Переработка древесины

Виды отходов

Большинство из нас понимает принцип распиловки бревна, смотрим картинку выше. Мы получаем две брусины и пиломатериал. Из отходов у нас остается:

1. Горбыль, он остается при всех самых распространенных способах распиловки леса, даже на фрезерно брусующих линиях. Тут то казалось бы все уходит в щепу, но вместо пиломатериала, к примеру на кривом бревне выйдет горбылина;
2. Щепа. Сейчас большинство крупных производителей пиломатериалов стараются производить щепу, так как это универсальный продукт, который довольно востребован на нашем рынке;
3. Опилки;
4. Отлетник, это небольшие куски горбыля;
5. Кора.

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.

Схема сжигания отходов древесины

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.

Утилизация останков лесопиления

Брикетирование.

Переработка древесных отходов, это способ освободить территорию от своеобразного мусора после вырубки лесов, а также снабдить многие предприятия по производству и изготовлению твёрдого топлива сырьём.

Одним из видов продукции перерабатывающих предприятий, есть твёрдое топливо, брикеты которого бывают двух типов:

• технологические (гранулы);
• топливные (брикеты).

Топливные применяют для использования в:

• в печах;
• в каминах;
• в заводских котельных;
• в котельных ТЭЦ.

Вовремя сгорание они дают от 4000 до 6000 к.калл/кг. Прессование останков лесопиления одновременно приносит пользу экологии, решая ряд проблем, и даёт финансовую прибыль, являясь незаменимым топливом.

Такая продукция, сгорая, практически не наносит вред атмосфере, так как она состоит в основном из коры и высушенной листвы, то в ней не содержится сера, а, значит, с дымом в воздух не поступает SO3 и SO2, притом что содержание СО в дыме практически минимальное. Кроме того, золу, образующуюся при сгорании, используют как удобрение с содержанием калия.

К сожалению, пока в России использование гранулированного (паллет) твёрдого топлива не развито полноценным образом. Работающие энергетические организации на угле, газу и мазуте не могут себе позволить переоборудовать отопительные системы на полетные установки, так как это слишком дорого.

Производство гранулированного топлива как минимум требует применение импортного оборудования. А закупать иностранное оборудование, пресса, обучать персонал работе на нём слишком, финансово затратное дело для многих утилизирующих или перерабатывающих предприятий.

Сжигание.

Самый экономный метод, это утилизация древесных отходов в печах, сжигая их без всяких затрат на брикетирование, прессование и прочие манипуляции. Прямое сжигание производят в печах конусообразной формы, с горизонтальной подвижной или просто наклонной решёткой (колосниками). Этот способ, кроме очищения территорий, также приносит пользу, нагревая воду в котлах или печах мощностью до 20 МВт.

Или для сжигания останков с высоким уровнем влажности, таких как:

• мокрая кора;
• свежие щепки после сруба;
• опилки.

Существует и автоматизированный способ сжигания для измельчённых останков. В таком случае используют шнековую подачу и трубчатые горелки. Обычно тепло от такого процесса направлено на получение следующих полезных эффектов:

• Сушку древесного материала в специальных камерах.
• Для нагревания воды в котлах, для обогрева жилых домов.
• Для добычи электроэнергии с помощью паровой турбины, деревянные остатки, в процессе горения нагревают воду в ёмкостях, доводя её до кипения, в результате чего сжатый пар, создаёт давление и вращает крыльчатку турбины.

Последний метод, к сожалению, имеет очень низкий процент КПД всего около 10%, этого будет достаточно для небольших ТЭЦ, выдающих мощность не более 1000кВт.

Переработка отходов древесины в большинстве своих случаев даёт топливо, но существуют и другие материалы, произведённые из подобного сырья.

Одним из них являются стройматериалы, такие как:

• ДСП;
• ДВП;
• мебель;
• декоративные изделия.

Для такой продукции используют стружку определённых сортов деревьев, она подвергается тепловой сушки, обработки специальными растворами, закрепляющими её и формированию под воздействием прессов. В результате чего получаются древесно-стружечные плиты или цементно стружечные, в зависимости от направления работ с материалом.

Переработка отходов древесины даёт множество полезных материалов, сфера их применения очень велика. Например, опилки в процессе производства кирпича или гипсовых листов, применяют на гидролизных заводах. Также её использование, позволяет сохранять зеленные насаждения, заменив их на производстве.

