Аккумулятор из древесных отходов

СОДЕРЖАНИЕ:

Аккумулятор из древесных отходов

Аккумулятор из древесных отходов

Аккумулятор из дерева: экологичный и мощный

Еще недавно казалось, что аккумулятор не может быть экологичным источником энергии. Но современные ученые полагают иначе. В наноцентре Мэрилендского университета (США) создали аккумулятор из дерева, покрытого слоем олова. Таким образом, получился долговечный, тонкий (в 1000 раз тоньше листа бумаги) и, главное, экологически чистый источник питания.

В будущем из древесины можно будет не только дом построить, но и создать экологически чистый аккумулятор

Ученые обращают внимание, что сейчас при производстве батарей используются слишком жесткие подложки, которые не способны выдерживать давление, образующееся при проходе потока ионов. Но древесные волокна гораздо гибче, ведь природой предусмотрено, чтобы они хранили воду с растворенными минеральными веществами. Это свойство можно использовать при производстве экологически чистых аккумуляторов — древесная ткань может накапливать электролиты. Поэтому для основы своей натриево-ионной батареи ученые из Мэриленда решили использовать именно древесину. Кстати, натрий тоже выбран не случайно. Его использование совместно с деревом позволяет назвать батарейку по-настоящему экологически чистой — попадая в живую природу, натрий может участвовать в обмене веществ, не нанося вреда окружающей среде.

В лабораторных условиях деревянный аккумулятор выдержал 400 циклов заряда-разряда, то есть, по продолжительности работы и надежности он сравним с обычными промышленными аккумуляторами. Новая батарея, как полагают разработчики, сможет питать энергией ветровые или солнечные энергетические установки.

К слову, данный деревянный аккумулятор не единственный. Год назад исследователи из Познаньского технологического университета (Польша) и Линчепингского университета (Швеция) тоже сообщили о возможности создания аккумулятора из древесного мусора, лингина — химического соединения, получаемого из отходов производства при изготовлении бумаги. Лингин использовался в качестве изолятора. А в качестве проводника для аккумулятции и сохранения электрозаряда — полипиррол (один из проводящих полимеров). Ученые из Польши и Швеции продолжают совершенствование своего аккумулятора, и речь о промышленном производстве пока не идет.

Поляки и шведы придумали аккумулятор из отходов древесины

Польские и шведские ученые заявляют, что целлюлозно-бумажные комбинаты способны поставлять дешевый материал для постройки электроаккумуляторов, заменяющих в некоторых случаях дорогостоящие металлы.

Представитель Познаньского технологического университета Гжегож Милчарек и университета Линчепинга — Олле Инганес завершили разработку катода для электрохимической батареи на основе побочного продукта бумажного производства — биополимера лигнина. Этот необычный электрод был сконструирован путем объединения производных лингина, содержащих группу хинонов, с полипирролом, являющимся элктрическим проводником.

Данное полимерное сочетание имеет вид очень тонкой пленки и в процессе окислительно-восстановительных реакций способно отдавать накопленную энергию. При работе и заправке батареи происходит обмен электрическими зарядами между хинонами и полипирролом.

Ученые отмечают, что в настоящее время батареи не впечатляют своими параметрами и, кроме того, имеют высокий саморазряд. Однако было обнаружено, что различные производные лингина в подобных катодах ведут себя по-разному.

С помощью дальнейших экспериментов свойства удивительного накопителя могут быть улучшены. Неоспоримым достоинством разработки является доступность используемого сырья — содержание лингина составляет 20-30% древесной биомассы, то есть источник, по сути, неиссякаем.

Оставить комментарий Отменить комментарий

Вы должны авторизироваться, чтобы оставить комментарий.

Аккумулятор из древесных отходов

Один завод — одна страна

Российский рынок батареек в последние годы развивается нестабильно: в 2020 и 2020 годах аналитики Discovery Research Group зафиксировали падение объема продаж — в первом случае всего на 1%, зато во втором — почти на четверть. В 2020-м в РФ было реализовано 816 млн элементов питания — при средней цене 43,2 руб. за штуку продажи в денежном выражении превысили 35 млрд руб. Сколько батареек добирается до переработки, эксперты не уточняют, однако для утилизации всего собираемого объема по состоянию на 2020 год фактически хватает мощностей одного завода — челябинского «Мегаполисресурса». Владелец и генеральный директор предприятия Владимир Мацюк пришел к идее подобного бизнеса во время занятий научной деятельностью. Третья глава его кандидатской диссертации была посвящена переработке редких видов отходов, и первой линией «Мегаполисресурса» стало оборудование для утилизации фиксажной жидкости. В этом элементе проявки фотографий содержится много серебра — из 1 л отходов можно получить до 4 г металла.

