Daugelyje perdirbimo ir gamybos pramonės šakų reikalingas medienos apdirbimas. Apdorojant medieną būtina parinkti tinkamus apdirbimo būdus derinant su gamybos poreikiais ar gaminio gamybos reikalavimais. Dabar į medienos apdirbimo operacijas atkreipė dėmesį daugelis gamintojų. Apdirbimo ir gamybos padaliniai gali užbaigti medienos apdirbimo procesą atlikdami medžiagų pjovimo operacijas medienos apdirbimo metu. Kai kuriems taip pat reikia išdžiovinti arba suklijuoti medieną. Šie apdorojimo metodai yra gana paplitę apdorojant medieną. Negalima ignoruoti medienos apdirbimo pritaikymo baldų gaminių projektavimo ir gamybos pramonėje.
Mediena yra daug lengvesnė nei kitos metalinės medžiagos, o mediena turi gerą elastingumą ir natūralią tekstūrą. Naudojant medieną perdirbimui ir gamybai, gaminio išvaizdos kokybė gali būti puiki. Be to, medienos apdorojimo būdas yra gana lankstus ir patogus. Mediena naudojimo metu neterš aplinkos. Todėl medienos apdirbimas yra labai paplitęs daugelyje gamintojų.
Pradinio apdirbimo ir džiovinimo etapai
Pradinis apdirbimas. Modernia, kompiuterizuota rąstų pjovimo įranga pjauname spygliuočių, lapuočių rąstus. Džiovinimas. Medieną termiškai apdorojame moderniose konvekcinio tipo, aliuminio - nerūdijančio plieno konstrukcijos medienos džiovinimo kamerose. Mediena išdžiovinama iki pageidaujamo drėgnumo. Kompiuterinis džiovyklos valdymas suteikia optimalias galimybes pasiekti aukščiausią džiovinimo kokybę.
Obliavimas, frezavimas ir impregnavimas
Obliavimas, frezavimas. Medienos impregnavimas. Medieną apdorojame cheminėmis medžiagomis, apsaugančiomis nuo išorinio poveikio (oro, kenkėjų, ugnies) ir kelis kartus prailginančiomis medienos gaminių eksploatacijos laiką. Profesionaliai impregnuota mediena gali išsilaikyti daugiau nei 15 metų, netgi jei yra veikiama lietaus ir drėgmės.
Galutinė produkcija ir atliekų valdymas
Galutinė produkcija. Pagamintą produkciją sandėliuojame sausose, gerai vėdinamose patalpose. Medienos atliekų perdirbimas yra svarbus žingsnis link tvarios ateities ir efektyvaus gamtos išteklių naudojimo. Šiuolaikinės technologijos leidžia ne tik sumažinti sąvartynuose kaupiamų atliekų kiekį, bet ir sukurti vertingų produktų, kurie gali grįžti į ekonomiką.
Šiuolaikinės medienos atliekų rūšiavimo ir perdirbimo technologijos
Dabartinė automatizuoto atliekų rūšiavimo tvarka apima kelis etapus. Į didesnes atliekų perdirbimo įmones atvežtus senus baldus ir kitas stambiagabarites atliekas ekskavatorininkas deda ant konvejerio. Iš medienos atliekų masės atsakingi darbuotojai išima daiktus, priskiriamus kitai kategorijai, dažnai pasitaiko aiškiai matomų metalo, plastiko ar kitų papildomų atliekų. Kitas etapas - su rentgeno aparatu skenuojama, ar tuose gabalėliuose yra likusių plika akimi nematomų metalinių atplaišų, o suspaustas oras jas išstumia. Tačiau, kalbant iš ekonominio ir ekologinio požiūrio, atliekų deginimas turėtų būti pats paskutinis sprendimas, kai jau žinoma, kad niekur kitur jos nebetiktų. Jei norime turėti didesnę naudą, reiktų, kad tinkamos atliekos būtų dar kartą panaudotos ir galėtų grįžti į ekonomiką. Pavyzdžiui, kokybišką senų baldų medieną galėtume perdirbti į paletes ar popierių, taip duodant antrą gyvenimą medžiagai prieš sudeginant. Tačiau dabartinės technologijos kol kas neleidžia efektyviai ir tiksliai nustatyti atliekų tinkamumo.