Оборудование для переработки и измельчения древесины

Для получения конечного продукта из сырья древесного происхождения используется оборудование различных видов, включая:

• Тихоходные измельчители, использующиеся для производства щепы с размерами от 8 до 10 мм.
• Шредеры, служат для измельчения отходов древесины различного размера. В качестве основного элемента в них используются специальные режущие ножи.
• Горизонтальные шредеры. Обрабатывают длинномерные и короткие отходы.
• Брикетировочные прессы. Используются для изготовления брикетов, предназначенных для отопления.
• Силосы. Предназначаются для хранения, перевозки и разгрузки.

Так выглядит стандартный станок, предназначенный для измельчения древесины в щепу

Измельчители

Измельчители древесины представляют собой устройства, основным назначением которых является переработка древесины с дефектами и ее отходов типа горбыля, рейки, а также срезов и веток в щепу технологического назначения.

По типу строения рабочего органа данные агрегаты разделяют на следующие группы:

• Барабанные измельчители. (Включает машины ножевого, резцового и молоткового типа).
• Дисковые.
• Роторные.

По типу загрузки:

• Машины с горизонтальной
• и наклонной загрузкой.

По типу выгрузки:

• С верхней
• и нижней выгрузкой.

По характеру использования:

• Мобильные
• стационарные.

Молотковые дробилки

Молотковой дробилкой называется механическая машина дробильного типа, служащая для разрушения исходного древесного сырья посредством ударов молотков, зафиксированных на роторе, вращающемся с высокой скоростью или разрушения ткани дерева за счет ударов его кусков о плиту корпуса устройства.

Данный агрегат отличается множеством положительных характеристик, включая:

• Универсальность (может работать с отходами любого типа).
• Мощность. (возможна переработка сучьев с диаметром до 46 см).
• Безотходность.

Дробильные машины

Дробильными машинами для древесины принято называть специальное оборудование, использующееся для дробления и измельчения древесины и древесных отходов. Результатом такой переработки является щепа – древесные частицы небольших размеров, использующиеся по различному назначению.

Различают дробилки стационарного и мобильного типа, использующиеся в деревообрабатывающих цехах или на вывозе. Они могут иметь различную мощность, позволяющую этим агрегатам производить конечный продукт различного состава и фракций. Далее щепа используется в качестве топлива или для изготовления других продуктов.

На видео показана работа измельчителя древесины в щепу:

Пеллеты

Это по сравнению с изготовлением арболитовых блоков более серьезное производство с более серьезными вложениями. Тут и сушилка должна более качественно сушить стружку и по фракционному составу древесины более жесткие требования.

Преимущества переработки пеллет перед арболитовыми блоками это большие объемы перерабатываемых отходов древесины и более дешевое сырье. Иногда это просто необходимо когда к примеру имеется большой деревообрабатывающий завод и нужно утилизировать отходы, тогда пеллеты будут просто идеальным вариантом.

Стоимость тонны пеллет колеблется от 4000 рублей до 7000рублей. Все зависит от районов реализации. Если к примеру реализовывать их в Европу, то тонна пеллет у вас будет стоить 7 тыс. рублей, но для реализации нужно пройти сертификацию, которая обойдется в 15 тыс. евро.

На фото серый пеллет.

Затраты на изготовление одной тонны пеллет гораздо ниже чем на изготовление одного кубометра арболитовых блоков:

• Сырье (древесина) 900 рублей на одну тонну при стоимости 300 рублей за кубометр;
• Электричество – 700 кВт в час;
• Число работников 2 – 3 человека в смену.

Если брать линию производительностью 2,5 тонны в час, то за 8 часов вы произведете сырья на сумму 5000*2,5*8 = 100 000

Затраты на данное производство составят:

Электричество 700 * 8часов * 4 рубля = 22 400

Древесина 900 * 2,5 * 8 = 18 000

Заработная плата 3000 рублей

Итого затраты составят 22400 + 18000 + 3000 = 43400

100000-43400 = 56600

56600/100000 = 56,6 %

Выводы по пеллетам:

Данное производство выгоднее чем арболитовые блоки в том случае:

• Если у вас бесплатные отходы;
• Если вы поставляете пеллеты на экспорт и стоимость тонны в;
• Если большая производительность линии от 2,0 тонн в час.

В пеллетах львиную долю энергии составляет тепловая на сушку и электроэнергия на измельчение опила и прессование гранул. В производстве арболита практически данные затраты на сушку, измельчение и прессование отсутствуют.

Стоимость линии гранулирования будет выше чем линии по производству арболита. К примеру линия с производительностью 500 – 1000 кг в час обойдется в 3,5 млн. рублей. Линия 2,5 – 3 тонны в час обойдется в 15 – 17 млн. рублей.

Заказать отечественное и зарубежное оборудование для изготовления пеллет можно через меня, кроме этого я могу организовать посещение завода для изготовления пеллет.

