Реферат

21.08.2015

результати пошуку

Лісу недарма називають легенями планети. Перешкоджаючи опустелювання клімату, в кінцевому підсумку вони роблять той чи інший регіон придатним для життя. Саме тому промислова заготівля деревини повинна проводитися максимально дбайливо. За статистикою ж, близько 25% срубаемой деревини залишається в лісі. Пеньки, гілки, тонкі стовбури молодої порості — все непридатне для транспортування і занадто вологе для спалювання залишається гнити на місці. Ускладнюючи тим самим його відновлення після вирубки.

Кора, тирса, обрізки, які утворюються в результаті обробки деревини, теж найчастіше ніяк не використовуються. Часто єдиним варіантом їх утилізації є спалювання. Однак наскільки доцільно таке використання відходів, можлива утилізація деревини, що приносить прибуток?

Виробництво деревного вугілля, на диму якого смажаться такі смачні шашлики, або спеціальних деревинно-вугільних брикетів, яскраво палаючих у вогні каміна — ось найбільш оптимальні способи утилізації деревини. І причому економічно прибуткові. За рахунок зменшення вологості при сушінні і формуванні брикети володіють набагато більшою теплотворною здатністю, ніж звичайні дрова, користуючись заслуженою популярністю у споживачів.

Способи застосування деревних відходів.

Деревні відходи можна умовно розділити на кілька груп: незабруднені відходи натуральної деревини, дерев’яна тара і упаковка, тирса, стружка, незабруднені обрізки натуральної деревини. На думку експертів, утилізація деревних відходів може здійснюватись практично повністю, за винятком незначного відсотка. Але в нашій країні грамотної системи утилізації деревних відходів поки не існує. Давайте розберемося, де можуть знайти застосування залишки деревини.

Отже, утилізація деревних відходів відбувається найбільш популярним способом у нашій країні — спалюванням з метою отримання тепла. Цей спосіб більш-менш виправдовує себе не тільки з екологічної сторони (спалювання деревини більш безпечно для навколишнього середовища, ніж нафти і вугілля), але і з економічної.

Є ще кілька варіантів перетворити непотрібне сміття у паливо. Утилізація деревних відходів — це переробка в деревне вугілля, древесноугольные брикети і в синтез-газ. У першому випадку деревина піддається піролізу, тобто спалюється без доступу кисню. Виготовлений таким чином вугілля знайде своє застосування не тільки в побуті, але і в промисловості (легкої та металургійної). Паливо, що отримується в результаті другого варіанту, вважається більш якісним, тому що при виготовленні брикетів в якості сполучного компонента використовуються смоли. Нарешті, газифікація відходів дозволяє перетворити деревину в синтез-газ. Цей спосіб незаслужено мало застосовується в нашій країні, хоча економічна вигода від такого методу утилізації очевидна. Адже з синтез-газу можна одержувати бензин і дизпаливо. Так і з екологічної точки зору процес газифікації практично безпечний для навколишнього середовища – атмосферу не потрапляє ніяких викидів. Єдиним джерелом відходів служить зола.

Деревні відходи досить широко використовуються і в промисловості. Наприклад, при виробництві комплектуючих в меблевій галузі; для виготовлення паркету і щитів; при виробництві ДВП, ДСП; в будівництві, при виробництві піротехнічних виробів, іграшок; у сільському господарстві (в складі добрив, комбікормів); в целюлозно-паперової та хімічної промисловості (для виробництва дріжджів, щавлевої кислоти, етилового спирту, лігносульфонату). Широке застосування знаходить деревне борошно – її додають в клей, замазку, з неї формують вироби — пьезотермопластики. Зрештою, для зручності транспортування і зменшення обсягу відходів широко застосовується виготовлення брикетів з деревини.

Величезна кількість деревних відходів вимагає грамотної утилізації екологічно безпечної та економічно вигідною. Вирішувати цю проблему в нашій країні необхідно зараз – завтра може бути пізно!

Раціональне використання деревних відходів.

