Переработка древесины и древесных отходов: способы, оборудование

Переработка древесины и ее отходов

Переработка древесины позволяет получать разные изделия и материалы, которые находят широкое применение и в промышленности, и в нашей повседневной жизни. Кроме того, переработка древесных отходов способствует порядку и рационализации использования природных ресурсов. Поэтому данная тема имеет большое значение и требует особого внимания.

переработка древесины

Что можно сделать из отходов древесины

Переработка древесных отходов в новые материалы и изделия имеет достаточно много разных направлений. Но прежде чем приступить к рассмотрению этого вопроса, необходимо вспомнить, что представляют собой отходы лесопиления и деревоперерабатывающих производств.

Древесный мусор в больших количествах образуется на предприятиях, занимающихся деревообработкой, шпалопилением, лесопилением, производством фанеры, мебели и т.д. Такие отходы могут быть представлены в виде опилок, стружки, щепы, сучьев, зелени деревьев, их корней и пней.

Наиболее часто для изготовления новых изделий из отходов используются опилки. Из них производят строительный материал (стружко-гипсовые листы, опилкобетон и др.), топливные брикеты и пеллеты. Древесная стружка находит широкое применение в получении ДСП, ЦСП и других изделий, применяющихся при строительстве.

Разные отходы обработки дерева используются на целлюлозно-бумажных предприятиях, а также в сельском хозяйстве. Из щепы хвойных деревьев получают уникальный материал для строительства – арболит. Кроме того, отходы древесины используют в производстве косметических средств, лекарственных препаратов и кормовых добавок для животных.

древесная щепа

Получение удобрений из древесины и древесных отходов

Всем известно, что для улучшения плодородия почвы, применяются удобрения органического происхождения: навоз, торф и др. Для устранения дефицита органических компонентов в неплодородных почвах также могут использоваться удобрения на основе древесины и древесных отходов.

Например, многие применяют опилки для улучшения качества почвы при выращивании малины. Но использование лишь одних опилок является малоэффективным.

удобрение опилками

Для повышения плодородности сельскохозяйственных земель правильнее пользоваться компостами. Отличное удобрение получается при компостировании измельченных древесных отходов с добавлением некоторых питательных компонентов и микроэлементов.

За счет разнообразных химических веществ и хорошей гумусообразующей способности коры деревьев наиболее часто создают компосты именно на ее основе. Она содержит большое количество углерода, калия и кальция.

Компостирование коры состоит из нескольких этапов:

  1. Производится измельчение сырья с помощью молотковых мельниц, корорубок или измельчителей кормов (например, «Волгарь-5»). Размер полученных кусков не должен превышать 1 см.
  2. Измельченная масса смешивается с неорганическими азотными и фосфорными соединениями.
  3. Формируются бурты, в которых компостируемая смесь хранится в течение 1,5 – 4 месяцев. Периодически осуществляется ворошение куч для лучшей аэрации.

Полученный после компостирования перегной имеет свойства гумуса, его использование в сельском хозяйстве способствует повышению урожайности растений.

Кроме того, кора может применяться в не компостируемом виде. Она измельчается с целью получения мульчи, которая при нанесении на почвенный покров затрудняет рост сорняков, замедляет процесс испарения воды, не дает образовываться земельной корке и снижает разницу температурных показателей почвы в ночное и дневное время.

Удобрения на древесной основе могут производиться различными способами, в статье были рассмотрены лишь некоторые из них.

Способы переработки древесины

Древесина – это ценное сырье, из которого в современном мире производятся самые разные материалы и изделия. Однако в производственных целях используются не только стволы деревьев, но и древесные отходы, что в значительной мере обеспечивает экономию ресурсов.

Основная цель, которая ставится сегодня перед деревоперерабатывающими предприятиями, – это глубокая переработка древесины, которая подразумевает осуществление полного цикла обработки древесного материала и изготовление из него новых изделий.

Существует несколько способов переработки древесины:

  1. Биологический. Из сырья, обладающего низким качеством, изготавливается продукция, применяющаяся в разных областях народного хозяйства. Таким способом производится получение белковых дрожжей и других продуктов микробного синтеза, а также этанола, фурфурола и ксилита.
  2. Механический. Данный способ подразумевает изменения форм и объемов древесного сырья, но без преобразования его внутреннего содержимого. Обычно в процессе происходит разрыв волоконных связей древесины при пилении, строгании, фрезеровании и т.д.механическая обработка дерева
  3. Химический. Суть способа состоит в обработке сырья разными химическими реагентами.

Химическая переработка включает в себя несколько главных направлений:

  • производство бумаги на целлюлозно-бумажных комбинатах;
  • гидролиз;
  • пиролиз;
  • производство канифоли и скипидара.

Рассмотрим некоторые процессы химической технологии переработки древесины.

