BART Sp. z o.o.- Instalacje odpylania pyłu drzewnego z procesu produkcyjnego płyt drewnopochodnych
W przemyśle drzewnym, związanym z obróbką drewna i jego pochodnych, mamy do czynienia z dużym zapyleniem i emisjami lotnych związków organicznych. Mogą one stanowić zagrożenie dla zdrowia pracowników, środowiska oraz dla samej jakości produkcji. Dlatego też ważne jest tu zastosowanie środków ochrony osobistej dla pracowników, jak i skutecznych instalacji odpylania procesowego.
PRZEGLĄD BRANŻY PRODUKCYJNEJ PŁYT DREWNOPOCHODNYCH W POLSCE
W Polsce zlokalizowane są 22 fabryki wytwarzające łącznie w 2021 r. 18% całej europejskiej produkcji płyt drewnopochodnych, co daje drugie miejsce w Unii Europejskiej. Branża płyt drewnopochodnych przejawia najwyższą aktywność inwestycyjną na tle całego przemysłu drzewnego. W latach 2017–2021 firmy reprezentujące PKD 16.21
przeznaczyły na inwestycje 868 mln zł, z tego 77% na unowocześnienie parku maszynowego. Branża boryka się jednak z problemami z dostępnością surowców i coraz więcej stawia na recykling.
ELEMENTY WPŁYWAJĄCE NA POPRAWĘ
STANDARDÓW BHP I OCHRONY
ŚRODOWISKA
Sektor płyt drewnopochodnych obejmuje produkcję różnych wyrobów. Mimo, że produkcja różni się w zależności od produktu, istnieją pewne wspólne cechy związane z kluczowymi aspektami środowiskowymi.
Problemom związanym z powstającymi odpadami, trocinami i pyłami resztkowymi należy zaradzić najlepiej w miejscu ich powstawania. Oprócz zastosowania środków ochrony osobistej dla pracowników istotnym elementem każdego zakładu produkującego płyty drewnopochodne są instalacje odpylania pyłów, systemy lokalnych odciągów trocin i wiórów, systemy transportu pneumatycznego, które zapewnią odpowiednie standardy BHP, ochrony środowiska oraz wydajności produkcji. Pył w przemyśle drzewnym powstaje na każdym etapie produkcji i obróbki drewna. Nie możemy zapominać także o spełnieniu wymagań dyrektywy ATEX, ponieważ pyły przemysłu drzewnego mają charakter wybuchowy.
RÓŻNORODNOŚĆ PROCESU
PRODUKCYJNEGO PŁYT W PRZEMYŚLE
DRZEWNYM
Przyjrzyjmy się procesowi produkcji różnego rodzaju płyt z surowców stosowanych w przemyśle drzewnym. Przy produkcji płyt wiórowych, płyt OSB, MDF, LDF i HDF wykorzystuje się osuszone zrębki lub osuszone włókna drzewne, które następnie skleja się za pomocą żywicy utwardzanej pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze. Zrębki to odpady z właściwego surowca drzewnego, takie jak: drewno okrągłe, trociny, wióry, płatki oraz drewno odzyskane z różnych źródeł. Z nasączonych żywicą zrębków tworzy się kobierzec, utwardzany w prasie gorącej
pod wysokim ciśnieniem. Płyta miękka (SB) jest natomiast płytą pilśniową, produkowaną w procesie mokrym, bardzo podobnym do produkcji papieru. Do włókien drzewnych dodaje się wodę i otrzymuje pulpę (masę włóknistą). Pulpa jest przepompowywana na sicie w celu uformowania kobierca, odwadnianego prasą kalandrową do zawartości frakcji suchej rzędu ok. 40%. Płyta jest następnie suszona w suszarniach taśmowych lub rolkowych i chłodzona na szafkach lub w chłodni. Jako dodatki stosuje się parafiny i lateks. Dodawanie żywicy nie jest konieczne, ponieważ lignina działa jak klej.
Przy produkcji płyt wiórowych, płyt OSB, MDF, LDF i HDF wykorzystuje się osuszone zrębki lub osuszone włókna drzewne, które następnie skleja się za pomocą żywicy utwardzanej pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze.
ŹRÓDŁA EMISJI PYŁU W PRZEMYŚLE
DRZEWNYM
Kluczowymi procesami przy produkcji płyt drewnopochodnych są operacje suszenia drewna i prasowanie osuszonych cząstek drewna lub włókien do płyt. Pył powstaje już na etapie obróbki wstępnej drewna, a nawet wcześniejszego składowania surowca drzewnego w składnicach, aż po procesy uszlachetniania gotowych płyt. Podczas składowania surowca, szczególnie w większych zakładach przemysłowych, gdzie drewno przechowywane jest przez dłuższy czas, dochodzi do powstawania pyłów związanych z rozdrabnianiem drewna w procesie transportu lub magazynowania.
