В условиях растущего внимания к вопросам экологии и эффективного использования ресурсов утилизация древесных отходов приобретает особое значение. Отходы деревообрабатывающих и мебельных производств, а также некондиционная древесина и списанная упаковка, могут стать ценным сырьем для получения топлива и композитных материалов.
Современные технологии переработки отходов основаны на применении специализированного оборудования — измельчителей, дробилок и шредеров, способных перерабатывать древесину в щепу, стружку или кусковой материал различной фракции.
Первые устройства для измельчения древесины появились ещё в XIX веке и использовались преимущественно для нужд бумажной промышленности. Однако массовое распространение специализированных древесных дробилок началось в XX веке с развитием мебельного и фанерного производства.
В 1970–80-х годах в Европе начали внедряться первые промышленные шредеры, которые позволяли не только утилизировать отходы, но и получать вторичный продукт — топливную щепу. В последние десятилетия большое внимание уделяется энергоэффективности оборудования, универсальности обработки (в том числе влажной и загрязнённой древесины), а также модульности конструкций и удобству замены ножей.
На рисунке 1 представлено промышленное оборудование — измельчитель древесного утиля, разработанный немецкой компанией Maier.
Рис. 1. Большой измельчитель MGB (Maier, Германия)
Это стационарное устройство предназначено для первичной переработки разногабаритных древесных отходов. В качестве исходного материала используются изделия из дерева, утратившие потребительские свойства, например старые поддоны, упаковочные элементы, вышедшая из употребления мебель, шпалы, кабельные барабаны, остатки столярных работ и обрезки брёвен.
Влажность сырья допускается на уровне воздушно-сухого состояния. Подача осуществляется различными способами: рольгангами, грейферными механизмами, либо погрузочной техникой. Конечный результат измельчения — древесные куски размером от 100 до 500 мм, которые выводятся ленточными или вибрационными транспортёрами.
Уникальной особенностью является большое загрузочное окно, позволяющее перерабатывать несортированное сырьё. Жёсткие вальцы с зубьями, нанесёнными методом наплавки, и массивный корпус с прочной решёткой обеспечивают возможность дробления даже включений из металла. Встроенная система автоматики оснащена функцией защиты от перегрузки с автоматическим реверсом. Модельный ряд с маркировкой Vario предлагает регулировку параметров измельчения под конкретные требования.
Для получения щепы, пригодной в качестве топлива, активно применяются специализированные дробильные устройства, в том числе стационарная дробилка ДОС-1, изображённая на рисунке 2.
Рис. 2. Стационарная дробилка ДОС-1
Новозыбковского завода
Данная модель предназначена для переработки древесных остатков в виде сучьев, тонкомерной древесины, отходов от валки. Образующаяся щепа выбрасывается с помощью высокооборотного ротора через вертикальный щепопровод. Высота выброса составляет 3,5 м.
Размеры обрабатываемого материала в комлевой части не превышают 100 мм по диаметру. Длина полученной щепы варьируется от 10 до 60 мм. Производительность устройства находится в диапазоне 10–20 м3/ч. Также существует мобильная версия агрегата — модель ДОП-1, функционирующая от вала отбора мощности транспортного средства посредством карданной передачи.
Для предприятий фанерного производства особый интерес представляют измельчители для утилизации шпона, такие как FAZ 100, иллюстрированный на рисунке 3.
Рис. 3. Измельчитель отходов шпона FAZ 100 (Josting-maschinen, Германия)
Этот станок эффективно и бесшумно измельчает остатки шпона, например, полосы от гильотинных ножниц. Принцип действия включает возвратно-поступательное движение вертикального ножа в сочетании с десятью поперечными резцами. В результате объём исходного материала снижается почти в два раза. Такие отходы практически не поддаются переработке в стандартных роторных машинах. Подобные устройства выпускает также Casadei Industria (Италия).
Высокопроизводительные шредеры для деревообрабатывающих отходов выпускает австрийская компания Untha. На рисунке 4 представлен шредер RS30.
Рис. 4. Шредер RS30 для измельчения отходов, вид узла резания и получаемая продукция (Untha, Австрия)
Он предназначен для измельчения мебельных и древесностружечных отходов, обрезков ДСП, МДФ, ДВП, использованных ящиков и поддонов. Режущая система включает кованые и термообработанные ножевые диски, расположенные на четырёх шестиугольных валах. Сито окружает всю зону резки. Производительность достигает 8 м3/ч. Полученная щепа используется, в том числе, при производстве арболитовых плит.
Другой конструктивный подход к измельчению реализован в моделях серии LR от той же фирмы (рис. 5).
Рис. 5. Схема работы шредера типа LR фирмы Untha (Австрия)
В этих агрегатах материал подаётся к ножевому ротору при помощи толкателей в форме полумесяца, управляемых гидравлически. Специальная форма ножей обеспечивает эффективную работу с древесиной, содержащей металлические включения. Вогнутая геометрия режущих пластин соответствует форме реверсивных держателей, что повышает устойчивость и надёжность измельчения.
Ножевые роторы особой формы применяются в измельчителях марки Reinbold (Германия), изображённых на рисунке 6. В их конструкции используются клиновидные ножи, ступенчато размещённые на вращающемся роторе, обеспечивая лёгкость обслуживания и быструю замену. В зависимости от мощности станка, на ротор может устанавливаться от 15 до 60 ножей. Компания предлагает варианты машин с вертикальной, наклонной и горизонтальной системой подачи.
Кроме того, Reinbold выпускает многороторные установки серии RMZ. Схема измельчающего узла этих машин продемонстрирована на рисунке 7. Диаметр отверстий в ситах может составлять 20, 25 либо 40 мм в зависимости от необходимой фракции щепы.
Рис. 6. Ножевой ротор измельчителя серии AZR (Reinbold, Германия)
Рис. 7. Схема узла резания измельчителей серии RMZ (Reinbold, Германия)
Интересные факты:
- Один из самых мощных измельчителей в мире, предназначенный для переработки крупных пней и балок, способен измельчать древесину диаметром до 1,5 метра.
- Шредеры типа RS30 (Untha, Австрия) получили признание за способность перерабатывать мебельные отходы с металлическими крепежами без повреждения режущих элементов.
- Немецкая фирма Maier специализируется на тяжёлых стационарных машинах, и её модели, такие как MGB, могут работать с влажной древесиной и шпалами, содержащими гвозди.
- Фанерные заводы в Германии и Италии первыми начали массовое использование станков FAZ 100 для утилизации обрезков шпона.
- Многороторные системы измельчения (серия RMZ от Reinbold) обеспечивают высокую производительность и однородность материала, что важно при подготовке щепы для производства арболитовых панелей.
Эффективное использование древесных отходов — важная задача для лесоперерабатывающей и мебельной промышленности. Современное оборудование для измельчения, такое как стационарные дробилки, роторные измельчители, шредеры и специализированные машины для шпона, позволяет не только снижать объем отходов, но и превращать их в ценный энергетический ресурс. Выбор конкретной модели зависит от типа исходного материала, требований к фракции готового продукта и производительности. Использование качественных и надёжных машин от ведущих европейских производителей делает процесс переработки экономически выгодным и экологически безопасным.
