля рекомендуется брать молоденькие деревца – различных полезных соединений в них всегда будет больше! И, конечно же, древесина не должна содержать никаких других примесей!
Польза древесного угля
Впервые древесный уголь в роли удобрения открыли для себя индейцы Перу – они стали соединять продукты сгорания добытой ими в лесах и не только древесины с обрабатываемыми ими почвами. И именно они первыми отметили существенное улучшение состояния выращиваемых культур и заметное повышение показателей урожайности! Даже в наши дни, несмотря на обилие самых разнообразных удобрений на полках современных магазинов, древесный уголь и древесная зола не утрачивают своей популярности.
Древесный уголь главным образом используется для насыщения почвы самыми разнообразными полезными соединениями: в первую очередь калием, а также бором, фосфором или кальцием и целым рядом иных минералов, жизненно необходимых растениям для их полноценного роста, обильного цветения и весьма впечатляющего плодоношения.
Впрочем, на этом польза древесного угля не заканчивается. Это сырье ценно еще и своей химической инертностью – сожженная древесина не контактирует ни с какими иными веществами, в связи с чем она легко может сохраняться в грунте на протяжении поистине невероятного количества времени. Кроме того, для древесного угля характерна высочайшая способность абсорбировать самые разнообразные вещества – он отлично вбирает в себя и излишки влаги, стараясь не допускать заболачивания грунта, и оказывающие влияние на кислотность почв соединения алюминия. А наличие поистине невероятного количества пор заметно повышает активность этого верного помощника!
Как использовать?
Перед тем, как приступить к использованию древесного угля, важно определить состав грунта на участке. Так как он наделен способностью существенно снижать его кислотность, применять его на щелочном грунте не рекомендуется. В целом же древесный уголь подойдет для использования практически на любых почвах, за исключением солонцеватых. Особенно ценится дачниками его способность делать грунт более рыхлым и гораздо более мягким. Под воздействием древесного угля в почвах существенно улучшается газообмен, а также стартует процесс стимуляции развития всевозможных полезных микроорганизмов.
В грунт древесный уголь обычно вносится после разведения чистой водой, при этом на каждый квадратный метр почвы берут от одного до трех стаканов воды. Вполне допустимо использовать древесный уголь и в сухом виде – в данном случае он просто разбрасывается по почвенной поверхности (а по прошествии некоторого времени он впитается в почву вместе с осадками).
Древесный уголь хорош тем, что его одинаково полезно использовать как для популярных садовых или большинства огородных культур, так и для всевозможной горшечной растительности или цветов. Особенно часто его применяют для повышения урожайности как различных плодовых либо бобовых культур, так и перца или огурцов с томатами.
А вы когда-нибудь использовали древесный уголь как удобрение?
Интересное про древесный уголь
Пиролиз древесины
Древесный уголь получают в процессе пиролиза – разложения древесины без доступа воздуха. Процесс разложения проходит под воздействием нагрева в газовой реторте. Реторта представляет собой газовый сосуд, через стенки которого производят нагревание. Технический процесс заключается в следующем: древесину помещают в реторту, плотно закрывая загрузочное отверстие, затем аппарат нагревают до 500°С. С помощью пирометра, расположенного в рекреационном отверстии, регулируется температура. […]
Древесный уголь – что это такое?
Древесный уголь самый древнейший вид топлива на земле. За относительно короткий период времени термин «древесный уголь» получил большую популярность в современном мире. Древесный уголь – это топливо, произведенное из растительного сырья. Отличительной чертой является минимальный выброс вредных веществ в атмосферу.
Прошлое и будущее древесного угля
Природа преподнесла человеку дар в виде древесного угля. Человек заметил, что если горящую древесину забросать золой или землей, лишив ее доступа воздуха, то образуется уголь, обладающий необычайными свойствами. Когда случайно попавший камень в костер, рассекся, он образовал острые края. Это открытие позволило человеку освоить кузнецкое дело, основанное на использовании угля.
