Переработка пиломатериалов

Переработка отходов древесины как бизнес

В нашей стране переработка древесных отходов, в принципе, всегда считалась выгодным занятием. Однако эта ниша рынка ой как не заполнена. Учитывая все известные способы переработки: коры, щеп, опилок и прочих остатков древесины, в России используется всего 50 % этого материалов, а в некоторых регионах Сибири эксплуатация древесного вторсырья достигает только 35-процентной отметки. Переработка отходов древесины как бизнес перспективное начинание, поскольку отходы лесопиления, деревообработки и лесосечения пока не используются даже наполовину. А значит, исходного материала огромное количество.

Области использования древесных отходов

Применение древесных отходов имеет широкую сферу, они используются для создания:

• гипсовых листов,
• кирпича,
• древесно-стружечные и стружечно-цементные плиты,
• также они включены в производственную цепочку на гидролизных заводах.

В последнее время активно набирает популярность создание древесных топливных брикетов, применяемых для обогрева помещений. Кроме того, переработка опилок как бизнес, широко применима в сфере производства картона и бумаги на целлюлозно-бумажных фабриках.

Общие требования к обработке отходов

Перед процессом обработки отходов их сортируют по породам древесины, подвергают разделке, гидротермической обработке и устранению гнилых фрагментов. Механическое дробление выполняется с использованием специальных машин, имеющих зубчатые диски. Для облегчения процесса измельчения и снижения нагрузки на привод, твердые породы деревьев подвергают обработке паром.

Обратите внимание! Переработка отходов древесины как бизнес должна обязательно включать устранение вредных компонентов из древесины, для этого необходимо продумать процесс обработки стружки растворами солей.

В зависимости от сферы производственной переработки отходов, перечень требуемого оборудования может изменяться, но в данный список включены все основные механические узлы и машины, без которых переработка опилок как бизнес не может существовать:

• пресс формы,
• сушильная камера,
• газогенератор,
• дровокольные узлы,
• щепорубильный агрегат,
• смесительная станция,
• шнековый транспортер переработанного сырья,
• углевыжигательные высокотемпературные печи,
• пульт управления,
• накопительный бункер.

Определение ориентации ведения бизнеса: брикетирование

Как уже упоминалось выше, переработанные древесные отходы применимы во многих сферах промышленности, но проанализировав топливный рынок, можно сделать вывод, что древесные брикеты пользуются хорошим спросом и принесут больше прибыли, чем другие методы реализации такого вторсырья. Брикеты имеют теплотворность, приближенную к угольной:

Пути переработки древесных отходов

Переработка древесных отходов – это рациональное решение любого производства, связанного с древесными материалами. Таким образом предприятие может преобразовать свои расходы и убытки в получение дополнительной прибыли.

В целом по России, при существующих способах переработки древесных отходов, полезно используется около половины, а в сибирском регионе 1/3 часть биомассы дерева. Основные потери приходятся на лесосечные отходы (древесную зелень), отходы деревообработки (кору), отходы лесопиления (опилки и стружки). Прирост древесных отходов в стране чрезвычайно велик, только масса древесной зелени древостоев оценивается в 3 млрд. т (30 млн. т экономически доступны).

Классификация древесных отходов.

1. Древесина, собранная после вырубки лесонасаждений, непригодная для применения в промышленности в качестве сырья.
2. Остатки древесины, полученные после лесозаготовительного производства (корневища, щепа, ветки и т. п.).
3. Отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепа, «горбыль»).
4. Строительные отходы, старые деревянные изделия и детали.

Технологии переработки древесных отходов имеют две основные группы:

1. Химические. Переработка отходов древесины заключается в процессе воздействия различными химическими соединениями. В качестве сырья широко используются отходы лиственных пород дерева. Эти процессы довольно сложные и проходят только под руководством высококвалифицированных специалистов.

