Отходы.Ру
https://events.vedomosti.ru/events/eco_21?utm_source=waste&utm_medium=banner&utm_campaign=eco_21

Использование древесных отходов

Опубликовано Редактор 05-04-2003 (15965 прочтений)
Отходами производства называются остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, образующиеся в процессе производства основной продукции и утратившие частично или полностью потребительскую стоимость исходного сырья и материалов.

К отходам производства в лесной и деревообрабатывающей промышленности относят кусковые и мягкие отходы лесопиления и деревообработки, мебельного и фанерного производства, шпалопиления, кору и др. К отходам отнесены также сучья ветви, вершины, древесная зелень, пни и корни.

В крупных городах представляют проблему утилизация древесных отходов, образующихся при рубках ухода за деревьями и санитарной рубке в процессе ухода за зелеными насаждениями на улицах, парках, скверах, лесопарках и т.п. – это низкокачественная древесина средней крупности, вершины, сучья, окомлевки хвойных и лиственных пород. Кроме того, проблему представляют также древесные отходы, выделяемые при сортировке ТБО – отходы пиломатериалов при ремонте зданий и помещений, выбывшие из употребления деревянные изделия, тара и мебель.

В настоящее время отсутствуют нормативно-технические документы (ГОСТы и технические условия) по классификации древесных отходов. Попытка классификации отходов по отраслевому принципу была сделана в 80-е годы – были разработаны и утверждены ТУ-13-539-85 «Отходы древесные, технические условия».

Древесные отходы производства представляют собой отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки. Древесные отходы классифицируются по трем основным признакам: виду древесных отходов (породный состав, тип отходов, размер), отраслевой принадлежности и области применения.

Наибольшую ценность у древесных отходов представляют крупнокусковые отходы (длиной более метра) в виде стволов малоценной древесины, реек, горбыля, обрезки пиломатериалов и заготовок, карандаши. Менее ценными являются кусковая мелочь и мягкие древесные отходы, использование которых ограничено.

Общий объем образования древесных отходов производства в Российской Федерации оценивается в 15-20 млн. плотных кубических метров, и объем использования – в 8-13 млн. м 3, главным образом, за счет использования крупных кусковых отходов.

Основными направлениями использования древесных отходов являются:

  1. Щепа технологическая для производства ДВП, ДСП и ЦСП для целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП), гидролизного производства и лесохимической промышленности;
  2. Использование в лесохимическом и гидролизном производстве;
  3. Использование в качестве топлива или для производства топлива;
  4. Для производства арболита и аналогичных изделий из легких бетонов с древесным наполнителем;
  5. Производства тары;
  6. Изготовление изделий народного и производственного потребления.

Структура использования древесных отходов по направлениям использования оценивается следующим образом:

  • Щепа для ЦБП – до 40%;
  • Гидролизная промышленность и лесохимическое производство – до 40%;
  • ДСП - около 10%;
  • ДВП - около 10%.

Производство технологической щепы

Характер требований предъявляемых к технологической щепе, зависит от вида производства, потребляющего щепу. Так щепа для ЦБП должна иметь длину (по волокну 15-25мм и толщину не более 5мм, кроме того поверхность среза щепы должна быть ровной без обмятых кромок и срезанной под углом 30-60 оС. Количество щепы ломанными краями не должно превышать 30%.

  • Щепа для гидролизного производства иметь длину 5-35мм и толщину не более 5мм.
  • Щепа для производства ДВП должна иметь длину 10-35мм и толщину не более 5мм.
  • Щепа для производства ДСП должна иметь длину 5-60мм (в зависимости от вида прессования) и толщину не более 30мм.
  • Влажность щепы для ЦБП, ДСП и ДВП должна быть не менее 40%.

Кроме того, определенные требования предъявляются и к породному составу щепы. При этом в ряде случаев ограничено существенно смешивание щепы хвойных и лиственных пород древесины.