Область применения древесного угля
На протяжении многих тысячелетий древесный уголь был и остается основным источником энергии во всем мире. Лучшие сорта древесного угля традиционно производят из естественного сырья – дуба, березы, клена и фруктовых деревьев. Именно из них делают ту самую углеродную массу, которая состоит из большого количества каменноугольных материалов и с гордостью именуется «настоящий древесный уголь».
Древесная зола
Древесная зола как удобрение применяется с древних времен. В деревнях при сжигании древесины получали древесный уголь, отбирая лучшие куски, для приготовления мяса и для использования в кузнечном деле. Все остальное сжигали до получения золы и удобряли землю. Тем самым увеличивая урожай и качество овощных культур.
Применение древесной золы
Применение древесной золы должно быть умеренным и оправданным. Зола является экологически чистым удобрением, богатым кальцием, калием, фосфором, магнием и микроэлементами, изготовленных в промышленных условиях. В древесной золе находится несколько питательных элементов, но больше всего калия. Поэтому древесная зола, прежде всего, является калийным удобрением.
Дрова из разных пород деревьев
Дрова – не такая уж мелочь, как может показаться на первый взгляд. Дрова из разных пород деревьев следует выбирать с точки зрения их пригодности.
Переработка древесных отходов
Утилизация древесных отходов всегда остается одной из самых важных проблем для предприятий по переработке и лесозаготовке. Только при заготовке древесины можно потерять почти 25% биомассы, которая остается в лесу. При последующей переработке древесных отходов образуется не меньше: горбыли, срезки, стружки, опилки.
Древесный уголь в промышленном производстве
Древесный уголь с древних времен использовали как топливо. Чуть позже его начали применять в медицине, правильных печах и кузнях. Сегодня уголь находит свое применение не только в промышленности, но и в других сферах производства.
Интересные факты о древесном угле
Древесный уголь – замечательный дар природы человеку. Забросив горящую древесину землей или золой, лишив её поступления воздуха – образуется уголь, который можно использовать в разнообразных целях.
Углевыжигательные аппараты
В наше время существует несколько видов древесного угля, связанных с различной технологией производства. В Японии огромной популярностью пользуется «белый» уголь. Его производят из дальневосточного дуба. За рубежом для грилей и каминов используют «красный» уголь, который производят в процессе мягкого углежжения при достаточно низкой температуре. Для углежжения хорошо подходит древесина из твердолиственных пород деревьев. Уголь из такой древесины […]
Печи для пиролиза древесины
В наше время есть большое количество аппаратов для термического разложения древесин. Сегодня печь для пиролиза древесины можно построить, опираясь только на знания, накопленные в течение нескольких столетий, не изобретая новых технологий. Сегодня самые оптимальные способы углевыжигания в условиях производства — это те, которые можно использовать на территории лесопромышленного предприятия.
Способы производства древесного угля
Производить древесный уголь люди начали еще в каменном веке. В прошлом его использовали, как топливо для приготовления пищи. На сегодняшний день в применении древесного угля ничего не изменилось. В наше время уголь нашел свое применение в цинковом и медном производстве, а также в качестве топлива для барбекю.
Преимущества древесного угля
Древесный уголь – экологически чистый вид топлива, соответствующий самым высоким требованиям в отличие от каменного угля, торфа и дров.
Применение древесного угля
Древесный уголь с древних времен использовали как топливо. Чуть позже его начали применять в медицине, правильных печах и кузнях. Сегодня уголь находит свое применение не только в промышленности, но и в других сферах производства.
ГОСТ 7657-84. Уголь древесный. Технические условия
Настоящий стандарт распространяется на древесный уголь, получаемый при пиролизе и углежжении древесины в аппаратах промышленного типа. Древесный уголь применяют в производстве кристаллического кремния, цветных металлов, активных углей, сероуглерода, ферросплавов, карбюризатора и для других целей.
Уголь в мешках по 3 кг.
Упаковка в двухслойный мешок из крафт-бумаги. Достаточно для приготовления 4 кг мяса.
