Методы утилизации и дальнейшей переработки древесных отходов

Древесина остается одним из самых востребованных материалов в разных сферах деятельности человека. В процессе лесозаготовки и производства изделий образуются отходы, которые необходимо переработать. Грамотная утилизация деревьев и сопутствующих остатков важна для экологии, необходима с точки зрения закона и выгодна финансово.

Зачем утилизировать древесные отходы?

Оставшиеся после заготовки леса листья и ветки зачастую оставляют лежать на земле. В них размножаются вредители. Иногда мелкие древесные отходы сгребают в кучи и сжигают. Такие действия могут привести к пожару. Сжигание веток на опушке леса вредит экологии и сводит на нет пользу, которое дерево принесло атмосфере в процессе роста.

Гораздо более целесообразно собрать остатки древесины и пустить в дело. Даже если утилизировать ветки просто сжиганием, из этого процесса можно извлечь пользу в виде тепловой энергии для нужд человека.

Виды отходов древесины

Древесные отходы возникают на каждом этапе деревопереработки от рубки леса до финишной обработки изделия. Виды отходов лесозаготовительной и деревоперерабатывающей отраслей:

• листья, хвоя;
• древесная кора;
• пни с корнями;
• опилки;
• щепки и стружка.

К каким материалам применима утилизация деревьев

Под понятие «утилизация деревьев» попадают такие категории древесных отходов:

• ветки кустарников и молодых деревьев, остающиеся после стрижки живых изгородей, формирования крон плодовых деревьев в пределах населенных пунктов и садоводств;
• древесина нетвердых пород, которая остается после санитарной обрезки деревьев и рубки леса, не подходящая для промышленного использования;
• мелкие отходы лесозаготовки: ветки, корни, сучья;
• отходы пилорам: горбыль, короткомер, стружка, щепа;
• древесные отходы с химической пропиткой: шпалы, столбы, строительные плиты из шпона и опилок;
• отслужившая деревянная тара: ящики, коробки, поддоны.

С необходимостью утилизировать древесные отходы сталкиваются не только коммунальные службы и деревообрабатывающие предприятия. Эта задача стоит перед любыми организациями, использующими фанеру или деревянную тару.

Утилизация древесного спила

Нередко приходится очищать двор или участок городской среды от ненужных деревьев. Старые растения угрожают ближайшим домам, машинам и прохожим: при порывах ветра крупная ветка или дерево целиком падает и наносит повреждения.

Больные и сухостойные деревья не выполняют озеленительную функцию, их нужно заменить на молодые посадки. Разросшиеся деревья могут создавать угрозу ЛЭП, нарушать нормы освещения помещений или мешать реконструкции участка. В таких случаях возникает необходимость утилизации спила деревьев.

Ещё до спиливания оценивают объем древесины и качество стволов, чтобы рассчитать более выгодный способ утилизации. Пригодные для изготовления досок бревна увозят на пилораму. Пиломатериал из таких деревьев идет на строительство сараев, из мелких досок делают колышки для подвязки саженцев.

Вывоз порубочных остатков с участка осуществляют в контейнерах. Для плотного размещения в таре стволы пилят на части. 2 средних дерева вмещаются в контейнер объемом 8 кубометров. Крупные бункеры объемом 20-36 м3 позволяют единовременно вывезти десятки деревьев. При объемах свыше 3-4 контейнеров привозят измельчитель и перерабатывают спил в щепки. Измельчение помогает вместить в контейнеры больший объем отходов.

Утилизация веток

Зачастую деревья спиливают не полностью: вырезают больные ветки, освобождают ЛЭП, проводят кронирование и декоративную стрижку посадок. Кусты и мелкие деревья стригут 3-6 раз за сезон для поддержания опрятного вида аллей. В процессе стрижки и обрезки образуются тонны веток. Измельченные срезанные части ложатся в контейнере плотнее, чем крупные ветви, и в емкость того же объема вмещается большая масса веток.

Когда срезанных веток много, их дробят в измельчающей машине. Полученную щепу применяют в садово-парковых работах:

• как мульчу, предохраняющую почву от пересыхания и разрастания сорняков;
• как удобрение и облегчение текстуры почвы;
• как декоративную посыпку грунта.

Утилизация деревянных поддонов

Деревянные поддоны применяются для хранения и перевозки грузов. Со временем они изнашиваются настолько, что не подлежат ремонту. Переработка отслуживших поддонов происходит следующим образом:

1. Сначала их помещают в роторный шредер, который измельчает древесину.
2. Затем щепки пропускают через магнит. Он отделяет металлический крепеж.
3. Освобожденная от металла щепа идет на изготовление топливных брикетов.