Со временем рост популярности цифровой фотографии сделал бизнес нерентабельным и мощности завода перепрофилировались под переработку офисной техники и другой электроники. На сей раз металлы «добывались» с печатных плат — в основном речь шла о золоте, серебре и меди.

До батареек Мацюк «добрался» в 2020-м. «Я выступал с докладом на форуме в Челябинске, и меня спросили: А батарейки вы сможете переработать? — вспоминал предприниматель в интервью RecycleMag. Задавшие вопрос активисты тут же передали ему 100 кг «сырья». Батарейки оказались одним из простейших для переработки товаров. Технология умещается в два этапа: измельчение металлической оболочки и сортировка солей цветных металлов. Последние можно использовать для производства новых элементов питания.

Мацюк быстро наладил производственный процесс и принялся активно экспериментировать с материалами, которые приносили «разные люди и организации». Тогда же на фоне роста популярности у населения «зеленых» потребительских привычек раздельно собирать батарейки стали крупные торговые сети. Уже спустя несколько месяцев к «Мегаполисресурсу» обратились IKEA и MediaMarkt — обе компании готовы были собирать и доставлять на завод партии элементов питания. Вскоре к ним присоединился «Вкусвилл». Также среди партнеров завода — один из крупнейших мировых производителей батареек Duracell. В декабре 2020-го на предприятии открыли новую линию, предназначенную исключительно для батареек. В технологии производства при этом ничего кардинально не поменялось — просто раньше элементы питания перерабатывали в «перерывах» между утилизацией электротехники.

Переработка батареек в России остается в зачаточной стадии — и монополия «Мегаполисресурса» тому яркое доказательство: объемы, достаточные для загрузки мощностей других предприятий, просто не собираются, констатировал Мацюк в интервью РБК. По данным СПАРК, в 2020-м выручка завода превысила 7 млн руб., а убыток составил 1,5 млн руб.

Еще один распространенный элемент питания — аккумуляторные батареи (АКБ). Около 99% компонентов старого аккумулятора можно использовать повторно, поэтому заводы по производству АКБ часто изначально оснащены линией для переработки. Вторсырье достигает 80% в структуре новых элементов.
Для переработки батареи свинец в виде пластин сначала отделяют от пластика, а электролит обезвреживают. В России работают несколько сборщиков свинцового лома. Крупнейший— группа МАГЛЮГ с сетью более чем из двадцати точек сбора по всей стране. Их партнерами становятся предприятия поменьше — например, московский «Энергомет». Эта компания была основана в 2005 году в Магнитогорске и начинала со сбора лома цветных металлов.

Переформатировать бизнес на АКБ пришлось в кризис 2008-го — тогда предприятие привлекло в партнеры Тюменский аккумуляторный завод, вспоминает гендиректор «Энергомета» Олег Заиченко. Обороты бизнеса по утилизации элементов питания стали быстро расти, и вскоре «Энергомет» перебрался в Москву. «Мы потратили много ресурсов, чтобы выйти на столичный рынок с готовой идеей», — говорит Заиченко. В компании была выстроена цепочка от приема аккумуляторного лома у населения до производства и продажи восстановленных АКБ.

Каждый электрик должен знать:  Предприятия по ремонту трансформаторов во Владивостоке

Технология переработки проста: измельчение металлической оболочки и сортировка солей цветных металлов. Последние можно использовать в производстве новых элементов питания

По оценкам Заиченко, ежегодный объем продаж на российском рынке аккумуляторов составляет до 10 млн в год в штучном выражении. При переработке вышедших из строя аккумуляторов образуется 200 тыс. т свинца в год. До 1,5 тыс. т приходится на «Энергомет». «Мы заметили, что некоторые батареи не до конца отработали ресурс», — говорит Заиченко. Так компания пришла к идее открытия цеха по восстановлению АКБ. Это именно восстановление, а не переработка: сотрудники «Энергомета» возвращают жизнь батареям, которые потеряли емкость, заряд и другие электрохимические характеристики.

