Пути повышения эффективности приграничной деятельности Хабаровского края

Брикеты из древесных отходов решают эти проблемы.

Вопросы с утилизацией и переработкой отходов остро стоят в современной промышленной отрасли. Касается это лесной и лесоперерабатывающей промышленности. Как правило, щепа, опилки и другие отходы лесопереработки нигде не используются или используется незначительно. Большая доля этого сырья годами накапливается возле лесоперерабатывающих предприятий.

Древесные отходы могут быть переработаны тремя способами: механическим (измельчение, дробление), химическим (воздействие химических реактивов) и химико-механическим (комбинированным).

Химическая переработка сырья, по сравнению с широко распространенной механической, отличается большей эффективностью, так как для ее продукции характерны многообразные потребительские свойства, а следовательно, и большая потребительская стоимость. Кроме того, такая переработка отличается сравнительно невысокой требовательностью к сырью, что позволяет фактически увеличить объем лесосырьевых ресурсов за счет промышленного использования низкосортной древесины и отходов. Ускорение развития химического и химико-механического производства позволит в значительной мере улучшить структуру потребления древесины.

Степень использования древесных отходов зависит от концентрации отходов на предприятиях, наличия оборудования для изготовления технологической щепы и транспортных средств для доставки ее к потребителям. Сосредоточение производства позволяет снизить затраты труда, материалов, энергии на выпуск единицы продукции, улучшить использование производственных площадей за счет внедрения передовой технологии.

Во многих случаях кусковые древесные отходы можно использовать, в качестве технологического сырья, на других предприятиях. Но возникает одна проблема: вывозить кусковые древесные отходы (особенно крупные) за пределы предприятия даже на маленькие расстояния нецелесообразно и не выгодно в связи с большой трудностью погрузочно-разгрузочных и складских работ, сложностью их механизации, малой степенью использования грузоподъемности подвижного состава. В связи с этим более целесообразно будет перерабатывать кусковые древесные отходы в технологическую щепу на месте и направлять эту технологическую щепу на соответствующее специализированнее предприятие для использования в качестве исходного сырья.

В целом задача производства эффективного и экологичного топлива из возобновляемых и неиспользуемых отходов является довольно сложной, но,  решая проблемы утилизации практически бесполезных, а зачастую и вредных отходов, дает потребителям дополнительный источник эффективного топлива, является предметом выгодного бизнеса производителей, давая дополнительный надежный источник прибыли.

Исходя из сказанного, предлагается создать мобильный комплекс по переработке древесных отходов на лесосеках, состоящий из дробилки, пресса, ленточного погрузчика и транспортных средств. Такой комплекс выгодно создавать только на российской территории, поскольку вывозить отходы лесодобычи неэффективно из-за удаленности, разбросанности объектов и малой насыпной плотности. Следовательно, для повышения эффективности вывоза отходов необходимо увеличить насыпную плотность, для чего отходы лесосечного производства нужно измельчить и спрессовать в брикеты прямо на лесосеке. В основе технологии производства древесных брикетов лежит процесс прессования мелко измельченных отходов древесины под высоким давлением при нагревании. Связующим элементом является лигнин, который содержится в клетках растений.

Древесные брикеты можно применять в производстве древесно-стружечной плиты, древесно-волокнистой плиты, а также в качестве топлива: в домах, каминах, печах, саунах, дачах и в других местах, где имеются установки, работающие на твердом топливе.

В России рынок топливных брикетов уже формируется и вскоре начнет активно расширяться. Связано это с тем, что топливные брикеты используются для отопления частных домов, а в России их большое количество, и брикеты служат хорошей альтернативой углю.

Продукция проектируемого предприятия может быть реализована как российским, так и китайским производителям ДСП и ДВП, что позволит повысить активность приграничного сотрудничества. На предприятии могут быть задействованы как российские, так и китайские работники.

Рассмотрим техническую часть проекта.

Поскольку на лесосеке имеются в основном крупные отходы, то в линию необходимо включить рубильную машину, которая перерабатывает крупные куски в технологическую щепу. Для обеспечения ее круглосуточной работы необходимо организовать три восьмичасовые смены в сутки, т.е. потребуется трое подсобных рабочих.

