Котлел на отходах ДСП, МДФ, ЛДСП

В связи с ростом потребности в котлах для сжигания отходов мебельного производства, а именно котлов для сжигания ДСП, МДФ, ЛДСП, необходимо прояснить некоторые особенности сжигания такого топлива.

Необходимость сжигания отходов ДСП, МДФ, ЛДСП приводит к появлению двух проблем, не свойственным котлам на древесных отходах. Это проблемы вредных выбросов и проблема приспособленности котла к сжиганию отходов ДСП, МДФ, ЛДСП.

Вредность выбросов при сжигании ДСП, МДФ, ЛДСП волнует покупателей более всего. Обоснованы ли эти волнения?

Действительно ДСП, МДФ, ЛДСП содержат фенолформальдегидные смолы в качестве связующего. Фенолформальдегидные смолы сами по себе не слишком устойчивы, а вот продукты их распада, фенол и формальдегид, очень устойчивы и вредны. Разложения фенола и формальдегида происходит при высоких температурах (1300 °С), отсюда понятно, что, чем выше температура в зоне горения, тем более полно они разлагаются. При любой технологии сжигания абсолютно избавиться от содержания в дымовых газах фенола и формальдегида невозможно. Однако свести к минимуму их содержание, до уровня ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) возможно.

Необходимо учитывать, что ПДК устанавливаются нормативными документами для воздуха рабочей зоны или для атмосферного воздуха. Другими словами содержание фенола и формальдегида в дымовых газах котла работающего на отходах ДСП, МДФ, ЛДСП не нормируется и, на практике, может быть любым. Но дымовые газы через дымовую трубу поступают в атмосферу, где при разбавлении воздухом, концентрация вредных веществ снижается. Значит, чем больше вредных веществ в дымовых газах котла, тем более высокая нужна дымовая труба, для более сильного разбавления воздухом вредных веществ.

Если обратиться к СНиПу в части выбора высоты дымовой трубы:
&#8212 Высота дымовых труб при искусственной тяге определяется в соответствии с Указаниями по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, и Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.
Высота дымовых труб при естественной тяге определяется на основании результатов аэродинамического расчета газовоздушного тракта и проверяется по условиям рассеивания в атмосфере вредных веществ.
При расчете рассеивания в атмосфере вредных веществ следует принимать максимально допустимые концентрации золы, оксидов серы, оксидов азота, оксидов углерода. При этом количество выделяемых вредных выбросов принимается, как правило, по данным заводов-изготовителей котлов, при отсутствии этих данных определяется расчетным путем.
Высота устья дымовых труб для встроенных, пристроенных и крышных котельных должна быть выше границы ветрового подпора, но не менее 0,5 м выше крыши, а также не менее 2 м над кровлей более высокой части здания или самого высокого здания в радиусе 10 м. Мы можем видеть, что именно на принципах рассеивания вредных веществ и строится расчет высоты трубы.

Из всего этого следует, что сжигание в котле отходов ДСП, МДФ, ЛДСП вполне возможно и бояться, при правильном подходе, каких то проблем с экологией не следует.

Однако сжигание отходов ДСП, МДФ, ЛДСП связано с некоторыми особенностями, накладывающими определенные ограничения на конструкцию котла.

По сути ДСП, МДФ, ЛДСП&#8212это дерево с очень небольшой (по массе) добавкой связующего. В этом смысле котел, предназначенный для сжигания отходов древесины, будет работать и на отходах ДСП, МДФ, ЛДСП. С другой стороны выгодно иметь котел с высокой способностью преобразовывать формальдегидные смолы в безвредные соединения. Поэтому чем выше температура в топке котла, тем более полно трансформируются фенол и формальдегид, тем меньше необходимая высота трубы, меньше санитарная зона вокруг котельной.

Известно, что чем более сухое древесное топливо поступает в топку, тем большая температура развивается в зоне горения. Потому конструкция котла должна обеспечивать возможность работы на сухих отходах древесины, ДСП, МДФ, ЛДСП, без увлажнения и без других ограничений. Причем факел пламени должен догорать полностью в зоне высоких температур.

Всеми этими особенностями обладают котлы нашего производства марки КВТ(м).
Нами был проведен опыт по сжиганию смеси отходов ДСП, МДФ, ЛДСП от реального мебельного производства. Опыт производился в котельной где установлен котел КВт(м)-0,6 нашего производства. Уровень загрязняющих веществ контролировался специалистами «Центра лабораторного анализа и технических измерений по Центральному Федеральному округу». По результатом измерений нами получено заключение , что уровень вредных веществ при сжигании ДСП, МДФ, ЛДСП не превышает ПДК.
Таким образом котлы нашего производства марки КВт(м) могут работать на отходах ДСП, МДФ, ЛДСП.