В цехе площадью 400 кв. м АКБ сначала заряжают для проверки на возможность восстановления, а после отправляют на десульфатацию — очистку пластин внутри аккумулятора от сульфата свинца. Затем компания продает восстановленные аккумуляторы в собственной сети магазинов. Цена устройств со средним сроком работы около двух лет варьируется от 1,8 тыс. до 6 тыс. руб.

АКБ, которые в компании не могут восстановить, отправляют на партнерские заводы-переработчики — «Мета 5» в Щелково и «Фрегат» в Воскресенске. Полученный обратно свинец «Энергомет» отправляет на Рязанский аккумуляторный завод — тот производит для компании аккумуляторы, которые она затем продает под собственными брендами. Выручка «Энергомета» в 2020-м составила 25,1 млн руб., прибыль — около 200 тыс. руб.

    $141 млрд составит объем мирового рынка батареек в 2022 году.

  • 35,2 млрд руб. — на такую сумму было продано батареек в России в 2020 году.
  • 7,1 млн руб. заработал завод по переработке батареек «Мегаполисресурс» в 2020 году.
  • Около $4 млрд в год составляют продажи батареек Duracell и Energizer.
  • Более 10 млрд щелочных батареек производят во всем мире каждый год.
  • 276 млн т составит объем токсичного лома в Китае к 2020 году.
  • 44% батареек из общего объема собранных переработано в странах ЕС в 2020 году.
  • Китай: литиевый кризис

    Главная угроза для Китая — резкий рост объема отработавших свой срок литийионных батарей: литий и кобальт гораздо опаснее для окружающей среды, чем магний, калий и цинк в щелочных батарейках. Этот риск связан с бумом мобильной техники и электромобилей и уже не носит теоретический характер: к 2020 году объем токсичного лома в КНР может достигнуть 276 млн т, сообщал Reuters. При планах выпуска до 2 млн машин с электродвигателями в год масштаб проблемы будет только нарастать. Власти уже сделали прозрачной систему мониторинга переработки таких аккумуляторов и обязали заниматься утилизацией гигантов автопрома.

    США: контейнеры для населения

    80% батареек, производимых в США, щелочные. При этом закон, требующий их обязательной переработки, действует только в Калифорнии.
    В других штатах проблему населению помогают решить компании вроде Retriev Technologies. Они производят специальные контейнеры для сбора электрохимических отходов стоимостью от $65 до $800. Цена зависит от объема и типа батареек. В нее также включены расходы на транспортировку. Получив сырье, компания продает его заводам-переработчикам. Также приемом занимаются крупные ретейлеры, например Walmart.

    Аккумулятор из древесных отходов

    Они показали, что такой полимерный композит, выполненный в виде плёнки толщиной 0,5 мкм, способен накапливать и отдавать энергию в ходе окислительно-восстановительных реакций. При этом при заправке и работе данной батареи хиноны обмениваются с полипирролом электрическими зарядами.

    Главным его достоинством является доступность сырья. Лигнин составляет 20-30% биомассы дерева, стало быть, это источник, который никогда не закончится.

    Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

    Как производится утилизация батареек и аккумуляторов?

    Человека издавна окружали устройства разной сложности. И современные приспособления так или иначе работают от электричества хотя бы частично. Существует масса приборов, которые берут электроэнергию из батареек и аккумуляторов, чей срок службы постепенно истекает. Большинство людей отслужившие старые батарейки просто выкидывает в мусорное ведро, а аккумуляторы несет на свалку. Что в корне неправильно.

    Чем опасны использованные батарейки и аккумуляторы?

    Принцип работы всех этих устройств основан на активном воздействии химических элементов. И появление в них электрического заряда связано с реакциями, происходящими внутри. И многие из этих реагентов опасны при неправильном обращении.

