Экологические проблемы отдельных отраслей обрабатывающей промышленности на примере деревообрабатывающего предприятия

Схема производства ДСП.

 
 

Классификация древесины  
 
Древесину, применяемую в ремесленном производстве и строительстве, принято называть лесом. Часто лесоматериалы делят на два основных вида: мягкие и твердые.  
 
Мягкие лесоматериалы являются продуктом обработки хвойных пород деревьев (сосна, ель, кедр). Благодаря их быстрому росту их искусственно выращивают. Такая древесина легко пилится, сверлится, строгается и гнется. Ее широко используют на стройках и в изготовлении упаковочных ящиков. Она же идет на изготовление бумаги и прессованных плит.  
 
Более ценную твердую древесину получают от растущих более долго, лиственных пород деревьев (дуб, тик, ясень, береза и красное дерево). Такая древесина гораздо сложнее обрабатывается, ей труднее придать нужную форму, но и служат изделия из нее гораздо дольше. Она очень прочная и почти не гниет. К тому же эта древесина обладает редкой красоты структурой. Из древесины ценных пород делают красивую дорогую мебель, музыкальные инструменты, лодки и клюшки для крокета. Фанерой из такой древесины покрывают произведенные из мягких видов древесины мебельные плиты для массового производства мебели низкой ценовой категории. Тропический тик и красное дерево сейчас применяются крайне редко, так как на месте их произрастания долгие годы нещадно велась вырубка лесов.

 

 Столярное дело.

Дерево – это уникальный материал для  столярного дела, который трудно с чем-либо сравнить. Если из древесины построить дом, он в течение долгих лет будет радовать теплом, естественным ароматом и полезным микроклиматом. Мебель,  монтаж деревянных лестниц  и аксессуары из дерева очень красивы — большое разнообразие вариантов рисунков, форм и свойств «вдыхают» в дерево новую жизнь. 
 
Естественно, перед созданием законченного творения мастера, будь то  строительство лестниц, нового деревянного дома или теплицы, древесине необходимо пройти через несколько этапов обработки. 
 
Столярное дело  требует особого подхода. Во – первых, дерево необходимо вырастить — это занимает не один десяток лет, поэтому зачастую используются уже «взрослые» деревья, а молодым, как правило, дают возможность вырасти. Затем древесину нужно распилить, что совсем не просто и довольно-таки дорого. При распиловке древесины, которую планируют использовать для изготовления деревянных лестниц  или для более масштабного сооружения, применяются специальные ленточные пилы, или, как их часто называют, пилорамы. 
 
После этапа распиловки, древесина просушивается — в зависимости от породы дерева и от требований к влажности дерева зависит период времени, который будет потрачен на просушку древесины — этот процесс может занимать от нескольких часов, до недель и месяцев. Во время просушки дереву можно придать необходимую форму, древесину обрабатывают антипиренами, септиками и иными средствами, для придания жесткости или гибкости, что особенно необходимо, например, для качественного  изготовления деревянных лестниц. Рабочие часто вынуждены сталкиваться с вредными парами и различными химическими веществами, по этой причине в помещениях для сушки дерева требуется поддерживать особую чистоту. Далее, уже готовое для непосредственного использования сырье отправляют в цеха, где производят мебель, на заводы по изготовлению древесного топлива, в дома, где планируют  строительство лестниц  из дерева и в строительные компании.  
 
Разумеется, древесина, особенно та, которая используется при  монтаже деревянных лестниц, требует бережного ухода — так изделие способно прослужить долгие годы и все время радовать яркой красотой. И напоследок: не нужно пренебрегать требованиями специалистов — по крайней мере раз в несколько лет деревянные изделия нуждаются в реставрации, покрытии защитными и декоративными лаками, чистке и, весьма важно, в полировке. Только в этом случае древесина не выгорит, не потрескается, не иссушится и не сыреет.

2.3 Этапы производства  деревянных окон.

Чтобы наглядно показать, для чего же все-таки используется древесина, в качестве примера я приведу этапы производства деревянных окон.

Цикл работ, связанных с производством деревянных окон, представляет собой трудоемкий процесс, и требует наличия современной деревообрабатывающей техники, квалифицированных специалистов и, безусловно, высококачественного сырья.

Этап первый. Подготовка древесины

Еще до того, как начать производство деревянных окон, необходимо подготовить древесину, просушить ее. Древесина – материал довольно капризный. При высоком содержании влаги возрастает внутреннее напряжение, что, в конечном итоге, приведет к линейной деформации готового изделия. Поэтому процессу высушивания базового материала уделяется особое внимание. Технология сушки предполагает компьютерный контроль и специальное программирование для каждой породы древесины. Когда показатели влажности материала достигают 10%, его перемещают в специальное помещение, где древесина проведет еще какое-то время.