Kolejne źródła pyłów pojawiają się na etapach obróbki wstępnej, takich jak cięcie, struganie, frezowanie czy szlifowanie drewna, gdzie pył w postaci wiórów i drobniejszych cząsteczek trocin jest uwalniany do atmosfery. Te procesy wymagają skutecznego odpylania, często realizowanego za pomocą systemów odciągów, a ich neutralizację osiąga się poprzez systemy odpylające wyposażone np. w cyklony, filtry workowe i elektrofiltry.
Cyklony skutecznie usuwają większe cząstki pyłu, a filtry workowe eliminują drobniejsze cząsteczki.
Warto dodać, że systemy odpylania powinny być wyposażone w automatyczne systemy czyszczenia filtrów, co pozwala na ich efektywne działanie przez długi czas.
W dalszych etapach, takich jak rozdrabnianie drewna do postaci wiórów lub trocin, pył wytwarzany w procesach mechanicznych staje się jeszcze bardziej szkodliwy, ze względu na rozmiar cząsteczek i łatwość ich wdychania przez pracowników.
Podczas składowania surowca, szczególnie w większych zakładach przemysłowych, gdzie drewno przechowywane jest przez dłuższy czas, dochodzi do powstawania pyłów związanych z rozdrabnianiem drewna w procesie transportu lub magazynowania.
EMISJE PYŁU, ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH I FORMALDEHYDU
Emisje pyłów pojawiają się kolejno w procesie suszenia, prasowania masy drzewnej do płyt, szczególnie w przypadku produkcji płyt wiórowych czy MDF, oraz transportu trocin. W suszarniach, gdzie drewno jest poddawane wysokim temperaturom, a także w trakcie procesu prasowania, gdzie drewno lub wióry drzewne są formowane w płyty przy użyciu wysokich temperatur i ciśnienia, może dojść do uwalniania nie tylko pyłów drzewnych, ale także związków organicznych, toksycznych substancji, takich jak terpeny, aldehydy czy formaldehyd, które powstają w wyniku dekompozycji substancji chemicznych w drewnie. Formaldehyd, będący produktem ubocznym reakcji wiązania żywic syntetycznych, może stanowić poważne zagrożenie zarówno dla zdrowia pracowników, jak i jakości powietrza w otoczeniu zakładu.
Wpływa znacząco na zanikanie dolnej warstwy ozonowej, jest oznaczany jako środek drażniący dla oczu i dróg oddechowych i jest potencjalnie kancerogenny dla ludzi. Dlatego jego emisja musi być skutecznie kontrolowana. Pył jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do powstawania tzw. błękitnej mgiełki i nieprzyjemnych zapachów w bezpośrednim otoczeniu obiektu przy braku odpowiednich systemów odpylających.
Aby zredukować emisję, stosuje się systemy odpylania oparte na filtrach tkaninowych oraz elektrostatyczne separatory pyłów, które są w stanie wychwytywać nie tylko pyły drzewne, ale także cząsteczki organiczne.
Stosuje się także cyklony i mokre skrubery, które wychwytują drobne cząstki pyłu. W celu ograniczenia emisji formaldehydu przemysł drzewny stosuje systemy odciągu pyłów oraz filtry węglowe, które neutralizują lotne związki organiczne (LZO) (ang. VOC – Volatile Organic Compounds), w tym formaldehyd. Ważne jest, aby systemy te były odpowiednio zaprojektowane i regularnie monitorowane.
Późniejsze cięcie i szlifowanie płyt – czyli etap obróbki płyt – to kolejne źródła emisji drobnych cząstek pyłów, które są redukowane przez lokalne systemy odciągu pyłu, z wykorzystaniem filtrów workowych lub innych urządzeń odpylających, czasem przy użyciu elektrofiltrów. Po zakończeniu procesu produkcji płyt drewnopochodnych, na etapie ich uszlachetniania (np. malowania, okleinowania), także mogą powstawać pyły i emisje organicznych substancji lotnych.
W tym przypadku istotne są technologie, takie jak wentylacja wyciągowa i filtracja powietrza, które skutecznie usuwają pyły i zapobiegają przedostawaniu się szkodliwych związków do atmosfery.
Późniejsze cięcie i szlifowanie płyt – czyli etap obróbki płyt – to kolejne źródła emisji drobnych cząstek pyłów, które są redukowane przez lokalne systemy odciągu pyłu, z wykorzystaniem filtrów workowych lub innych urządzeń odpylających, czasem przy użyciu elektrofiltrów. Po zakończeniu procesu produkcji płyt drewnopochodnych, na etapie ich uszlachetniania (np. malowania, okleinowania), także mogą powstawać pyły i emisje organicznych substancji lotnych.