Химической обработкой занимаются такие основные производства:

• Целлюлозно-бумажное, которое занимается изготовлением бумаги и картона,
• Гидролиз – процесс воздействия на древесину слабыми кислотами. Основное оборудование для переработки древесных отходов в промышленном производстве для этого процесса — специальные автоклавы, в которые помещаются исходный материал, серная кислота и пар. При создании определенных условий (температура, давление) происходит разложение целлюлозы и гемицеллюлозы, которые и являются основными составляющими древесины. Твердая часть древесины (отход производства) отделяется от раствора, который тем временам направляется в испаритель, где из него выделяются пары муравьиной и уксусной кислот, метилового спирта и фурфурол. После этого в остатки раствора добавляется гашеная известь для нейтрализации серной кислоты. И в итоге происходит утилизация древесных отходов, образуется гипсовый шлам и очищенные сахарные вещества, из которых после брожения выделяют этиловый спирт.
• Пиролиз – процесс разложения древесины в безвоздушном пространстве, когда она нагревается до температуры 450 градусов. Конечные результаты пиролиза: жидкие, газообразные вещества и древесный уголь.

Этапы технологии пиролиза:

• разбивка сырья на части,
• сушка древесины,
• непосредственно процесс пиролиза,
• охлаждение и стабилизация угольной массы во избежание ее дальнейшего воспламенения,
• конденсация паров летучих соединений, которые образовались в процессе пиролиза.

2. Механические. Принципом таких методов переработки является изменение размера и объема древесины с помощью различного оборудования. Основные методы: резание, пиление, лущение, фрезерование, строгание. Оборудование для механической переработки древесных отходов выбирается в зависимости от объемов производства, исходного материала и желаемого конечного продукта.

В каждых направлениях производствах разного объема применяются следующее оборудование для переработки древесины:

Шредеры промышленные (шредер для древесины). Универсален в плане допустимого исходного материала, которым могут выступать короткомерные стволы, доски, отходы фанеры. деревянные ящики, паллеты даже с наличием гвоздей и других железных деталей. Способны измельчать отходы до минимальной фракции 15 мм, которые потом можно использовать для последующей переработки как топливную и технологическую щепу.

• Большой накопительный бункер, загрузка в который может выполняться вручную и с помощью специального ковша,
• Высокая производительность, которая у разных моделей колеблется от 100 кг/час до 5000 кг/час. Уровень производительности напрямую связан перерабатывающим материалом, формой отходов и размером фильтрующей сетки.
• Автоматическая система от перезагрузки,
• Низкий уровень износа ножей,
• Низкий уровень шума, пыли,
• Невысокие эксплуатационные затраты.

Тихоходный измельчитель древесных отходов. С его помощью измельчают древесину до фракции 8–10 мм. Сочетает в себе новые технические решения, хорошую производительность и долговечность в эксплуатации.

Брикетированный пресс. Оборудование для переработки древесины обладает широким функционалом, но нацелен пресс на изготовление древесных брикетов без связующих материалов. Эти брикеты используются для топок и каминов. Комплексная линия брикетирования состоит из нескольких элементов: шнековая подача, сито, сушильная камера, шнековая подача в брикетер, брикетирующий пресс, дробилка отходов.

Основные технологические этапы линии брикетирования:

• Измельченные древесные отходы насыпаются под крышу,
• Сырой материал попадает в ротационный сортировщик с ленточного транспортера, а после перемещаются в приемочный бункер барабанной сушилки,
• Часть исходного материала попадает на приемный транспортер отопительного котла,
• Высушенный материал поступает в бункер брикетирующего пресса,
• Готовые брикеты по трубопроводу поступают на участок упаковки,
• Упаковочный полуавтомат складывает брикеты в пакеты.

Древесные брикеты пользуются широким спросом по причинам: высокая теплоемкость, небольшое количество пепла, экономия пространства при хранении, универсальность для использования в котлах разного типа, экологическая чистота во время сгорания.

Горизонтальные шредеры для древесины. Их конструкция имеет затягивающие валки, а материал на измельчение подается с помощью виброконвейера. Они перерабатывают короткие и длинномерные отходы.

Силосы рекомендованы для передвижения, хранения и разгрузки всех видов отходов. Благодаря своей модульной конструкции очень удобные в монтаже, могут фиксироваться на бетонный фундамент и крепиться с помощью стальных подпорок.

