Переработка отходов деревообработки

     Содержание.

Введение  ……………………………………………..……………………….стр.2

1. Классификация  и характеристика древесных отходов…..……………...стр.4

2. Использование  древесных отходов…………….…………………………стр.8

3. Переработка  отходов деревообработки…………….…………………...стр.10

     3.1. Технология производства топливных брикетов…………...…..стр.10

     3.2. Технология производства топливных  гранул………………….стр.11

     3.3. Оборудование для сжигания биотоплива………………………стр.15

Заключение………………………………………………………………..…стр.16

Список  использованных источников…………………………..…………..стр.17 
Введение.

     Под отходами производства понимаются остатки  сырья, материалов и полуфабрикатов, образующиеся в процессе производства основной продукции и утратившие частично или полностью потребительскую  стоимость исходного сырья и  материалов.

     Процесс деревообработки во всех производствах связан с получением большого количества древесных отходов. Начиная с первоначальной стадии обработки — рубка леса и вывоз хлыстов, и заканчивая последней стадией — обработкой древесины, данный процесс сопровождается отходом части древесины, которая в дальнейшем не используется в производстве.

     Древесные отходы — ценное вторичное сырье для производства разнообразных изделий, материалов, продуктов.

     К отходам производства в лесной и  деревообрабатывающей промышленности относят кусковые и мягкие отходы лесопиления и деревообработки, мебельного и фанерного производства, шпалопиления, кору и др. К отходам отнесены также сучья ветви, вершины, древесная зелень, пни и корни.

     Объем древесных отходов зависит от способов раскроя бревен, назначения и степени обрезки пиломатериалов, толщины пил и соблюдения технологии и не только соизмерим с объемом получающейся продукции, но зачастую и превосходит его.

     Часть отходов утилизируется на самих  предприятиях, часть вывозится, продается  в виде щепы или сырья на производства целлюлозно-бумажного или плитного комплекса.

     В крупных городах представляют проблему утилизация древесных отходов, образующихся при уходе за деревьями и санитарной рубке в процессе ухода за зелеными насаждениями на улицах, парках, скверах, лесопарках и т.п. – это низкокачественная древесина средней крупности, вершины, сучья, окомлевки хвойных и лиственных пород. Кроме того, проблему представляют также древесные отходы, выделяемые при сортировке ТБО – отходы пиломатериалов при ремонте зданий и помещений, выбывшие из употребления деревянные изделия, тара и мебель.

     Идея  производства биотоплива из древесных  отходов за последние годы захватило  умы чуть ли не всех, кто связан с  переработкой. Ресурсы полезных ископаемых планеты по различным оценкам ограничены, их запасов на нужды теплоэнергетики хватит максимум на 100 лет. Поэтому развитие альтернативной или возобновляемой энергетики является актуальным, прибыльным и своевременным направлением работ.

     Одним из основных направлений утилизации древесных отходов является их использование для получения тепловой и электрической энергии. Энергетическое использование древесных отходов рассматривается как альтернатива традиционным видам топлива. Это связано с тем, что древесные отходы являются CO²-нейтральными, имеют низкое содержание серы, относятся к возобновляемым источникам энергии. Все это привело к тому, что технологии получения энергии из древесных отходов в последние годы развиваются и совершенствуются. Технологии переработки опилок и древесных отходов способны сделать деревообрабатывающее производство безотходным и экологически чистым. Переработка древесных отходов в топливные брикеты и гранулы решает многие проблемы, связанные с вторичной переработкой отходов древесины в процессе производства.

     Чтобы приступить к рассмотрению вопроса  технологии производства гранул и брикетов необходимо ответить на вопрос - что же такое биотопливо.

     Биотопливо – это топливо, которое состоит в основном из биологической массы (биомасса). Биомасса – это биологический материал с немного изменённым химическим составом. Примеры биомассы: тросник, солома, кора, древесина, остатки урожаев пшеницы и других злаковых культур.

     С химической точки зрения биотопливо состоит из углерода, водорода и кислорода – 50%, 44% и 6% соответственно. С технологической точки зрения биотопливо состоит из сгораемой, несгораемой части, золы и воды.

     Основными преимуществами биотоплива (брикеты, гранулы) в сравнении с биомассой являются:

1. Меньший объем на единицу энергии, чем у обычного биотоплива.
2. Большой срок хранения без всякого обслуживания.
3. При длительном хранении нет эффекта слипания.
4. Улучшенные качества по влажности, структуре, калорийности, зольности и весу на единицу объема.

 

     1. Классификация и характеристика древесных отходов.

     Древесные отходы образуются по следующим причинам: в связи с биологическими особенностями произрастания деревьев (кора, листья, ветви, хвоя, вершины, корни, пни); из-за сбежистости ствола (комлевые срезки, рейки); вследствие получения материалов прямоугольного сечения из материалов круглой формы (горбыли, рейки); пороков древесины (сучков, трещин (обрезки)); неправильной формы ствола (овальности, сбежистости (рванина)); несовершенства технологических процессов обработки древесины (опилки, отструг при строгании шпона, стружки, карандаши, обрезки).

     В настоящее время отсутствуют  нормативно-технические документы (ГОСТы и технические условия) по классификации древесных отходов. Попытка классификации отходов  по отраслевому принципу была сделана  в 80-е годы – были разработаны и утверждены ТУ-13-539-85 «Отходы древесные, технические условия».

     Древесные отходы производства представляют собой  отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки.

     Древесные отходы классифицируют по видам и этапам обработки древесины.

     По  видам все отходы делятся на:

1. твердые: пни, горбыли, обрезки, корни, ветви, рейки, вершины;
2. мягкие: древесная пыль, опилки, листья, кора и луб, стружки, древесную зелень — хвоя.