Методы утилизации древесных отходов

При производстве пиломатериала остаются ветки, опилки, кора. Там, где не налажена переработка, такие отходы выбрасываются на полигоны. Выделяют понятие деревянных отходов, к которым относится тара из древесины, мебель, предметы интерьера, домашняя утварь. Переработка древесных и деревянных отходов сокращает объем вывозимого на свалки мусора, а заодно дает новую продукцию или иную выгоду от утилизации.

Химическая переработка

Из измельченной древесины под воздействием химических веществ получают новые материалы. Самый древний, но не утративший актуальности метод – производство бумаги. Древесину перерабатывают в целлюлозу, из которой делают бумагу, пластмассы, лаки, кинопленку.

Гидролиз древесины – это осахаривание клетчатки серной кислотой. Таким путем получают кормовые дрожжи, глюкозу, этиловый спирт.

Сухая перегонка древесины дает древесный уголь, уксусную кислоту, метиловый спирт, скипидар, горючие газы.

Из опилок, целлюлозы и отходов гидролиза получают жидкое и газообразное биотопливо.

Сжигание

На первый взгляд, сжигание – наименее экологичный способ утилизации некондиционной древесины. Но проблема не в том, куда направят конкретную партию опилок, а в сложности перехода на «чистые» виды топлива и энергии. Сжигание продукции переработки древесного мусора экономит дрова и уголь, значит, этот метод не так плох с точки зрения экологии.

Из отходов изготавливают топливные брикеты и древесный уголь для твердотопливных котлов. В домашних печах и банях сжигают порубленные ветки, горбыль, обрезки досок. Получение тепла из мусора сбережет на каждой печи в год несколько деревьев, которые срубили бы на дрова.

Механические способы переработки

Несложный, но полезный способ утилизации древесины – механическая переработка. Специальные механизмы перерубают отходы в щепу. Измельченную древесину легче перевозить к месту дальнейшей переработки.

Закон об обязательной утилизации деревьев

По закону, все крупные деревья в стране, включая самосад на приусадебных участках, принадлежат государству. За вырубку крупногабаритных деревьев предусмотрена административная и уголовная ответственность. При необходимости спилить дерево на личном участке нужно получить порубочный билет в местных органах власти.

Законодательные нормы запрещают выбрасывать древесные отходы в несанкционированных местах и в мусорные контейнеры для коммунальных отходов. Эти нарушения, как и сжигание древесного сора на участке без соблюдения норм, караются штрафом.

Перед утилизацией предприятием крупной партии древесных отходов организация выбирает перерабатывающий завод или лицензированного подрядчика по вывозу деревьев. Организация, которая транспортирует деревья на переработку, предоставляет заказчику талон за сданные отходы. Этот талон подтверждает, что деревья утилизированы законным способом.

Принятие закона об обязательной утилизации деревьев отложено до 2022 года. Этот закон запретит выбрасывать и сжигать древесные отходы лесопильных предприятий. Пока он не принят, некоторые предприятия вывозят ветки и опилки на полигоны. Законодательно предусмотрено снижение доли органических отходов на свалках. К 2028 году этот показатель должен быть ниже 30%.

Нужна ли лицензия на сжигание отходов деревообработки

Существует положение «О лицензировании деятельности по сбору, транспортировке, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I—IV классов опасности». В соответствии с ним предприятие, которое утилизирует отходы, обязано иметь лицензию. Если предприятие сжигает древесный мусор для отопления и обогрева, оно тоже подлежит лицензированию.

Печи для сжигания древесных отходов

Непосредственное сжигание древесных отходов – самая простая и выгодная мера. При таком способе утилизации не нужно тратиться на производство брикетов или гранул, дополнительную погрузку-разгрузку сырья и готового топлива. Отходы сжигают в конусовидных печах, оснащенных подвижным или наклонным колосником. Полученное тепло применяют для отопления или нагрева воды.

Виды измельчителей

Задача агрегатов – измельчение древесных отходов для получения щепок установленного размера. По конструкции измельчители делятся на роторные, дисковые, ножевые или барабанные механизмы. Загрузка веток и обрезков может быть горизонтальной или наклонной. Большая часть моделей создана для стационарного применения. Существуют и мобильные варианты, которые вывозят на лесозаготовительный участок.