Размер мешка 70х40х20 см.
Уголь в мешках по 5 кг.
Упаковка в двухслойный мешок из крафт-бумаги. Достаточно для приготовления 6-7 кг мяса.
Размер мешка 80х50х25см.
Уголь в мешках по 9 кг.
Упаковка в двухслойный мешок из крафт-бумаги. Достаточно для приготовления 12 кг мяса. Размер мешка 80х50х25 см.
Древесный уголь
Древесный уголь издавна был востребованным продуктом – благодаря ему был выкован первый клинок, он спасал от голода и холода. И сегодня уголь древесный остается важным и необходимым продуктом для многих народов – им отапливают жилища, и на нем готовят еду. А раз так, значит, производство этого вида топлива, как и производство других видов продуктов необходимых человеку требует применение современных технологий, позволяющих не только увеличить объемы продукции, но и обеспечить сохранность природы для грядущих поколений.
Что такое древесный уголь
Об уникальных свойствах древесного угля было известно давно. О том что человечество стало использовать уголь древесный для своих нужд известно из археологических раскопок. Целые древние города и поселения использовали промысел по получению древесного угля как основную статью своего дохода. Собственно первые экологические катастрофы и были связаны с массовой вырубкой деревьев для получения этого продукта. Например, в Крыму, ради изготовления амфор для пшеницы караимами и генуэзцами были вырублены реликтовые леса. Из-за чего в некоторые районы Крыма до сих пор считаются малопригодными для жизни. Подобное положение стало началом разработок каменного угля в Англии и Франции.
Древесный уголь получают путем сжигания древесины различных пород. Особенностью процесса выступает то, что в результате высокотемпературного воздействия структура тканей древесины меняется – выжигаются химические элементы, а углерод остается. Химическая формула полученного продукта показывает, что в его составе в среднем содержится до 84% нелетучего углерода. Это топливо при сгорании, позволяет избежать выделение самого опасного для человека продукта горения – угарного газа. Из химии известно, что именно этот газ без цвета и запаха выделяется при сгорании летучих веществ без доступа кислорода.
Кроме того, свойства древесного угля позволяют применять его и в других важных для человека процессах – очистке воды и воздуха, в качестве медицинского препарата, даже художники нашли применение для этого материала.
Но все-таки состав материала, в котором углерод главный элемент наибольшее применение нашел в промышленности:
Сегодня известна масса способов добычи этого продукта начиная от способа в котором древесный уголь выжигается в яме, и заканчивая высокотехнологичными способами получения брикетов. При этом в качестве сырья используется не цельные массивы деревьев ценных пород, а прессованные опилки деревьев.
Таким образом, получаемая ценность древесного угля заключается:
Виды и сорта древесного топлива
Самая распространенная классификация этого вида топлива,разделяет его по типу материала происхождения. Такая классификация дает возможность подобрать продукт по степени его теплотворности. В зависимости от окраски топливо можно разделить на виды:
Согласно государственному стандарту ГОСТ 7657-84 уголь древесный делится на три класса – А,Б, В. Высшим сортом ГОСТ определяет топливо марки А – в нем массовая доля нелетучего углерода составляет 90%- 78%. Для марки Б массовая доля составляет 88-77%, Марка В, должна иметь в своем составе от 77 до 67 % углерода.
ГОСТ 7657-84 Уголь древесный. Технические условия
Свойства
Полезные свойства этого топлива определяются несколькими показателями. Прежде всего, они определяются температурой горения древесного угля. Так прессованное топливо активно используется при плавке чугуна и стали. Достигая высокой температуры горения во время плавления (свыше 1350 градусов), химический состав древесного угля выступает катализатором реакции в металле. В доменном производстве при выплавке чугуна сегодня доля использования топлива невелика, всего 7-8%, но при этом чугун получается самого высокого качества. Это достигается за счет свойств древесного угля – в нем не содержатся вещества, которые при нагреве образуют летучие газы, а при сгорании примеси веществ ухудшающие характеристики и структуру металла. Высокая плотность и удельный вес древесного угля, используемого в металлургии, позволяют сохранить однородность процесса плавки без применения дополнительных технологий.