Класифікація відходів лісопиляння та деревообробки

Відходи, що утворюються в результаті переробки сировини на підприємствах, можна поділити на такі основні групи;

– горбиль і хвости обаполів і подгорбыльных дощок;

– кускові: обрізання (поздовжні і поперечні), одержувані в лісопилянні та деревообробці (торцеві зрізи колод і дощок), обрізки фанерних кряжів, олівці, обрізки сухих заготовок і деталей, вирізка шлюбу;

– фанерні і плиткові: обрізки шпону, клеєної фанери, деревоволокнистих і деревостружкових плит;

– всі види стружок, одержуваних при обробці заготовок і деталей на верстатах в деревообробних виробництвах;

– деревна пил і всі види тирси, одержуваних при лісопилянні, розкрої пиломатеріалів, клеєної фанери, а також при обробці заготовок і деталей на верстатах в деревообробних виробництвах; деревна пил, одержувана при шліфуванні деталей на верстатах і в інших процесах виробництва;

– шматки кори, одержувані в результаті відділення круглого лісу в лісопильному, фанерному і целюлозно-паперовому виробництвах.

До цього переліку слід додати значну кількість як деревних, так і інших відходів композиційних матеріалів (пластмас, тканин та ін), які утворюються при виробництві меблів у численних цехах і на ділянках по виготовленню меблів, що виникли в наше країні в останні роки.

Всі перераховані вище відходи також можна класифікувати на ділові (крупнодревесные) відходи, які за своїми розмірами ще придатні для механічної переробки в корисну продукцію з використанням основного деревообробного заводського обладнання, і неділові (дрібниця), яка для подальшого використання вимагає створення особливих виробництв.

Склад деревних відходів і масштаби використання.

За даними американських і канадських фахівців при лісопилянні відходи становлять у середньому 60%. При цьому у відходи йде краща, заболонная частина деревини.

Із загальної кількості відходів 34% припадає на важко використовуються: кору (11%), стружку (10%) і тирса (13%). Лише 26% складають крупномірні відходи, які можуть служити відмінним сировиною для целюлозно-паперової промисловості та виробництва плит.

Найбільших результатів у використанні відходів досягли країни з високорозвиненою лісопильно — деревообробній промисловістю, є основним постачальником відходів, такі як США, Канада, Японія та країни Північної і Центральної Європи. Цьому сприяли високий рівень концентрації та інтеграції деревообробної промисловості.

Більш повне використання круглого лісу в порівнянні з іншими країнами на деревообробних підприємствах США стало можливим багато в чому завдяки широкому впровадженню окорочных верстатів і рубительных машин, що забезпечує виробництво чистої тріски (без кори) більш високої якості, збільшує її вихід і знижує собівартість. За обсягом споживання відходів Канада стоїть на другому місці після США. Основна кількість відходів використовується у виробництві целюлози, причому одну чверть всіх використовуваних в целюлозно-паперовій промисловості відходів складають тирсу завдяки впровадженню методу безперервного варіння целюлози.

обмеженою лісовими ресурсами Швеції серед відходів переважає деревна тріска – близько 60%, які становлять сировинну основу виробництва ДВП, а також ДСП.

У Фінляндії більше 85% відходів споживається в целюлозно-паперовій промисловості.

З-за обмежених лісових ресурсів Норвегія значно поступається Швеції і Фінляндії за обсягом використовуваних відходів, які застосовують переважно для виробництва целюлози. У Норвегії в рівних частках відходи направляються на виробництво плит і целюлози.

Виснаження сировинної бази лісової промисловості в більшості країн світу підвищило попит на ЦПП відходи, що вплинуло в свою чергу на розширення зовнішньої торгівлі відходами. Ряд країн одночасно є експортерами та імпортерами відходів одночасно, що можна пояснити доцільністю логістики. Тільки Канада не ввозить відходи, в той час як Японія тільки імпортує відхід, причому, у великих обсягах.

Росія практично не ввозить і не вивозить деревні відходи.

Існуючі методи технологічного використання деревних відходів.

На заводах СРСР ступінь використання відходів лісопильного і деревообробного виробництв була не висока. Великі відходи, такі як горбиль, використовувався у великих обсягах в шахтах і в якості палива.

