Войти
Щепа - это небольшие и средние куски дерева, образованные путем резки или измельчения более крупных кусков дерева такие как деревья, ветви, остатки лесозаготовок, пни, корни и древесные отходы.
Щепа Древесная щепа может использоваться в качестве биомассы твердого топлива и является сырьем для производства древесной массы. Их также можно использовать в качестве органической мульчи в садоводстве, озеленении, экологии восстановления, биореакторах для денитрификации и в качестве субстрата для выращивания грибов.
. Процесс изготовления щепы называется дроблением древесины и осуществляется с помощью дробилки для древесины . Типы древесной щепы, образующейся после измельчения, зависят от типа используемого измельчителя древесины и материала, из которого они изготовлены. К разновидностям древесной щепы относятся: древесная щепа (из лесных массивов), древесная щепа (из необработанных древесных остатков, переработанная древесина и обрезки), щепа из остатков пиления (из отходов лесопиления) и древесная щепа с коротким оборотом (из энергетических культур).
Щепа в ожидании загружается в Порт Олбани в Западной Австралии Сырьем для древесной щепы может быть балансовая древесина, древесные отходы и остаточная древесина сельского хозяйства, озеленение, лесозаготовка и лесопилки. Щепа также может быть произведена из оставшихся лесных материалов, включая кроны деревьев, ветки, непродаваемые материалы или низкорослые деревья.
Измельчитель древесины Лесохозяйственные предприятия обеспечивают сырье, необходимое для производства щепы. Практически любое дерево можно переработать в щепу, однако тип и качество древесины, используемой для производства щепы, во многом зависит от рынка. Хвойные породы, например, обычно более универсальны для использования в качестве щепы, чем лиственных пород, потому что они менее плотны и быстрее растут.
A дробилка для древесины - это машина, используемая для резки древесины на более мелкие куски (щепы). Существует несколько типов измельчителей древесины, каждый из которых имеет различное применение в зависимости от типа обработки, которой будет подвергаться древесная щепа.
Древесная щепа, используемая для химической целлюлозы Должны быть относительно однородными по размеру и без коры. Оптимальный размер зависит от породы дерева. Важно избегать повреждения древесных волокон, поскольку это важно для свойств целлюлозы. Для круглого леса чаще всего используются дисковые измельчители. Типичный размер диска 2,0–3,5 м в диаметре, 10–25 см в толщину и вес до 30 тонн. Диск оснащен от 4 до 16 ножей и приводится в движение двигателями ½ –2 МВт. Барабанные дробилки обычно используются для удаления древесных остатков с лесопильных заводов или другой деревообрабатывающей промышленности.
Существует четыре возможных метода перемещения щепы: пневматический, конвейерная лента, бункер с прямым желобом и система дозирования (ручная транспортировка).
A Дисковый измельчитель веток оснащен стальным маховиком и режущими лезвиями с шлицевыми дисками. Лезвия прорезают древесину, когда материал подается по желобу. Ножи, расположенные в горловине измельчителя, режут древесину в обратном направлении. Конструкция не так энергоэффективна, как другие стили, но позволяет получать древесную щепу одинаковой формы и размера.
Барабанная дробилка древесины имеет вращающийся барабан с параллельными сторонами, прикрепленный к двигателю с помощью армированной стали. лезвия крепятся в горизонтальном направлении. Дерево втягивается в желоб под действием силы тяжести и вращения барабана, где оно разбивается стальными лезвиями. Барабанный тип шумит и создает большие неровные стружки, но он более энергоэффективен, чем дисковый.
Шнековый измельчитель древесины содержит коническое лезвие винтовой формы { нужна цитата}. Вращение лезвия установлено параллельно отверстию, поэтому древесина втягивается в измельчитель по спирали. Винтовые ролики, также называемые роликами с высоким крутящим моментом, популярны в жилых помещениях из-за того, что они тихие, простые в использовании и более безопасные, чем дисковые и барабанные.
