Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду

%) и необходимостью  больших энергозатрат при изготовлении  стройматериалов.

Разработанные методы сушки материалов  токами  высокой  частоты  и  горячего

прессования  изделий  позволили частично решить этот вопрос.

На основе СКОПа с добавками (опилки, перлит, зола, антисептики,  антипирены,

клееканифольная  эмульсия,  битумная  эмульсия   и   др.)   можно   получать

строительные материалы  прочностью от 1 до 10  МПа,  плотностью  250  –  1200

кг/м3 и теплопроводностью 0.078 Вт/(м*К) (для плотности 250 кг/м3).

Введение в состав композиции клееканифольной эмульсии в количестве 2%  массы

сухих компонентов  снижает  водопоглощение  на  35  – 40  %.  Обязательными

компонентами   теплоизоляционного   материала   являются    антисептики    и

антипирены. Введение в состав композиции 3% салициланилида  в виде  8%-ного

раствора  обеспечивает биостойкость  получаемых  изделий.  Введение  добавок

аммофоса,  диаммония  фосфата,  дт,  дмф  и других  повышает  огнестойкость

материала и снижает  потери массы при сгорании более  чем в 5  раз.  Материал,

включающий любую  из упомянутых добавок, относится к  группе  трудносгораемых.

Теплоизоляционный  материал  изготавливается  по  наливной  технологии.  Его

сушка  осуществляется  конвективным  способом   в   прямоточно-противоточном

режиме. Время сушки 24 часа Удельный  расход  условного топлива составляет

230 кг/м3. При сушке  материала токами высокой частоты  время сушки  снижается

в 6 раз, в несколько  раз уменьшается расход условного  топлива.

Отделочные и  конструктивно-теплоизоляционные материалы  на  основе  бумажной

макулатуры можно  изготовлять методом горячего прессования. При  этом  состав

материала и  технология  его  изготовления  не  отличается  от  изготовления

теплоизоляционного  материала.  После  разрезки  ковра  по  формату,   плиты

устанавливаются на поддоне и через загрузочное  устройство подаются  в  пресс

горячего формования. Температура, обеспечиваемая прессом  должна быть  130  –

140 0С, удельное  давление 2.5 МПа, скорость  прогрева  1.5  мм/мин,  толщина

плит 8 – 16 мм. После  опрессовки и размыкания пресса плиты направляются  на

склад, или склеиваются  до нужной толщины. Для склейки плит  можно  применять

тот же пресс или  пресс холодного прессования.

В отличие от мокрого  способа, по которому изготовляются  изделия  из  СКОПа,

бумажные отходы измельчаются в молотковой дробилке, а затем  смешиваются  со

связующим (измельчёнными  отходами полиэтилена) и с огне-  и био-  защитными

добавками.  Полученная  смесь   формируется   по   технологии   изготовления

отделочных плит. Физико-механические свойства  изделий  изготовленных  сухим

способом, не отличаются от свойств плит, полученных из СКОПа. 

 Технологическая  схема производства теплоизоляционных  плит на основе отходов

                        бумажных фабрик и макулатуры. 
 
 

                                                        10          9 
 
 

1. Измельчитель спецмакулатуры.

2. Дозатор полимерного связующего.

3. Накопительный  бункер для измельчённой спецмакулатуры.

4. Дозатор измельчённой  макулатуры.

5. Дозатор антисептика  и антипирена.

6. Смеситель.

7. Складской бункер.

8. Формующее устройство.

9. Установка для  подачи нижнего листа бумаги.

10. Установка для  подачи верхнего листа бумаги.

11. Обрезная пила.

12. Задающий транспортёр.

13. Устройство для  подачи в пресс.

14. Пресс горячего  прессования.

15. Устройство загрузки.

16. Транспортёр  разгрузки.

17. Штабелеукладчик.

18. Вспомогательный  стол.

19. Установка для  обрезки длинных кромок.

20. Установка для  обрезки коротких кромок.

21. Установка бандажирования.

22. Измельчитель отходов.

               Проблема утилизации отходов  целлюлозно-бумажной

                  промышленности и переработки  макулатуры. 

Очень остро стоит  в настоящее время проблема отходности  целлюлозно-бумажных

комбинатов.  Многотонные  отходы  этих  предприятий  складируются,   занимая

большие площади  и отрицательно воздействуя на окружающую среду.

Наиболее остро  в  настоящее  время  стоит  проблема  утилизации  лигнина  и

шламов.