Особенно важно, чтобы щепа не содержала посторонних включений: металла, гнили, песка. Содержание коры строго лимитируется в зависимости от дальнейшего применения щепы. Например, щепа, идущая на варку целлюлозы должна содержать не более 1% коры. Доля коры в щепе для производства ДСП и ДВП не должна превышать соответственно 12 и 15%.

Размеры щепы в зависимости от назначения

Назначение щепы

Размеры щепы, мм

длина

оптимальная длина

толщина не более

Для ЦБП

Для ДВП

Для ДСП

Плоского прессования

Экструзионного прессования

Для гидролизного производства

15-25

10-35

 

20-60

5-40

5-35

18

25

 

40

20

20

5

5

 

30

30

5

Характеристики шепы по направлениям использования

Назначение щепы

Содержание в щепе различных пород древесины

хвойные

лиственные

Состав смеси, %

хвойная часть

лиственная часть

Для ЦБП

Сульфитная варка

Сульфитная варка

Вискозная целлюлоза

Для ДСП

Для ДВП

Для гидролизного производства:

дрожжевого

Спиртового

Фурфурольного

Глюкозного

 

Ель, пихта

Все породы

Ель,пихта

Ель, сосна, кедр, пихта

Все породы

 

Все породы

- « -

Не допускается

Все породы

 

Береза, осина, бук

Все породы

Не допускается

Береза, ольха, липа, бук, осина, тополь, клен

Все породы (для сухого способа производства)

 

Все породы

- « -

- « -

Не допускается

 

Не менее 90

Не более 10

Не допускается

Не допускается

Не менее 70

 

В любом соотношении

Не менее 70

Не допускается

- « -

 

Не менее 10

Не менее 90

Не допускается

Не допускается

Не более 30

 

В любом соотношении

Не более 30

Не допускается

- « -

Технология производства щепы заключается в окорке крупнокусковых отходов( в том числе реек и горбыля при необходимости, раскряжовке, резке длинномерных отходов на более короткие в зависимости от технических возможностей рубильных машин), переработке древесных отходов в щепу на рубильных машинах и сортировке щепы.

При переработке мелкокусковых отходов как правило отсутствует операция окорки отходов и перед рубильной машиной устанавливают магнитный сепаратор для удаления металлических включений.

Оборудование для производства технологической щепы

Основным оборудованием при переработке древесных отходов в щепу являются рубильные машины. Тип рубильной машины зависит от вида перерабатываемого сырья и назначения получаемой продукции. Для переработки круглых лесоматериалов и отходов лесопиления на технологическую щепу для ЦБП применяют отечественные и зарубежные дисковые рубильные машины с плоским и геликоидальным диском. При переработке отходов лесопиления на щепу для производства ДВП, ДСП могут использоваться барабанные дробильные установки ДУ-2. Для получения топливной щепы используют барабанные рубильные машины ДР5 и МРБ-1.

Барабанная рубильная машина BRUKS

Для переработки низкокачественной древесины и отходов в щепу применяют установки УПЩ, производительностью от 5 до 20 тыс.м3 щепы в год.

Производительность выпускаемых в Росси рубильных машин составляет от 3-4 до 40-60 пл. м3 .час.

Для сортировки щепы применяют преимущественно плоские вибрационные или гирационные сортирующие устройства, а также сортировки барабанного типа. Выход некондиционной щепы при переработке отходов достигает 92%.

Лесохимическая переработка отходов древесины

Технология лесохимической переработки древесных отходов заключается в термическом разложении посредством нагревания без присутствия кислорода. Выделяющиеся при этом продукты улавливают и получают из них товарную продукцию, важнейшими из которой являются древесный уголь, горючие газы, уксусная кислота, скипидар, канифоль и др.

Основным аппаратом лесохимической переработки древесины является газогенератор или топка-генератор. Технологический процесс лесохимической переработки древесины включает следующие стадии: сушка щепы, термическую обработку(разложение), очистка газовой смеси(улавливание смол и уксусной кислоты), переработка смолы с получением товарных продуктов, получение порошка ацетата кальция.