W tym przypadku istotne są technologie, takie jak wentylacja wyciągowa i filtracja powietrza, które skutecznie usuwają pyły i zapobiegają przedostawaniu się szkodliwych związków do atmosfery.
METODY MINIMALIZOWANIA EMISJI
PYŁÓW DLA PRZEMYSŁU DRZEWNEGO
Dokument BREF (ang. Best Available Techniques Reference Document) dla przemysłu drzewnego zawiera wytyczne i najlepsze dostępne technologie (ang. BAT – Best Available Techniques) dotyczące minimalizowania emisji zanieczyszczeń do powietrza, w tym emisji pyłów.
Obowiązek stosowania konkluzji BAT dotyczy instalacji, których prowadzenie wymaga pozwolenia zintegrowanego. Zostały wprowadzone do systemu prawnego Unii Europejskiej przez Dyrektywę Rady 96/61/WE z dnia 24 września 1996 r. w sprawie zintegrowanego zapobiegania i ograniczania zanieczyszczeń (tzw. dyrektywa IPPC).
Do polskiego systemu prawnego obowiązek prowadzenia działalności z uwzględnieniem najlepszej dostępnej techniki został implementowany w 2001 r. ustawą Prawo ochrony środowiska.
Jedną z zawartych w tym dokumencie metod, które mogą zostać wdrożone w zakładach przemysłowych w kontekście minimalizowania emisji pyłów, jest właśnie zastosowanie instalacji odpylających. Ich głównymi urządzeniami są cyklony, filtry workowe czy też elektrofiltry, których zadaniem jest skuteczne wychwytywanie pyłu wytwarzanego na różnych etapach produkcji.
Cyklony są stosowane w celu usuwania większych cząsteczek pyłów z gazów odlotowych.
Filtry workowe stanowią bardziej skuteczną metodę w usuwaniu drobnych cząsteczek pyłów. Mogą być one stosowane samodzielnie lub w połączeniu z cyklonami w bardziej skomplikowanych układach odpylania.
Filtry elektrostatyczne natomiast to technologie wykorzystujące pole elektrostatyczne do wychwytywania cząsteczek pyłów z gazów. Są one szczególnie efektywne w usuwaniu pyłów drobnych, które cyklony mogą przepuszczać. Ich wydajność zależy od typu pyłów oraz warunków procesowych.
Instalacje odpylające związane są także z kontrolą emisji pyłów u źródła, zastosowaniem odciągów stanowiskowych, centralnym odkurzaniem, odkurzaniem stanowiskowym, zabudową ciągów produkcyjnych i transportowych systemów wentylacyjnych, które wychwytują pyły na wczesnym etapie ich powstawania, ciągłym zasysaniem wiórów i pyłu pochodzącego z frezarek, szlifierek, pił i innych ręcznie obsługiwanych urządzeń.
Systemy odkurzania skutecznie zapobiegają również wtórnemu gromadzeniu się pyłu
i trocin w miejscu pracy.
Inną metodą może być optymalizacja procesów technologicznych, powodująca
ograniczanie zjawiska pylenia:
- zmniejszenie prędkości obróbki,
- mniejsze obciążenie maszyn,
- stosowanie środków wiążących, które zmniejszają unoszenie pyłów w powietrzu,
- zastępowanie materiałów, które generują duże ilości pyłów.
Proponuje się także zastosowanie technologii mokrego odpylania w procesach, gdzie to możliwe, aby ograniczyć rozprzestrzenianie się pyłów w powietrzu.
Punktem kluczowym w dokumencie BREF jest również monitorowanie emisji i ocena efektywności stosowanych technologii w celu zapewnienia zgodności z normami emisji pyłów i ochrony zdrowia pracowników.
INWESTYCJE SEKTORA DRZEWNO-MEBLARSKIEGO
W NOWE TECHNOLOGIE
Zmiany rynkowe i postęp technologiczny wymuszają na przedsiębiorstwach sektora drzewno-meblarskiego wdrożenie innowacyjnych rozwiązań technicznych. Producenci mebli znaczne środki inwestują w systemy odpylające, systemy przepływu materiałów, półfabrykatów i gotowych produktów w procesie produkcyjnym. Nowe technologie pozwalają nie tylko na wyprodukowanie nowych bądź ulepszonych wyrobów i produktów, ale przede wszystkim są zgodne z wymogami ochrony środowiska.