Древесная щепа используется в основном в качестве сырье для технической обработки древесины. В промышленности обработка стружки коры часто отделяется после лущения бревен из-за различных химических свойств.
Только сердцевина и заболонь пригодны для изготовления целлюлозы. Кора содержит относительно мало полезных волокон, ее удаляют и используют в качестве топлива для получения пара для использования на целлюлозном заводе . Большинство процессов варки целлюлозы требуют, чтобы древесина была измельчена и просеяна для получения щепы одинакового размера.
Щепа также используется в качестве ландшафтной и садовой мульчи, что дает такие преимущества, как сохранение воды, борьба с сорняками, уменьшение и предотвращение эрозии почвы, а также для поддержки прорастания местных семян и желудей в проектах восстановления среды обитания. По мере разложения ветвистой колотой древесины улучшается структура почвы, проницаемость, биоактивность и доступность питательных веществ в почве. Щепа, используемая в качестве мульчи , имеет толщину не менее трех дюймов.
Древесная щепа может быть переработана в чрезвычайно эффективный материал для покрытия детских площадок или в поверхность, снижающую удары. При использовании в качестве покрытия игровой площадки (мягкое падение, падение с подушки или игровая фишка, как это иногда называют), щепа может быть очень эффективным средством уменьшения воздействия падений с оборудования игровой площадки. При разбрасывании на глубину до 30 сантиметров игровая щепа может эффективно снижать удары при падении с высоты до 11 футов (3 метров). Щепа для игровых площадок также является экологически чистой альтернативой резиновым покрытиям для детских площадок.
Щепа также может использоваться для придания аромата и усиления дымного вкуса жареному на гриле мясу и овощам. В зависимости от желаемого вкуса можно использовать несколько разных пород дерева. Для мягкого сладкого фруктового аромата можно использовать древесину яблони, а гикори дает дымный, похожий на бекон аромат. Другие используемые виды древесины - это вишня, мескит и орех пекан.
груды щепы на краю поля могут препятствовать стеканию нитратов в водяные плитки. Они представляют собой простую меру для фермеров по снижению загрязнения водосбора нитратами без необходимости изменения практики управления земельными ресурсами. Исследование 2011 года показало, что большая часть удаления нитратов была связана с гетеротрофной денитрификацией. Эксперимент 2013 года в Ирландии показал, что после 70 дней запуска штабеля щепы, загруженного жидким навозом свиней с расходом 5 л / м / день, удалила в среднем 90% нитратов в форме аммония через один месяц.. Исследование, проведенное в январе 2015 года в Университете штата Огайо, показало очень низкий уровень газа закиси азота, то есть выбросов парниковых газов в результате трансформации нитратов в анаэробных условиях биореактора из щепы. Ученые построили модель кинетики потока воды и удаления нитратов, которую можно использовать для проектирования слоев денитрификации. Неизвестно, влияет ли биореактор на другие питательные вещества, такие как фосфор или патогены.
Древесная щепа традиционно использовалась в качестве твердого топлива для отопления помещений или на электростанциях для выработки электроэнергии из возобновляемых источников энергии.. Основным источником древесной щепы в Европе и в большинстве стран являются отходы лесозаготовок. Ожидается, что в будущем доля пней и круглого леса увеличится. По состоянию на 2013 год в ЕС оценки потенциала биомассы для производства энергии, доступные в текущих условиях 2018 года, включая устойчивое использование леса, а также обеспечение древесины для традиционных лесных секторов, составляют: 277 миллионов м3 для наземной биомассы и 585 миллионов. м для общей биомассы.
В более новых топливных системах для отопления используются щепа или древесные гранулы. Преимущество щепы - стоимость, преимущество древесных гранул - контролируемая топливная ценность. Использование древесной щепы в автоматизированных системах отопления основано на надежной технологии.