Siekiama automatizuoti patį rūšiavimo procesą, kuriame nereikėtų žmogaus - ir kad tinkamų perdirbimui medienos atliekų būtų atrenkama daugiau. Tokiam kokybiškesniam darbui gali padėti keturios jutiklių sistemos: šiluminė, artimoji infraraudonajai, regimosios šviesos ir terahercinė. Šitaip skirtingais būdais stebimos konvejeriu judančios stambiagabaritės atliekos ir įrašomi gauti vaizdai, kurie paskui pateikiami kaip mokymosi priemonė dirbtiniam intelektui. Viena ligšiolinių problemų, trukdančių automatizuoti tokį darbą, buvo vaizdinių duomenų bazių trūkumas. Šiuo metu išrūšiuojama 50-60 proc. visos medienos. Su buvusiais projekto partneriais apskaičiuota, kad, pasitelkus naująją technologiją, robotas ar mašina galėtų tinkamas perdirbimui medienos atliekas atskirti apie 90 proc. tikslumu. Tikimasi, kad tai pritaikius praktikoje kartu su papildomų atliekų išrinkimu, pavyktų išrūšiuoti mažiausiai 70-80 proc. Kitas privalumas: algoritmas atrūšiuotų ne tik medžio atliekas, bet ir nustatytų, kurios yra mažiau užterštos, kurios - daugiau. Buvo sukurtas demonstracinis prietaisas, kuris sugeneravo daug realių stambiagabaričių atliekų ir įvairių medienos tekstūrų vaizdų.
„SORTED“ - viena sparčiausiai augančių ir inovatyviausių įmonių Baltijos šalyse, užsiimanti medienos atliekų surinkimu, apdorojimu bei perdirbimu į aukščiausios kokybės produktus. Dėl šiuolaikinio pasaulio galimybių medienos apdirbimo atliekos nepūva sąvartyne ar atvirame lauke, o siunčiamos gaminti naujus produktus, kurių vartotojai labai paklausūs. Pramoninėje gamyboje montuojami skirtingos galios ir pralaidumo trupintuvai. Šis įrenginys apdoroja medienos atliekas mušdamas sutvirtintus plaktukus, kurie įjungiami besisukančio disko veikimu. Šis smulkintuvas lengvai sutraiško kietus medžių kamienus.
Pirminio medienos perdirbimo atliekos plačiai naudojamos žemės ūkyje, statybose ir kitose veiklos srityse. Šalyse, kuriose yra vėsus ir šaltas klimatas, pirmoje vietoje yra medienos atliekų perdirbimas į kurą. Ekologiški medienos užpildai taip pat yra daugelio statybinių medžiagų, tokių kaip medienos blokeliai, medienos betonas ir medienos plaušų plokštės, pagrindas. Pjuvenos ir drožlės yra medžio drožlių plokštės, medienos plaušų plokštės, faneros pagrindas. Baldų gamintojai taip pat rado panaudojimą medienos atliekoms. Skiedros, pjuvenos ir dulkės, tinkamai sumaišytos su cheminiais komponentais, gatavam produktui suteikia natūralios medienos išvaizdą.
Medienos perdirbimo technologijos ir jų taikymas
Perdirbtos medienos atliekos plačiai naudojamos žemės ūkyje. Jie gamina kompostą ir trąšas, naudoja jas kaip dirvos mulčią. Pjuvenos ir drožlės yra kokybiška pakrata gyvuliams, nes sugeria drėgmę ir neleidžia sklisti nemaloniems kvapams patalpos viduje. Medienos atliekų perdirbimo technologijos apima ir mechaninius, ir cheminius metodus. Mechaniniai metodai naudoja įvairias mašinas, galinčias sulaužyti medienos plaušą. Cheminiai metodai, tokie kaip pirolizė, hidrolizė ir dujinimas, yra sudėtingesni. Pirolizės metu medienos atliekos, veikiant aukštai temperatūrai be oro, skyla į skystą, kietą ir dujinę būsenas. Hidrolizė atliekama žemesnėje temperatūroje, kur medienos atliekos, kaitinamos garais ir skiedžiamos sieros rūgštimi, tampa kietos ir skystos. Dujinimas padeda išgauti energiją iš medienos degimo.
Pramoninės medienos apdirbimo atliekos, tokios kaip drožlės, pjuvenos ir likučiai, atsiranda kiekviename gamybos etape. Didelėse medienos apdirbimo pramonės šakose atliekų susidaro dideliu mastu. Kertant medieną dažnai paliekamos visos atliekos, nors to padaryti negalima. Pūvanti mediena yra geriausia aplinka kenkėjų vystymuisi. Kai kurie medkirčiai atliekas vis dar sukrauna į krūvą ir padega, tačiau šis šalinimo būdas negali būti vadinamas efektyviu, nes degimo dūmai užteršia atmosferą.
Šiuolaikinės ir ateities perspektyvos: Lignino plastikas, biomasės panaudojimas kurui ir kiti projektai
Stokholmo universiteto mokslininkai siūlo gaminti plastiką iš lignino - augaluose (ypač medžiuose) esančio organinio polimero. Lignino plastikas gali būti formuojamas kaip ir įprasti plastikai, o keičiant lignino ir jungiančio chemikalo santykį, galima keisti ir galutinio produkto savybes. Lignino plastikas yra lengvai perdirbamas ir gali būti naudojamas vėl ir vėl. Pats procesas - tiek gamybos, tiek perdirbimo - net nebūtų labai brangus. Toks plastikas turėtų kone neribotas panaudojimo galimybes.
