Технические секреты переработки древесных отходов

Процесс лесозаготовки, деревообработки и вторичного производства связан с образованием отходов древесины. Объемы вторсырья древесного производства соизмеримы с объемами готовой продукции. Дополнительным источником древесных отходов являются лесопарки и зеленые насаждения городов, которые периодически подвергаются санитарной вырубке и чистке. Однако, находит полезное применение не более половины остатков древесины. Ценный природный материал просто сгнивает без попыток утилизации. Поэтому переработка древесных отходов и вторичное использование сырья остаются актуальными.

На заготовительных полигонах остаются без переработки следующие виды сырья:

• корни и пни;
• ветви и сучья;
• мелкая древесная зелень;
• опилки и стружки;
• кора и верхушки.

В лесопильном производстве пятая часть от завезенного материала классифицируется как неделовая древесина или дрова, а часть уходит в опилки. На комбинатах по выпуску мебели, фанеры, шпона доля отходов составляет 35–60% от объема пиломатериала.

Стоит отметить, что древесные остатки являются ценным источником сырья для повторной переработки с целью получения изделий и материалов различного назначения. Их переработка послужит экономии природных ресурсов и решению экологических проблем.

Классификация древесного сырья

Отходы древесины классифицируются по плотности:

• кора и луб;
• мягкие – стружки и опилки, пыль, древесная зелень: хвоя и листья;
• твердые или кусковые – сюда относятся пни, горбыли, корни, ветви деревьев, обрезки.

Обрезки древесины

По способу получения:

• при рубке леса: пни, вершины, ветки, кора, обрезки, дрова;
• при обработке кругляка или первичном лесопилении;
• остатки от производства шпона и фанеры: стружки и опилки, обрезки некондиция, рейки, горбыли, кора;
• вторичные отходы мебельных фабрик: обрезки доски, стружка и опилки.

Способы использования

Отходы деревообработки имеют самое широкое применение, они востребованы во многих отраслях хозяйства:

• строительство;
• древесно-стружечные плиты;
• цементно-стружечные плиты;
• арболит;
• кирпич;
• гипсовые листы;
• мебельные щиты;
• бумажное производство
• бумага и картон;
• источник тепловой энергии;
• топливные брикеты и пеллеты;
• дрова;
• сельское хозяйство;
• компост для повышения уровня плодородия суглинистых почв;
• добавка из опилок в почву парников и теплиц;
• подстилка для животных;
• переработка твердых отходов после вываривания экстракта в кормовую муку, обладающую антибактериальным свойством.

Опилки всех видов востребованы в гидролизном и кирпичном производстве, для обогрева и изготовления листов на гипсовой основе, для получения опилкобетона и органического топлива.

В частных хозяйствах деревянными опилками утепляют чердаки и подвалы. В условиях промышленных предприятий опилки необходимы для фильтрации стоков. Смесь опилок с торфом служит отличным наполнителем биотуалета.

На бумажных комбинатах и в сельском хозяйстве используют древесные отходы. Мелкие и крупные щепки, особенно хвойных пород деревьев, нужны для получения особого строительного материала арболита. Переработанные стружки после специальной обработки закладывают в древесно-стружечные и цементно-стружечные плиты, необходимые в жилищном строительстве.

Способы переработки

Переработка отходов древесины осуществляется по двум основным технологиям:

• химический метод гидролиза – получается в результате скипидар, уксусная кислота, уголь;
• механической – после перемалывания древесины выходит щепа для изготовления строительных плит, гранул и брикетов для отопления.

Перерабатывать древесину начинают с разделения по сортам и породам дерева. Затем сырье разделывают, очищают от участков гнили, обрабатывают паром.

Для очистки от вредных примесей, проникших из почвы либо сточных вод, обрабатывают солевыми растворами.

На следующем этапе материал проходит дробление на машинах с зубчатыми дисками. С целью облегчения процесса и снижения нагрузки на привод, дробилку подвергают парообработке.

Технология переработки и необходимое оборудование выбираются исходя из типа древесных отходов.

Специализированное оборудование для переработки древесных отходов подбирается в зависимости от выбранного способа переработки.

