Введение 11
1 Обзор литературы 14
1.1 Состав и свойства древесины 16
1.2 Классификация древесины 17
1.2.1 Химический состав древесины 18
1.3 Древесные отходы 20
1.3.1 Классификация древесных отходов 20
1.3.1.1 Низкокачественная древесина и древесные 21 отходы
1.3.1.2 Отходы лесозаготовок 23
1.3.2 Переработка древесных опилок 24
1.3.3 Технология сушки опилок 26
1.3.4 Способы прессовки опилок 26
1.4 Получение вторичного сырья 27
1.4.1 Использование в качестве удобрения 27
1.4.2 Производство этилового спирта из опилок 28
^ ^ ^ Материалы для производства мебели. 28
. . Древесноволокнистые плиты (ДВП)
1.4.4 Производство строительных материалов. Арболит 29
1.4.5 Фибролит 30
1.4.6 Получение энергии. Сжигание 30
1.4.7 Брикетирование с последующим сжиганием 31
1.5 Российский опыт утилизации древесных отходов 32
1.6 Международный опыт переработки древесных отходов 32
2 Объект и методы исследования 35
2.1 Краткая характеристика ФКУ «Лечебное исправительное 35 учреждение № 21 ГУФСИН по Кемеровской области»
2.2 Характеристика района расположения предприятия 37
2.3 Площадка для обработки древесины 38
2.3.1 Устройство ленточной пилорамы 39
2.4 Сведения об отходах 41
2.5 Состав и свойства древесины 43
2.5.1 Внешний вид и физико-технические параметры осины 43
2.5.2 Внешний вид и физико-технические параметры березы 44
2.5.3 Внешний вид и физико-технические параметры ели 45
2.6 Состав производственного контроля в области обращения с 47 отходами и их характеристика
2.7 Цели и задачи производственного контроля в области 49 обращения с отходами
50
50
53
54
54
55
56
57
58
59
60
61
63
64
65
66
68
69
70
71
72
72
73
74
75
76
77
78
79
79
81
3 Расчеты и аналитика
3.1 Выбор технологии утилизации
3.1.1 Т опливные гранулы (пеллеты)
3.1.2 Технологический процесс производства пеллет
3.1.2.1 Поставка сырья хранение опилок
3.1.2.2 Предварительное измельчение влажного материала
3.1.2.3 Сушка сырья (опилок)
3.1.2.4 Дробление сухого материала
3.1.2.5 Г рануляция опилок
3.1.3 Преимущества и недостатки
3.1.4 Применение пеллет
3.1.5 Классификация гранул
3.2 Технические характеристики котла
3.3 Выбор оборудования для пеллетизации
3.4 Выбор оборудования для измельчения древесных отходов
3.5 Выбор бункера с автоматической подачей сырья
3.6 Выбор оборудования для сушки древесных отходов
3.7 Линия по производству пеллет
3.7.1 Технические характеристики ЦН-15-600
3.8 Обоснование технологической линии
^ Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
4 ресурсосбережение
4.1 Расчет платы за загрязнение окружающей среды
4.1.1 Расчет сумм платы за выбросы от стационарных источников
4.1.2 Расчет суммы платы за сверхлимитные (неустановленные, несогласованные) выбросы стационарными источниками
4.1.3 Расчет суммы платы за выбросы от передвижных источников
4.1.4 Расчет суммы платы за размещение отходов
4.1.5 Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водные объекты и на рельеф местности
4.1.6 Расчет суммы платы за сброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов
4.1.7 Расчет суммы платы за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ
4.2 Определение предотвращенного экономического ущерба
4.2.1 Расчет значения предотвращенного экологоэкономического ущерба от загрязнения водных объектов
4.2.2 Расчет значения предотвращенного ущерба 82 атмосферному воздуху от стационарных источников вследствие проведения природоохранных мероприятий
4.2.3 Расчет суммы предотвращенного ущерба от выбросов 83 загрязняющих веществ в атмосферу передвижными источниками
4.2.4 Расчет значения предотвращенного эколого- 84
экономического ущерба вследствие прекращения
деградации почв и земель после проведения
природоохранных мероприятий
5 Социальная ответственность 85
5.1 Анализ выявленных вредных факторов производственной 85
среды
5.2 Анализ выявленных опасных факторов производственной 89
среды
5.3 Обеспечение экологической безопасности и охраны 91
окружающей среды
5.4 Защита в чрезвычайных ситуациях 92
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения 94
безопасности
5.6 Заключение по разделу «Социальная ответственность» 96
Заключение 98
Список используемых источников 101
Приложение А Расчет суммы платы по объекту негативного 106
воздействия
Проблема экологии - одна из важнейших проблем современности. В последнее время, в связи с быстрым изменением внешней среды на Земле под влиянием деятельности человека, экология приобрела огромную популярность и стала объектом пристального внимания самых различных слоев населения. Г лавные составляющие этой проблемы - загрязнение незаменимых природных ресурсов: воздуха, воды, почвы отходами промышленности, транспорта, что привело к оскудению растительного и животного мира.