Молотковые дробилки

В дробилках на диске закреплено несколько молотков. При вращении диска молотки один за другим наносят удары по древесине. Самые мощные модели могут перерабатывать бревна около 50 см в диаметре. Более простые модели дробилок подходят для утилизации веток. Молотковые измельчители ценят за неприхотливость, универсальность, простоту обслуживания и получение качественной щепы на выходе.

Ножевые дробилки (шредеры)

Шредеры – это деревоперерабатывающие устройства, которые измельчают сырье вращающимися ножами. Аппарат настраивают на получение щепок нужных размеров. Ножевые дробилки измельчают старую деревянную тару, не очищенную от металлического крепежа – гвоздей, скоб, саморезов. Шредер выбирают по мощности и типу (горизонтальный или вертикальный) в зависимости от объема и вида древесных отходов, для переработки которых его приобретают.

Строительные материалы из отходов деревопереработки

Из щепы и опилок производят различные строительные и мебельные щиты. Наиболее крупная щепа идет на производство ориентированно-стружечных плит – ОСП. Каждый слой длинных тонких стружек укладывают перпендикулярно предыдущему.

Плиту прессуют с добавлением клея. Получаются прочные долговечные щиты с разной степенью водостойкости в зависимости от класса. Обычно ОСП применяется для строительства и черновой отделки помещений. В креативных интерьерах эти плиты используют для чистовой отделки и мебели.

Более мелкая фракция измельчения дерева идет на производство древесно-стружечной плиты – ДСП. Ламинированная ДСП – основной материал для производства мебели.

Из тонких опилок получают ДВП – древесно-волокнистые плиты. Этот материал применяют в строительстве и мебельном производстве.

Горячим прессованием мелкой стружки изготавливают плиты МДФ. Этот листовой материал идет на производство мебельных фасадов, стеновых панелей и акустических систем. МДФ выделяет мало формальдегида, поэтому предпочтительнее ДСП в жилых интерьерах. Кроме того, он хорошо поддается обработке: фрезерованные и гнутые изделия с разнообразными видами декоративного покрытия позволяют изготовить мебель самого разного дизайна.

Межкомнатные двери, коробки и обналичку к ним тоже часто изготавливают из стружечных материалов.

Производство древесного угля

Один из лучших способов утилизации древесины – изготовление древесного угля. Отходы нагревают в печах до 4500 без доступа кислорода. В таких условиях происходит пиролиз, в результате которого древесина превращается в уголь. В процессе пиролиза образуются горючая жидкость и газ. Жидкий остаток используют в химической промышленности, смесь газов служит для разогрева следующей партии древесных отходов.

Применение древесного угля:

• в качестве горючего в твердотопливных котлах;
• в металлургической промышленности;
• в медицине;
• в изобразительном искусстве как рисовальный материал.

Переработка отходов древесины как бизнес

Несмотря на внедрение разных видов недревесных стройматериалов и тенденцию к замене твердотопливных печей на другие типы котлов и энергоустановок, деревопереработка остается одной из массовых отраслей. Большие объемы заготовки леса способствуют появлению огромной массы отходов. Этот тот случай, когда на заботе об окружающей среде можно заработать деньги.

Производство строительных плит или топлива из опилок не требует неподъемных вложений, а для измельчения спила деревьев достаточно покупки одной установки. В этой сфере низкая конкуренция и нет сложностей со сбытом.

Цивилизованное измельчение отходов обрезки деревьев – неизбежная мера, к которой придется прийти городским службам и каждому предприятию, на территории которого есть деревья, по мере вступления новых норм утилизации в законную силу.

Изготовление топливных брикетов

Измельченные в дробилках древесные отходы и опилки с пилорам дают экономию дров и угля в твердотопливных котлах. Мелкие щепки прессуют с добавлением вяжущих компонентов. В результате получаются топливные брикеты стандартного размера. Такое топливо применяется в бытовых и промышленных топках с автоматической подачей горючего. Зола от сжигания древесных брикетов используется в качестве удобрения.

Для котлов, которые работают на топливе мелкой фракции, из опилок аналогичным способом производят горючие гранулы.

Максимально полная переработка всех древесных остатков во вторичный продукт поможет немного уменьшить вырубку лесов и снизить выброс углекислого газа. Даже сжигание опилок в специальных топках снижает нагрузку на атмосферу. Если выбрасывать древесные отходы на полигон, там они сгниют с выделением углекислоты, а человек для обогрева сожжет другое горючее, что тоже приведет к загрязнению воздуха.