Механический способ переработки древесных отходов

Рациональное использование древесных отходов

Дерево было и остается одним из наиболее востребованных материалов, используемых человеком.

Трудно найти сферу деятельности, где не было бы места изделиям из него. В ходе деревообработки непременно образуются отходы, которые необходимо переработать или утилизировать.

Профессиональная переработка отходов древесины – прибыльный бизнес, который позволяет позаботиться об экологии и неплохо на этом заработать.

Виды отходов древесины

Современные технологии позволяют по максимуму использовать древесину, тем не менее без отходов обойтись просто невозможно. Они появляются на каждом этапе работы, начиная с вырубки леса и его разделки и заканчивая завершающей стадией обработки готового изделия. Основные отходы деревопереработки:

• листья или хвоя;
• кора дерева;
• пни с корневищем;
• опилки разных фракций;
• щепа и стружка.

Листву и мелкие ветви, оставшиеся после валки леса, часто оставляют гнить на земле, что является далеко не лучшим решением. Гниющая древесина – рассадник вредителей леса. В некоторых случаях подобные отходы сжигают, но это неэффективный способ утилизации. Горящая неочищенная древесина загрязняет атмосферу, а в случае жаркой ветреной погоды небольшой костер может стать причиной полномасштабного лесного пожара.

Гораздо более рациональным видится переработка отходов, в процессе которой из отбраковки можно получить ряд полезных материалов. Перечень того, что можно изготовить из остатков древесины, обширен, это различные виды топлива, плиты, химические вещества и, конечно же, обычная бумага.

Химическая переработка

Воздействуя на отходы древесины различными химическими соединениями, можно выделить вещества, входящие в его состав, и получить массу ценных промышленных материалов. Собственно, в этом и заключается химическая переработка древесины. Используя данный метод, можно изготовить различную продукцию, на этом базируется ряд технологических процессов:

• целлюлозно-бумажная промышленность;
• гидролиз древесины;
• перегонка методом пиролиза;
• производство канифоли и скипидара.

Химической переработкой древесины занимаются специализированные комбинаты, использующие сложное оборудование и технологии. Результатом же переработки является ряд самых различных материалов, начиная с бумаги и картона и заканчивая уксусной кислотой и сложными белковыми соединениями.

Особо стоит отметить производство бумаги. Целлюлоза – важнейшее, что может дать дерево человечеству. Бумага используется везде: это тетрадки для школьников, книги для любителей чтения, кроме всего прочего, бумага – самый надежный носитель информации. Использование в процессе производства этого полезного во всех отношениях продукта отходов древесины позволяет существенно экономить и рационально использовать лес.

Механические способы переработки

Гораздо более простой, но не менее полезной является механическая переработка. Метод заключается в том, что отходы измельчают, используя специальное оборудование. Переработку древесины в щепу считают самым простым и полезным способом превратить обрезки дерева в новый строительный материал, подготовить для транспортировки или последующей химической обработки.

Измельчение древесины не требует сложных технологий и может быть реализовано на даче или на приусадебном участке. В зависимости от объема работы это может быть утилизация обрезков, оставшихся от расчистки сада, или прибыльный бизнес. В любом случае до начала работы надо обзавестись измельчителем.

Существуют различные устройства для измельчения древесины. Они имеют свои конструктивные особенности, отличаются мощностью, производительностью, допустимыми параметрами отходов. Можно купить устройство с желаемыми характеристиками или сделать своими руками.

Виды измельчителей

Задача данного типа устройств – измельчение веток, горбыля, обрезков, древесины с серьезными дефектами для получения щепы заданного размера. Существуют устройства с горизонтальной и наклонной загрузкой. Исходя из конструктивных особенностей, можно выделить барабанные устройства, ножевые, дисковые, роторные.

Большинство моделей предназначено для стационарного использования, некоторые же (мобильные) могут использоваться непосредственно на участке вырубки леса.