В какой то степени можно сказать что пеллетное и арболитовое производство не являются конкурентами. Просто каждое занимает свою нишу. Арболитовые блоки это небольшие вложения, компактное оборудование, быстрый монтаж и небольшое количество потребляемой древесины. Пеллеты нацелены на утилизацию древесных отходов и дают хорошую прибыль при больших вложениях в производство.

Где взять древесные отходы недорого или бесплатно

При применении древесины в любой области, будь то производство мебели, строительство и т.д., древесные отходы могут составлять от 35 до 50%.

Утилизация древесных отходов в городах представляет собой серьёзную проблему. Они образуются во время ухода за деревьями и при санитарной рубке зеленых насаждений на улице, в парках, лесопарках, скверах. Эти отходы представляют собой низкокачественную древесину средней крупности:

• сучья;
• вершины;
• окомлевки лиственных и хвойных пород.

Значительную проблему в плане утилизации представляют собой отходы пиломатериалов при ремонте помещений и зданий, деревянные изделий, которые уже вышли из употребления, мебель, тара. Огромное количество отходов древесины образуется при лесопилении.

Рентабельные варианты использования опилок

Существует множество способов заработать на древесных отходах, в частности, на опилках. Перечислим основные варианты, а ниже более подробно рассмотрим некоторые из них:

• производство опилкобетона. Возможно как на предприятиях, так и частным образом;
• на животноводческих фермах опилки могут быть использованы в качестве подстилки для скота;
• в оранжереях, промышленных теплицах опилки могут выступать в виде составляющей почвы, подкормки для растений;
• опилки сами по себе отличное топливо;
• опилки – компост в сельском хозяйстве;
• для частных домов опилки используются в виде утеплителя на чердаках и подвалах;
• производство ДСП, ДВП, МДФ, мебельных конструкций опилки – главное сырье;
• для очистных сооружений в промышленности опилки могут служить в качестве фильтра для отработанных вод;
• опилки пополам с торфом – великолепный наполнитель для биотуалетов.

Хвойный экстракт

Во время варки коры сосны и кедра, древесной зелени на дне перегонного чана скапливается конденсат, который называется кубовым остатком.

Одним из недорогих производств выступает его переработка на хвойный экстракт.

Хвойный экстракт имеет массу биологически активных веществ, растворяющихся при продолжительной варке в воде.

Данный конденсат имеет в своем составе большое количество веществ, благотворно влияющих на живые организмы, в том числе и на человека:

• витаминов;
• хлорофиллов;
• органических кислот.

Концентрирование конденсата превращает его в хвойный экстракт, имеющий высокие потребительские свойства.

Кормовая мука

После вываривания экстракта примерно 90% исходного сырья (коры сосны и кедра, древесной зелени) остается в виде отработанных твердых отходов. Доходы бизнеса могут быть увеличены при дальнейшей переработке твердых отходов в кормовую муку.

Кормовая мука обладает бактерицидными и противотуберкулезными свойствами. Она может использоваться в качестве альтернативы грубым кормам.

Удобрения

На основе древесных отходов может быть приготовлено удобрение при помощи довольно несложного процесса компостирования.

Главными затратами при реализации данного проекта выступает закладка и оборудование траншей для приготовления компостной массы.

Такой компост будет целесообразным использовать с целью улучшения плодородия сильноминерализованных и суглинистых грунтов.

Древесный уголь

Переработка отходов древесины – это перспективное направление, имеющее массу сфер для реализации. Многие технологии, которые основаны на переработке древесных отходов, пользуются успехом на рынке.

Древесный уголь – один из самых эффективных и безопасных для окружающей среды видов топлива, состоящий почти на сто процентов из углерода. При сжигании не отравляет воздух ядовитыми парами и вполне удобен для быстрого приготовления еды. Может использоваться не только в хозяйстве, но и в промышленном производстве.

На его использовании работает целый ряд химических и металлургический производств, от мелких до крупных. В строительном деле используется как изоляционный материал. Так же, как и другие производные древесных отходов, с успехом применяется в сельском хозяйстве в виде кормовой добавки для скота и птицы.

Топливо

Отработанная масса древесных отходов может использоваться для дальнейшей переработки в качестве топлива.

Использование современных и экологически чистых видов топлива поможет обеспечить население недорогими энергоносителями, при этом понижая объем вредных выбросов в атмосферу.

Таким образом, уменьшается отрицательное влияние на окружающую среду, улучшается санитарное состояние лесов.

Последние годы в странах ЕС происходит весьма активный переход на органическое топливо. Рынок стимулируется государственными структурами, поворачиваясь в сторону:

• топливных гранул;
• брикетов;
• дров.

Глубокая переработка древесины

Глубокая переработка древесины представляет собой процесс полной обработки древесного материала для получения новых изделий, которые в дальнейшем могут быть использованы в различных сферах жизнедеятельности человека.

Потребность в глубокой переработке древесины стала особо острой, когда человечество столкнулось с проблемой утилизации отходов деревообрабатывающих предприятий. Некоторые предприятия при обработке дерева или производстве изделий из него собирают пятьдесят и более процентов отходов. Это может быть щепа, стружка, сучья, ветки, корни, пни, горбиль, некондиционная и бракованная древесина, и т.д.

Раньше все эти отходы просто сжигали, что было весьма невыгодно, так как необходимо было тратить средства на сбор, транспортировку, хранение и т.д. Тогда ученые стали задумываться о более рациональном методе использования древесных отходов и пришли к выводу, что их можно и нужно перерабатывать. Это поможет сберечь природные ресурсы получив при этом продукты полезные для человека.

Продукция глубокой переработки древесины используется в промышленности и сельском хозяйстве, ее используют в производстве медикаментов, косметики, кормов, пластика, топлива, строительных материалов и т.д.

Конечно все это не так просто. Технология переработки древесины требует наличия специального и не дешевого оборудования, реагентов, помещения, транспорта для доставки сырья и т.д. Но польза от переработки просто огромная, это перспективное направление будущего.

Виды глубокой переработки древесины

Существует три основных вида переработки древесины:

— биологическая переработка древесины. Технология переработки древесины биологическим методом подразумевает использование микроорганизмов (бактерий), которые в ходе своей жизнедеятельности приводят к разложению дерева. Самый популярный способ биологической переработки древесины — компостирование. Продукцию такой переработки используют в качестве удобрения и обогащения почвы. Также с помощью биологической переработки можно получить белковые дрожжи, этанол, фурфурол, ксилит;

— химическая переработка древесины. Глубокая переработка древесины химическим методом представляет собой получение новых продуктов из древесины путем ее разложения под воздействием химических реагентов. Химическая переработка древесины имеет две самые популярные разновидности: гидролиз и пиролиз. Продукты, полученные при такой переработке, используют в целлюлозно-бумажной промышленности, производстве пластмасс, сельском хозяйстве и т.д.

Для получения реакции гидролиза необходимо измельчить древесину в щепу мелкой фракции добавить в нее серную кислоту и прогреть с помощью пара до температуры в 190 градусов. В ходе гидролиза выделяются моносахариды, муравьиная и уксусная кислоты, метанол. А в качестве твердого остатка получается лигнин. После очищения полученной массы и нейтрализации кислот с помощью гидроксида кальция, раствор помещают в специальную емкость для брожения, по окончанию которого получается 1,5% раствор этанола, а после очищения — чистый этиловый спирт. Такой древесный спирт активно используют для производства различных лекарственных средств, каучука, пластмассы, красок.

Технология пиролиза древесины предполагает переработку древесины под воздействием высоких температур и без доступа воздуха. Для этого древесное сырье также изначально измельчают, затем помещают в специальные камеры для пиролиза, температура в камере может достигать 450 градусов. Под воздействием такой высокой температуры и без кислорода и происходит процесс пиролиза, из древесины выделяется жидкость (уксусная кислота), газообразная составляющая и твердый остаток — древесный уголь. Далее происходит остывание, вывод конденсата и стабилизация компонентов. Основной продукт пиролиза это древесный уголь, в мире считается, что производство древесного угля один из самых рациональных направлений переработки древесины. Древесный уголь используют и для обогрева помещения, и для приготовления пищи на мангале.

— механическая переработка древесины. Такой вид переработки дерева включает в себя воздействие на объем и размер сырья с целью его изменения, при этом внутреннее содержимое древесины остается неизменным. К методам механической переработки относят измельчение древесных отходов, фрезерование, пиление, строгание и т.д. Продукцию, полученную при механической переработке древесины можно использовать для производства топлива (топливные пиллеты, брикеты), а также для изготовления композиционных плитных материалов, например, древесно-стружечных плит;

Собственный бизнес по переработке древесины

Открытие бизнеса по переработке древесины актуально в России в связи с ввод закона об обязательно обработке древесных отходов. Предприятия обязаны находить полезное применение для образующихся остатков, которые могут составлять до половины всего объема поступающего сырья. В случае невозможности самостоятельной обработки организации вынуждены обращаться к другим предприятиям для переработки отходов.