Термическое разложение протекает при достаточно высоки температурах (1000-1700 град С ). Отделение уксусной кислоты достигается орошением слабокислым раствором ацетата кальция. Полученная кислая вода нейтрализуется известковым молоком. Нейтральный раствор упаривается и сушится в сушилке в результате получается товарный продукт ацетат кальция.

Смолы поступают на дальнейшую переработку, в результате которой получается ряд товарных продуктов, таки как скипидар; канифоль; антиокислитель; анитиполимеризатор; флотомасло; фенолы лесохимические и др.

Гидролиз древесных отходов

Гидролизом древесины называют процесс взаимодействия полисахаридов с водой в присутствии катализаторов, в результате которого полисахариды распадаются на моносахариды.

Количество полисахаридов (гексозаны и пентозаны) в отходах растительного происхождения колеблется от 55% до 75%.

Гидролиз древесины является биохимическим процессом и основан на использовании микроорганизмов (дрожжей, дрожжеподобных грибков), которые в результате своей деятельности превращают моносахариды в различные ценные продукты.

Материалы для биотехнологического производства этанола

Большое влияние на скорость процесса гидролиза оказывает степень измельчения древесины. Чем меньше размер частиц, тем глубже и быстрее идет гидролиз. Наиболее пригодны для гидролиза отходы древесины в виде опилок.

На гидролизно-спиртовых заводах древесные отходы сбраживают на этиловый спирт, при этом получают кормовые дрожжи, гликозид и фурфурол. В качестве основного сырья на фурфурольных заводах используют лиственную древесину.

Значительный интерес представляют схемы комплексной химической переработке древесного сырья, в котором совмещены процессы целлюлозного и гидролизного производств. Наиболее распространенным вариантом является производство сульфитной целлюлозы из еловой, буковой осиновой или березовой древесины. Получаемый сульфитный щелок от варки целлюлозы после нейтрализации сернистой кислоты подвергают биохимической переработке с получением спирта и кормовых дрожжей.

При гидролизном производстве на получение 1 дкл спирта расходуется:

  • серной кислоты – 45 кг;
  • извести негашеной 85% -ной – 4,3%;
  • воды - 3,6 м 3;
  • электроэнергии – 4,2 Квт.час;
  • пара – 0,17- 0,26 Мкал.
Из 1т древесины можно получить 200-235 кг кормовых дрожжей.

Строительные материалы из древесных отходов

Одним из направлений использования древесных отходов является производство строительных материалов. Наибольшее распространение получили производство щитового паркета, реечные щиты и торцевые щиты.

Щитовой паркет, изготавливаемый из отходов лесопиления, состоит из нижнего щита(основания) и верхнего покрытия, наклеенного на основание. Щит изготавливают из древесины хвойных пород, а покрытие – из твердолиственной древесины. Отходы лесопиления высушивают, раскраивают на заготовки по длине и ширине. Из заготовок формируют щит, склеивая их между собой. Затем на верхнюю часть щита наклеивают фризы(паркет и выдерживают в гидравлическом прессе. Далее обрабатывают края щита, шпаклюют и шлифуют лицевую сторону, выбирают паз по краю щита.

Реечные щиты изготавливают из березовых реек. Технологический процесс заключается в резке кусковых отходов на заготовки в виде реек, выбирают паз и гребень. Готовые рейки укладывают в форму, где собирают щиты. Просверливают в рейках два сквозных отверстия, в которые забивают качели или шпонки. Затем щит просверливают по толщине и с двух торцов щита выбирают четверти для лучшей стыковки. Другой разновидностью реечных щитов является щит состоящий из двух слоев шпона, между которыми располагают ряд реек, калиброванных по толщине.

Гаев Ф.Ф.
НИЦПУРО

Если вы обнаружили ошибки или у вас есть замечания, сообщите нам.
  Печать

Рейтинг 2.81/5
Рейтинг: 2.8/5 (88 голосов)