    Батарейки и аккумуляторы делятся на:

    • Содержащие марганец и цинк. Наиболее распространенные батарейки.
    • Работающие благодаря соединениям вида никель-металл-гидрид. Самая распространенная альтернатива марганцево-цинковым.
    • Литий-ионные (Li-ion) и литий-тионилхлоридные (Li-SOCl2). Это в большинстве своем аккумуляторы. Этот типаж давно вызывает беспокойство экологов, так как литий активен и небезопасен для окружающей среды, хлор вообще ядовит, а аккумуляторы обычно содержат большую массу реагента.
    • Серебряно-никелевые (их следует перерабатывать по экономическим причинам).
    • Но самый опасный вид — никелево-кадмиевый. Кадмий очень сильно загрязняет землю, и наносит ощутимый вред экосистеме, отравляя почвы на продолжительный срок.

    Содержащиеся в любом энергоносителе вещества очень опасны для природы и людей, именно поэтому их ни в коем случае нельзя выбрать с бытовыми отходами (на полигоне ТБО вся эта химия попадет в землю), а относить в специальные пункты утилизации, ближайшие из которых вы легко найдете в интернет с помощью запроса «пункты приема батареек» или «пункты приема аккумуляторов».

    Как происходит утилизация отработанных батареек и аккумуляторов?

    Из пунктов приема энергоносители отправляются на заводы, где перерабатываются во вторичное сырье. Это далеко не прибыльное дело, так как процессы переработки в этой сфере недостаточно развиты и весьма сложны, поэтому не всегда окупаются даже логистические затраты. Из-за этого любому подобному заводу приходится искать партнеров или работать с волонтерами и активистами, чтобы те развивали инфраструктуру утилизации, а именно:

    • устанавливали ящики для сбора старых батареек в подъездах;
    • контактировать с крупными компаниями, которые на сотрудничестве с экоактивистами могут сэкономить на рекламе;
    • информировали населения об опасности загрязнения среды энергоносителями, а также о существовании и расположении пунктов приема.

    На заводах привезенный утиль проходит тщательный ручной отбор, после чего проходит процедуру дробления. Во время этой процедуры батарейки идут на конвейере через специальные измельчители, а кусочки железа выбираются из потока магнитами. Оставшуюся массу, содержащую в себе большое количество разнообразных химических элементов, отправляют в цех для гидро- или пирометаллургии.

    Это два совершенно разных метода, один из которых получил распространение в Европе, а другой в странах СНГ. При пирометаллургии происходит обработка высокими температурами, которая очищает металлы и делает их готовыми к новому использованию. Вторсырье от этого способа можно использовать в производстве и химической промышленности. Гидрометаллургический метод заключается в том, что весь объем материала заливается серной кислотой, постепенно образуется соленый раствор. Потом этот раствор выпаривается и получаются кристаллические сульфаты, применяемые в качестве удобрений в сельском хозяйстве и в роли реагентов в химической промышленности.

    Аккумуляторы будут делать из древесных отходов

    Ученые из Технологического университета в Познани (Польша) и Университета в Линчепинге (Швеция) разработали аккумулятор, основанный на лигнине – побочном продукте целлюлозно-бумажной промышленности. Это открытие в будущем может помочь в создании дешевых аккумуляторных батарей из растительных отходов, а не дорогостоящих металлов.

    Новый тип катода состоит из производных лигнина, содержащих хиноны и электропроводящий полипиррол. Созданный учеными композитный материал эффективно проводит электрический заряд и может стать основой дешевого аккумулятора. Тонкая пленка материала толщиной всего 0,5 мкм накапливает и отдает энергию в процессе окислительно-восстановительных реакций.

    Каждый электрик должен знать:  Доливо-Добровольский Михаил Осипович (1862-1919)

    Лигнин является самым распространенным природным материалом после целлюлозы. Более того – эта коричневая субстанция в больших количествах вырабатывается бумажной промышленностью и при производстве биотоплива.

    Преимуществом использования возобновляемых материалов, вроде лигнина, для хранения электроэнергии в том, что этого сырья на Земле в избытке. Большинство растений содержат 20-30% лигнина, который сейчас просто сжигается. В свою очередь, литий-ионные аккумуляторы требуют дорогостоящих и редких металлов, таких как кобальт.

    Пока лигниновые аккумуляторы обладают рядом недостатков. Прежде всего, это быстрый саморазряд, т.е. батареи постепенно разряжаются, даже если к ним не подключен потребитель тока. Однако ученые обнаружили, что различные производные лигнина по-разному ведут себя в катодах аккумулятора. Поэтому есть надежда, что удастся оптимизировать технологию и создать аккумулятор хранящий энергию продолжительное время. Но в любом случае, недостатки аккумулятора из древесных отходов будут компенсированы его низкой ценой.