В зависимости от вида и размеров перерабатываемого сырья, требований к качеству щепы используют рубительные машины различного конструктивного применения. Предлагается производить первичную переработку отходов с помощью молотковой дробилки, поставленной на шасси для удобства буксировки на лесосеку.

Производительность дробилки 500 кг щепы в час. Диаметр перерабатываемых отходов в комле 100 мм, размеры получаемой щепы регулируется в пределах от 10 до 60 мм по длине, толщина до 30 мм. Мощность дробилки 15 кВт. Молотковая дробилка имеет электропривод и будет работать от передвижной дизельной электростанции АД60.

Поскольку все агрегаты обладают небольшими габаритами, располагаться они будут под тентом, натянутым на сборный каркас, чтобы исключить влияние атмосферных осадков на производственный процесс.  Техническая характеристика молотковой дробилки представлена в таблице 16.

Таблица 16 - Техническая характеристика молотковой дробилки

 

Техническая характеристика
Наибольший размер перерабатываемых отходов в комле (или отдельных сучьев), мм	100
Производительность, кг/час	500
Частота вращения ротора, об/мин	1 000
Размеры получаемой щепы, мм
- длина	10 — 60
- толщина	не более 30
Мощность электродвигателя, кВт	15
Габариты, м	1,455×0,706×0,89
Масса, кг	535

 

 

Полученная щепа далее подвергается брикетированию (прессованию). Для брикетирования используется установка для брикетирования UPM производства Литвы, мощностью 35 кВт.

Загружать установку для брикетирования щепой будет ленточный погрузчик.

Обслуживать процесс брикетирования будут два человека – водитель ленточного погрузчика и бригадир (смены по 12 часов). Техническая характеристика установки для брикетирования приведена в таблице 17.

Брикетирование – процесс, во время которого материал прессуется под высоким давлением.

При прессовании под высоким давлением температура материала повышается и происходит выделение смолистых связывающих веществ, за счет которых и осуществляется склейка материала и дальнейшее формирование брикета.

Минимальная влажность прессуемого материала составляет 6 %. Оптимальная влажность материала для брикетирования варьируется в зависимости от породы и фракции последнего, оптимальное содержание влажности от 6-ти до 16 %.

Брикетирование решает проблему хранения и транспортировки отходов производства, возникающей на деревообрабатывающих предприятиях – столярных мастерских, лесопилках, при производстве фанеры и пр., поскольку при брикетировании объем перерабатываемых древесных отходов уменьшается в 7-8 раз.

 

Таблица 17 - Техническая характеристика установки для брикетирования

 

Техническая характеристика
Производительность, кг/ч	500
Размеры брикета (шестиугольная призма), мм	70 ×500
Емкость приемного бункера, м3	0,29
Количество циклов в минуту	12
Максимальное удельное усилие прессования, кг/м2	200
Установленная мощность, кВт	35
Рабочее напряжение, В	380
Частота, Гц	50
Габариты в упаковке, мм	1150×1000×2300
Масса, кг	1200

 

 

Для обеспечения пресса электроэнергией необходимо использовать передвижную дизельную электростанцию мощностью не менее 50 кВт. Выбираем передвижную электростанцию АД-60, выполненную в виде контейнера на шасси. Расход дизельного топлива 16,6 л в час, мощность 60 кВт, стоимость 686 тыс. руб.

Для удобства транспортировки контейнерной электростанции она устанавливается на двухосный прицеп на высокой раме. Оси располагаются по краям прицепа, что придает передвижной установке устойчивость и надежность.

Необходимо предусмотреть наличие запасного топливного бака на 1000 л. Дизельная электростанция имеет штатный бак объемом 150 л. При потреблении дизельной электростанцией 13,6 л в час этого количества хватит на 150 ÷ 13,6 = 11 часов работы. Дополнительный бак дает возможность без дозаправки работать непрерывно 1150 ÷ 13,6 = 84 часа или 3,5 суток.

Передвижные электростанции на шасси автомобильного типа регистрируются в ГАИ с выдачей ПТС (паспорта транспортного средства). Максимальная допустимая скорость транспортировки прицепа с ПТС по дорогам общего пользования, в том числе по дорогам без покрытия, – 90 км/ч.

К передвижной электростанции подключаются молотковая дробилка и пресс.