Различная переработка древесных отходов может быть не только эффективным вспомогательным производством деревообрабатывающих предприятий, но и основной деятельностью. Как уже писалось ранее, в России сейчас эта ниша рынка не заполнена, только 50% всех полученных отходов подвергаются последующей переработке. Поэтому приобретя станок для измельчения древесины, либо другое оборудование для утилизации древесных отходов, можно неплохо заработать. Дробилка для измельчения древесины может быть и небольших размеров для частного использования. Например, дробилка древесных отходов МРД 30 предназначенная для измельчения древесины при небольших размерах имеет неплохие характеристики. Разработчики создали машину, которая в одном корпусе рубит и дробит дерево в мелкую фракцию, готовую для брикетирования и гранулирования. Выходная производительность до 800 кг/час. Мощность двигателя 30 кВт. Размеры горловины 155мм на 155мм. Фракция на выходе 0.5-3мм. Количество ножей на диске 2 шт. Количество молотков 44.

Утилизация отходов переработки древесины.

Отходы древесины образуются на всех стадиях ее заготовки и переработки. На стадии заготовки отходы образуются в виде ветвей, сучьев, вершин, корней, коры, хвороста, щепы и в сумме составляют около 21% от всей массы древесины. При переработке древесины на пиломатериалы отходы образуются в виде горбыля, срезок, кусков, стружек, опилок и составляют 35—40% от массы перерабатываемых материалов.

Отходы на деревообрабатывающих заводах при изготовлении мебели, столярных изделий и других строительных материалов образуются в виде кусков, стружки, опилок. Количество их зависит от качества поставляемого сырья, типа и размера изготовляемой продукции, техновооруженности предприятия и его мощности и составляет 40—60%. Большая часть отходов вывозится на свалки и сжигается. Между тем они являются ценным сырьем для производства строительных материалов, мебели, а также для гидролизной, целлюлозной и других отраслей промышленности.

Одним из основных способов переработки и утилизации отходов древесины является получение искусственной древесины — прочного материала, который можно обрабатывать резанием или отливать в формы и штамповать. По способу переработки древесных отходов материалы из них можно разделить на группы: материалы на основе минеральных вяжущих, материалы на основе органических связующих и материалы без применения вяжущих.

К материалам из древесных отходов на основе минеральных вяжущих относятся арболит, фибролит, ксилолит, опилкобетоны, королит. В этих материалах древесные отходы в виде опилок, стружки, древесной муки, дроб- денки, древесной шерсти служат заполнителями. Отходы древесины используют без предварительной подготовки или после измельчения неделовой древесины, кусков на специальном оборудовании. В качестве заполнителей для таких материалов используют также отходы растительного происхождения — рисовую соломку, костру льна и конопли. Костра — отход первичной переработки стеблей конопли и льна. В качестве вяжущих могут использоваться любые виды минеральных вяжущих: цемент, гипс, каустический магнезит, но основным среди них является портландцемент. Пропиткой древесных заполнителей минерализаторами и последующим смешиванием с минеральными вяжущими обеспечивается биостойкость и огнестойкость этих материалов.

По назначению материалы на основе минеральных вяжущих разделяют на конструкционные, тепло- и звукоизоляционные, конструкционно-изо- ляционные.

Арболит — это легкий бетон на древесных заполнителях, применяемый в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве в виде панелей, блоков, плит перекрытий и покрытий, теплоизоляционных и звукоизоляционных плит.

Фибролит — это материал, аналогичный арболиту. В качестве заполнителей используют древесную шерсть, которую получают из древесной неделовой древесины хвойных пород на специальных станках, а также отходы растительного происхождения.

Ксилолит — это материал, состоящий из древесных опилок и магнезиального вяжущего (каустического магнезита). Этот материал применяется в основном для устройства полов. Преимуществами ксилолитовых полов являются достаточная твердость, низкая истираемость, гигиеничность.

Опилкобетоны — материалы, содержащие в своем составе, кроме опилок, песок или другие минеральные заполнители и в качестве вяжущего — цемент. Опилкобетоны применяют для изготовления стеновых блоков в малоэтажных и сельскохозяйственных зданиях.

Королит — материал, производимый на основе минеральных вяжущих и коры. При применении коры в производстве королита ее предварительно подсушивают, измельчают и просеивают для удаления пыли. Вяжущими служат гипс или цемент. Применяют королит в качестве утеплителя при устройстве стен и полов.

К материалам из древесных отходов на основе органических связующих относятся древесно-стружечные и древесно-опилочные плиты, клееная древесина.