Можно ли топить ДСП

Можно ли топить ДСП

Как это делают?

Версий того, как можно вторично использовать ДСП, несколько. Например, допускается утилизация путем закапывания плит в землю, складывания вместо с другими видами мусора в компостную яму или сжигание. Ведь в основе ДСП – дерево. Поэтому значительного ущерба окружающей среде такой способ «сдачи в утиль » не нанесет.

Однако лучше передавать использованные ранее древесностружечные плиты для дальнейшей доработки и использования. В базовом случае их попросту применяют второй раз. Конечно, перед этим плиты очищают от загрязнений и пыли. А еще повторное использование возможно только при условии проверки состояния плиты. Она должна быть сухой и чистой. Наличие трещин не допускается.

Если в «прошлой жизни» она выполняла конструктивную роль (например, была элементом легкой перегородки), то при повторном использовании из нее можно сделать второстепенные детали для производства мебели.

Третий метод вторичного применения ДСП – их полноценная утилизация и новое изготовление. При этом выполняют измельчение плиты, сбор и фильтрацию полученной стружки, смешивание ее с клеевым составом и прессование. На выходе фактически получают новое изделие.

Утилизация отходов мебельного производства

Сегодня во всем мире остро стоит проблема утилизации отходов. По данным Росстата вторичную переработку проходит лишь 40% от общего объема вторичных ресурсов. Кроме того, что предприятия наносят непоправимый вред окружающей среде, теряется некоторая часть прибыли которую можно получить, внедрив переработку в технологический процесс.

По экспертным оценкам отходы мебельного производства составляют 25-40% от первоначального объема сырья. К ним относятся:

• Обрезки плитных материалов – 10-15 % от исходного объема ЛДСП и МДФ;
• Опилки и стружка – 5-10 % от исходного объема ЛДСП и МДФ;
• Обрезки облицовочных материалов – 10-20% от первоначального объема сырья.

Главной трудностью при утилизации и дальнейшей переработке отходов мебельного производства является наличие в составе плит ДВП, ДСП и МДФ формальдегидных смол. Это вещество относится к разряду опасных для жизни человека. Его концентрация в составе материала составляет порядка 18%, что позволяет добиться такой низкой стоимости исходного сырья. Выделение формальдегида в окружающую среду происходит в процессе его нагрева, что накладывает определенные сложности на процесс переработки.

Как утилизировать отходы

Традиционно большинство производителей либо сжигают остатки, либо сдают его на полигоны твердых отходов. Каждый из этих способов требуют определенных денежных затрат. Первый вообще является грубым нарушением законодательства в области экологии и влечет за собой крупные штрафные санкции. Второй так же стоит не дешево, так как отходы ДВП, ДСП и МДФ относятся к 4 классу опасности и их утилизация оценивается с повышающим коэффициентом. Дополнительные затраты кроются в транспортировке отходов к местам захоронения. Зачастую близлежащие полигоны уже переполнены и стоимость вывоза мусора вырастает в разы.

Переработка

Сырье, полученное в результате переработки отходов мебельного производства, востребовано в строительной отрасли. Щепа и стружка используются для изготовления следующих материалов:

• Сульфатной целлюлозы, картона гофрированного и других видов тары, промышленного спирта, некоторых видов кормовых дрожжей;
• Стружка добавляется в арболит. Это современный легкий бетон, полученный на основе цементного вяжущего с примесью органических компонентов, например, древесной стружки, химических добавок и воды.
• Древесные отходы используют для производства строительных смесей и материалов, например, гипсоопилочные блоки, опилкобетон, термиз, дюризол, термопорит, велокс, ксилолит.
• Это традиционное сырье для теплоизоляционных органических материалов.

Реализация отходов для дальнейшей их переработки возможна в виде опилок различной фракции. Для измельчения обрезков плитных материалов используют специальное дробильное оборудование — шредер. Агрегат состоит из подающего бункера, толкателя, ножевого вала и нижнего фракционного экрана. Принцип работы достаточно прост. В бункер загружаются обрезки, далее они проталкиваются при помощи падающего устройства ниже к лопастям для измельчения. Если в процессе обработки опилки получились требуемой фракции они проходят через нижнюю сетку, если их размер превышает заданные параметры они автоматически возвращаются в основной бак для повторного измельчения. Данное оборудование экономически целесообразно приобретать для средних и крупных производств.