Среди полезных свойств древесного угля выступает его высокая температура горения и длительное выделение тепла высокой температуры. Особенно ярко это демонстрируется при приготовлении блюд в мангале. После разжигания, топливо быстро достигает высокой температуры и поддерживает горение на протяжении нескольких часов.
Важным показателем для топлива выступает и такой показатель, как зольность. Согласно ГОСТ, высший класс древесного угля при сгорании имеет зольность от 2,5 до 3 %. Для бытовых нужд, обычно используется класс Б он подходит как для отопления так и для приготовления пищи. В отличие от высшего класса с более высокой температурой горения, использование углей класса Б, таит в себе меньше опасности, прежде всего из-за более низкой температуры горения – она примерно на 300 градусов ниже. Такая разница между температурой горения двух видов древесного угля связывается со структурой, размерами головней и типом приготовления топлива. Более высокая температура получается при сгорании углей из более плотных слоев древесины. К тому же хранение материала класса А, предусматривает возрастание до 20% наличия воды в объеме всей массы.
Важным показателем для древесного угля выступает однородность массы, так, в общей массе сорта А, фракции 25 и 12 мм должно быть не более 12% суммарно, в то же время головней в составе объема быть вообще не должно. При кустарном производстве древесного угля своими руками свойства определяются по цвету, размерам головней и количеству пыли. Считается, что чем крупнее фракция и насыщеннее его цвет, тем качество его выше. Во многом такой метод оправданный, поскольку косвенно указывает на химический состав топлива, и наличие в нем большого количества углерода. Более глубокий лабораторный химический анализ может показать наличие или отсутствие в его составе серы, фосфора, солей тяжелых металлов и отдельные соединения на основе смол. При лабораторном анализе проверяется и зольность материала. Для топлива высшего качества зольность составляет 2,5-3%, для среднего качества определяется 3,5-4%.
Плотность зависит от марки и типа древесины, из которого он сделан. Вес стандартного объема топлива в 1 куб. метр составляет:
Сам по себе материал очень пористый, если брать отношение объема пор к общему объему вещества, то для березового угля она составит 72%, для елового 80%. Из-за этого удельная плотность древесного угля в зависимости от материала происхождения может быть:
Именно высокая пористость материала и требует при розжиге в мангале и барбекю особой осторожности. Прежде всего перед розжигом нужно обработать угли спиртосодержащей жидкостью, и дать немного времени для того, чтобы она впиталась и проникла как можно глубже в поры.
Еще один показатель топлива – теплоемкость зависит от температуры и влажности материала. Для сухого (с влажностью 7-15%) топлива средняя теплоемкость составляет 0,18 ккал/кг, для абсолютно сухого с влажностью 2-4% теплоемкость составляет 0,2 ккал/кг.
Теплотворная способность, то есть способность выделения тепла составляет при температуре 380-500 градусов около 7500-8170 ккал/кг.
Применение
Сегодня применение древесного угля в быту в основном сводится к трем основным сферам. Прежде всего, нужен уголь для мангала или барбекю, длительный период горения, отсутствие вредных составляющих дыма и равномерный жар позволяют использовать его как топливо.
Вторым важным моментом его использования является очистка воды и воздуха. Зачем нужен древесный уголь в фильтре кухонной вытяжки – все очень просто, он является отличным сорбентом, впитывающим в себя все продукты сгорания, пыль и копоть. Такие фильтры,устанавливаются в вытяжках циркуляционного типа.
Не менее интересное использование его в качестве фильтра для воды, он эффективен на стадии тонкой очистки, когда речь идет о химических реагентах и биологических загрязнителях.
Третий вид использования – это отопление и топливо для домашних мастерских. Высоко ценится топливо у тех, кто занимается гончарным и кузнечным ремеслом. Это просто незаменимый вид топлива для горна и печи для обжига.