Wdraża się urządzenia filtracyjne w ciągach produkcyjnych, wykorzystuje się ponownie na miejscu drzewne odpady przemysłowe czy buduje oczyszczalnie ścieków. Zwraca się uwagę na politykę energooszczędności wszystkich procesów, a także zdecydowanie przygląda się poprawie warunków pracy, proponuje odpylanie stanowiskowe i uzdatnianie powietrza, w tym nawilżanie hal produkcyjnych. Ostatnimi czasy – ze względu na problemy z dostępnością surowców i komponentów – szczególnie istotne będą inwestycje w technologie wykorzystujące recykling odpadów konsumenckich, powstałych podczas produkcji mebli, podłóg, drzwi czy elementów wyposażenia wnętrz. Przyszłością jest recykling i ekologia.
Produkcja z drewna odpadowego pozwoli uniknąć konieczności używania drewna pochodzącego bezpośrednio z lasów.
ASPEKTY ŚRODOWISKOWE ZWIĄZANE Z CZYSZCZENIEM
MATERIAŁU DRZEWNEGO Z ODZYSKU
Niejednorodne drewno z odzysku zawiera szereg materiałów innych niż drewno, które wymagają usunięcia przed wprowadzeniem na linię produkcyjną. Wilgotność drewna z odzysku wynosi ok. 15–40% i jest mniejsza niż w innych surowcach. Podczas rozdrabniania, mielenia i sortowania drewna z odzysku, zwłaszcza frakcji ponownie wykorzystywanych, na sitach mechanicznych dochodzi do emisji pyłu. Pył będzie zawierać cząstki drewna, PM, metale, tworzywa sztuczne, farby i laminaty. Emisje pyłu z oczyszczalni są zwykle gromadzone w różnych punktach i oczyszczane
np. za pomocą filtrów workowych. Odzyskane wybrane frakcje odpadów i pył z filtrów workowych są stosowane jako paliwo na miejscu.
W celu uniknięcia powstania rozproszonych emisji pyłu, sprzęt, pomieszczenia wewnętrzne i zewnętrzne, drogi transportowe i obszary składowania powinny być regularnie czyszczone.
Systemy odpylania dla instalacji recyklingu betonu wykonane przez BART Sp. z o.o.
BART SP. Z O.O. – ROZWIĄZANIA DLA CZYSTEGO POWIETRZA
Inne aspekty redukcji emisji pyłów i szczegóły stosowanych technologii w zakładach przemysłu drzewnego mogą omówić Państwo na spotkaniu ze specjalistami z firmy BART Sp. z o.o.
Firma BART oferuje szeroki zakres usług przy kompleksowej obsłudze nowych inwestycji i modernizacji zakładów przemysłowych z wielu branż. Zakres usług obejmuje engineering i projektowanie, dobór technologii oraz kompleksowe wykonawstwo inwestycji w formule „zaprojektuj i wybuduj”. Firma specjalizuje się w szczególności w rozwiązaniach dla czystego powietrza, obejmujących systemy odpylania procesowego i układy filtrowentylacyjne stanowisk pracy, systemy wentylacji przemysłowej, centralne systemy odkurzania, odciągi spalin, instalacje transportu pneumatycznego, dopalanie gazów i lotnych związków organicznych.
BART posiada własne biura projektowe i handlowe w Sosnowcu, Warszawie, Wrocławiu i Gdańsku oraz wyspecjalizowaną jednostkę odpowiedzialną za montaż, uruchomienie oraz serwis wykonywanych instalacji.
Przykłady realizacji i szczegóły rozwiązań związanych z uzdatnianiem powietrza znaleźć można na stronie www.bart-vent.pl.
LITERATURA:
[1] Materiały Stowarzyszenia Producentów Płyt Drewnopochodnych w Polsce.
[2] Dokument referencyjny BAT dla produkcji płyt drewnopochodnych. European Commission. JRC SCIENCE FOR POLICY REPORT. Dyrektywa
2010/75/UE w sprawie emisji przemysłowych (Zintegrowane Zapobieganie i Ograniczanie Zanieczyszczeń (IPPC), Kristine Raunkjaer Stubdrup,
Panagiotis Karlis, Serge Roudier, Luis Delgado Sancho, 2016 r.
[3] Dyrektywa Rady 96/61/WE z dnia 24 września 1996 r. w sprawie zintegrowanego zapobiegania i ograniczania zanieczyszczeń, Dz. Urz. Unii
Europejskiej L z 1996 r., nr 257, s. 26-40, z późn. zm.
[4] Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska, tekst jednolity Dz. U. z 2008 r., nr 25, poz. 150, z późn. zm.
[5] Nowy gracz – nowe wyzwania, https://biznes.meble.pl/edukacja/nowy-gracz-nowe-wyzwania/ , 31 lipca 2024 r.