    Придуман аккумулятор из древесных отходов

    Гжегож Милчарек (Grzegorz Milczarek) из Познаньского технологического университета ( Politechnika Poznańska ) и Олле Инганес (Olle Inganäs) из университета Линчёпинга ( Linköping University ) разработали катод для электрохимической батареи, основанный на биополимере лигнине , побочном продукте производства бумаги.

    Экспериментаторы сконструировали свой необычный электрод, объединив производные лигнина, содержащие группы хинонов , с электропроводящим полипирролом ( polypyrrole ).

    Новаторы показали, что такой полимерный композит, выполненный в виде плёнки толщиной 0,5 мкм, способен накапливать и отдавать энергию в ходе окислительно-восстановительных реакций. При этом при заправке и работе данной батареи хиноны обмениваются с полипирролом электрическими зарядами.

    Учёные говорят, что пока батареи из лигнина не могут похвастать выдающимися параметрами, к тому же они обладают высоким саморазрядом. Но авторы работы обнаружили, что разные производные лигнина по-разному ведут себя в таких катодах.

    Так что дальнейшие эксперименты могут привести к улучшению свойств диковинного накопителя. Главным же его достоинством разработчики считают доступность сырья. «Лигнин составляет 20-30% биомассы дерева, стало быть, это источник, который никогда не закончится», — напоминает Инганес.

    (Подробности исследования опубликованы в Science.)

    Аккумулятор из древесных отходов

    В каждом производстве есть свои отходы. Мало какое производство может гордиться тем, что их отходы могут приносить пользу. Но к их числу добавилось бумажное производство.

    При производстве бумаги выделяется такой продукт как биополимер лигнин. Польский ученый Г.Милчарек и шведский специалист О. Инганес нашли способ с толком использовать данный элемент. На его основе они создали катод для аккумуляторных батарей. При производстве АКБ используются металлы, которые не отличаются своими либеральными ценами, а с использованием катода из бумажных отходов затраты на изготовление аккумуляторов может снизиться в несколько раз. Правда, еще не во всех случаях можно использовать данное изобретение.

    Ученые, ради эксперимента соединили хинон, являющийся производной частью биополимера лигнина, с полипирролом, который проводит электричество. Результатом такого скрещивания стала пленка, имеющая толщину в 0.5 мкм, и способная накапливать, а затем отдавать накопленную энергию во время окислительно-восстановительных реакций.

    В этом изобретении есть свои недоработки, к которым можно отнести быстрый саморазряд пленки. Но сами ученые не отчаиваются и продолжают эксперименты, так как биополимер лигнин служит поставщиком и других производных, один из которых и может полностью заменить использование дорогих металлов при изготовлении АКБ.

    Этим ученым остается только пожелать дальнейших успехов, в случае которого сырье для аккумуляторных батарей будет неиссякаемым, так как каждое дерево содержит в себе лигнин.

    Аккумулятор из древесных отходов

    Еще недавно казалось, что аккумулятор не может быть экологичным источником энергии. Но современные ученые полагают иначе. В наноцентре Мэрилендского университета (США) создали аккумулятор из дерева, покрытого слоем олова. Таким образом, получился долговечный, тонкий (в 1000 раз тоньше листа бумаги) и, главное, экологически чистый источник питания.

    В будущем из древесины можно будет не только дом построить, но и создать экологически чистый аккумулятор

    Ученые обращают внимание, что сейчас при производстве батарей используются слишком жесткие подложки, которые не способны выдерживать давление, образующееся при проходе потока ионов. Но древесные волокна гораздо гибче, ведь природой предусмотрено, чтобы они хранили воду с растворенными минеральными веществами. Это свойство можно использовать при производстве экологически чистых аккумуляторов — древесная ткань может накапливать электролиты. Поэтому для основы своей натриево-ионной батареи ученые из Мэриленда решили использовать именно древесину. Кстати, натрий тоже выбран не случайно. Его использование совместно с деревом позволяет назвать батарейку по-настоящему экологически чистой — попадая в живую природу, натрий может участвовать в обмене веществ, не нанося вреда окружающей среде.