Правда, при покупке, нужно обращать внимание на срок годности – чем дольше хранится материал, тем больше впитывает влаги и тем меньше его теплоотдача, при горении он может не выдавать нужной температуры.
Технология процесса производства
Технология изготовления древесного угля с самого зарождения промысла не претерпела больших изменений. Основной технологией того как производят древесный уголь до сих пор остается выжигание в печи. Сегодня выжигательные печи изменили конструкцию, сделав процесс более технологичным. Но принцип того как делать древесный уголь остался прежним – сгорание древесного сырья без доступа кислорода, это главное условие. Технологический процесс состоит из нескольких циклов:
В принципе, этот вариант схож с тем, как делают древесный уголь в домашних условиях. Разница состоит лишь в том, что изготовить древесный уголь в домашней установке можно используя подручные средства, а в промышленных установках каждая фаза строго контролируется. В итоге получается топливо, соответствующие описанию в государственных стандартах.
Выбор сырья
Оптимально подбирать для выжигания деревья твердых пород. Иногда советуют подбирать строго деревья одной породы. В таком случае удастся получить горение при одной температуре, и в результате получается однородный продукт хорошего качества. Однако в процессе работы часто случается так, что в производстве используется сырье разных пород. Это не проблема просто при заполнении вертикальной печи сначала делается закладка из твердых пород, а потом из мягкой древесины.
Сушка древесины
Сушка проводится в камере обжига при температуре 140-160 градусов. Применение более высокой температуры приводит к растрескиванию головней и как результат получение углей мелкой фракции. Сушка проводится в атмосфере дымовых газов и по окончании ее должна получиться древесина с влажностью 4-5%.
Пиролиз
Вторым этапом изготовления древесного угля выступает пиролиз. Этот этап состоит из сухой перегонки, когда для удаления всей оставшейся влаги температура поднимается до 150-300 градусов. По достижении 300-301 градусов начинается процесс экзотермического пиролиза. Древесина начинает изменять цвет, внутренняя температура растет, и в течение некоторого времени она превышает температуру в камере. В этот момент не требуется подача дополнительно тепла, поскольку начинается процесс испарения летучих веществ. По достижении 400 градусов древесина меняет окончательно цвет и становится черной. Очищенная при пиролизе древесина содержит 65-70% углерода.
Прокалка
По истечении некоторого времени, когда реакция начинает сходить на нет, температура начинает падать и возрастает риск самовоспламенения. Для того чтобы не допустить этого при промышленном производстве применяется прокалка – поддержание нужной температуры путем внешнего нагрева. Для этого извне емкость с древесиной дополнительно нагревают, вследствие этого доля нелетучего углерода повышается до 85-90%. Также путем регулирования внешнего нагрева осуществляется снижение температуры до отметки, когда самовозгорание уже невозможно, после этого начинается процесс остывания.
Оборудование для производства древесного угля
Изготавливать топливо в домашних условиях можно при помощи подручных средств и даже в земляной яме. Для промышленного производства используются выжигательные печи ретортного типа. Это могут быть как стационарные, так и мобильные установки. Основным элементом таких установок выступает емкость для выжигания. Пиролизная бочка это самый дорогой элемент установки. Сегодня для производителей предлагается несколько вариантов промышленных установок, в состав которых входит полный набор оборудования для работы.
Как сделать уголь в домашних условиях
Изготовление древесного угля в домашних условиях производится с применением подручных средств. Это наиболее простая технология, правда, не гарантирующая получение высококачественного древесного угля.
Перед тем, как сделать древесный уголь своими руками проводятся подготовительные работы, в число которых обязательно входят мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. Для получения качественного древесного угля подбираются поленья одного вида древесины, они очищаются от коры и рубятся на примерно одинаковые головни.
Перед тем как начать делать древесный уголь своими руками определяется способ выжигания. Наиболее популярные способы получить древесный уголь в домашних условиях это выжигание дерева:
Первые два выполняются на улице, последний осуществляется в два этапа – первый в печке (оптимально, если бы печь была построена на открытом воздухе), а второй на улице.