Производительность пресса 500 кг брикетов в час, производительность дробилки – 500 кг щепы в час. Таким образом, для обеспечения сырьем одного пресса необходимо, чтобы дробилка начинала работать на час раньше, чем пресс, чтобы создать необходимый задел. Загрузка пресса производится при помощи ленточного погрузчика.

Таким образом, технология выработки прессованных брикетов такова. Мобильный комплекс двумя автомобилями марки Камаз вывозится на лесосеку и работает в течение 3 дней. Выработанные брикеты складируются под тентом. Вес брикетов, выработанных мобильным комплексом за 3 дня составит при трехсменной круглосуточной работе 500 × 24 × 3 = 36 000 кг, для складирования готовой продукции необходим крытый склад. Его конструкция простейшая – типа «Юрта» - на деревянный сборный каркас натягивается тент, конструкция по мере накопления готовых брикетов наращивается в длину. Размеры склада зависят от размеров достаточно ровной площадки, предполагается, что длина склада кратна 12 м, если использовать стандартные тенты 9 × 12 м.

Через три дня к складу подгоняется ленточный погрузчик, разработанный ведущим производителем техники в Китае Zhejiang Metong Machinery Corporation. Производительность ленточного погрузчика 0,4 куб. м в минуту. При объеме кузова и прицепа по 6,6 куб. м время погрузки составит 2 × 6,6 ÷ 0,4 = 31 минуту. Накопленные брикеты загружаются в кузов грузового автомобиля с прицепом и вывозятся потребителям. Грузоподъемность автомобиля Камаз с нарощенными бортами и с прицепом составляет 13 т. Для вывоза спрессованных брикетов понадобится 36 т ÷ 13 т = 3 ездки. Количество ездок в день определяется удаленностью лесосеки. При удаленности лесосеки 100 км от потребителя при средней скорости 60 км в час на одну ездку будет затрачено время 100 × 2 ÷ 60 = 3 часа 20 минут. Время на разгрузку составит 29 минут. Общее время рейса равно 31 мин +3 ч 20 мин + 29 мин = 4 часа 20 минут. На отдых водителя между рейсами время не отводится, т.к. он отдыхает, пока идет погрузка-разгрузка. За день при средней удаленности от потребителя 100 км будет вывезено 26 т.  Во второй день будет вывезено оставшиеся 10 т. Первую ездку можно выполнять, когда наработано 13 т брикетов.

Продукция будет вывозиться на подработочный склад в г. Хабаровске, где будет сортироваться по качеству, упаковываться в полиэтиленовую упаковку в пакеты весом 5, 10, 20 и 50 кг.

Объем начальных инвестиций в проект составит (таблица 18).

 

Таблица 18 – Расчет начальных инвестиций в проект мобильного  комплекса, руб.

 

Объект	Количество	Цена	Стоимость всего
Молотковая дробилка	1	272 400	272 400
Установка для брикетирования	1	540 199	540 199
Автомобиль Камаз-4308	3	1 589 208	4 767 624
Передвижная дизельная электростанция, мощность 60 кВтч	1	686 000	686 000
Дополнительный топливный бак 1000 л	1	22 800	22 800
Комплект аккумуляторных батарей 9СТ-90А	1	9 000	9 000
Погрузчик ленточный HFC1081KT	1	400 000	400 000
Каркас склада для щепы и стандартный тент размером 9 × 12 (10 тентов)		12 000	12 000
Рация		46 440	46 440
Итого			6 756 463

 

 

Вывоз продукции будет производиться согласно имеющимся заказам. При наличии экспортного заказа он является приоритетным. Если обслуживается поставка китайскому потребителю, выгрузка будет идти на станции Гродеково в контейнер. Если будет обслуживаться российский потребитель, выгрузка будет идти на территории и в тару потребителя. В случае отложенной поставки товар будет храниться на подработочном складе.

Рассчитаем текущие расходы.

Поскольку утилизация отходов лесодобычи – большая проблема для заготовителей, можно предположить, что для сбора древесных отходов к месту переработки будет оказана помощь персоналом лесозаготовительного предприятия, а за отходы могут иметь даже отрицательную цену (лесозаготовители готовы даже заплатить за утилизацию отходов лесодобычи), т.е. для обеспечения технологического процесса достаточно трех подсобных рабочих и специалистов-агрегатчиков.