Сжигание

Отходы МДФ и ДСП не очень привлекают внимание специалистов в области биоэнергетики. Это связано с токсичностью продуктов горения данного сырья. Однако производство топливных гранул на основе отходов мебельного производства для замены дров все же возможно.

Характеристики топливных гранул, произведенных из отходов древесно-стружечной массы, не уступают по характеристикам отходам из древесины. Немного выше показатель зольности, примерно на 2-4%, однако удельная влажность ниже в среднем на 5%. Насыпная плотность идентична древесному грануляту и составляет 650-700 кг/м.куб.

Сферой использования такого сырья может быть как собственное производство, так и реализация сторонним организациям. Использование топливных пеллет достаточно распространено в Евросоюзе, однако экспорт сырья из отходов МДФ и ДСП не представляется возможным в связи с более строгим экологическим законодательством. На территории Российской Федерации использование такого гранулята возможно на котельных оборудованных системой настройки, ограничивающей количество вредных выбросов в атмосферу.

Технологически производство пеллет из клееных отходов практически идентична древесным. Особенности заключаются в следующем:

• Нет необходимости устанавливать участок сушки, так как исходное сырье обладает низкими показателями влажности;
• На финишном этапе гранулирования сырье необходимо дополнительно увлажнять для активации склеивания.

На сегодняшний день данная технология внедрена и используется на некоторых фабриках. Использование вторичных ресурсов собственного производства позволяет существенно снизить энергозатраты, и как следствие себестоимость продукции. Около 40-50% произведенных пеллет остаются неиспользованными и реализуются сторонним организациям.

Возврат в производство

Крупные предприятия полного цикла используют отходы в качестве возвратного сырья для производства плитного материала. Это актуально для фирм производителей ДСП, ЛДСП, МДФ. На базе таких производств часто организую пункты приема вторичного сырья, что удобно для более мелких мебельных предприятий. Расходы на транспортировку отходов окупаются за счет их продажи, а также отпадает необходимость трат на захоронение и утилизацию.

Бережное обращение с отходами производства актуальный вопрос для любой сферы бизнеса. Рациональное обращение с утилем позволяет сократить производственные расходы и улучшить экологическую ситуацию.

Отходы мебельного производства. Возможна ли экологичная утилизация?

В интерьере большинства офисных и жилых помещений используется мебель и элементы декора, изготовленные из ДСП (древесно-стружечные плиты), ДВП (древесно-волокнистые плиты) / МДФ (древесно-волокнистые плиты средней плотности). Процесс производства этих материалов несколько отличается:

— ДСП изготавливаются методом горячего плоского прессования древесных частиц (стружек), смешанных с синтетическими смолами

— Сырьем для ДВП является размельченная древесная щепа и дробленка. Для улучшения эксплуатационных качеств в древесную массу добавляют связующие, упрочняющие добавки, повышающие влагостойкость и антисептики. Изготовление плит проводится путём горячего прессования или сушки. Различают сверхтвердые, твердые, полутвердые, изоляционно-отделочные и изоляционные древесно-волокнистые плиты.

МДФ производят методом прессования древесных волокон с использованием органических связующих в условиях высокого давления и температуры.

Таким образом, все эти материалы в разном объеме содержат в себе токсичные вещества, в частности формальдегид, являющийся канцерогеном – веществом, вызывающим рак, используемые для склеивания и улучшения эксплуатационных характеристик. Процесс производства элементов интерьера из этих материалов многоступенчат и состоит из предварительного формирования древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, которые в последующем ламинируются (просмоленной бумагой, меламином, пвх-пленкой или другим кромочным материалом), красятся или шпонируются срезом натурального дерева. Из готовых плит раскраиваются детали для будущей мебели, а в отходы отправляются обрезки, которые в среднем составляют 10-20% от всего объема материала.

Мы провели исследование и проанализировали — как можно наиболее экологично использовать обрезки мебельного производства в России. Были рассмотрены следующие альтернативы экологичной утилизации:

1. Сжигание с целью получения энергии
2. Варианты переработки
3. Возвращение в производственный процесс

Как же обстоят дела с возможностью реализации этих альтернатив?