Гидролиз. В измельченную массу отходов добавляют разбавленную серную кислоту, после чего осуществляют нагревание смеси в котле паром до температуры 180 – 190оС. При гидролизе из высокомолекулярных углеводов образуются моносахариды, метанол, органические кислоты (уксусная и муравьиная), а также твердый остаток – так называемый гидролизный лигнин. Сахаросодержащий раствор выливают из котла, далее осуществляют нейтрализацию кислоты гидроксидом кальция и последующее отделение осадка и отправляют полученный раствор на брожение в специальный чан. В ходе бродильного процесса микроорганизмами осуществляется трансформация сахаров в спирт. Результат брожения – 1,2 – 1,6% раствор этанола, который с целью получения чистого спирта отправляется на ректификацию. Этанол – сырье, из которого производят синтетический каучук, красители, медикаменты, пластмассы и т.д.

Пиролиз. Древесное сырье разлагается в пиролизных установках в безвоздушной среде при температуре 450оС. В результате пиролиза получаются вещества в жидком и газообразном состоянии, а также твердый остаток – древесный уголь. Начинается процесс с разделения массы древесины (отходов) на отдельные куски, которые далее подвергаются сушке. Следующая стадия – непосредственно сам пиролиз. Затем осуществляется охлаждение и стабилизация угольной части для исключения ее возгорания. Далее подвергают конденсации образовавшиеся пары.

Интересно! Пиролиз стал популярен уже в XIX веке. Тогда в процессе с целью образования конечных продуктов (уксусной кислоты) использовали лиственные деревья.

В наши дни для пиролиза в основном также используются компоненты лиственной древесины. Так, например, результатом пиролизного процесса березы, влажность которой составляет 10-15%, является образование 25% угля, 50% жидких соединений («жижки») и примерно 23% газообразных веществ.

Фракция древесного угля может направляться либо к непосредственным заказчикам, либо на завод по переработке с целью получения каких-либо изделий. Жидкий остаток процесса подвергают отстаиванию, при котором накапливается смола. Из нее получают уксусную кислоту, метиловый спирт, альдегиды и другую ценную продукцию.

древесный уголь

Газовая смесь, образующаяся при пиролизе, состоит из оксидов углерода, метана и некоторых других углеводородов.

Таким образом, комплексная переработка дерева заключается в получении качественного массива древесины, материалов на древесно-стружечной основе, древесных изделий для разных отраслей производства, химических соединений.

Обратите внимание! Профессия по работе с деревом актуальна и в наши дни. Поэтому в нашей стране существует множество учебных заведений, в которых готовят специалистов технологии комплексной переработки древесины.

Оборудование для переработки

Оборудование для разных отраслей производства из опилок и отходов древесины зависит от конкретной направленности бизнеса. Можно выделить ряд наиболее распространенных установок, необходимых для переработки древесного сырья, состоящий из:

  • тихоходных измельчителей, применяющихся для преобразования древесины в щепу с размером 0,8-1 см;
  • шредеров, измельчающих отходы разных размеров, оснащенных специальными ножами для резки;
  • горизонтальных шредеров;
  • брикетировочных прессов, использующихся в получении топливных брикетов;
  • силосов, предназначенных для хранения, транспортировки и разгрузки сырья.

шредер

Увидеть, как выглядят установки, входящие в линию глубокой переработки древесины, можно в следующем коротком видеоролике

Куда сдать древесные отходы на переработку

Прием отходов древесины производят специализированные компании, занимающиеся сбором, вывозом и переработкой древесно-растительных остатков. Адреса таких организаций удобнее всего искать через Интернет. Как правило, крупные деревоперерабатывающие и другие предприятия, в ходе деятельности которых образуются отходы древесины, заключают с компаниями договор на переработку ненужных древесных остатков. Сдать такие отходы можно за деньги (фирмы покупают сырье с целью его дальнейшей переработки).

Переработка древесины как бизнес

Из древесины может производиться огромное количество изделий для разных сфер нашей жизнедеятельности. Поэтому переработка древесных отходов как бизнес (код ОКВЭД 16) – перспективное направление предпринимательства. Укажем некоторые плюсы подобной деятельности:

  1. Актуальность бизнеса, отсутствие на российском рынке жесткой конкуренции, наличие дешевой сырьевой базы за счет того, что большая часть древесных отходов в нашей стране никак не перерабатывается, а просто сгнивает.
  2. Легкость в поисках каналов сбыта готовой продукции, относительно быстрая окупаемость, несмотря на высокую стоимость необходимого оборудования.

Таким образом, переработка древесины – отличная идея для прибыльного бизнеса, которая при должном руководстве будет успешно воплощена в жизнь.

топливные пеллеты

Россия богата лесными ресурсами. Поэтому тема переработки древесины крайне актуальна для нашей страны. Развивая бизнес в данном направлении, возможно, уже в ближайшем будущем мы будем перерабатывать практически весь объем древесных отходов в полезные и качественные продукты без нанесения ущерба нашей экологии.