Использование отходов древесины

Содержание

Введение

Проблема полного использования отходов лесопиления и деревообработки в качестве вторичного сырья приобретает важнейшее народнохозяйственное значение.

При распиловке круглого леса на пиломатериалы и раскрое досок на заготовки получается значительное количество отходов в виде реек, коротких обрезков, узких и короткомерных пиломатериалов, которые не находят применения в строительстве. Выход деталей из досок колеблется от 40 до 60% от их объема или от 25 до 35% от объема бревен.

При переработке древесины на пиломатериалы выход продукции в среднем определяется в 65%, а 35% составляют отходы в виде горбыля (14%), опилок (12%), срезок и мелочи (9%).

1.      Образование отходов древесины

Отходы - это та часть сырья, которая отделяется в процессе обработки как не соответствующая техническим условиям на изготовляемую заготовку, деталь или изделие. Отходы могут быть использованы в качестве основного сырья при изготовлении продукции другого вида или размера. Таким образом, используемые отходы представляют собой вторичное сырье или материал.

Отходы деревообработки образуются в результате механической обработки и химической переработки древесины. К первому виду относятся отходы лесопиления при получении деловой древесины, мебельного и фанерного производства, производства шпал, деревянных конструкций и изделий, товаров народного потребления; ко второму — отходы гидролизного и целлюлозно-бумажного производств (гидролизный и щелочной лигнин, древесная смола и др.).

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что древесные отходы в виде обрезков, сучьев, щепы, коры, опилок, стружек — дешевое сырье для производства многих строительных материалов и изделий, так называемых новых побочных продуктов.

Побочные продукты могут использоваться в готовом виде и после переработки. В результате появляется вторичный продукт, получаемый из отходов и побочных продуктов основного производства. К таким продуктам можно отнести древесноволокнистые плиты и древесностружечные плиты, различные плитные утеплители на основе гидролизного лигнина, используемые в промышленном и гражданском строительстве для междуэтажных и чердачных перекрытий, а также холодильных камер.

При дальнейшей переработке пиломатериалов на строительные детали (оконные и дверные блоки и др.), на мебель и другие нужды народного хозяйства в свою очередь получается до 40% отходов в виде опилок, стружки и срезок.

Незначительное количество опилок используется при производстве кирпича и гипсоопилочных плит. Остальная масса отходов лесопиления и деревообработки   сжигается   в   виде топлива или   же  вывозится в отвал.

Причинами плохого использования древесных отходов в настоящее время являются: отсутствие окорки перед распиловкой, рассредоточенность мелких лесопильно-деревообрабатывающих заводов, отдаленность источников отходов от предприятий целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности – возможных потребителей товарной щепы, а также отсталость техники по химической переработке древесных отходов.

Экономические и социальные прогнозы как по отдельным странам, включая наиболее развитые в экономическом отношении, так и по планете в целом предполагают дальнейший рост объемов потребления древесины. Однако во многих странах лесные сырьевые ресурсы весьма ограничены, объем заготовок держится практически на одном и том же уровне и даже немного снижается.

На предприятиях деревообрабатывающей промышленности ежегодно образуется значительное количество отходов. Часть из них возвращается в технологический процесс, часть используется в качестве топлива, небольшое количество, около 25%, применяется в различных отраслях промышленности, а остальное поступает в отвалы. В этих условиях рациональное использование древесных отходов приобретает самое актуальное значение.

Существующая технология переработки древесных отходов предусматривает использование опилок на производство стеновых и теплоизоляционных строительных материалов на цементном, известковом, гипсовом и других вяжущих: опилобетон, термолит и др. В значительных объемах опилки можно применять при изготовлении перегородочных и отделочных гипсовых плит, а также как наполнитель, способствующий лучшему обжигу в кирпичной промышленности. Стружки, получаемые на деревообрабатывающих станках, являются хорошим сырьем для производства древесностружечных плит.

Мелкие кусковые отходы и срезки путем дробления перерабатываются на щепу и стружку для изготовления древесностружечных плит, а также для нужд целлюлозно-бумажной промышленности.

Проблема комплексности использования древесины — это прежде всего вопросы организации и эффективной переработки низкосортного сырья, что непосредственно затрагивает развитие и преобразование традиционных форм употребления кондиционной древесины. Объемы и размещение, технология и организация переработки последней должны осуществляться таким образом, чтобы создавались оптимальные условия для использования отходов.

2. Использование кусковых отходов в продукции столярно-механических производств

В столярно-механических производствах древесные отходы применяются в основной продукции данного предприятия без обработки или с минимальной обработкой. Длинномерные кусковые отходы используются для изготовления реечных щитов, серединок столярных плит и пустотелых щитов, а также для изготовления панельных домов. Мелкие кусковые отходы применяются для наборки среднего слоя в переклееных щитах. Отходы шпона, фанеры и древесноволокнистых плит идут на серединки пустотелых щитов. Короткомерные кусковые отходы (дощечки, рейки, бруски) применяются для изготовления щитов настила чистых полов, а рейки - для нижнего основания паркетных досок.