Основными методами борьбы с отходами являются их сжигание  либо  переработка

с   целью   получения   полезных   продуктов.   Факторами    ограничивающими

возможность термической  утилизации отходов являются высокая  загрязнённость,

низкая температура  плавления  некоторых  отходов,  наличие  крупногабаритных

включений и значительных колебаний насыпной плотности сжигаемых  отходов.  К

приемлемым технологиям  сжигания относят колосниковое сжигание и  сжигание  в

кипящем слое. Основным  достоинством  же  термических методов является  их

относительно  низкая  стоимость.   Переработка   отходов   бумажных   фабрик

эффективна  сточки   зрения   экологии,   но   убыточна   по   экономическим

показателям. С  другой  стороны  из  отходов  отрасли  можно  получить  много

ценных  и  полезных  продуктов.  Разберём  это  на  примере  переработки   и

использования лигнина

Лигнин присутствует в многотоннажных древесных отходах. 

                Содержание компонентов в растительном  сырье.

|                |Общая зола %|Лигнин %     |Геми-целлюло|Целлюлоза %  |

|                |            |             |за          |             |

|Мягкая          |0.4         |27.8         |24          |41           |

|древесина.      |            |             |            |             |

|Твёрдая         |0.3         |19.5         |35          |39           |

|древесина.      |            |             |            |             |

|Солома          |6.6         |16.7         |28.2        |39.9         |

|злаков.         |            |             |            |             | 
 
 

                     Физические характеристики лигнина.

- Удельная масса  – 0.2 ч 0.3 г/см3.

- Влагоёмкость – 300 ч 450 %

- Кислотность  – 1.9 ч 2.2. 

               Химический состав 100г сухого  вещества лигнина.

|Вещество.                          |Вес, мг                            |

|Нитратный азот                     |5.4                                |

|Подвижный фосфор                   |7                                  |

|Калий                              |167.5                              |

|Кальций                            |106                                |

|Магний                             |66                                 |

|Цинк                               |>4                                 |

|Марганец                           |1.8                                |

|Медь                               |0.33                               |

|железо                             |2.5                                | 

Кроме   того,   лигнин   содержит   редуцирующие   вещества,    полисахариды

метоксильных, карбоксильных и фенольных групп,  золы  и кислоты.  Лигнин

содержит 78 – 97 % органического  сырья.

Лигнин  –  аморфное,  полифункциональное  высокомолекулярное   ароматическое

соединение, состоящее  из фенилпропановых структурных  единиц, и  не  является

веществом постоянного  состава.  Лигнин  –  конечный  продукт  растительного

метаболизма.

В России на 15 заводах  выпускающих сульфитную  целлюлозу  ежегодно  получают

2.5 млн.  т.  органических  веществ  растворённых  в   сульфитном  щёлоке.  А

основная часть  лигнина  в  виде  лигносульфоновых  соединений  переходит  в

сульфитный щёлок. Лигносульфониты образуют комплексы с ионами ряда  металлов

и,  следовательно,  их  применяют   для   удаления   из   почвы   элементов,

препятствующих   нормальному   росту   растений.   Гидролизный   лигнин    –

универсальный  сорбент,  увеличивающий  воздухопроницаемость  и  пористость,

улучшающий  структуру и другие  физико-химические  свойства  почв.  Лигнин

используют при  выращивании съедобных грибов, используют в качестве  сорбента

азот-фиксирующих бактерий,  а также используется  в качестве  компоста  в

сельском хозяйстве.

В утилизации лигнин  используется  в  составе  органо-минеральных  удобрений

(наличие  в   шламовых  отходах  ростовых  факторов,   а   также   макро-   и

микроэлементов  позволило  рекомендовать  их  в  качестве  составных  частей

органо-минеральных   удобрений).   Органо-минеральные   удобрения   способны

адсорбировать  хлор  и  сульфат  ионов,  содержащихся  в   почве.   Повышать

накопление почвой азота, фосфора и калия.

Различные  виды  лигнинов  в  почве  под  воздействием  почвенных   бактерий

постепенно  превращаются  в   гумусовые   вещества,   которые   способствуют

плодородию почвы. Применяют также аммонизированный лигнин, где  часть  азота

(25%) находится в  виде сульфат аммония, а  75%  азота  химически  связано   с

лигнином, поэтому  он  обладает  пролонгированным  характером  действия.  При

внесении  в почву он  быстро  не  вымывается,  а усваивается   растениями

постепенно,    по    мере    разложения    лигнина    микроорганизмами    до

низкомолекулярных соединений. Почва обогащается  микро-  и макроэлементами.

Активируются  микробиологические   процессы,   за   счёт   чего   повышается

плодородие почвы. 
 
 

    Проблемы, связанные с переработкой макулатуры  на целлюлозно-бумажных

                                 комбинатах. 

Применение ресурсосберегающих технологий, каковыми  являются  и  переработка

отходов  ЦБК  и  переработка  макулатуры,   кроме   положительных   моментов

связанных  с  уменьшением  потребления  лесных  ресурсов,   имеет   и   свои