Высушенную, подготовленную древесину доставляют в производственный цех, где она распускается на ламели. Для удобства дальнейшей работы ламели строгают и распиливают на заготовки заданной длины. Ламели подвергаются процессу оптимизации: устранению недостатков, сучков, смоляных карманов. После этого древесина полностью готова к участию в процессе производства деревянных окон.

Этап второй. Создание трехслойного бруса

Оптимизированные, подготовленные ламели оснащаются шипами с двух сторон, затем склеиваются между собой. Эти операции производятся автоматически, благодаря чему конечные изделия – ламели получаются идеальными, подходящими для изготовления бруса. При помощи специального клея ламели соединяются между собой. Безупречное склеивание обеспечивается путем содержания заготовок под прессом, где, в течение нескольких десятков часов ламели прочно соединяются друг с другом. Полученный в результате вышеуказанных процедур трехслойный брус является базовым материалом, из которого изготавливаются деревянные окна.

Этап третий. Обработка оконных профилей

Готовый трехслойный брус отправляется на производство окон, где из него будет создан оконный профиль. В зависимости от сложности технологии и требований к конечным изделиям, брус подвергается нескольким процедурам обработки. Сюда относятся: изготовление штапиков, фрезеровка деталей, ручная обработка бруса, и другие операции, в результате которых получается полный комплект заготовок, необходимых для сборки каркаса деревянного окна. Наступает очередь следующего этапа.

Этап четвертый. Сборка конструкции окна

Данный этап требует особого мастерства и внимания. Чаще всего сборка осуществляется вручную. Обработка каркаса (шлифовка, шпатлевка) и подготовка его к покраске так же производятся вручную. Далее каркас подвергается пропитке, грунтовке и покрытию краской – процедурам, которые обеспечат изделию надежную защиту от воздействия агрессивной внешней среды.

После этого деревянные окна, верней, их каркасы отправляются в цех установки фурнитуры, монтажа уплотнителей. Это заключительные работы перед монтажом стеклопакета. Затем производится крепление створок на раму, предварительная регулировка фурнитуры. Готовые деревянные окна проходят финишный контроль качества, после чего упаковываются и ожидают своей очереди на складе.

3.Системы очистки отходов деревообрабатывающего  производства.

 Очистка воздуха.

В связи с популярностью древесины, начался бурный рост деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Многие предприятия увеличили станочный парк, и перешли на двух и даже трех сменный режим работы. Резко возросли объемы перерабатываемого материала, и как следствие возросло количество образующихся отходов. Многие предприятия для удаления отходов от деревообрабатывающего оборудования использовали индивидуальные вентиляционные установки. С увеличением объемов производства, появлением высокопроизводительного оборудования и технологических линий индивидуальные установки стали не справляться, а в ряде случаев их использование просто невозможно, поэтому потребовалась замена индивидуальных установок на более производительное оборудование, имеющее улучшенные технические характеристики.

 

Сейчас для очистки воздуха от отходов деревообработки используется два типа установок:

-          с выбросом очищенного воздуха на улицу, так называемые <ЦИКЛОНЫ>;

-          с возвратом очищенного воздуха в рабочее помещение, так называемые рециркуляционные установки.

Сжигание.

Отходы деревообрабатывающего предприятия достигают 40%. И это без учета коры, пней, ветвей, «тонкоствола» (т.е. тонкой макушки).  
Весь получившийся при разделке мусор- опилки, горбыль, обрезь - утилизируется самым простым и дешевым способом – сжигается или вывозится на свалки, увеличивая тем самым нагрузку и пожароопасную ситуацию городских полигонов ТБО.

Брикетирование отходов.  

Метод брикетирования применяется для упаковки сыпучих отходов. В процессе создания брикета измельченную древесину прессуют в плотные куски с применением связующих. Но это не обязательное условие. Это рациональное решение, благодаря этому в несколько раз изменяется объем сыпучей древесины, а ее транспортировка становится более удобной. После прессования насыпная масса опилок существенно увеличивается. 

 

Технология брикетирования сыпучих древесных отходов повышает теплотворную способность стружки. Брикеты используются в качестве топлива в частных домах и в промышленности. Упаковка в брикеты методом прессования повышает производительность котлов. Кроме того, брикеты намного проще транспортировать и разгружать, чем обыкновенные опилки или стружку.  

 

Чтобы осуществить брикетирование опилок, необходимо использовать прессы большей мощности, чем для брикетирования стружки. Также опилки предпочтительней использовать и по той причине, что брикет из них получается более плотный, его сопротивление на изгиб намного больше сопротивления брикета из щепы. Поэтому, считается, что только опилки подлежат брикетированию. По этой причине стружка и щепа предварительно измельчается до размеров опилок.

Утилизация.

Вывоз мелких древесных отходов дело не только убыточное, но и трудоемкое. Из данной ситуации есть только два выхода, первый – переработка древесных отходов, а второй – утилизация.