Актуальность работы. Россия обладает уникальным природным богатством - лесом, являющимся средообразующим фактором и природным ресурсом стратегического назначения. В связи с чем, сохранение лесного комплекса является важным направлением экологической политики России.
В то же время производства по переработке древесины являются узкопрофильными, они не предусматривают комплексного использования сырья, что приводит к образованию многотоннажных отходов. Ежегодно в России образуется более 45 млн. м древесных отходов пригодных для производства топливных гранул.
В настоящее время использование отходов лесозаготовок и первичной переработки древесины является недостаточным. Перспективной технологией является изготовление из них топливных гранул.
Объектом исследования является Федеральное казенное учреждение «Лечебное исправительное учреждение № 21 по Кемеровской области»
Лечебно-исправительное учреждение для содержания и лечения осужденных мужчин, больных туберкулезом. Лимит наполнения колонии 640 мест.
Предприятие относится к отрасли обработки металла и дерева, и специализируется на выпуске изделий, товаров народного потребления. Основными целями деятельности предприятия являются: обеспечение трудовой
занятости осужденных, производство продукции, выполнение работ, оказание услуг в соответствии с профилем.
Основным видом деятельности является деятельность по управлению и эксплуатации тюрем, исправительных колоний и других мест лишения свободы, а так же по оказанию реабилитационной помощи бывшим заключенным.
В процессе работы проводился анализ производства механической мастерской при производстве металлических изделий и при обработке дерева, наносимый вред окружающей среде. При работе станков образуется - металлическая пыль, пыль абразивная, опилки, СОЖ, а так же от производства образуется один из основных отходов, кусковые отходы деревообработки (обрезь), опилки. Данный вид отхода накапливается на водонепроницаемой площадке временного хранения, которая оснащена ливнестоками и отдельно ливневой канализацией. А так же щепа древесная ни как не перерабатывается, просто продается.
В настоящее время активно внедряется технология сжигания опилок, щепы, старой древесины. Этот процесс прямого использования отходов лесопиления и деревообработки имеет ряд недостатков. Во-первых, для повышения эффективности сгорания опилки и щепа должны быть сухими, что требует дополнительных технологических процессов. Во-вторых, требует решения проблема складирования. Помимо необходимости больших складских площадей, свежие опилки и щепа подвержены самовоспламенению. В-третьих, мелкофракционные древесные отходы в виду их малой насыпной плотности невыгодно перевозить на расстояние более 20-40 км.
Некоторой альтернативой прямого использования древесных отходов в виде топлива является изготовление и применение топливных гранул (пеллет). При этом решаются проблемы повышения теплотворности топливного материала и уменьшения необходимых складских площадей. При хранении топливные гранулы не самовоспламеняются. Увеличивается коэффициент полезного действия котельных.
В целом задача производства эффективного и экологичного топлива из возобновляемых и неиспользуемых отходов является весьма благородной и благодарной, решая проблемы утилизации практически бесполезных, а зачастую и вредных отходов, дает потребителям дополнительный источник эффективного топлива, является предметом выгодного бизнеса производителей, давая им дополнительный хороший источник прибыли.
Целью данной работы является разработка технологической линии производства пеллет в процессе переработки отходов древесины в ФКУ «ЛИУ № 21 ГУФСИН России по Кемеровской области».
В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:
- проанализировать основные направления переработки и утилизации древесных отходов на основе обзора научно-технической литературы;
- изучить деятельность предприятия ФКУ «ЛИУ № 21 ГУФСИН России по Кемеровской области» по обращению с отходами производства. Рассмотреть какие отходы образуются на производстве, их количество и состав;
- разработать технологическую линию получения пеллет из отходов древесины с подбором соответствующего оборудования;
- произвести расчет платы за негативное воздействие на окружающую среду и определить предотвращенный эколого-экономический.
Пеллеты являются экологически чистым топливом, так как при их сгорании выделяют ровно столько СО2, сколько было впитано деревом при его росте (закрытый углеродный обмен), в отличие от угля и т.д. Т.е. при сжигании пеллет количество выделяемого углекислого газа в атмосферу не превышает объем выбросов, который образовался бы путем естественного разложения древесины.