Оборудование для переработки древесины

В любом случае понадобятся:

• пресс-формы;
• шнековый транспортер;
• камера для сушки;
• ручные трамбовки;
• щепорубильный агрегат;
• смесительная станция;
• дровоколы;
• измельчители-шредеры;
• сепараторы;
• брикетировщики;
• газогенератор;
• бункер-накопитель;
• печь для выжигания углей;
• станция управления;
• транспортировщики.

Получение древесного угля

Эффективно утилизировать древесные отходы следует с помощью изготовления древесного угля. Древесный уголь используется в качестве второстепенного компонента в металлургическом и химическом производстве.

В строительных технологиях его используют для теплоизоляции. Как продукт перепроизводства служит добавкой в кормовую смесь для скота и птицы.

Характеризуется древесный уголь высокой теплотворностью и отсутствием токсичности, он полностью состоит из углерода. В процессе горения не выделяет ядовитых веществ, а также он пригоден для приготовления пищи.

Переработка на органическое топливо

В европейских странах обеспокоены вопросами экологии и стараются максимально снизить нагрузку на окружающую среду. Одним из способов служит развитие зеленых технологий и применение экологичного топлива на органической основе. Отработка лесопильной и деревообрабатывающей промышленности успешно используется после переработки как топливо.

Дешевые виды органического топлива, полученные из перемолотых древесных отходов:

Брикеты

Изготавливаются из остатков деревообработки. Могут поддерживать горение в течение 8 часов благодаря высокой плотности. При минимальном выделении угарного газа обеспечивают стойкое тепло.

Пеллеты

Топливный материал в форме гранул с высокой теплотворностью.

Производство дешевых энергоносителей – это решение вопроса утилизации отходов лесопиления, защита природной среды и получение альтернативного вида энергии.

Изготовление топливных брикетов

Одним из перспективных направлений по переработке отходов деревообработки является изготовление топливных брикетов. Популярность твердотопливных котлов растет, потому что они экономичны и эффективны. А теплотворная способность брикетов сравнима с каменным углем.

Количество выделенного тепла при сгорании угля составляет 22 МДж на килограмм, а древесных брикетов – 19. К примеру, теплотворная способность дров 10 МДж/кг. Экологический материал для отопления отличается низкой зольностью, а исходным сырьем служит щепа.

По причине постоянного роста цен на природный газ, потребность в альтернативных источниках тепла будет увеличиваться.

Для оснащения перерабатывающего производства потребуется:

• складское и транспортное оборудование;
• установка для измельчения вторсырья;
• пресс для формовки;
• упаковочная установка;
• сушильный агрегат.

Производство пеллет

Спрос на пеллеты, используемые в быту и на производстве, удерживается на высоком уровне. Продолжительность горения и теплотворная способность зависят от исходного сырья. В большинстве случаев применяются опилки.

Производственная линия включает:

• дробилки;
• сушильное оборудование;
• охладители;
• грануляторы;
• упаковочные машины.

Производство щепы

Прогрессивная технология переработки твердых отходов – это получение щепы. Щепа необходима как технологическое сырье для других производств и топлива. В соответствии с назначением ее разделяют на технологическую щепу и топливную.

Из практических наблюдений стало понятно, что активное горение в топке наблюдается после закладки дробленого материала размером 25–100 мм. Использование крупных древесных остатков не дает эффективного сжигания, потому что не формируется плотный слой.

Измельчение вторсырья происходит на рубительных машинах.

Барабанно-рубительная машина

Их конструкция отличается для различных видов и размеров перерабатываемых остатков и требований по качеству готовой щепы.

Машины встраиваются в технологическую линию. С учетом индивидуальных особенностей производства они выпускаются с горизонтальным и наклонным расположением загрузочного патрона, верхним, нижним и боковым отводом щепы, левого и правого исполнения. Это позволяет создать наилучшие условия работы и повысить производительность.

Размеры древесных отходов влияют на расположение патрона и величину его проходного сечения. План переработки и применяемая технология определяют выбор машины по производительности.

Вторым не менее важным механизмом при переработке в щепу является сортировка гирационного типа. Особенность ее конструкции в том, что короб с несколькими ситами совершает круговое движение в горизонтальной плоскости.

Во время переработки отходов лесопиления на современных установках, основное производство получает огромное количество дополнительного сырья. Благодаря своевременной утилизации отходов древесины, улучшается экологическая ситуация региона, где расположено производство. Поэтому вопрос утилизации древесных отходов поставлен на административном уровне любого края.

Видео: Производство переработка древесины