Medienos atliekos gali būti perdirbamos į kurą. Šiaudų ir žolių sausos masės šilumingumas tesudaro 11-15 MJ/kg, akmens anglies - 24 MJ/kg, o sausos medienos - 15-17 MJ/kg. Geresnis variantas - iš šiaudų gaminti kuro briketus. Nuo 80-100 MPa suspaudimo briketų tankis didėja labai nežymiai ir esant 150-170 MPa pasiekia maksimalią vertę. Didžiausio tankio briketai gaunami, briketuojant apie 10 proc. drėgmės šiaudus. Kuro gamybai galima naudoti ir kitas medienos atliekas - pervežimo paletes, senus baldus, statybines konstrukcijas. Šių atliekų kiekiai didėja, o jų perdirbimas nėra toks paprastas jau vien dėl to, kad jose yra metalo detalių. Tam reikalinga speciali ir brangi technika. Atliekų smulkinimas - daug energijos reikalaujanti ir gana brangi technologija. Smulkinant stambias medienos atliekas našumas 10-12 t/val., o kelmus, paletes, kabelių rites - 6-8 t/val. Antrinio smulkinimo mašinų našumas 20-25 t/val. medienos atliekų.
Didelė dalis atliekų užterštos nuodingomis ir agresyviomis medžiagomis (pvz., sorbentais, tirpikliais, naftos produktais, dažais ir jų atliekomis, filtraciniu dumblu, klijais, plastikais ir kitomis). Tokias atliekas leidžiama deginti tik specialiose įmonėse, kuriose nuolat stebima deginių emisija. Šių atliekų panaudoti briketų kokybei gerinti negalima. Neverta kuro gamybai naudoti mažo kaloringumo atliekų, užterštų inertinėmis nedegiomis medžiagomis (pvz., dulkėmis iš cikloninių filtrų, pirminio smulkinimo atliekomis ir kitomis).
Medienos terminis modifikavimas - tai procesas, kurio metu mediena sustiprinama visame jos tūryje, o ne tik išoriniame paviršiuje, todėl gaunamos stabilios ir patvarios lentos. Dėl terminės modifikacijos sumažėja medienos sugeriamumas; biologinis atsparumas didėja, nes termiškai modifikuojant medieną joje esančios maistinės medžiagos tampa mažiau prieinamos kenkėjams ir mikroorganizmams.
Didelis dėmesys skiriamas ir specifinių medienos atliekų, tokių kaip mediniai pabėgiai, tvarkymui. Kadangi geležinkelio tinklai yra labai išvystyti daugelyje pasaulio šalių, ši problema egzistuos dar ilgą laiką. Europos Komisijos direktyvos reikalavimai draudžia tiesiogiai panaudoti tokias atliekas kurui ar kompostui be papildomo apdorojimo. Pabėgių medienos bioremediacijos tyrimai vertinami kaip prioritetiniai siekiant sumažinti aplinkos taršą.
Perspektyvos ir ateitis
Medienos atliekų perdirbimo technologijos yra kompleksinės ir apima daugybę projektų, skirtų naujoms technologijoms kurti ir komercializuoti. Pavyzdžiui, projektas US4GREENCHEM siekia sukurti biochemijos perdirbimo koncepciją lignoceliuliozės biomasei visapusiškai panaudoti, naudojant tik žalias technologijas. Kitas projektas,SORBENT-DEMO, skirtas integruotos angliavandeniliais užteršto dirvožemio valymo technologijos demonstravimui. Tokios iniciatyvos skatina ekonominį ir ekologinį medienos atliekų panaudojimą bei mažina atliekų kiekį ir taršą.
Naudinga yra ir kuro gamyba iš medienos atliekų, kuri prideda ekonominį grąžą ir sumažina plėšymo išteklių spaudimą. Ligninas, esantis medžiuose, gali būti naudojamas plastiko gamybai, bet taip pat gali būti perdirbamas į kurą ar kitus produktus. Atsižvelgiant į šias technologijas, gali būti pasiekti didesni efektyvumo ir tvarumo lygiai visoje medienos apdirbimo ir perdirbimo grandinėje.
Atliekų rušiavimas
Specifiniai pavyzdžiai ir taikomieji duomenys
- Smulkinimo našumas: stambios atliekos 10-12 t/val.; kilimai, paletės, kabelių ritės 6-8 t/val.; antrinio smulkinimo mašinos 20-25 t/val.
- Briketų tankio didinimas esant dideliam spaudimui (80-100 MPa, iki 150-170 MPa pasiekia maksimalią vertę).
- Drėgmės optimizavimas džiovyklose siekiant aukščiausios kokybės džiovinimo rezultatų.
Pagal Europos Komisijos direktyvas pabėgių medienos atliekos reikalauja papildomo apdorojimo prieš panaudojimą kurui ar kitose pramonės šakose. Tokios priemonės kaip bioremediacijos tyrimai ir lignino plastiko plėtra dar labiau plečia medienos atliekų panaudojimo spektrą.
tags: #medienos #perdirbimo #asu