Отходы при обработке дерева

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

Заготовка пиломатериалов из дерева – отходное производство само по себе. Начиная от рубки дерева и заканчивая шлифованием краев, на каждом этапе выходят дополнительно: кора, ветки, стружка, опилки и древесная пыль. Именно поэтому мы никогда не получим из тонны леса тонну досок. Впрочем, это не уникальная особенность древесины, так происходит в любом многоступенчатом производстве.

Что такое безотходное производство?

По устоявшемуся определению, безотходное производство – вариант организации технологического процесса, при которой отходы сведены к минимуму или перенаправлены на вторичную переработку .

Любой технологический процесс подразумевает отходы в том или ином виде, даже если мы просто сушим дерево, в качестве отходов у нас будет испарившаяся из волокон влага. Поэтому речь идет о минимизации и вторичной переработке.

Для древесины несложно организовать безотходное производство, ведь все ее производные будут экологически чистыми и сохранять особенности древесины (если мы говорим о заготовке пиломатериалов, а не химической обработке).

Как используют отходы древесины?

Условно можно выделить 4 основных направления использования отходов деревообработки:

Лесохимическое производство. От выработки спирта и кормовых смесей до целлюлозно-бумажной продукции, все что можно сделать или синтезировать из древесины, коры, веток и производных с помощью химии.
Как топливо. Самый простой способ получить выгоду из древесных отходов – сжечь в качестве топлива, ну или переработать в топливо.
Вторичные пиломатериалы. Обрезки, забракованные куски и стружка с помощью клеевых растворов и давления превратятся в не менее качественный пиломатериал и сырье для строительства, мебельной промышленности и прочих столярных задач.
Хозяйственно-бытовой. Еще предки использовали стружку и опилки для организации быта и хозяйства, многие способы применения, например, опилок используются в сельском хозяйстве и по сей день.

Один из вариантов переработки отходов лесозаготовки – производство топливных брикетов, более компактной и энергоэффективной альтернативы обычным дровам.

Есть ли смысл использовать вторичный пиломатериал?

Если возникает вопрос, а может ли вторичный пиломатериал в принципе конкурировать с цельной древесиной? То можете расслабиться, да, может. Мы уже рассказывали о современных методах изготовления пиломатериалов , где активно применяются отходы лесозаготовки, и подробно объясняли как и почему это работает, советуем ознакомиться.

Но если говорить кратко, причины на это две:

преимущественно низкая цена (за исключением некоторых разновидностей);
гибкость производства и широкая вариативность свойств.

Из клееного профилированного бруса строят крепкие и теплые дома или бани . LVL-брус послужит отличным материалом для сборки опор будущего жилища . Фанера, цементно-стружечная или ориентировано-стружечная плиты незаменимым для монтажа покрытий под чистовой пол. А древесно-стружечные плиты популярны в изготовлении мебели.

Вы даже можете построить дом целиком из вторичного пиломатериала и он мало будет отличаться по характеристикам от жилища из цельной древесины.

Какой вторичный пиломатериал лучше?

Большинство отходных пиломатериалов нашли применение в конкретных задачах, так как в определенных условиях они справляются с ними даже лучше природного дерева. Например, ЦСП лучше сочетается при прямом контакте с бетоном, так как и так изначально его содержит, а из клееного бруса собирают венцы домов, так как он не подвержен усушке и лучше переносит изменения окружающей среды.

Но с древесно-плитными материалами сложнее, они изготавливаются на основе древесины, поэтому их свойства различаются только в зависимости от технологии производства. Поэтому нередко возникают споры и вопросы на тему, а какая же плита подойдет лучше. Правильный ответ на этот вопрос прост: лучших нет. Выбор древесно-плитного материала зависит от:

условий эксплуатации будущей конструкции;
технологии монтажа;
производителя пиломатериалов;
личных предпочтений по внешнему виду и монтажным работам.

Безусловно, между ними есть различия, которые можно посчитать и выразить в процентно-числовом эквиваленте с помощью сложных расчетов и экспериментов, но это все теоретическая оценка. На практике различия в несколько процентов вы попросту не заметите, если соблюдали технологию монтажа и не совершили непростительных для дерева ошибок. Наш совет, не пытайтесь найти ответ на этот вопрос, а лучше потратьте время с пользой и изучите советы и рекомендации по работе с древесиной от профессионалов.

Но если вас подробнее интересует тема о переработки отходов древесине, их использования и назначения, все это найдете в полной статье .

Количество кусковых отходов древесины, образующихся в процессе деревообработки, определяется по формуле:

M _к = Q * r * C /100, т/год

где: Q - количество обрабатываемой древесины, м 3 /год,

r - плотность древесины, зависимости от вида древесины, т/м 3 ;

С - количество кусковых отходов древесины от расхода сырья, %, принимается в зависимости от вида продукции.