     По  этапам обработки древесины отходы делятся на:

1. отходы, связанные с заготовкой леса — пни, кора (частично), корни, ветви, вершины, неделовую древесину (дрова),  обрезки;
2. отходы первичной обработки древесины в лесопилении, фанерном производстве — опилки, рейки, горбыли, карандаш, обрезки, кора, рванина, стружки;
3. отходы вторичной обработки в мебельных производствах — опилки, обрезки, стружки.

     Наибольшую  ценность у древесных отходов  представляют крупнокусковые отходы (длиной более метра) в виде стволов малоценной древесины, реек, горбыля, обрезки пиломатериалов и заготовок, карандаши.

     Менее ценными являются кусковая мелочь и мягкие древесные отходы, использование которых ограничено.

     Биотопливо классифицируют следующим образом:

1. Дрова
2. Брикеты
3. Гранулы
4. Опилки
5. Щепа
6. Древесная пыль
7. Торф
8. Мусор
9. Топливо на основе остатков от с/х культур.

     Из  перечисленных выше групп биотоплива наиболее предпочтительнее по качеству являются гранулы, брикеты и древесная пыль, т.к. они были получены путем переработки и в результате они обладают улучшенными свойствами, чем любое другое биотопливо.

     Брикеты и гранулы чаше производятся из отходов хвойных пород, образующихся в результате деревообработки (лесопиление, производстве мебели и т.д.).

     Сырьем для производства брикетов являются опилки различных пород древесины, щепа, лузга подсолнечника, гречихи, солома и многие другие растительные отходы. Брикеты бывают разных форм – в виде кирпича, цилиндра или шестигранника с отверстием внутри. Стандартных размеров у данной продукции нет.

     Основным  фактором, определяющим механическую прочность, водостойкость и калорийность брикета, являются его плотность. Чем плотнее брикет, тем выше показатели его качества. Чем ниже плотность брикетов, тем меньше их калорийность.

     Качество  брикетов в значительной мере зависит  от влажности исходной смеси. Различают  оптимальную и критическую влажности. Оптимальная влажность составляет 4-10 %, при ней достигаются наилучшие механические характеристики брикетов. Критической называется влажность, при которой возможно образование брикетов, но в нем появляются трещины — таким образом, брикет товарного вида не имеет. Критическая влажность находится в пределах 10-15 %. При более высокой влажности полученный брикет будет «разорван» внутренним давлением влаги, возникающем при сжатии измельченной массы.

     Брикеты подразделяются по двум принципам:

     Первое - по сырью, из которого они изготовлены. Здесь выделяют: брикеты из древесных отходов (стружка и опил без коры, отходы с корой, кора, отходы производства МДФ, шлифпыль, отходы фанерных производств, лигнин, брикеты из сельскохозяйственных отходов); брикеты из агробиомассы (солома , шелуха подсолнечника, шелуха злаковых, отходы хлопка, сено, камыш); брикеты из прочих материалов (бумага, картон, целлюлоза, полимеры, торф).

     Второе  — по способу прессования и  форме. Брикеты бывают трех видов: цилиндрические, экструдерные и в виде кирпичика.

     Цилиндрические  брикеты. Этот вид брикетов получается путём прессования на оборудовании ударно-механического типа. Они имеют бесконечную длину, и могут быть разделены как на шайбы, так и на поленья. Имеют очень высокую плотность.

     Такие брикеты могут иметь не только круглую, но и квадратную или восьмиугольную форму, иметь или не иметь отверстие. Вид брикета заказывает покупатель, он зависит от того, какие формы больше популярны в каждой отдельно взятой стране. Чаще всего используют кусковые брикеты, изготовленные по данной технологии, в качестве топлива для твёрдотопливных котлов.

     Экструдерные  брикеты. Эти брикеты обязательно имеют отверстие внутри и обожженную верхнюю поверхность.

     В основе экструзивной технологии производства брикетов лежит процесс прессования шнеком под высоким давлением при нагревании от 250 до 350 С°. Температура, присутствующая при прессовании, способствует оплавлению поверхности брикетов, которая благодаря этому становится прочной, что немаловажно для транспортировки брикета.

     Такие брикеты закладываются вручную  в топку котла или в печку.

     Брикеты в виде кирпичика. Эта продукция имеет вид прямоугольного параллелепипеда со скошенными углами. Такой брикет получается путём гидравлического прессования, и его размеры зависят от рыхлости сырья, из которого он произведён и давления, которое на него оказано.

     Древесные топливные гранулы (пеллеты, ДТГ) –  это небольшие цилиндрические прессованные древесные изделия диаметром 4-12 мм, длиной 20-50 мм, переработанные из высушенных остатков деревообрабатывающего и лесопильного производства: опилки, стружка, древесная мука, щепа, древесная пыль и т.д. Гранулы используются в котлах для получения тепловой и электрической энергии путем сжигания.

     Преимуществом использования древесных гранул перед другими видами топлива является:

• снижение вредных выбросов в атмосферу: древесное биотопливо признано СО2 – нейтральным, т.е. при его сжигании количество выделяемого углекислого газа в атмосферу не превышает объем выбросов, который бы образовался путем естественного разложения древесины;
• бoльшая теплотворная способность: по сравнению со щепой и с кусковыми отходами древесины. Энергосодержание одного килограмма древесных гранул соответствует 0,5 литра жидкого дизельного топлива; древесные гранулы не уступают по теплотворной способности ни углю, ни мазуту;
• низкая стоимость по сравнению и дизтопливом и отоплением электричеством,
• чистота помещения, в котором установлен котел,
• возможность автоматизации котельных.