В качестве органических связующих используют термореактивные полимеры, которые под влиянием температуры около 100° ? или отвердителей способны превращаться в твердые, неплавкие и нерастворимые вещества. Для склеивания древесных отходов используют мочевино-формальдегидные и фенолформальдегидные смолы. Наиболее распространено применение мо- чевино-формальдегидных смол, имеющих ряд преимуществ: они твердеют при нагревании, скорость их отверждения регулируема, обладают высокой прочностью склеивания и светлой окраской. В качестве отвердителя этих смол применяют хлористый или сернокислый аммоний в количестве 0,5—2% от массы смолы. Фенолформальдегидные смолы при нагревании отверждаются без введения катализирующих добавок. По сравнению с мо- чевино-формальдегидными, этим смолам необходимы более высокая температура и выдержка при прессовании.

Древесно-стружечные и древесно-опилочные плиты (ДСП и ДОП) получают горячим прессованием измельченной древесины, смешанной со связующими веществами. Плиты выпускают толщиной 10—22, длиной 2440—5500, шириной 1220—2440 мм. ДСП и ДОП применяют для устройства полов, потолков, стен, перегородок, дверей, мебели.

Клееную древесину изготавливают из кусков отходов лесопиления и деревообработки в виде панелей, щитов, брусьев, досок. Для склеивания по длине коротких досок и обрезков со стороны их склейки обрезают торцы, вырезают зубчатые шипы, затем торцы пропитывают клеем. Стыкованные доски укладывают в пресс, где выдерживают до полного отверждения клея от 6 до 18 часов. По ширине и толщине кусковые отходы склеивают в течение нескольких минут на полуавтоматических установках с прогревом клеевых соединений токами высокой частоты. Используют клееную древесину для устройства перегородок, полов, щитов под паркет.

Материалы из древесных отходов могут изготавливаться без специальных связующих или с небольшой добавкой их.

В таких материалах частицы древесины связываются в результате сближения и переплетения волокон и физико-химических связей, возникающих при пьезотермической обработке. Таким способом изготавливают древесно-волокнистые плиты (ДВП) и древесные пластики. ДВП изготавливают мокрым и сухим способами. При мокром способе изготовления древесные отходы измельчают до тонкого волокна и загружают в бассейны, где их перемешивают с водой до образования гидромассы. Для улучшения свойств изделий гидромассу обрабатывают эмульсиями химических веществ. Для повышения механической прочности, термостойкости и водостойкости в массу вводят до 5% термореактивных полимеров. С помощью прессового оборудования из приготовленного сырья изготавливают мягкие изоляционные, твердые и сверхтвердые плиты. При сухом способе производства древесно-волокнистую массу с добавлением синтетической смолы 4—8% подают на горячее прессование. Мягкие плиты используют для тепло- и звукоизоляции, твердые и сверхтвердые плиты — для отделки стен, потолков, изготовления щитовых дверей, в мебельной промышленности.

Древесные пластики изготавливают из опилок, щепы, древесной муки или другого растительного сырья при высокотемпературной обработке материала без ввода специальных связующих. Технологический процесс производства состоит из подготовки, сушки и дозирования древесных частиц, формования ковра, холодной его подпрессовки, горячего прессования и охлаждения без снятия давления.

При горячем прессовании под воздействием температуры происходит частичный гидролиз древесины. Образовавшиеся химически активные продукты взаимодействуют между собой. В результате образуется более плотный и прочный материал, чем древесина. По сравнению с другими древесными материалами, древесный пластик обладает рядом преимуществ: из-за деструкции органического вещества не подвергается старению, нет токсичных выделений в окружающую природную среду. Для изготовления древесного пластика требуется мощное прессовое оборудование. Из подобных материалов наиболее известен баркслаит — твердая масса черного цвета с блестящей поверхностью. Выпускается в виде прессованных изделий (шкивы, ручки, панели тормозных колодок и т.д.).

Древесные отходы используют в качестве сырья при производстве целлюлозы, тарного картона, гидролизного спирта, кормовых дрожжей. Чистые еловые опилки и стружки деревообрабатывающих цехов являются сырьем для изготовления древесной муки, употребляемой в качестве наполнителя в производстве фенольных пластмасс, линолеума, взрывчатых веществ, пьезотермопластиков.

Брикеты из древесных отходов применяют в качестве топлива. Сосновую стружку используют для доочистки нефтесодержащих сточных вод. Древесные опилки применяют в качестве выгорающей добавки при производстве кирпича, пористого заполнителя — керамзита.