Проте інтенсивно розвивалися різні напрямки комплексного застосування деревних відходів, був великий досвід їх використання:

– з великих відходів виробництво щитів, паркету, ящикової тари, бочок;

– в меблевому виробництві для виготовлення комплектуючих деталей;

– у будівництві (виготовлення покрівельних і теплоізоляційних матеріалів);

– у виробництві ДСП і ДВП, пресованих столярно-будівельних виробів;

– для отримання теплової та електричної енергії (просте спалювання, піроліз, отримання газогенераторного газу);

– при доочищенні стічних вод від нафти фільтрацією через деревну стружку;

– для виготовлення іграшок, виробів піротехніки, корми для худоби, у тваринництві як підстилку, у рослинництві в якості добрива;

– для отримання технологічних продуктів: у хімічній та целюлозно-паперовій промисловості (щавлева кислота, етиловий спирт, дріжджі, лігносульфонати).

При використанні кори, отриманої в результаті мокрою відділення, виникають труднощі обумовлені її високою вологістю. З цієї причини, кора на наших підприємствах майже не використовується і найчастіше відвозиться в відвал. У той же час кора є цінною сировиною для виробництва дубильних екстрактів і наповнювачів при отриманні ізоляційних плит, ДСП, деревних пластиків, а в гидролизном виробництві може знайти застосування для отримання етилового спирту.

Використання деревних відходів як джерела енергії.

У російської практиці також є приклади використання відходів деревини в якості палива. Є ряд успішно діючих установок як на Уралі при металургійних заводах, так і в центральних районах країни.

В даний час на території Росії створені тисячі малих і середніх лісопильних, деревообробних та меблевих малої і середньої потужності.

Для переробки утворюються порівняно невеликих обсягів відходів потрібні енергетичні установки порівняно невеликої продуктивності – 500 – 1000 кг/год

Зарубіжні фірми Німеччини, Австрії, Фінляндії та інших країн пропонують обладнання для енергетичного використання деревних відходів з отриманням теплової та електричної енергії. Ряд вітчизняних організацій готові на значно вигідніших умовах впроваджувати енергетичні установки на деревному паливі, які комплектуються з обладнання, виробленого на російських підприємствах.

Загальний запас деревини в Росії сягає майже 82 млрд. м 3. Це в 4 рази більше, ніж у США, у 40 разів більше, ніж у Швеції і в 16 разів більше, ніж у Фінляндії. Пропорційно потенційно значно більш високий обсяг деревних відходів у вітчизняній лісової промисловості. За оцінками експертів тільки в енергетичних цілях в Росії технічно можливо використовувати до 800 млн. тонн деревної біомаси щорічно.

Використання кори у складі відходів лісопиляння не становлять проблеми, т. к. кора усереднюється в складі заболонных відходів і має природну вологість. Доцільно також використання на целюлозно-паперових комбінатах високовологе відходів від обкорування деревини для енергетичних цілей, так як кількість відходів при окорке балансу досягає 15% від загальної кількості споживаного балансу. Застосування высоковлажной кори економічно виправдано, якщо процес буде організований за певною схемою. У короотжимном пресі вологість кори можна довести від 80-85 до 40-48%; потім, підсушивши кору до 35-40%-ної вологості, її можна використовувати як паливо. Для енергетичного спалювання кори рекомендують топку швидкісного горіння ЦКТІ системи Померанцева або установку по газифікації кори, проект якої розроблено для будівництва в Ленінградському лісовому порту. На цій установці, крім енергії, отримують також значну кількість супутніх технологічних продуктів (генераторна смола, ливарний крепителі, оцтово-кальцієвий порошок).

Проблема та шляхи комплексного використання деревних відходів у вітчизняній лісової промисловості.

На першому етапі розвитку вітчизняної лісопильної промисловості ставилося питання не про використання відходів лісопиляння, а про їх знищення, так як ці відходи захаращували територію навколо лесозаводов і збільшували небезпека пожежі.

На жаль, приблизно так само йдуть справи з відходами в даний час. Величезне число дрібних і середніх лісопереробних виробництв, які створюються і ліквідуються протягом останніх двадцяти років, оточені невикористовуваними деревними відходами, обсяги яких постійно збільшуються.

При цьому необхідно визнати, що за цей період практично втрачений широко накопичений передовий науково-технічний і промисловий досвід комплексного використання деревини та її відходів у результаті ліквідації більшості прикладних науково-дослідних і конструкторський галузевих інститутів втрати кадрового потенціалу фахівців.

Збільшується дефіцит на лесобумажные товари у багатьох країнах, у тому числі в Росії, ставлять перед лісової і деревообробної промисловістю завдання найбільш повного використання деревних відходів.