    В лабораторных условиях деревянный аккумулятор выдержал 400 циклов заряда-разряда, то есть, по продолжительности работы и надежности он сравним с обычными промышленными аккумуляторами. Новая батарея, как полагают разработчики, сможет питать энергией ветровые или солнечные энергетические установки.

    К слову, данный деревянный аккумулятор не единственный. Год назад исследователи из Познаньского технологического университета (Польша) и Линчепингского университета (Швеция) тоже сообщили о возможности создания аккумулятора из древесного мусора, лингина — химического соединения, получаемого из отходов производства при изготовлении бумаги. Лингин использовался в качестве изолятора. А в качестве проводника для аккумулятции и сохранения электрозаряда — полипиррол (один из проводящих полимеров). Ученые из Польши и Швеции продолжают совершенствование своего аккумулятора, и речь о промышленном производстве пока не идет.

    Переработка деревянных отходов, использование отходов деревообрабатывающих производств

    Ни одно самое экономное предприятие деревообработки не использует древесину на 100%, всегда образуются опилки и обрезки. Отходы деревообрабатывающего производства – это ценный сырьевой ресурс, который некоторые организации все ещё выбрасывают.

    Необходимость утилизации древесных отходов

    Многие экологические объединения и неравнодушные граждане обеспокоены чрезмерной вырубкой лесов. Иногда рубка превращается в сплошную. Смена лесного ландшафта пустырем приводит к изменению климата и уровня грунтовых вод, гибнут лесные животные и птицы.

    На пилорамах от 20 до 50% леса превращается в отходы. Остается неделовая древесина и после лесозаготовок. Часть мусора сжигают на месте, создавая опасность пожара, часть обрезков оставляют или вывозят на полигоны. Независимо от того, гниют древесные отходы на свалке или в месте образования, этот процесс расходует атмосферный кислород, создает беспорядок и не приносит пользы.

    Благодаря переработке древесных остатков можно получить разную полезную продукцию, не вырубая деревья. Вывоз веток с мест лесозаготовки бережет лес от пожаров и размножения вредителей.

    Виды отходов древесины

    Отходы деревообработки делят на деловую и неделовую древесину. Горбыль и кусковые обрезки – это деловая древесина. Из таких остатков изготавливают мелкие деревянные изделия. Сфера применения деловых древесных остатков широка. Некоторым производствам для изготовления небольших деталей выгоднее применять отходы, чем первосортную древесину.

    К неделовой древесине относят стружки, щепки, сучки, мелкие спилы. При переработке такого мусора приходится учитывать размер и текстуру, иногда – дробить до получения равномерной фракции.

    Для удобства древесные отходы делят на четыре категории. Деловая древесина – это отходы первой и частично второй категории.

    Первая категория

    К первой категории относится горбыль и подгорбыльные доски. Горбыль – это спил края бревна с корой. Второй спил, необходимый для превращения бревна в брус, образует подгорбыльную доску.

    Вторая категория

    Следующая категория отходов древесины включает спилы бревен, продольные и поперечные обрезки, торцы, остатки столярных работ, отходы фанеры.

    Третья категория

    К третьей категории относят остатки шпона и древесных строительных плит. В основном, отходы этой группы образуются в процессе ремонта.

    Четвертая категория

    Последняя категория включает древесную кору, щепу, опилки, стружки и пыль от шлифовки досок.

    Закон об обязательной утилизации древесных отходов

    Правительство Российской Федерации давно работает над законом об обязательной утилизации древесных отходов. Его принятие отложили до 2022 года. За это время предприятия, имеющие дело с остатками деревообработки, должны решить, будут они перерабатывать стружки и обрезки сами или сдавать сторонним организациям.

    Каждый электрик должен знать:  Работа и конструктивные особенности современных типов ВЭС

    Пока переработкой отходов озадачиваются только крупные предприятия, малому бизнесу проще закупить деловой лес. После принятия закона из всех промышленных древесных остатков будут извлекать пользу.

    применение отходов деревообработки

    Методы переработки отходов деревообработки

    Древесный мусор перерабатывают механическим, химическим или биологическим методом. Каждый метод включает несколько вариантов. Биологический способ основан на действии бактерий, например, в производстве компоста.

