Способы переработки древесных отходов

В результате функционирования деревообрабатывающей отрасли в России ежегодно остаётся 60 млн. кубометров древесных отходов. 60% из них – кусковые, крупные (горбыль, вырезы, рейки, сколы и пр.) 40% составляют мелкие отходы, такие как стружка, щепа, древесная пыль.

Промышленность – не единственный источник древесных отходов. Десятки тонн их образуется в городах, особенно в парковых зонах, после обрезки зеленых насаждений. Население также избавляется от деревянных изделий в виде отходов после проведения ремонта, старой мебели, тары и т.д. Объём этих отходов сложно оценить, но они также могут быть переработаны.

Методы переработки отходов древесины и являются темой нашей сегодняшней статьи.

Степень опасности древесных отходов

Существует утвержденный Росприроднадзором каталог отходов. Согласно его классификации древесные отходы могут с примесями либо натуральные. Натуральные отходы не токсичны для окружающей среды и человека, поэтому относятся к 5 классу 3-й группы опасности (опасны при ненадлежащем складировании, например хранение стружки рядом с электронагревательными приборами может привести к возгоранию).

Отходы с примесями – материалы с добавлением синтетических связующих веществ (ДСП, ДВП) и древесина , покрытая маслом, лаком, олифой, краской, морёная химическими способами и т.д. Такие отходы имеют 3-4 класс опасности, при горении они могут выделять токсичные вещества.

Основная масса древесных отходов получается из: остатков мебельного производства, мусора при корчевании и обрезке деревьев, отходов деревообработки и лесозаготовки (брак древесины, сучки, кора).

Мебель, столбы, шпалы и бумага, плиты ДВП и ДСП, посуда и тара – более чем полторы тысячи категорий товаров изготавливаются с применением древесины. Её переработка не только сократит масштабы вырубки деревьев, но и удешевит некоторые виды продукции, ведь стоимость отходов в разы меньше свежей древесины.

Способы переработки отходов древесины

Все способы переработки древесных отходов можно поделить на две группы – термические и альтернативные. Термические способы – наиболее просты и практически не требует затрат, но это скорее утилизация, нежели переработка. В некоторых случаях, когда в процессе сжигания тепло направляется на отопление или приготовление пищи, можно говорить о пользе, но в большинстве случаев сжигание лишь загрязняет окружающую среду.

Группа альтернативных методов позволяет получать из отходов сырьё для дальнейшего производства товаров, топлива, энергии. Большой вклад в такую переработку вносит малый бизнес, организуя при крупных предприятиях небольшие цеха по производству, например, ДВП, ДСП.

Так, в среднем по 40% попавших в переработку древесных отходов идут на производство ЦБП  и гидролизные процессы, и по 10% превращается в ДСП и ДВП.

Сжигание

Для сжигания древесины предназначены специальные топки и печи. Получаемым продуктом при этом является тепло, направляемое на подогрев воды и отопление помещений. Отправляемые на переработку отходы не требуют предварительной прессовки, сортировки, брикетирования, разве что крупногабаритные фрагменты распиливают. Это самый экономически выгодный способ, но, как мы уже замечали, экологически небезопасный, поэтому предприятия по сжиганию древесных отходов подлежат лицензированию и контролю.

Пиролиз

Сжигание древесины в камере без притока кислорода называется пиролиз и известно уже давно. Суть метода в том, что в герметичном пространстве разогретой до 45^оС печи древесные отходы сгорают не до состояния пепла, а превращаются в древесный уголь. Это ценное топливо, при сжигании образует большое количество тепла. Из-за компактности и длительности горения древесный голь применяется в промышленности (металлургия, химическая отрасль) и в быту,для отопления домов, теплиц, иных помещений.

После прогорания древесины полученный уголь стабилизируют и охлаждают, отправляя затем в фасовку. Пиролизная камера не позволяет испариться жидкому остатку, который затем ректифицируют, получая уксусную кислоту, метиловый спирт и альдегиды. Технология практически безотходна, т.к. даже газ, выделяемый при пиролизе, используется для разогрева печи со следующей партией сырья. В мировой практике лесозаготовки считается оправданным создание при крупных хозяйствах пиролизных цехов.

Измельчение

Это механический тип переработки древесных отходов, увеличивающий их компактность для последующей транспортировки. В первую очередь применяется для веток и других отходов растительного происхождения, которые после измельчения превращаются в щепу. Щепа может затем сжигаться, идти в пиролизную печь или являться самостоятельным сырьём для прессованных древесных плит.

Измельчители древесины представлены разными типами – ножевые, барабанные, дисковые. Так, ножевые шредеры дают возможность получать щепу заданной формы и размеров, барабанные измельчители в основном производят древесную пыль. Измельчители используются не только в промышленности, пользуются популярностью бытовые устройства, в том числе и передвижные, для использования в подсобном хозяйстве, на даче.

Горячее прессование

Используемые для древесины прессы бывают двух типов: механические (обычно меньшей мощности) и гидравлические, промышленные. Путем спрессовывания стружек и опилок получают топливные пеллеты, а более мелкие деревянные фракции прессуются в брикеты. При нагреве и давлении пресса из древесины выделяется лигнин – природное вязкое вещество, которое и склеивает опилки в цельный брусок.

Пеллеты и брикеты – популярный вид топлива, при сгорании выделяют больше тепла чем аналогичная масса древесины, при этом отличаются компактностью и длительным временем горения, особенно при использовании в специальных твердотопливных котлах.

Химические методы

Гидродинамическая экстракция происходит в специальном аппарате, и применяется при переработки коры хвойных пород. В результате получают дубильные вещества.  Гидролиз получает получить лигнин, полимер с высоким показателем абсорбции. Его используют в медицине и ветеринарии, как сорбент, добавляют в удобрения и клеевые смеси.