Объем образующихся кусковых отходов древесины определяется по формуле:

V = M _к / r / k , м 3 /год

где: М_к - количество образующихся кусковых отходов, т/год,

k - коэффициент полнодревесности кусковых отходов (отрезков пиломатериалов), k = 0,57.

Стружки, опилки древесные

Количество стружек и опилок древесных при отсутствии местных отсосов и пылеулавливающего оборудования определяется по формуле:

M _ст,оп = M _ст + M _оп = Q ´ r ´ C _ст /100 + Q ´ r ´ C _оп /100, т/год

где: М_ст - количество отходов стружки, т/год,

М_оп - количество отходов опилок, т/год,

Q - количество обрабатываемой древесины, м 3 /год,

r - плотность древесины в зависимости от вида древесины, т/м 3 ;

С_ст - количество отходов стружек от расхода сырья в зависимости от вида продукции, %;

С_оп - количество отходов опилок от расхода сырья в зависимости от вида продукции.

Объём образующихся опилок и стружек определяется по формуле:

где: k _ст - коэффициент полнодревесности стружек, k = 0,11;

k_o _п - коэффициент полнодревесности опилок, k = 0,28.

Количество стружек и опилок древесных при наличии местных отсосов и пылеулавливающего оборудования определяется по формуле:

М_ст,оп = [ Q ´ r ´ (С_ст + С_оп) ´ 10 -2 ] ´ [1 - 0.9 ´ К_п ´ 10 -2 ´ (1 - h )], т/год

где: 0.9 - коэффициент эффективности местных отсосов;

К_п - коэффициент содержания пыли в отходах в зависимости от способа механической обработки древесины (пиление, строгание, шлифовка и т.п.), %;

Благодаря возможностям современного мира отходы от переработки дерева не гниют на свалке или в чистом поле, а отправляются на изготовление новых изделий, пользующихся огромным спросом потребителей. Тем более что древесное производство сегодня занимает лидирующие позиции, и если каждое предприятие будет оставлять стружку и опилки, в мире не останется места для жизни.

Что относится к отходам?

Дерево было, есть и будет самым востребованным природным материалом, применяемым человеком в разных сферах деятельности. Однако при его обработке и последующем изготовлении разных изделий остаётся древесный мусор, который необходимо перерабатывать либо утилизировать. Для этих целей были построены перерабатывающие заводы, основная цель которых заключается в заботе об экологии и человеке.

Наверняка многие мужчины помнят, как на уроках труда они пилили и строгали деревяшки, создавая из них определённое изделие. А на каждом этапе работы, особенно после пиления древесины, собирался мусор в виде стружки, опилок и обрезков. Примерно так же, но в больших масштабах появляются отходы на крупных производствах по переработке дерева. И от них надо избавляться.

Отходы, образующиеся в процессе деревопереработки, делятся на несколько видов:

хвоя и листва;
кора;
пень с корневищем;
опилки;
стружка и щепа.

При валке леса все представленные виды отходов зачастую оставляют на месте, хотя этого делать нельзя. Гниющая древесина – лучшая среда для развития вредителей. Некоторые лесорубы всё же сгребают отходы в кучу и поджигают. Однако и этот способ утилизации нельзя назвать эффективным. Во-первых, дым от горения загрязняет атмосферу. Во-вторых, при ветреной погоде даже маленький костёр может превратиться в огромный лесной пожар.

Для удобства работы перерабатывающие заводы разделили древесный мусор на группы, благодаря чему легко определяют способ вторичной обработки или утилизации.

Руслан

Что относится к отходам?

Отходы, образующиеся в процессе деревопереработки, делятся на несколько видов:

хвоя и листва;
кора;
пень с корневищем;
опилки;
стружка и щепа.

Для удобства работы перерабатывающие заводы разделили древесный мусор на группы, благодаря чему легко определяют способ вторичной обработки или утилизации.

Относящиеся к группе изделия

Доски после первичного распила

Брёвна, обрезанные в любом направлении

ДСП, ДВП, шпон, фанера

Вторичная основа строительных материалов

Стружка, кора, опилки

Способы утилизации

Многие уверены, что утилизация – это обязательно уничтожение того или иного предмета. В плане рассмотрения древесных отходов под утилизацией подразумевается переработка и последующее использование в качестве элемента основы для разных материалов, предметов и вещей.

На сегодняшний день разработано 3 группы методов переработки древесных отходов, выбор конкретного варианта зависит от характеристики сырья:

биологическая;
механическая;
химическая.

Биологические методы предполагают переработку низкокачественного сырья. Отходы загружаются в специальную ёмкость, куда добавляются элементы, способствующие брожению. В результате синтеза получается качественное удобрение.