Несмотря на значительный объем образующихся отходов, технологии позволяют добиться 100% переработки. Бизнес по переработке может включать производственные участки, как по отдельному направлению, так и производить все виды обработки отходов. Возможные риски связаны с двумя группами факторов:

• слаборазвитая отрасль деревообработки в России. Большая часть сырья импортируется с минимальным уровнем обработки.
• нелегальные вырубки. Незаконные действия предприятий по деревообработке ограничивают легальные каналы поступления сырья.

Необходимое помещение и его расположение

Для снижения логистических затрат расположение производственной территории должно быть в радиусе 100 километров от мест вырубки или других источников поступления сырья.

Такое расстояние ограничивает каналы сбыта переработанного сырья. Для обеспечения полного цикла переработки необходимо помещение площадью не менее 100 квадратных метров. Деревообрабатывающее производство – зона повышенной пожароопасности, поэтому необходимо привлечение дополнительных ресурсов для безопасных условий функционирования.

Минимальный набор оборудования

Стандартный набор оборудования, позволяющий выполнять большинство операций по переработке, состоит из следующих элементов:

• дробилки;
• пресс;
• сушилка;
• упаковочная линия.

Минимальные затраты на обеспечение оборудованием составят примерно 1 миллион рублей за линию производительностью 54 тонны в месяц. Для такой линии потребуется 4-5 рабочих, способных обеспечивать работоспособность оборудования и необходимую выработку.

Каналы поступления сырья

Источниками поступления сырья выступают деревообрабатывающие предприятия – они способны обеспечить наибольший объем поступления сырья. Такая схема позволит сократить затраты на транспортировку из труднодоступных мест вала леса – эти расходы частично возьмет на себя поставщик вторсырья. Такой способ выгоден и тем, что дерево уже было подвергнуто некоторой обработке и сортировке, что упростит передачу сырья на этап переработки.

Сбыт вторичной продукции

Каналы сбыта зависят от характеристик и особенностей производимого продукта. Древесные плиты поставляются на мебельные фабрики или же из них сразу же изготавливается мебель, которая продается самостоятельно или через посредников. То же касается и поставок твердого топлива: угля и брикетов. Сжигание древесных отходов с выработкой тепла может обеспечивать не только производственную территорию, но и окружающую местность.

Переработка древесины состоит из многих ступеней, поэтому часть предприятий может закупать промежуточные продукты: опилки, щепу, кору. Эти продукты затем пойдут на изготовление конечных товаров для потребительской продажи.

Затраты на бизнес и возможная прибыль

Открытие бизнеса по переработке состоит из следующих этапов:

• регистрация;
• подготовка производственного помещения;
• сертификация продукции.

Также оплачиваются регулярные расходы, связанные с закупкой сырья, зарплатой рабочих, коммуникациями. Первоначальные затраты составят не менее 1,5-2,5 миллионов рублей. Бизнес по обработке дерева имеет короткий минимальный срок окупаемости – 6 месяцев.

Дополнительные направления

Бизнес можно строить не только на переработке опилок. Во время варки коры и опилок хвойных деревьев, а также их зелени остается конденсат, который еще называют кубовым остатком. Он содержит водорастворимые биологически активные вещества, органические кислоты, хлорофиллы, каротины, провитамины, витамины и прочее. Из него можно готовить полезный хвойный экстракт, который применяется при изготовлении косметических препаратов, лечебных препаратов для животных, а также кормовых добавок для животных и птиц.

Оставшуюся после варки твердую зелень хвойных деревьев можно перерабатывать на кормовую муку для животных. Это еще одно направление, которое может использовать ваш бизнес для дополнительных источников доходов. Тем более что такая мука обладает бактерицидным действием и используется в качестве профилактики туберкулеза у животных.

Еще одно направление, которое может использовать бизнес – производство удобрения. Для этого используется метод компостирования. Потребуется изготовить специальные траншеи и заложить в них отработанную древесную массу. Во время дозревания она накапливает азот. Такие удобрения используются для сильноминерализованных и суглинистых грунтов.

Переработка отходов древесины как доходный бизнес

Переработанные материалы относятся к 4-5 классу по ФККО. Продукция, пропитанная горючими составами, более опасна (3 класс). Это следует учесть при организации бизнеса, т. к. обращение с мусором 1-4 классов требует оформления лицензии. Сначала необходимо определить направление деятельности предприятия (выбирают коды по ОКВЭД), зарегистрировать его. Затем следует решить, где будет производиться переработка (дача, гараж, специальное помещение, взятое в аренду, или крупное предприятие). Варианты бизнес-идей:

• выпуск продукции из стружки: поддонов;
• изготовление брикетов;
• производство шашек для поддонов.

Далее, закупается оборудование, обустраивается помещение (цех).