Размер щепы, влажность и сырье, из которого она сделана, особенно важны при сжигании древесной щепы в небольших помещениях. растения. К сожалению, стандартов для определения фракций щепы не так много. Однако по состоянию на март 2018 года Американский национальный институт стандартов утвердил стандарт качества топлива на древесной щепе AD17225-4. Полное название стандарта: ANSI / ASABE AD17225-4: 2014 FEB2018 Твердое биотопливо - Характеристики и классы топлива - Часть 4: Сортированная древесная щепа. Одной из распространенных категорий микросхем является GF60, который обычно используется на небольших предприятиях, включая небольшие производства, виллы и многоквартирные дома. «GF60» известен как «мелкая, сухая, мелкая стружка». Требования к GF60 заключаются в том, чтобы влажность составляла 10–30%, а фракции щепы распределялись следующим образом: 0–3,5 мм: <8%, 3.5–30mm: <7%, 30–60 mm: 80–100%, 60–100 mm: <3%, 100–120 mm: <2%.
Энергосодержание в одном кубическом метре обычно выше, чем в одном кубическом метре. метровые бревна, но могут сильно различаться в зависимости от влажности. Влажность определяется обращением с сырьем. Если деревья вырубить зимой и оставить сохнуть на лето (с чаем в коре и накрыть, чтобы дождь не мог добраться до них), а затем сколотить осенью, содержание влаги в щепе будет примерно 20–25%. Таким образом, энергосодержание составляет примерно 3,5–4,5 кВтч / кг (~ 150–250 кг / кубометр).
Угольные электростанции были переведены на работу на щепе, что довольно просто сделать, поскольку оба используют идентичную паровую турбину тепловой двигатель, а стоимость древесной щепы сравнима с углем.
Твердая биомасса является привлекательным топливом для решения проблем, связанных с энергетическим кризисом и изменением климата, поскольку топливо доступно, широко доступно, близко к углеродно-нейтральному и, таким образом, климатически нейтрально углекислого газа (CO2), поскольку в идеальном случае в атмосферу снова попадает только углекислый газ, который был втянут во время роста дерева и сохранен в древесине.
По сравнению с проблемами удаления твердых отходов угля и ядерного топлива, проблемы удаления отходов древесной щепы менее серьезны; в исследовании 2001 летучая зола от сжигания древесной щепы содержала 28,6 мг кадмия / кг сухого вещества. По сравнению с летучей золой от сжигания соломы кадмий был связан сильнее, при этом выщелачивалось лишь небольшое количество кадмия. Он был определен как форма оксида кадмия, силиката кадмия (CdSiO 3); Авторы отметили, что добавление его в сельскохозяйственные или лесные почвы в долгосрочной перспективе может вызвать проблемы с накоплением кадмия.
Как и уголь, сжигание древесины является известным источником выбросов ртути, особенно в северном климате зимой. Ртуть находится в газообразном состоянии в виде элементарной ртути (особенно при сжигании древесных гранул) или оксида ртути, а также твердых твердых частиц PM2,5 при использовании необработанной древесины.
Когда сжигание древесины используется для отопления помещений, выбросы внутри помещений содержание 1,3-бутадиена, бензола, формальдегида и ацетальдегида, которые являются предполагаемыми или известными канцерогенными соединениями, повышено. Риск рака от них после воздействия древесного дыма в развитых странах оценивается как низкий.
Некоторые методы сжигания древесной щепы приводят к производству биоугля - по сути древесного угля - который может быть либо используется в качестве древесного угля или возвращается в почву, поскольку древесная зола может использоваться в качестве богатого минералами растения удобрения. Последний метод может привести к созданию эффективно отрицательной углеродной системы, а также действовать как очень эффективный кондиционер почвы, улучшая удержание воды и питательных веществ в бедных почвах.