Механические методы обработки древесины предполагают применение различных станков, способных разорвать древесные волокна. Деревянные обрезки превращаются в стружку и опилки, которые в последующем используются для создания строительных материалов.

Химические методы являются самыми сложными. В эту группу включены такие направления, как пиролиз, гидролиз и газификация. Выбор конкретного варианта зависит от состояния отходов и требуемого конечного результата.

Пиролиз предполагает размещение отдельных кусочков древесных отходов в сушильном отсеке, где нет воздуха. При воздействии высокой температуры сырьё разделяется на жидкое, твёрдое и газообразное состояние. Твёрдым в данном случае будет уголь. Этот продукт изымается из сушильного отсека, так как велика вероятность его возгорания. Через конденсаторные установки пройдёт газообразное состояние, выделенное из отходов. А жидкая производная будет направлена на создание смолянистых продуктов.

Гидролиз, в отличие от пиролиза, проводится при более низкой температуре. Отходы помещаются в котёл, нагреваются паром, разбавляются серной кислотой, после чего сырьё поэтапно получает твёрдое и жидкое состояние. Твёрдое представляет собой лигнин, а жидкое – моносахариды и фурфурол.

Если древесные отходы не подходят для создания других изделий, их отправляют на газификацию. Данный процесс способствует извлечению энергии из горения древесины. Сырьё выкладывается в отсек, где воздух поступает только с одной стороны. Отходы горят, а выделяемый газ выходит с другой стороны относительно воздушного прохода.

Оборудование для переработки

На перерабатывающих заводах установлено немало агрегатов и станков, среди которых наиболее распространённым является измельчитель. Это устройство имеется на всех предприятиях, занимающихся переработкой древесных отходов. С его помощью куски и обрезки дерева превращаются в опилки, стружку или пыль.

Стоит отметить, что для любого метода утилизации и обработки измельчение является первичным этапом. А после полученная фракция перенаправляется в другие устройства.

С помощью шредера, присутствующего в конструкции данного устройства, получаются щепки необходимого размера. Ножи вращаются, соответственно, древесное сырьё измельчается. В промышленных производствах установлены дробилки с разной мощностью и пропускной способностью. С их помощью удаётся переработать сырьё с содержанием металлов.

Этот агрегат перерабатывает древесные отходы путём ударов усиленных молотков, активизирующихся при воздействии вращательного диска. Такая дробилка с лёгкостью измельчает цельные стволы деревьев. Но самое главное, что это оборудование не оставляет после себя древесные остатки.

Довольно старый способ уничтожения древесного мусора. А тепло, получаемое после переработки, применяется как отопление и нагрев воды. Конструкция таких печей имеет конусообразную форму. В верхней части располагается теплоотвод, передающий тепло в камеру хранения, внутри располагается отсек с решёткой, куда ложится древесное сырьё.

В производственных цехах перерабатывающих заводов размещены множественные станки, каждый из которых позволяет превратить отходы первичной переработки древесины в новое изделие.

Срезание верхнего слоя древесины для получения стружки

Обработка древесины без получения стружки

Что изготавливают?

Отходы от первичной переработки древесины используют в сельском хозяйстве, при строительстве и в других сферах деятельности. Даже кулинары-самоучки коптят мясо на деревянных отходах. Но это только малая часть того, что можно сделать из обычной стружки и опилок.

В странах с прохладным и холодным климатом на первом месте стоит переработка древесных отходов в топливо. Оптимальным решением для отопления дома считается уголь и дрова. А ведь из прессованных опилок создаются топливные брикеты, которыми можно растапливать камин, баню и даже мангал с барбекю!

Органические древесные наполнители также являются основой многих строительных материалов, например, дерево-блоков, арболитов и фибролитов. Из них возводятся небольшие постройки хозяйственного типа, гаражи.

Опилки и стружка являются основой ДСП, ДВП, фанеры. Для их изготовления отходы соединяют со связующими компонентами, после чего прессуют на специальном оборудовании.

Кроме того, древесным отходам нашли применение производители мебели. Стружка, опилки и пыль при правильном соединении с химическими составляющими придают готовому продукту вид натуральной древесины. Такие изделия не лопаются, не трескаются, не гниют. Отличить изделие из натурального куска древесины от продуктов переработки можно только по стоимости.

Переработанные отходы древесины широко применяются в сельском хозяйстве. Из них делают компост и удобрения, используют в качестве мульчи для почвы. Опилки и стружка являются качественной подстилкой для домашнего скота. Эти отходы впитывают в себя влагу и препятствуют распространению неприятного запаха внутри помещения. Эта характеристика также пришлась по нраву владельцам кошек и грызунов.

Подробнее о том, как утилизируют отходы древесины, смотрите в видео ниже.

Читайте также: