Утилизация отходов переработки древесины

Отходы древесины образуются на всех стадиях ее заготовки и перера­ботки. На стадии заготовки отходы образуются в виде ветвей, сучьев, вер­шин, корней, коры, хвороста, щепы и в сумме составляют около 21% от всей массы древесины. При переработке древесины на пиломатериалы от­ходы образуются в виде горбыля, срезок, кусков, стружек, опилок и состав­ляют 35—40% от массы перерабатываемых материалов.

Отходы на деревообрабатывающих заводах при изготовлении мебели, сто­лярных изделий и других строительных материалов образуются в виде кус­ков, стружки, опилок. Количество их зависит от качества поставляемого сы­рья, типа и размера изготовляемой продукции, техновооруженности пред­приятия и его мощности и составляет 40—60%. Большая часть отходов вывозится на свалки и сжигается. Между тем они являются ценным сырьем для производства строительных материалов, мебели, а также для гидролиз­ной, целлюлозной и других отраслей промышленности.

Одним из основных способов переработки и утилизации отходов древе­сины является получение искусственной древесины — прочного материала, который можно обрабатывать резанием или отливать в формы и штамповать. По способу переработки древесных отходов материалы из них можно разде­лить на группы: материалы на основе минеральных вяжущих, материалы на основе органических связующих и материалы без применения вяжущих.

К материалам из древесных отходов на основе минеральных вяжущих относятся арболит, фибролит, ксилолит, опилкобетоны, королит. В этих ма-

374 Экология города

териалах древесные отходы в виде опилок, стружки, древесной муки, дроб-ленки, древесной шерсти служат заполнителями. Отходы древесины использу­ют без предварительной подготовки или после измельчения неделовой древе­сины, кусков на специальном оборудовании. В качестве заполнителей для таких материалов используют также отходы растительного происхождения — рисовую соломку, костру льна и конопли. Костра — отход первичной перера­ботки стеблей конопли и льна. В качестве вяжущих могут использоваться любые виды минеральных вяжущих: цемент, гипс, каустический магнезит, но основным среди них является портландцемент. Пропиткой древесных за­полнителей минерализаторами и последующим смешиванием с минеральны­ми вяжущими обеспечивается биостойкость и огнестойкость этих материалов.

По назначению материалы на основе минеральных вяжущих разделяют на конструкционные, тепло- и звукоизоляционные, конструкционно-изо­ляционные.

Арболит — это легкий бетон на древесных заполнителях, применяемый в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве в виде панелей, блоков, плит перекрытий и покрытий, теплоизоляционных и звуко­изоляционных плит.

Фибролит — это материал, аналогичный арболиту. В качестве заполните­лей используют древесную шерсть, которую получают из древесной недело­вой древесины хвойных пород на специальных станках, а также отходы рас­тительного происхождения.

Ксилолит — это материал, состоящий из древесных опилок и магнезиаль­ного вяжущего (каустического магнезита). Этот материал применяется в ос­новном для устройства полов. Преимуществами ксилолитовых полов явля­ются достаточная твердость, низкая истираемость, гигиеничность.

Опилкобетоны — материалы, содержащие в своем составе, кроме опилок, песок или другие минеральные заполнители и в качестве вяжущего — це­мент. Опилкобетоны применяют для изготовления стеновых блоков в мало­этажных и сельскохозяйственных зданиях.

Королит — материал, производимый на основе минеральных вяжущих и коры. При применении коры в производстве королита ее предварительно подсушивают, измельчают и просеивают для удаления пыли. Вяжущими слу­жат гипс или цемент. Применяют королит в качестве утеплителя при устрой­стве стен и полов.

К материалам из древесных отходов на основе органических связующих относятся древесно-стружечные и древесно-опилочные плиты, клееная дре­весина.

В качестве органических связующих используют термореактивные по­лимеры, которые под влиянием температуры около 100° С или отвердителей способны превращаться в твердые, неплавкие и нерастворимые вещества. Для склеивания древесных отходов используют мочевино-формальдегидные и фенолформальдегидные смолы. Наиболее распространено применение мо-чевино-формальдегидных смол, имеющих ряд преимуществ: они твердеют

Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 375

при нагревании, скорость их отверждения регулируема, обладают высокой прочностью склеивания и светлой окраской. В качестве отвердителя этих смол применяют хлористый или сернокислый аммоний в количестве 0,5—2% от массы смолы. Фенолформальдегидные смолы при нагревании отверждаются без введения катализирующих добавок. По сравнению с мо-чевино-формальдегидными, этим смолам необходимы более высокая тем­пература и выдержка при прессовании.