В отличие от гладкой однородной формы производимых древесных гранул, размеры древесной щепы различаются и часто смешиваются с ветками и опилками. Эта смесь имеет более высокую вероятность заклинивания в малых механизмах подачи. Таким образом, рано или поздно может произойти одно или несколько замятий. Это снижает надежность системы, а также увеличивает затраты на обслуживание. Несмотря на то, что могут сказать некоторые производители пеллетных печей, исследователи, имеющие опыт работы с древесной щепой, заявляют, что они несовместимы с 2-дюймовым (5-сантиметровым) шнеком, используемым в пеллетных печах.
Щепа похожа на древесные гранулы в том смысле, что перемещение и манипуляция более поддаются автоматизации, чем шнуры, особенно для небольших систем. Древесная щепа дешевле в производстве, чем древесные гранулы, которые необходимо перерабатывать на специализированных предприятиях. Избегая затрат, связанных с очисткой, более низкая плотность и более высокое содержание влаги в древесной щепе снижает их теплотворную способность, существенно увеличивая количество сырья, необходимое для выработки эквивалентного количества тепла. Более высокие требования к физическому объему также увеличивают расходы и воздействие на выбросы при транспортировке, хранении и / или транспортировке древесины.
Щепа дешевле, чем кордная древесина, потому что заготовка происходит быстрее и в большей степени автоматизирована. Древесная щепа является более распространенной, отчасти потому, что все части дерева могут быть расколоты, в то время как небольшие ветви и ветви могут потребовать значительных усилий для преобразования в древесину корда. Кордную древесину обычно необходимо «выдержать» или «высушить», прежде чем ее можно будет чисто и эффективно обжечь. С другой стороны, системы обработки древесной щепы обычно предназначены для чистого и эффективного сжигания «зеленой щепы» с очень высоким содержанием влаги 43–47% (влажная основа). (см. газификация и древесный газ )
По сравнению с традиционной заготовкой древесины, заготовка щепы оказывает большее воздействие на окружающую среду, поскольку удаляется большая часть биомассы. Более частое использование щепы может иметь негативные последствия для стабильности и долгосрочного роста лесов, из которых они удалены. Например, было показано, что вырубка деревьев из лесов увеличивает удаление питательных веществ и органических веществ из растений. экосистемы, тем самым снижая содержание питательных веществ и гумуса в почве. Один из вариантов уравновесить негативные последствия уборки щепы - вернуть древесную золу в лес, что восстановит часть потерянных питательных веществ обратно в почву.
Если древесная щепа является побочным продуктом устойчивой практики лесного хозяйства, то это считается источником возобновляемой энергии. С другой стороны, методы лесозаготовки, такие как сплошные рубки больших площадей, наносят большой ущерб лесным экосистемам.
Теоретически, заготовка древесной щепы не имеет столь высокой солнечной энергии по сравнению с порослью с коротким оборотом ; однако это может быть энергоэффективный и недорогой метод сбора урожая. В некоторых случаях такая практика может быть спорной, когда заготовка цельного дерева часто может быть связана с сплошной рубкой и, возможно, другими сомнительными методами ведения лесного хозяйства.
Древесная щепа и щепа из коры могут использоваться в качестве наполнителей промышленного компостирования городских биоразлагаемых отходов, в частности твердых биологических веществ. Биомасса из древесной щепы не имеет проблем с утилизацией отходов угольной и ядерной энергетики, поскольку древесная зола может использоваться непосредственно в качестве богатого минералами удобрения для растений.
Вырубка щепы может использоваться совместно с созданием искусственных противопожарных заграждений, которые используются в качестве барьеров для распространения лесных пожаров. Подлесок идеально подходит для скалывания, а большие деревья можно оставить на месте, чтобы затенить лесную подстилку и снизить скорость накопления топлива.
В настоящее время бытовые или жилые системы не доступны в продуктах для продажи на общем рынке. Были произведены самодельные устройства, которые являются небольшими, экологически чистыми и эффективными для сжигания древесной щепы. На сегодняшний день большая часть исследовательской деятельности состояла из небольших бюджетных проектов, которые финансируются самостоятельно. Большая часть финансирования исследований в области энергетики была направлена на жидкое биотопливо.