    Механические способы переработки

    Наиболее популярна механическая переработка отходов древесины. Разнообразные устройства придают утильсырью заданную форму. При перевозке в контейнер вмещается больше древесины в виде щепы, чем в виде веток.

    Измельчители

    Роторные, барабанные или дисковые агрегаты измельчают древесную некондицию в щепки. Загрузка сырья бывает горизонтальной и вертикальной, сами измельчители – стационарными и мобильными.

    Молотковые дробилки

    Дробилки измельчают любые типы древесных отходов. Закрепленные на роторе молотки с высокой скоростью ударяют по утилизируемым остаткам. Даже от мощных сучьев остается только технологическая щепа, пригодная для дальнейшей переработки.

    Дробильные машины

    Эти аппараты дробят древесный мусор до состояния мелких частиц. Модели разной мощности работают с остатками разных размеров. Величина частиц, получаемых на выходе, тоже варьирует. Из дробленой древесины производят топливо и строительные плиты.

    Проще всего деревянные остатки сжечь в печах. Это дешевле, чем измельчить, брикетировать и лишь потом сжечь. Для отходов нестабильной конфигурации подходят конусообразные модели печей. Полученное тепло применяют для обогрева помещений и нагрева воды.

    Химическая переработка

    На предприятиях применяют несколько способов химической переработки древесных остатков.

    Пиролиз

    Методом пиролиза перерабатывают древесину лиственных пород. Сначала отходы измельчают и сушат. Затем подвергают нагреванию до 200-400 градусов без доступа кислорода. Испаряющиеся при сухой перегонке жидкости конденсируют, остаток прокаливают при температуре 500 C. В результате пиролиза получают спирт, уксусную кислоту, горючие газы, древесный уголь.

    Газификация

    Способом газификации твердые древесные отходы превращают в горючий газ. Мусор сжигают в умеренном количестве кислорода. Такой процесс происходит в твердотопливных газогенераторных котлах и двигателях внутреннего сгорания.

    Газификационные установки работают по прямому либо обратному принципу. Прямая газификация происходит при поступлении кислорода снизу, из-под решетки. Газ при этом движется вверх. В обратном варианте кислород вдувается сверху, газ уходит вниз.

    Гидролиз

    Гидролиз – еще один химический метод переработки отходов древесины. Опилки с серной кислотой помещают в автоклав, где под действием пара сырье разлагается на целлюлозу , гемицеллюлозу и простые углеводы. Раствор сахаров подвергают брожению. После обработки прямых и побочных продуктов гидролиза из тонны опилок получают до 180 л этилового спирта, 40 кг кормовых дрожжей, 9 кг фурфурола, 800 г скипидара.

    Кормовые дрожжи богаты белком и витаминами, не уступают по пищевой ценности мясо-костной муке. Фурфурол – антисептик и сырье для химической промышленности. Оставшуюся кислоту нейтрализуют известью.

    Переработка отходов древесины как бизнес

    При довольно высоких первоначальных вложениях (аренда и ремонт помещения, покупка производственной линии) затраты быстро окупаются. При наличии поблизости деревообрабатывающих производств сырье достанется бесплатно, потребуются лтолько расходы на его перевозку. В 2020 году конкуренция в этой отрасли еще низкая.

    Опилки и обрезки гниют в отвалах пилорам, а готовую продукцию несложно сбыть с высокой прибылью. Ближе к дате принятия закона об утилизации древесных отходов большинство предприятий определится, как поступать с мусором, и найти поставщиков дешевого или бесплатного сырья будет сложнее.

    Куда сдать древесные отходы на переработку?

    Крупные предприятия деревообработки заключают с договор на переработку древесного утильсырья. Перерабатывающие компании сами вывозят мусор с территории поставщика. Некоторые из них платят за древесные остатки. Проще всего найти контакты переработчиков в Интернете, позвонить или написать на сайте и уточнить условия вывоза древесных отходов.

    Что можно сделать из отходов древесины?

    В быту, промышленности и сельском хозяйстве применяется огромный спектр продукции из древесины. Значительная часть товаров не потеряет в качестве, если производить ее не из первичной древесины, а из отходов деревообработки.

    Строительные материалы из отходов деревопереработки

    Щепа, стружка, опилки, мелкодисперсные частицы применяют для производства строительных плит с разными показателями прочности и водостойкости.