Сращивание короткомерных кусковых отходов увеличивает полезный выход на 4-7%. Минимальная длина отрезка, сращиваемого по длине в производстве строительных деталей, составляет 250 мм, а минимальная ширина неполномерного по ширине отрезка в производстве тарных изделий - 20 мм. Стружка и опилки применяются в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит.

На изготовление товаров народного потребления можно использовать до 20% кусковых отходов, получаемых при раскрое пиломатериалов и обработке заготовок до габаритных размеров, 50% кусковых отходов - при раскрое листовых материалов и 70% бракованных изделий, склеивая или сращивая короткомерные кусковые отходы.

Длинные и короткие куски древесины почти повсеместно используются в качестве сырья при изготовлении товарной продукции в столярно-механических цехах основных деревообрабатывающих производств. Описание технологии их обработки излагается в соответствующей специальной литературе.

3. Отходы как топливо и их энергохимическое использование

В промышленности скапливается большое количество первичных и вторичных отходов. Даже при высокой степени использования отходов всегда остается ощутимое количество некондиционных отходов, которые могут быть употреблены только на топливо. Следовательно, даже при использовании высококалорийных видов топлива (газа, мазута) в заводских топках вопрос об использовании древесных отходов на топливо не снимается с повестки дня.

В себестоимости продуктов деревообрабатывающей промышленности доля затрат на топливо весьма значительна, поэтому эффективное, технически совершенное сжигание отходов является одним из путей сбережения народнохозяйственных средств в этой промышленности.

Наиболее целесообразно создавать такие топочные устройства, которые допускали бы использование древесного топлива совместно с высококалорийными видами, т.е. с газом, нефтью, углем.

Принцип энергохимического использования древесных отходов заключается в том, чтобы путем совмещенного с газификацией неполного их сжигания в генераторном процессе получать из древесины химические продукты и горючий газ для последующего использования в качестве топлива.

Наиболее отработанными в промышленных и полупромышленных условиях являются энергохимические установки ЦКТИ, основанные на использовании скоростной топки системы В.В. Померанцева. Выход смол составляет 60-150 г/кг, выход кислот 16-35 г/кг и выход газов 0,45-0,7 м3/кг абсолютно сухого топлива. Низшая теплота сгорания этого газа составляет 1600-1800 ккал/м3.

Для использования в качестве топлива кусковые древесные отходы должны быть переработаны в топливную щепу, причем длина щепы не должна превышать 50 мм.

Химическая переработка сырья, по сравнению с широко распространенной механической, отличается большей эффективностью, так как для ее продукции характерны многообразные потребительские свойства, а следовательно, и большая потребительская стоимость. Кроме того, такая переработка отличается сравнительно невысокой требовательностью к сырью, что позволяет фактически увеличить объем лесосырьевых ресурсов за счет промышленного использования низкосортной древесины и отходов. Ускорение развития химического и химико-механического производства позволит в значительной мере улучшить структуру потребления древесины.

4. Использование кусковых отходов в продукции столярно-механических производств

В столярно-механических производствах древесные отходы применяются в основной продукции данного предприятия без обработки или с минимальной обработкой. Длинномерные кусковые отходы используются для изготовления реечных щитов, серединок столярных плит и пустотелых щитов, а также для изготовления панельных домов. Мелкие кусковые отходы применяются для наборки среднего слоя в переклееных щитах. Отходы шпона, фанеры и древесноволокнистых плит идут на серединки пустотелых щитов. Короткомерные кусковые отходы (дощечки, рейки, бруски) применяются для изготовления щитов настила чистых полов, а рейки - для нижнего основания паркетных досок.

Сращивание короткомерных кусковых отходов увеличивает полезный выход на 4-7%. Минимальная длина отрезка, сращиваемого по длине в производстве строительных деталей, составляет 250 мм, а минимальная ширина неполномерного по ширине отрезка в производстве тарных изделий - 20 мм. Стружка и опилки применяются в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит.

На изготовление товаров народного потребления можно использовать до 20% кусковых отходов, получаемых при раскрое пиломатериалов и обработке заготовок до габаритных размеров, 50% кусковых отходов - при раскрое листовых материалов и 70% бракованных изделий, склеивая или сращивая короткомерные кусковые отходы.

Длинные и короткие куски древесины почти повсеместно используются в качестве сырья при изготовлении товарной продукции в столярно-механических цехах основных деревообрабатывающих производств. Описание технологии их обработки излагается в соответствующей специальной литературе.

5. Использование щепы и сыпучих отходов в специальных производствах

Щепа технологическая. Щепа технологическая используется в качестве сырья для производства сульфитной и сульфатной целлюлозы, полуфабриката тарного картона, древесноволокнистых и древесностружечных плит, гидролизного спирта и кормовых дрожжей.