Древесно-стружечные и древесно-опилочные плиты (ДСП и ДОП) полу­чают горячим прессованием измельченной древесины, смешанной со связую­щими веществами. Плиты выпускают толщиной 10—22, длиной 2440—5500, шириной 1220—2440 мм. ДСП и ДОП применяют для устройства полов, по­толков, стен, перегородок, дверей, мебели.

Клееную древесину изготавливают из кусков отходов лесопиления и де­ревообработки в виде панелей, щитов, брусьев, досок. Для склеивания по длине коротких досок и обрезков со стороны их склейки обрезают торцы, вырезают зубчатые шипы, затем торцы пропитывают клеем. Стыкованные доски укладывают в пресс, где выдерживают до полного отверждения клея от 6 до 18 часов. По ширине и толщине кусковые отходы склеивают в течение нескольких минут на полуавтоматических установках с прогревом клеевых соединений токами высокой частоты. Используют клееную древесину для устройства перегородок, полов, щитов под паркет.

Материалы из древесных отходов могут изготавливаться без специаль­ных связующих или с небольшой добавкой их. В таких материалах частицы древесины связываются в результате сближения и переплетения волокон и физико-химических связей, возникающих при пьезотермической обработ­ке. Таким способом изготавливают древесно-волокнистые плиты (ДВП) и древесные пластики. ДВП изготавливают мокрым и сухим способами. При мокром способе изготовления древесные отходы измельчают до тонкого во­локна и загружают в бассейны, где их перемешивают с водой до образова­ния гидромассы. Для улучшения свойств изделий гидромассу обрабатывают эмульсиями химических веществ. Для повышения механической прочнос­ти, термостойкости и водостойкости в массу вводят до 5% термореактивных полимеров. С помощью прессового оборудования из приготовленного сырья изготавливают мягкие изоляционные, твердые и сверхтвердые плиты. При сухом способе производства древесно-волокнистую массу с добавлением син­тетической смолы 4—8% подают на горячее прессование. Мягкие плиты ис­пользуют для тепло- и звукоизоляции, твердые и сверхтвердые плиты — для отделки стен, потолков, изготовления щитовых дверей, в мебельной промышленности.

Древесные пластики изготавливают из опилок, щепы, древесной муки или другого растительного сырья при высокотемпературной обработке мате­риала без ввода специальных связующих. Технологический процесс произ­водства состоит из подготовки, сушки и дозирования древесных частиц, фор­мования ковра, холодной его подпрессовки, горячего прессования и охлаж­дения без снятия давления.

376 Экология города

При горячем прессовании под воздействием температуры происходит час­тичный гидролиз древесины. Образовавшиеся химически активные продукты взаимодействуют между собой. В результате образуется более плотный и проч­ный материал, чем древесина. По сравнению с другими древесными матери­алами, древесный пластик обладает рядом преимуществ: из-за деструкции органического вещества не подвергается старению, нет токсичных выделе­ний в окружающую природную среду. Для изготовления древесного пластика требуется мощное прессовое оборудование. Из подобных материалов наибо­лее известен баркслаит — твердая масса черного цвета с блестящей поверх­ностью. Выпускается в виде прессованных изделий (шкивы, ручки, панели тормозных колодок и т.д.).

Древесные отходы используют в качестве сырья при производстве цел­люлозы, тарного картона, гидролизного спирта, кормовых дрожжей. Чис­тые еловые опилки и стружки деревообрабатывающих цехов являются сы­рьем для изготовления древесной муки, употребляемой в качестве наполни­теля в производстве фенольных пластмасс, линолеума, взрывчатых веществ, пьезотермопластиков.

Брикеты из древесных отходов применяют в качестве топлива. Сосновую стружку используют для доочистки нефтесодержащих сточных вод. Древес­ные опилки применяют в качестве выгорающей добавки при производстве кирпича, пористого заполнителя — керамзита.