Економічна вигода пропонує кілька напрямків застосування деревних відходів в даний час.

На крупних деревообробних підприємствах і целюлозно-паперових комбінатах відходи можуть бути використані повністю в інфраструктурі самих підприємств для отримання додаткової продукції (різні види пресованих плитних матеріалів) і в якості палива.

Проблемним є використання відходів дрібних і середніх підприємств.

Доцільність передачі відходів на великі підприємства для енергетичного або технологічного застосування визначається міркуваннями логістики.

Використання відходів дрібного підприємства на місці, як правило, не економічно, оскільки обсяг відходів недостатній для організації стійкого рентабельного виробництва.

Одночасно виникає проблема енергетичного забезпечення новостворюваного виробництва для переробки відходів.

Вирішення проблеми використання відходів малих і середніх підприємств полягає в кооперації і створення спільних технологічних і енергетичних підприємств, наближених до джерел утворення відходів.

В цьому випадку комплексного підходу виробництво технологічної продукції буде мати надійне автономне енергетичне забезпечення.

У Свердловській області щорічно приростає 15 млн. куб. низькосортної листяної деревини, що є дров’яним паливом.

Якщо вважати, що доступність цієї сировини становить 30% від цього обсягу, то загальна потужність новостворених енергетичних об’єктів складе 740 МВт.

Для Свердловської області, де сільські поселення розташовані на лісових територіях, енергетичний потенціал лісової промисловості, заснований на деревному паливі, доцільно використовувати переважно для розвитку сільського господарства області.

Значна частина отриманої енергії може бути спрямована також на створення нових деревообробних виробництв, в тому числі для одержання нових видів технологічної продукції з відходів лісопиляння і деревообробки, яких щорічно накопичується в області близько 450 тис. куб. м.

Виготовлення композиційних матеріалів з м’яких відходів переробки деревини.

Об’єм тирси в лісопилянні визначається шириною пропилу і, як правило, становить 11-12% обсягу распиливаемых колод. Кількість відходів деревообробних виробництв залежить від якості сировини, типу і розміру виготовленої продукції, техновооруженности підприємства і його потужності і становить 45-63% вихідної сировини (пиломатеріалів).

У Росії, внаслідок загального спаду економіки, тирса і верстатна стружка практично не використовувалися і в основному направлялися у відвали. Тільки останнім часом, у зв’язку з намітився зростанням виробництва у деревообробній промисловості, багато лісопильні і деревообробні підприємства стали шукати застосування м’яким відходів. Широке поширення отримало їх використання в якості дешевого деревного палива у вигляді брикетів без застосування зв’язувальних речовин. Крім палива м’які відходи в невеликих кількостях використовуються в гидролизном виробництві, для виготовлення арболіту. Однак, найбільш перспективним напрямком переробки м’яких відходів є виготовлення на їх основі композиційних матеріалів, здатних замінити масивну деревину.

Перші пропозиції щодо використання стружки і тирси для виробництва пресованих композиційних виробів з’явилися ще в кінці 19-го століття. Процес переходу до широкого промислового використання м’яких відходів деревини в різних країнах почався в різні періоди і відбувалося різними темпами. Ті країни, які відчувають дефіцит у лісі і в яких внутрішні джерела отримання тирси і верстатній стружки вичерпані, наприклад Німеччина і Швеція, стали ввозити їх з сусідніх країн.

В даний час фірми «Sorbilite», «Strandex», «Timber Tech» (США), «Polima» (Швеція), «Bizon» і «Stora» (Німеччина), «Fasalex» (Австрія) займаються розробкою власних технологій і виробництвом різноманітних деревних композиційних матеріалів (ДКМ) і виробів на основі деревних відходів і зв’язуючих, в якості яких використовуються термореактивні смоли або термопласти.

В залежності від напрямку зусилля пресування існує два методи виробництва ДКМ: плоский, при якому тиск спрямовано перпендикулярно площині ДКМ, і екструзія, де тиск прикладається до торця вздовж площини ДКМ.