Молотковые дробилки

Рабочий инструмент дробилки – несколько молотков, подвижно закрепленных на вращающемся диске. Дробилка измельчает путем нанесения серии ударов по материалу, подлежащему переработке. Благодаря энергии вращения тяжелых молотков удается разбивать не только отходы пилорамы, но и цельные стволы. Некоторые модели могут измельчить бревно толщиной до полуметра и более.

Использование молотковой дробилки в домашнем хозяйстве является оправданным благодаря таким достоинствам, как универсальность, неприхотливость и простота обслуживания, высокая мощность, полное отсутствие отходов.

Стоит также отметить высокое качество получаемой на выходе щепы, она может использоваться в любых технологических процессах без дополнительной обработки.

Ножевые дробилки (шредеры)

Шредер измельчает дерево вращающимися ножами, что позволяет получить на выходе щепу с точно заданными геометрическими параметрами. Данное устройство может работать не только с чистой древесиной, но и измельчать отходы строительства, в том числе изобилующие металлическими крепежными элементами. Различают вертикальный и горизонтальный тип шредера.

Шредер для того или иного производства выбирают исходя из перечня выполняемых им работ, объема отходов, которые необходимо переработать.

Изготовление топливных брикетов

Дерево хорошо горит, потому многие используют отходы древесины для изготовления топливных элементов. Отличные результаты дает брикетирование – прессовка опилок, щепы, веток в брикеты стандартного размера. Такое горючее идеально подходит для бытовых и промышленных твердотопливных котлов с автоматизированной подачей топлива.

Конечно, изготовить брикет с помощью одного только пресса в принципе невозможно. Брикет попросту развалится. Для соединения щепы в единое целое используют смолы или вяжущие компоненты из нефтепродуктов. Стоит также отметить, что зола, полученная в результате сгорания подобного топлива, сама по себе является продуктом переработки древесины. Это отличное удобрение.

Помимо брикетов, как правило, имеющих форму правильного параллелепипеда, многие модели котлов используют топливо мелкой фракции – гранулы. Они изготавливаются подобным способом. Основное достоинство гранул – регулируя подачу в топку, можно точно контролировать температуру котла.

Строительные материалы из отходов деревопереработки

Во все времена дерево рассматривалось как строительный материал, потому и неудивительно, что щепу и опилки используют для создания плит с разными характеристиками прочности. На современной стройке трудно обойтись без ОСП – ориентированно-стружечных плит. Они являют собой многослойный материал из клееной щепы. Характеризуются высокой прочностью и долговечностью. Для их изготовления используется крупная тонкая щепа, каждый слой которой укладывают перпендикулярно предыдущему.

Мелкие опилки используют для изготовления ДВП – древесно-волокнистой плиты. Подобное изделие незаменимо не только в строительстве, но и в мебельном производстве. Для тех же целей применяют ДСП – древесно-стружечную плиту. Она характеризуется высокой прочностью и простотой обработки.

Производство древесного угля

Пожалуй, лучшим способом утилизации древесных отходов является изготовление древесного угля. В результате пиролиза (сгорания в атмосфере без кислорода) можно создать топливо с достаточно высоким коэффициентом теплоотдачи. В первую очередь уголь используют в бытовых и промышленных котлах, но этим сфера его применения не ограничивается. Уголь применяют в медицине и в металлургической промышленности.

Выделяют три класса древесного угля.

А – изготавливается из веток и твердых отходов лиственных деревьев.

В – создается путем смешивания твердых и мягких отходов.

С – смесь твердых, мягких и хвойных пород.

Подготовленные отходы загружают в печи, в которых при температуре около 450 градусов происходит процесс пиролиза. В результате обработки древесина разделяется на три фракции: газ, жидкость и твердый остаток – древесный уголь.