Таким образом, видим что отходы деревообработки возможно широко использовать в различных сферах промышленности. Наиболее выгодным является производство биотоплива на основе древесных опилок, а именно древесного угля, пеллетов и топливных брикетов. Россия отстает в развитии этого направления рынка, в то время как многие Западные страны все более активно переходят на топливо из отходов других производств, в частности деревообработки.
Такой способ имеет множество преимуществ:
- экономия ископаемых видов топлива;
- снижения выбросов газов сгорания топлива;
- снижение затрат;
- уменьшение нагрузки на окружающую среду;
- рациональное использование отходов.
Кроме этого из древесных отходов можно извлекать путем автогидролиза ценные химические компоненты, такие как целлюлозосодержащие полуфабрикаты чистую целлюлозу, низкомолекулярный лигнин, левулиновую кислоту и активные угли, включая комбинацию метода взрывного автогидролиза древесины, кислотного катализа её целлюлозной составляющей, окислительного катализа низкомолекулярного лигнина и пиролиза твёрдого остатка.
Использование в составе строительных материалах отходов деревообрабатывающей промышленности позволяет не только выгодно утилизировать эти отходы и значительно удешевить саму продукцию, но и снизить вырубку лесов для этих целей.
Открывая производства, основанные на переработке древесных отходов, будут созданы новые рабочие места, что улучшит экономическое состояние деревообрабатывающих регионов.
На сегодняшний день рынок растет колоссальными темпами. Цены растут постоянно, и если будет подписан Киотский протокол, спрос на гранулы будет просто огромный. На сегодняшний день основными потребителями являются европейские страны. Как правило, в сырьевых странах такой рынок не развивается.
В России этот рынок уже формируется и вскоре начнет активно расширяться. Связано это с тем, что топливные гранулы используются для отопления коттеджей, а в России средний класс начинает обзаводиться загородным жильем. Многие уже знают о том, что коттеджи можно отапливать посредством каминов, котлов на древесных отходах, и готовы это оборудование покупать. А в Европе подобный способ отопления домов - уже обычное дело, и во всех крупных супермаркетах продаются гранулы в упаковке разного объема. Пока, самый высокий спрос - на тонкие 6-миллиметровые чистые гранулы, поскольку они являются основным энергоносителем для домашних каминов.
Так как на предприятии образуются древесные отходы такие как, опилки и кусковые отходы деревообработки (обрезь), то пеллеты будем производить из данного вида отходов. Содержание влаги в пеллетах не должно превышать 12 %, а размеры должны быть не более 5 х 5 мм.
В первую очередь подобрали подходящее помещение, в котором будет установлено производственное оборудование. Выбранное помещение расположено недалеко от основного места образования опилок и обрези.
Линия по производству пеллет состоит из следующих агрегатов:
- дробилки GRAN-C 50E;
- сушилки серии NHGJ;
- пеллетайзера GRAN10E.
При установке и использовании всего комплекса по производству древесных пеллет еще одной задачей является организация фильтрации пыли. Для решения этой проблемы мы предлагаем использовать обычный пылеуловитель (или циклон). Пылеуловитель циклон подойдет для помещений, в которых есть древесная стружка, угольная или мучная пыль, хлопкопрядильное производство, а так же в мастерских по обработке камня.
Целью данной работы являлась разработка технологической линии производства пеллет в процессе переработки отходов древесины в ФКУ ЛИУ № 21 ГУФСИН России по Кемеровской области.
В работе было описано предприятие, раскрыт состав производственного контроля в области обращения с отходами и их характеристика.
Были рассмотрены мероприятия утилизации и переработки отходов на производстве на данный момент, а так же предлагаемая схема по переработке опилок и кусковых отходов деревообработки.
Так же в ходе выполнения работы были решены поставленные нами
задачи:
- проанализировать основные направления переработки и утилизации древесных отходов на основе обзора научно-технической литературы;
- изучить деятельность предприятия ФКУ ЛИУ № 21 ГУФСИН России по Кемеровской области по обращению с отходами производства. Рассмотреть какие отходы образуются на производстве, их количество и состав;
- разработать технологическую линию получения пеллет из отходов древесины с подбором соответствующего оборудования;
- произвести расчет платы за негативное воздействие на окружающую среду и определить предотвращенный эколого-экономический.
Таким образом, цель данной работы - разработать технологический процесс и технологическую линию производства пелетт в ФКУ ЛИУ № 21 ГУФСИН России по Кемеровской области достигнута.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