У США методом плоского пресування з тирси виготовляють масивні дверні полотна товщиною 35-40 мм і щільністю 640-1140 кг/м 3. У Швеції та Німеччині виробляють формовані дверні облицювальні панелі товщиною 3,6 мм, що імітують фільонки, для дверей щитової конструкції із стільниковим заповненням. Технологія виробництва панелей аналогічна технології виробництва деревостружкових плит. Панелі покриті паперової плівкою, просоченої фенолоформальдегідної смолою. Завдяки використанню термореактивних малотоксичних смол двері, виготовлені з використанням формованих полотен, відповідають найжорсткішим санітарно-гігієнічним вимогам. Вміст вільного формальдегіду в панелях відповідає класу емісії Е-1 і не перевищує 5 мг /100 р.

Методом плоского пресування також виготовляють стінові панелі, плінтуси, наличники, рами для картин і фотографій різного профілю, меблеві фасади для кухонь з будь-яким профілем, частини для ліжок, столів, стільців, внутрішню обробку для автомобілів, тарні ящики, що вкладаються жорсткі елементи для картонної тари та багато іншого.

Методом екструзії отримують різні погонажні вироби, які застосовуються для виготовлення віконних блоків, дверних коробок, в будівництві як конструкційні елементи. Про темпи зростання виробництва свідчить те, що тільки в США в 2000 році обсяг виробництва ДКМ методом екструзії порівняно з 1998 роком, збільшився в два рази і склав 200000 т.

Одним з перспективних напрямків є використання в якості сполучного для ДКМ поширених синтетичних полімерів – термопластів: поліетилену низького (ПЕНД) і високого (ПЕВТ) тиску, полістиролу, полівінілхлориду, різноманітних відходів їх виробництва та переробки.

Застосування термопластичних полімерів в якості сполучного дозволяє отримати матеріал з високою стабільністю форм і розмірів, хорошими монтажними властивостями (кріплення цвяхами, зшивання і т. д.); можливо його штампування і тиснення. Тому застосовувати такі ДКМ можна в самих різних галузях промисловості. Їх здатність до неодноразової переробки дозволяє створювати практично безвідходні виробництва та використовувати вторинні полімери.

Враховуючи зрослий інтерес до використання м’яких відходів переробки деревини, в СибГТУ ведуться роботи по розробці технологій виготовлення ДКМ з тирси і верстатній стружки. Розроблена технологія виготовлення декоративних стінових і облицювальних дверних панелей з використанням в якості сполучного термореактивних карбамідо — і фенолформальдегідних смол. Щільність панелей 800-1100 кг/м 3. Процес облицювання панелей плівковими матеріалами (папером, просоченого термореактивними смолами) поєднаний з процесом формування. В результаті облицювання значно поліпшується зовнішній вигляд виробу, зростають його фізико-механічні властивості.

Технологічний процес виготовлення панелей складається з таких операцій: приготування деревно-клейової маси, формування панелі на гідравлічному пресі і послепрессовой обробки. Формування облицювальних панелей проводиться при тиску 4-10 МПа, температурі нагріву робочих поверхонь пресформ 160-18 °С, тривалість витримки 150-300 с при товщині панелі 4 мм

Панелі готові для поверхневої обробки. Можливо бейцевание, нанесення лессирующей фарби, пігментованого або прозорого лаку, звичайна фарбування (бажано двокомпонентними фарбами). На панелях може бути нанесена текстуру деревини.

Проводяться роботи по дослідженню процесу екструзійного пресування погонажних виробів з стружки і тирси. Для цих цілей розроблена і виготовлена установка, принципова схема якої наведена на малюнку. Максимальний тиск пресування, розвивається установкою, 10 МПа, температура каналу преса – 220 °С.

На установці отримано зразки екструзійного ДКМ щільністю 600-1300 кг/м 3. досліджено його міцнісні властивості в залежності від основних технологічних параметрів формування, змісту і виду сполучного, фракційного складу відходів. Отримані результати свідчать про те, що екструзійним способом з тирси і верстатній стружки можна виготовляти погонажні вироби з високими фізико-механічними і експлуатаційними характеристиками, які можуть знайти застосування в якості декоративних так і конструкційних елементів в меблевому виробництві та будівництві.

Короткий опис статті: переробка відходів деревини реферат Утилізація відходів деревини реферат з — Утилізація відходів деревини.

Джерело: реферат — Утилізація відходів деревини.

Також ви можете прочитати