В яме
Это самый дешевый способ получить древесный уголь в домашних условиях. Для этого в земле отрывается яма глубиной 0,8-1,0 м., диаметром 0,5-0,6 м. На дне делается закладка дров для разведения огня. После того как будет разведен огонь в яму делается закладка сырья. Дрова укладываются доверху. После того как огонь охватит весь объем ямы, и дрова понемногу начнут прогорать, яма закрывается металлическим листом, а сверху насыпается влажная земля, так, чтобы полностью перекрыть доступ кислорода.
Через 12-16 часов после закрытия ямы, осторожно открывается крышка. Примерно через 1-1,5 часа головни можно вынимать. При таком способе получения древесного угля в яме выход готового продукта составляет от 25 до 35% объема заложенных дров.
В бочке
Делать древесный уголь в домашних условиях можно и в бочке. Для этого берется металлическая бочка. Для большого объема потребуется большая 200 литровая бочка, для угля объемом 3-4 кг достаточно и 50 литровой. Для работы желательно выбирать бочку с толстыми стенками, с большой горловиной и по возможности с крышкой, закрываемой на замок. Чтобы получить древесный уголь в бочке технология особо не меняется, единственное, что рекомендуется поставить ее на кирпичи, чтобы после осуществить прогрев.
Бочка заполняется дровами, разжигается и после того как она разгорится, закрывается крышкой. Примерно через 12-18 часов для 200 литровой емкости рекомендуется разжечь огонь под бочкой и прогреть ее в течение 3-4 часов. После прогрева бочку можно оставить остывать.
Снимать крышку нужно осторожно, чтобы не вдохнуть угарный газ. Вынимать материал можно через 4-6 часов. При полной загрузке бочки можно получить до 40-50% объема готового топлива.
В печке
Изготовлять древесный уголь можно и в печке. Процесс состоит из двух этапов. Первый этап — это сжигание дров в печи. Это делается до того момента пока дрова полностью не прогорят. Дальше головни вынимаются из топки печи и перекладываются в ведро или керамическую емкость и закрываются крышкой. Выход при таком способе древесного угля небольшой, всего 2-2,5 кг.
Правила безопасности
Независимо от того каким способом будет происходить выжигание древесного угля необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. Огонь следует разводить вдали от огнеопасных предметов и построек. Место лучше огородить. При работе нужно использовать брезентовые рукавицы и респиратор. Особенно важно аккуратно открывать топку, чтобы не вдохнуть угарный газ и не получить термический ожог.
Маркировка продукции
При промышленном производстве нужно учитывать некоторые моменты. Перед фасовкой материал должен быть охлажден и расфасован (в зависимости от требований заказчика). В упаковочном листе или на самом пакете должна быть указана следующая информация:
Производство древесного угля как бизнес
Рассматривая возможность производства древесного угля как бизнес, следует учитывать, что минимальный объем производства должен составлять 2-2,5 тонны в месяц. Перед началом реализации проекта стоит серьезно разработать бизнес-план и просчитать затраты на производство. В числе оборудования, которое понадобится на начальном этапе, без транспортных средств стоит предусмотреть покупку:
Кроме того, понадобится складские помещения и мини-лаборатория.
Для упаковки рекомендуется использовать мешок по 3 кг и по 6 кг. Для работы на экспорт нужно найти закупщика, который будет закупать продукцию оптом, так можно будет существенно увеличить оборот.
При использовании промышленных образцов пиролизных печей окупаемость бизнеса будет достигнута через 1,5-2 года, и это при ориентации только на внутренний рынок.
Как видно, производство древесного угля имеет все перспективы стать довольно прибыльным бизнесом, даже в домашних условиях. При минимальных затратах, с 1-2 оптовыми покупателями можно иметь устойчивый и постоянный доход, ведь простое кафе за 1 год потребляет от 500 кг до 4 тонн древесного угля.