Эффективная переработка древесных отходов

02 июля 2018

По статистике, число древесных отходов на некоторых предприятиях достигает 40-50%. Некоторые компании пускают эту древесину на вторичную переработку, но чаще ветки и опилки выбрасывают как ненужный мусор. Особенно часто такое происходит на лесозаготавливающих предприятиях, производствах по сборке мебели и изготовлению пиломатериалов.

Виды древесных отходов

На лесозаготовках деревья проходят начальный этап обработки. С них удаляют ветки и сучья, срезают корни и побеги. Также во время рубки деревьев часто выкорчевывают пни. Эти продукты считаются отходами и не поступают на следующий этап деревообработки.

Далее стволы деревьев и пиломатериалы поступают на первичную обработку. На таких производствах изготавливают фанеру, спички, шпон и шпалы. Часть из них продается, другая отправляется на следующий этап обработки — в мебелестроение, производство музыкальных инструментов и строительных материалов. При изготовлении первичной и вторичной продукции образуется много разнородных древесных отходов: щепок, опилок, горбыли, стружки, коры и обрезков.

В итоге различные виды древесных отходов образуются на трех этапах работы с деревом: при лесозаготовке, первичной обработке и вторичной обработке.

Все древесные отходы можно разделить по их структуре и размерам. По этому признаку выделяют 3 категории:

  • кусковые (обрезки, ветки, горбыль, короткие куски и рейки);
  • мелкие (стружка, опилки, древесная пыль);
  • кора.

Все эти отходы можно переработать и пустить на изготовление новых материалов: ДСП, ДВП, удобрений, фармакологических препаратов, топлива и бумаги.

Процесс обработки древесных отходов

Процесс переработки начинают с сортировки: отходы разбирают по размерам и породам деревьев. После этого древесину осматривают, удаляют подгнившие участки и обрабатывают растворами солей, чтобы нейтрализовать вредные вещества. Далее переработка может пойти тремя способами:

  1. Биологическая переработка. Для этого к древесине добавляют органические соединения. В результате различных реакций получаются продукты, пригодные для использования в народном хозяйстве: белковые дрожжи, этиловый спирт, ксилит и фурфурол.
  2. Химическая переработка. В ее основе лежит гидролиз и пиролиз, изготовление бумаги и канифольно-скипидарное производство.
  3. Механическая переработка. Древесину измельчают, пилят, сжигают и фрезеруют, чтобы получить однородную массу. Далее ее используют для изготовления пиломатериалов, строительных компонентов и удобрений.

Виды оборудования для переработки дерева

Для того, чтобы получить конечный продукт, на производствах используют следующие виды оборудования:

  • Шредеры. Измельчают древесину в техническую однородную щепу при помощи ножей. Могут перерабатывать отходы с возможным содержанием металла: доски с гвоздями, ящики, отходы мебельного производства. В зависимости от типа ножей шредера можно получать щепу различного размера.
  • Брикетировочные и шнековые прессы. Под действием давления пресса древесные отходы сжимаются в небольшие брикеты. Их удобно использовать в качестве топлива — брикеты не занимают много места, хорошо горят и обладают высокой теплоотдачей. Брикетировочные прессы отличаются по максимальному давлению и размеру форм.
  • Сушильные камеры. Удаляют лишнюю влагу из древесины.
  • Углевыжигательные печи. Печи, в которых из древесины изготавливается уголь.
  • Тихоходные измельчители. Производят щепу с размером до 10 мм.
  • Силосы. Они нужны, чтобы хранить, перевозить и разгружать древесные отходы.

Для каждого типа переработки нужен свой набор оборудования. Например, чтобы запустить производство брикетов, потребуются шредеры, прессы, сушильные камеры и силосы. Для изготовления топливных материалов набор будет уже другой: вместо шредеров и прессов нужно будет установить пиролизный котел и газопоршневую электростанцию.

Переработка многослойных отходов Tetra Pak

LPB (Liquid Packaging Boards) — это картон для напитков, в котором часто выпускают соки, молоко, вина и другие алкогольные напитки. Tetra Pak — название самого известного производителя этих упаковок. LPB состоит из нескольких слоев, в состав которых входят целлюлоза, полиэтилен и фольга. Переработка картона для напитков — выгодный бизнес, т.к. продукты, которые из него получаются, ценятся на рынке.

Виды LPB

Существует 2 основных вида этого вторсырья:

  1. Шестислойные асептические упаковки. Каждый слой здесь выполняет свою функцию, благодаря чему напитки сохраняются дольше и не подвергаются воздействию окружающей среды. В состав такой упаковки входит 75-80% картона, 15-20% полиэтилена и 5% алюминиевой фольги.
  2. Четырехслойные термоупаковки. Они на 80% состоят из бумажных материалов и на 20% — из полиэтиленов низкой плотности.

Обычно LPB поступают на переработку от самих производителей (брак, отходы производства) или в качестве бытового сбора.

Переработка LPB

Все упаковки поступают в цикл переработки в спрессованном виде. Поэтому на предприятии должен быть установлен пресс (компактор) для сжатия Tetra Pak.

LPB на 75-80% состоит из картона, поэтому способы ее переработки похожи на те, что используются для других видов макулатуры. Весь процесс можно разделить на 4 основных этапа:

  1. Роспуск в гидроразбивателе. Спрессованную массу помещают в емкость с жидкостью. Внутри емкости вращается ротор, который перемешивает упаковки с водой и способствует ее проникновению в волокна целлюлозы. Они набухают и расширяются, что способствует разрыву связей и переходу целлюлозы во взвешенное состояние. Так за 20 минут образуется целлюлозная масса — пульпа. Гидроразбиватель выполняет роль сепаратора — LPB распадается на составляющие компоненты.
  2. Откачка пульпы через перфорированное сито. В результате этого целлюлоза поступает в новую емкость, а полиэтилен и алюминий остаются в гидроразбивателе.
  3. Очистка целлюлозы. Пульпу прогоняют через фильтр, который помогает удалить остатки полиэтиленовой пленки и фольги.
  4. Очищенную целлюлозу подают на машину по производству бумажного волокна.

Полиэтилен и алюминиевую фольгу, которые образовались после удаления бумаги, помещают в установку пресс-отжима. На выходе получают агломерат — композитную полимерную гранулу.

Где используются продукты переработки

Основное сырье, которое получается после переработки Тетра Пак — целлюлоза. Ее используют для изготовления рулонной бумаги, обоев, картона, упаковочных материалов и другой бумажной продукции. Рентабельность завода по переработке LPB можно значительно увеличить, если расположить его на территории бумагоделательного производства.

Другой компонент — полимерную гранулу — используют в изготовлении полимерпесчаных изделий: плитки, канализационных люков, желобков для стока воды. Такую линию также можно организовать на месте переработки ТетраПак или заниматься поставкой сырья для производителей конечных изделий.

В России ресайклинг LPB развит слабо. Еще 10 лет назад просто не было оборудования, с помощью которого можно было бы наладить рентабельную переработку этих отходов. Такие технические возможности уже есть, но на территории России все равно остается мало предприятий, которые занимаются ресайклингом Tetra Pak.