1. Сжигание с целью получения энергии

Существуют котельные установки, позволяющие перерабатывать отходы ДСП, МДФ в энергию с минимальным выделением выбросов (в допустимых концентрациях,установленных Гигиеническими Нормативами Минздравом РФ, и измеренных на расстоянии 100 м. от установки). Для использования в качестве топлива кусковые древесные отходы должны быть переработаны в топливную щепу. Найти на рынке потребителя обрезков, который использует их для переработки в энергию – задача непростая. Приблизительная зависимость расхода материала и вырабатываемой энергии составляет 250-300г/кВт*ч. Большинству получать стабильно тепло из газовой котельной или централизованно значительно проще, чем потратить миллион рублей на покупку котла, при этом не иметь гарантированного обеспечения сырьем. Небольшим фабрикам, занимающимся раскройкой деталей из закупаемых полотен, проще заключить договор на вывоз отходов на свалку, чем также инвестировать в покупку котла.

При этом в настоящее время остается открытым вопрос о наличии на рынке котельных установок, сжигающих композитное дерево без выбросов токсичных веществ.

2. Варианты переработки

Для удобства сбыта из разноразмерных обрезков можно изготовить однородный материал, приобрестя дробильный аппарат / шредер. Стоимость такого оборудования начинается от 300 тыс.рублей. При этом для минимизации пыли, выделяющейся в процессе дробления, необходимо увеличить инвестиции для оборудования дробильного аппарата фильтрами и системами пылеотведения. Измельченные отходы можно брикетировать специальными прессами.

Существует множество строительных материалов, изготавливаемых с использованием опилок, стружек и щепы:

— Щепа технологическая используется в качестве сырья для производства сульфитной и сульфатной целлюлозы, полуфабриката тарного картона, древесноволокнистых и древесностружечных плит, гидролизного спирта и кормовых дрожжей.

— Из стружки можно изготовлять арболит — экономичный и эффективный строительный материал. Это — легкий бетон, получаемый на основе подобранной смеси цемента, органического заполнителя (стружки), химических добавок и воды.

— Возможно производство строительных смесей на основе отходов древесины и различных вяжущих:

a) Термопорит – плиты, применяющиеся в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала в каркасном строительстве

b) Опилкобегон — конструкционно-теплоизоляционный бетон, в котором опилки и песок используются в качестве заполнителя, а цемент и известь как вяжущее

c) Гипосоопилочный бетон — это блоки, применяемые для устройства стен в жилых, общественных и производственных зданиях

d) Термиз — это теплоизоляционный материал на основе гашеной извести, опилок, цемента, суглинка

e) Прочие материалы с использованием стружек и опилок – дюризол, велокс, ксилолит.

При производстве материалов с использованием переработанных отходов производителю необходимо проработать технологический процесс и провести проверку качества полученного материала для соблюдения требуемых стандартов качества.

3. Возвращение в производственный процесс

Наиболее целесообразное применение отходов ДСП и ДВП – возврат в деревообрабатывающие предприятия в качестве сырья для изготовления древесностружечных плит, это особенно применимо для крупных производств, где вывозить кусковые отходы за пределы предприятия не выгодно.

До настоящего времени использование отходов производства не имеет широкого применения в производстве древесноволокнистых плит из-за отсутствия технологических схем переработки вторичного волокна для получения древесноволокнистых плит с необходимыми характеристиками, способными выполнять требования соответствующих стандартов.

Выбор наиболее эффективного способа использования отходов мебельного производства зависит от типа производства, его объема и количества образующихся отходов. В настоящее время в России большинство таких обрезков вывозится на мусорные свалки или сжигается с целью уничтожения, но альтернативные варианты использования конечно есть. Если производители качественно проработают вопрос утилизации отходов, они обеспечат не только положительный вклад в сохранение экологии, но и будут иметь значимый экономический эффект.

4. Выводы

Композитное дерево является относительно токсичным материалом в процессе производства, эксплуатации и утилизации. В настоящий момент вопрос экологической утилизации данного вида отходов является не решенным. Не проработаны технологии по экологической утилизации и переработки материалов. Отсутствующий опыт по переработке материала в настоящий момент не дает основания считать процесс экономически выгодным. Объем отходов данного материала колоссальный, практически в каждой квартире в каждом доме имеется мебель из композитных материалов, которая выделяет токсины и травит людей и окружающую среду.

Исследования и разработки в области переработки композитного дерева являются перспективным направлением для бизнеса. Так как рынок не переработанных отходов очень большой, а законодательство в этой сфере постоянно ужесточается.