    1. Из тонких стружек изготавливают ДСП – древесно-стружечные плиты. Их отличает прочность, простота обработки и низкая цена. С декоративным ламинированным покрытием получается ЛДСП – главныйматериал для производства корпусной мебели.
    2. Тонкая широкая щепа идет на производство ОСП – ориентированно-стружечной плиты. Щепу укладывают в несколько взаимно-перпендикулярных слоев и проклеивают, благодаря чему достигается высокая прочность на изгиб. ОСП отличается долговечностью и относительно высокой влагостойкостью, применяется как для черновых, так и для чистовых строительных работ.
    3. Мелкие опилки после переработки превращаются в ДВП – древесно-волокнистую плиту. ДВП применяют в строительстве и мебельном производстве.
    4. Самые мелкие щепки прессуют в МДФ, которую применяют для производства мебельных щитов, стеновых панелей, корпусов акустических систем.

    Плиты, спрессованные из измельченной древесины, и изделия из них, встречаются в каждом жилище. Из древесных отходов делают опилкобетон и арболитовые блоки. В частных домах опилками для утепления устилают полы чердаков и подвалов.

    Производство древесного угля

    Методом пиролиза производят топливо с высоким коэффициентом теплоотдачи – древесный уголь. По калорийности он приближен к каменному углю. Древесный уголь применяют в бытовых и промышленных котлах, медицине, металлургии, в садоводстве и фильтрах для воды. При горении он выделяет мало дыма и пара. Горит древесный уголь при температуре свыше 1100 C.

    Хвойный экстракт

    При варке сосновой и кедровой коры, древесной зелени на дне емкости образуется осадок, который называют кубовым остатком. Его перерабатывают на хвойный концентрат. Полученный продукт богат биологически активными веществами, что делает его ценной пищевой добавкой в животноводстве. Ванны с хвойным экстрактом снимают усталость, повышают иммунитет. Пасечники применяют хвойный концентрат для лечения пчел.

    Кормовая мука

    После вываривания экстракта из хвои и коры остается 90% сырья. Его сушат и перемалывают в муку. Добавленная в корм в нужной пропорции, кормовая мука улучшает пищеварение животных. Еще древесная мука – отличный субстрат для грибов, грунт для рассады.

    Удобрения

    Сфера применения опилок в сельском хозяйстве довольно широка. Щепками отсыпают садовые дорожки, мелкие стружки хороши для мульчирования. После перекопки или вспахивания почвы с мульчей опилки облегчают структуру грунта. Перегнивая, они улучшают плодородие почвы.

    Для получения качественного удобрения опилки засыпают в компостные траншеи или ящики вперемешку с землей или птичьим пометом. Содержащийся в добавках азот стимулирует активность бактерий, которые расщепляют древесную целлюлозу на питательные вещества. Вместо опилок для перегноя или мульчи можно взять измельченную кору. Получившийся компост повышает качество сильноминерализованных и суглинистых почв.

    Топливо

    В последние годы увеличивается доля топливных гранул и брикетов в отоплении помещений. Гранулы, или пеллеты, удобны для использования в котлах с автоматической подачей топлива. Выгоднее продавать пеллеты в страны Евросоюза, но начало продажи осложняется обязательной дорогостоящей сертификацией. Брикеты менее популярны, их применяют для ручной топки каминов и печей наряду с дровами.

    Топливные брикеты изготавливают из опилок и в домашних условиях. Сырье смешивают с обойным клеем или размоченной макулатурой. Порцию смеси помещают в домашний пресс, воздействуют рычагом. Полученный кирпичик кладут на просушку.

    При промышленном прессовании опилок в топливные брикеты связующим служит лигнин, который выделяется из стружек под сильным давлением. Никаких дополнительных составов – клея или смолы – не применяют.

    Кроме рассмотренных сфер применения, стружку используют для очистки сточных вод от нефтяных загрязнений, кору – для вытяжки дубильных веществ. Обрезки пригождаются в целлюлозно-бумажной промышленности, изготовлении скипидара и органических кислот. Опилки и пеллеты служат подстилкой и наполнителем туалетов домашних животных.

    Начинающему предпринимателю, решившему заняться переработкой древесных отходов, есть, из чего выбирать сферу деятельности.

    Добавить комментарий