Особенностью процесса пиролиза является тот факт, что каждая полученная фракция проходит дополнительную обработку и используется для тех или иных целей. Твердый уголь стабилизируется, охлаждается и расфасовывается в мешки и пакеты. Жидкий остаток сливают, он проходит несколько степеней переработки, благодаря чему получают метиловый спирт, альдегиды, уксусную кислоту. Не пропадает и газ, выделенный в процессе пиролиза. Химически это смесь различных горючих газов, в основном метана, в которой присутствуют примеси окисла углерода. Газ очищают и используют повторно для разогрева следующей порции отходов или для отопления помещений.

Переработка отходов древесины как бизнес

Деревообработка была и остается одной из наиболее востребованных отраслей хозяйственной деятельности человека. Большие объемы лесозаготовки гарантируют большое количество отходов, что позволяет взглянуть на глубокую переработку древесины не просто как на фактор заботы об окружающей среде, а как на хороший бизнес.

Переработка отходов – прибыльное и полезное дело. Этот бизнес актуален, как никакой другой, отличается низким уровнем конкуренции, гарантирует легкий поиск каналов сбыта.

Осилить переработку отходов сможет не только крупное производственное предприятие, это под силу и мелкому бизнесу. Доступность материала, широкий выбор направлений, простота сбыта готовой продукции – все это делает переработку древесины привлекательным делом. Все зависит от возможностей и желания. Можно производить топливные брикеты, уголь или плиты на древесной основе, а можно начать с малого – с простого измельчения отходов. Это не потребует больших капиталовложений, на подобную продукцию всегда найдется покупатель.

Источник

Методы утилизации древесных отходов и древесины, необходимое оборудование

Древесина веками применялась и продолжает использоваться человечеством.

Жилищные постройки, инструменты и прочий инвентарь — лишь малая часть изделий, которые изготавливаются после переработки древесины.

Также не стоит забывать об угле — главном компоненте для выработки электроэнергии на ТЭС.

По ценности, этот ресурс занимает лидирующие места, а значит, рациональное использование не только древесного сырья, но и его остатков — задача каждого предприятия.

Зачем утилизировать древесные отходы

В современную эру технологий и обилия разновидностей пластика, использование ресурсов леса всё еще продолжается в значимых масштабах.

В процессе производства значительная часть данного ресурса становится отходами (на лесопилках треть деревьев остаются в виде опилок, которые относятся к отработке).

Опилки, стружка, щепа, горбыль и прочий мусор после утилизации способны заменить собой продукцию деревообрабатывающей промышленности. Это говорит о важности утилизации мусора, которая приведет к сохранению лесов.

Деревянные изделия, которые выработали свой ресурс (сломанная мебель и т.д.), также подлежат переработке. Такой мусор называется деревянными отходами.

Закон об обязательной утилизации древесных отходов

Правительство Российской федерации планировало в прошлом году внести законопроект об обязательной утилизации древесных отходов.

Сейчас этот закон планируется ввести в 2022 году. Его содержание запрещает сжигание отходов лесопильных предприятий. Выбрасывать данный мусор также запрещается.

Таким образом, извлекается вся возможная выгода из отходов древесных ресурсов, а негативное воздействие на экосистему значительно уменьшается. У руководства предприятий деревообработки есть три года, для налаживания рациональной системы утилизации отходов.

Методы утилизации древесных отходов

Переработка древесины без возникновения отработок невозможна. Наиболее экономные предприятия теряют от 20% древесного сырья в отходах.

Полная обработка лесных ресурсов позволяет получить продукты переработки древесины, которые разнятся в зависимости от методов утилизации.

Пиролиз

Пиролиз древесины позволяет получить не только древесный уголь, но и жидкие, газообразные остатки. На первой стадии отходы разделяются на отдельные части и сушатся.

Затем происходит сам пиролиз, в ходе которого мусор разлагается без доступа воздуха при температуре в 400+ °С. Затем уголь охлаждается, а возникшие пары подвергаются конденсации.

В процессе пиролиза древесины участвуют лиственные деревья. Помимо угля, из жидкого остатка получают смолу, которая используется для производства уксуса, спирта и другой продукции. Полученный газ (газообразные остатки) — это в большей степени метан и углерод.