Для начала все древесные отходы необходимо измельчить, именно для этого существуют различные виды рубильных машин. Вариант и тип такой машины зависит от производственной необходимости. Технологическая щепа, изготовленная на рубильных машинах, может использоваться в различных отраслях промышленности, причем современные технологии могут позволить изготовить щепу необходимого размера.

Измельченные древесные отходы можно использовать в сельском хозяйстве, они прекрасно подходят для удобрения почвы. Но конечно наиболее эффективно применение древесных отходов в качестве топлива для генераторных установок и мини-котельных, ведь они работают на твердом топливе. 

Лесозаготовка – это отдельная отрасль применения рубильных машин. Кустарники, сучья, ветки, которые остаются после лесозаготовок, можно измельчать прямо на деляне. Такой способ гораздо выгоднее. Во-первых, не вредит экологии леса, во-вторых, снижается вероятность пожаров, в-третьих, этот вид нарушения снимает вопрос штрафов. 

На сегодняшний день одним из наиболее распространенных способов утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности является переработка отходов в топливные брикеты, которые уже давно являются экономичным топливом во многих развитых странах. Для производства топливных брикетов могут быть использованы отходы как хвойных, так и лиственных пород. Технология изготовления брикетов гарантирует отсутствие в конечном продукте клеев и прочих вредных веществ - спекание брикетов происходит при высокой температуре под значительным давлением без добавления каких-либо связующих. Брикеты могут использовать в качестве топлива в любых видах печей, топок, котлов, а так же в каминах или грилях. Достоинства утилизации древесных отходов подобным образом очевидны, но что выигрывает потребитель, приобретая брикеты вместо традиционного топлива? Итак, преимущества для потребителя: 
• постоянство температуры горения на протяжении 4 часов; 
• незначительный выход в атмосферу загрязняющих компонентов; 
• благодаря низкой зольности упрощает вывоз отходов производства (при промышленном использование брикетов): содержание пепла в брикете из прессованных опилок в 15 раз меньше нежели в древесном угле; максимальное количество золы составляет всего лишь 1% от общей массы брикета; 
• высокая длительность горения, в среднем брикеты горят в три раза дольше чем дрова; 
• высокая теплотворность (знание близко к теплотворности каменного угля); 
• экологичность

Альтернативой топливным брикетам является производство гранул или как их еще называют пеллет, из отходов древесины. Гранулирование сыпучего мелкодисперсного материала происходит в процессе его последовательной обработки влагой, температурой, давлением и продавливанием сквозь матрицу (грануляр). На выходе получаются гранулы размерами 16 мм в диаметре и не более 40 мм длиной. Основная область применения – котельные жилого комплекса. Гранулы из отходов древесины по калорийности превосходят брикетированные опилки, и даже каменный уголь.

В современном технологическом мире вопрос утилизации древесины, стружки и древесных опилок стоит достаточно остро. Используя современные технологии достижения человечества, в области утилизации древесных отходов, можно не только решить проблему с утилизацией, но и сохранить целостность экологии.

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

В целом стоит отметить, что экологические проблемы обрабатывающей промышленности на примере деревообрабатывающего производства явно выражены. 

 Деревообрабатывающая  промышленность вносит вклад  в загрязнение атмосферного воздуха  России  на  уровне  3%  объема  выбросов  в

России от промышленных стационарных источников. Наиболее  существенная  доля данной отрасли по выбросам твердых веществ  (1/23  промышленного  объема  их выброса) оксида ванадия и ртути (1/33 выброса  веществ  всей  промышленности России).

 На долю деревообрабатывающей  отрасли  приходится

около 5% объема используемой  свежей  воды  промышленности  РФ  и  почти  6% сброса сточных вод в поверхностные водоемы. По объему сброса загрязненных сточных  вод  вклад  отрасли  значителен  и оценивается на уровне одной пятой общего объема сброса загрязненных  сточных

вод этой категории в целом по промышленности РФ.

Таким образом, программа мероприятий по снижению нагрузки на окружающую среду должна предусматривать перспективную стратегию и ближайший план с указанием сроков реализации, объемов необходимых затрат, достигаемых снижений выбросов и их концентрации, чтобы  снизить ущерб окружающей среде.

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1. http://sesii.net/naturalsciences
2. http://www.promwood.com/derevoobrabotka
3. http://moshud.info/moshud-process/derevoobrabatyvajushchie-proizvodstva
4. http://www.stroybest.ru
5. http://www.okna-ld.ru/proizvodstvo/stages_of_wooden_windows
6. http://www.neuch.ru
7. http://www.rectver.ru
8. http://referat.resurs.kz/ref/ekologicheskie-problemi-v-lesnoy-i-derevoobrabativayuschey-promishlennosti