Стоимость щепы обычно зависит от таких факторов, как расстояние от точки доставки, тип материала (например, кора, остатки лесопиления или древесная щепа), спрос на других рынках и способы транспортировки древесного топлива. Чипы, доставляемые грузовиком напрямую на станцию (силовую установку), дешевле, чем доставляемые... и отправляемые железнодорожным транспортом. Диапазон цен обычно составляет от 18 до 30 долларов США за тонну сырой нефти.
В 2006 году цены на северо-востоке составляли от 15 до 30 долларов США за тонну сырой нефти.
В течение 20 лет, предшествовавших 2008 г., цены колебались между 60–70 долл. США за метрическую тонну (одинарную тонну) в южных штатах и между 60 и 160 долл. США за тонну на северо-западе.
Древесная щепа использовалась в качестве источника отопления отдельных домов в Канаде с первых дней заселения, но разработка нефти и природного газа резко сократила ее использование. Большая часть древесной щепы используется в школах, больницах и тюрьмах. На острове Принца Эдуарда (PEI) больше всего заводов по переработке древесной щепы из-за высоких тарифов на электроэнергию и субсидий со стороны федерального правительства. В Новой Шотландии имеется система сжигания древесной щепы мощностью 2,5 МВт, которая обеспечивает электроэнергией текстильную фабрику, а также системы, обеспечивающие электроэнергией птицеперерабатывающий завод, две больницы и сельскохозяйственный колледж.
Университет Нью-Брансуика управляет система сжигания древесной щепы для теплоснабжения университета, нескольких промышленных зданий, жилого комплекса и больницы. Использование древесной щепы для обогрева в Квебеке невелико из-за низких тарифов на электроэнергию, но небольшой город использует древесную щепу в качестве альтернативы дорожной соли для обледенелых дорог. EMC3 Technologies начала производство древесной щепы, покрытой хлоридом магния, в ноябре 2017 года для города и заявила, что она поддерживает тягу при -30 градусов по Цельсию по сравнению с обычной дорожной солью при -15 градусов по Цельсию. В Онтарио предприятия по производству древесной щепы включают колледж в Броквилле, несколько средних школ в Северном Онтарио, а также котел, работающий на щепе, в Национальном институте лесного хозяйства в Петававе. В конце 1980-х правительство провинции Онтарио совместно с федеральным правительством субсидировало строительство трех когенерационных электростанций рядом с лесопильными заводами. Первый был построен в 1987 году в Чапло, затем в Кокране в 1989 году был построен завод, а в 1991 году был построен самый большой завод на озере Киркланд.
Большой измельчитель древесины в Германии В В некоторых европейских странах с богатой лесной растительностью (например, в Австрии, Финляндии, Германии, Швеции) щепа становится альтернативным топливом для семейных домов и больших зданий из-за обильного наличия щепы, что приводит к низким расходам на топливо. Европейский Союз продвигает древесную щепу для производства энергии в Плане действий ЕС по лесам на 2007–2011 годы. Общий долгосрочный потенциал древесной щепы в ЕС оценивается в 913 миллионов кубометров.
После длительного периода отрицательных оценок спрос на древесную щепу для производства бумаги снова начал расти. Начиная с последнего квартала 2013 года, заказы на бумагу для печати и картон увеличивались до повышения налога на потребление, а затем из-за ослабления иены, импорта бумаги, такой как копировальная бумага, уменьшается, а экспорт бумаги увеличивается, что стимулирует производство бумаги в Японии. Цены на щепу хвойных пород из США выросли на 12% по сравнению с октябрем 2013 года, а цены на щепу хвойных пород из Австралии выросли на 7%.
 | Найдите древесные щепки в Викисловаре, бесплатном словаре. |
 | Викискладе есть материалы, связанные с щепой. |