Газификация

Газификация позволяет превратить твердое сырье (древесные отходы) в горючий газ. Сгорание осуществляется с ограниченной дозировкой кислорода, которого должно быть достаточно для появления оксидов углерода. Сжигание отходов газификационным методом позволяет получить безвредный источник энергии одновременно с утилизацией мусора.

Установки для газификации функционируют по прямому, либо обращенному принципу. В первом случае газ движется вверх, а поступление воздуха осуществляется внизу под колосниковой решеткой. Во втором случае, газ движется вниз, а воздух поступает сверху.

Гидролиз

Метод гидролиза наравне с пиролизом относится к химической переработке древесины. Процесс довольно специфичен, ведь его принцип заключается в воздействии слабой кислоты на древесные отходы.

В устройстве древесные отходы подвергаются воздействию повышенной температуры, кислоты и давления. В результате дерево разлагается на целлюлозу и гемицеллюлозу — свои основные компоненты. При разложении также образуется раствор углеводов (простых сахаров), в состав которых входит лигнин. В испарителе из лигнина получается фурфурол, метиловый спирт и уксусная/муравьиная кислота в виде паров.

Кислота в оставшемся растворе нейтрализуется известью. Гипсовый шлам и чистые сахаристые вещества — это продукты нейтрализации.

Оборудование для переработки и измельчения древесины

Вариации оборудования для переработки зависят от конкретной направленности перерабатывающего предприятия.

Самым распространенным является механическая переработка древесных отходов, когда мусору придается необходимая форма и вид.

В любом случае перед заключительными этапами утилизации, необходимо произвести измельчение древесины. Данная процедура осуществляется целым рядом устройств и станков с разными характеристиками и номенклатурой подходящего древесного мусора.

Измельчители

Измельчители позволяют перерабатывать дефектное дерево и древесные отходы (ветки, рейки, горбыль и т.д.) в технологическую щепу. Рабочий орган такого устройства может быть роторным, барабанным, либо дисковым.

Сырье можно загружать горизонтально или вертикально, это зависит от типа машины. Аналогичная ситуация и с выгрузкой, она бывает верхней и нижней. Сами механизмы (измельчители) бывают стационарного типа, либо мобильные.

Молотковые дробилки

Данные механизмы предназначаются для разрушения отработанного и дефектного дерева с помощью молотков, которые крепятся на роторе и вращаются на высокой скорости.

Такой комплекс способен работать с древесным мусором любого типа, что делает его универсальным. Стоит отметить и мощность машины, допускается переработка 45+ см сучьев. Также устройство не оставляет после себя побочных продуктов.

Дробильные машины

Данные устройства предназначены для измельчения древесных отходов, а также для их дробления.

Такое оборудование применяется в цехах в виде стационарных установок, но может использоваться и на выезде. Разные модели обладают разными мощностями, что позволяет получать продукт необходимых размеров.

К наиболее дешевым способам утилизации относится обыкновенное сжигание мусора в специальных печах. Метод позволяет пропустить начальные стадии переработки, такие как брикетирование и измельчение.

Полученное в процессе горения тепло можно направить на нагрев воды.

Выгоден ли бизнес по переработке древесных отходов

Отходы из древесины относятся к 5 классу опасности по ФККО. Перерабатывающий бизнес отличается простотой и большой актуальностью.

Дешевая и объемная сырьевая база обеспечивается низким спросом предприятий и бизнесменов на побочные продукты мебельных фабрик и лесопильных предприятий.

Древесными отходами интересуется малое количество людей, чего не скажешь о продуктах переработки такого мусора. Найти потребителей на конечный продукт утилизации не составит труда. Для начала необходимо определится с направлением утилизации, оптимальной будет переработка древесного мусора в брикеты, дрова и уголь. Из опилок можно изготавливать компост, ДСП и прочие материалы. Можно работать как подрядчик, находя заказчиков и составляя акт переработки.

Источник