1598005426-3a8e62b819d30b4177bf436fefc2ba03 (811212), страница 36
Текст из файла (страница 36)
12.2. КУЧЕВОЕ ХРАНЕНИЕ ЩЕПЫ И МЕЛКИХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ Склады межсезонного хранения мелких древесных отходов должны предусматривать объемы хранимого материала, исчисляющиеся тысячами, а в некоторых случаях десятками тысяч насыпных кубометров. Естественно, что при столь больших объемах хранения строительство закрытых складов потребует огромных капитальных затрат, которые могут существенно снизить экономическую эффективность строительства и внедрения складов межсезонного хранения.
В связи с этим межсезонное хранение древесных отходов должно осуществляться в открытых складах при минимальных расходах на их строительство с использованием большого опыта, накопленного в этой области на целлюлозно-бумажных предприятиях по хранению технологической щепы. Хранение технологической щепы в больших кучах на открытом воздухе стали впервые широко применять в 30-х годах в связи с широким использованием для производства целлюлозы и бумаги отходов лесопиления и деревообработки. Этот способ хранения щепы позволяет снизить производственные затраты на лесных биржах целлюлозно-бумажных предприятий и получает в настоящее время все более широкое распространение при производстве технологической щепы в лесопромышленных предприятиях.
178 Хранение древесной щепы на открытом воздухе в больших кучах, приводит к возникновени1о внутри их обьема совершенно новых условий, в корне отличающихся от условий хранения различного рода круглых сортиментов древесины и крупных кусковых отходов. Подобно другим растительным материалам (углю, торфу, сену, зерну и т. п.) большие массы древесной щепы, сложенной в кучи, обладают способностью к самопроизвольному нагреванию. Как установлено, для растительных материалов спонтанное нагревание их при хранении в больших кучах является результатом жизнедеятельности бактерий и грибков. Нагревание мелкой древесины в кучах, по-видимому, также обусловлено деятельностью грибков и микроорганизмов, во всяком случае в самом начале процесса разогрева.
Общеизвестно, что такие материалы, как зерно и сено, разогреваются в кучах только в том случае, если нх влажность превышает какую-то определенну1о величину. Сухое сено и зерно могут храниться в кучах неограниченное время даже без признаков нагревания. По данным некоторых ученых, занимавшихся изучением процессов, происходящих в кучах технологической щепы, рост грибков прекращается за пределами влажности древесины от 22 до 55 '/о.
Таким образом, когда поверхность древесины достигнет значения, близкого к влажности воздушно-сухой древесины, грибки, вызывающие нагревание древесины, впадают в состояние анабиоза, в котором и находятся до тех пор, пока влажность древесины не увеличится до величины, благоприятной для их жизнедеятельности, Если поверхность частичек древесины омывается атмосферным воздухом, то они за сравнительно короткий срок подсыхают, и условия существования на этой поверхности грибков становятся для них неблагоприятными, рост их прекращается, несмотря на то, что внутренние слои древесных частиц имеют большую влажность, при которой возможна активная жизнедеятельность грибков. При укладке древесных частиц в кучу воздух, находящийся в зазорах между частицами внутри кучи, быстро насыщается влагой, испарение влаги с поверхности частиц прекращается и поверхность частиц сравнительно быстро приобретает влажность, близкую к средней влажности частицы.
Повышение влажности поверхности древесных частиц внутри кучи создает благоприятные условия для жизнедеятельности грибковых образований и микроорганизмов. В результате происходит сравнительно быстрое разогревание внутреннего объема кучи. Научными сотрудниками СевНИИП изучалось влияние открытого кучевого хранения на качество щепы. В течение августа — декабря была заложена опытная куча сосновой щепы. 179 Площадки для складирования щепы засыпали древесными отходами и слоем шлака толщиной 15 см.
Длина кучи составляла 50 м, высота 1О... 12 м, ширина основания 20 м и ширина вершины кучи 6... 8 м, объем кучи 7,5 тыс. м'. На 10-й день хранения на высоте 6,6 м от основания температура внутри кучи достигла 55'С. К концу 3-го месяца хранения температура начала снижаться по всему объему кучи и примерно через 5... 6 мес составила 40'С. Надо полагать, что снижение температурного уровня кучи хранимой щепы имеет место вследствие двух причин, Во-первых, температура внутри кучи достигает такого высокого уровня, при котором грибки и микроорганизмы погибают.
Во-вторых, понижение температуры по всему объему кучи может быть обусловлено снижением влажности древесины в центральной части кучи, при которой рост грибков приостанавливается. По всей вероятности, возможно также одновременное действие обоих факторов с различной интенсивностью для различных видов микроорганизмов и грибков. В кучах разогретой щепы были обнаружены термофильные виды бактерий, выдерживающих температуру до 60'С. При этом зарегистрированы случаи повышения температуры до 67...88'С. Это не может быть объяснено жизнедеятельностью живых организмов. По-видимому, в нагретой щепе в присутствии водяных паров кислорода и углекислоты происходят химические реакции, протекающие с выделением тепла.
Наиболее вероятными являются реакции окисления смолистых веществ, лигнина и целлюлозы, а также реакции деацитилирования гемицеллюлоз, сопровождающиеся выделением уксусной кислоты. Для изучения влияния длительности хранения щепы на ее качество в штате Джорджия (США) были заложены опытные кучи сосновой щепы в конце мая (летняя куча) и в середине декабря (зимняя куча). Одновременно с зимней кучей был заложен опытный штабель из неокоренных балансов. Щепу складировали на площадке ЗОХ15 м, высота кучи 2,74 м, ширина штабеля по основанию 12 м с естественным углом наклона боковых поверхностей.
Замеры температуры на глубине 0,92 м от вершины кучи летнего хранения показали, что в течение первых 2 нед. температура повысилась до 60 'С, в продолжение последующих 2 иед. снизилась до 49 'С, а затем медленно понизилась к концу 5-месячного срока хранения до 38' С. Температура окружающего воздуха почти не оказывает влияния на температуру внутри кучи, В центре кучи зимнего хранения температура также быстро повышается до 61'С в течение первых 2 яед. Заметное влияние в дальнейшем на температуру внутри кучи оказывает температура окружающего воздуха. Влажность щепы в центре кучи как зимнего, так и летнего хранения в продолжение пер- вого месяца уменьшается до !ги=40%. Влажность неокоренных балансов снизилась за 12 мес хранения с 48 до 33%.
При хранении щепы в кучах в течение 4... 6 мес. потери древесины составляют в среднем около 5%. Показатели хранения щепы из еловой древесины аналогичны показателям хранения сосновой щепы. При хранении березовой щепы, температура повышается быстрее и доходит до 70' С. Интересные результаты были получены Г. М, Михайловым по кучевому хранению щепы нз отходов лесозаготовок в Крестецком леспромхозе. Щепа, полученная из отходов лесозаготовок (ветвей, сучьев, вершин), содержит примеси зеленой массы в виде хвои и листьев, значительный процент коры, а также частицы неодревесневших побегов, что отличает ее от щепы из стволовой древесины (19]. Для исследования кучевого хранения щепы на территории Крестецкого леспромхоза было заложено пять куч из несортированной щепы, полученной на барабанной рубительной машине.
Кучи закладывали высотой от 2 до 4 м на земляном, бетонном или деревянном основании (из отходов лесопиления толщиной 0,5 м). Щепа имела приблизительно следующий состав: хвои и хвойных лапок 15%, коры 25, древесины 58, минеральных включений 2%. Наибольшая температура в начале хранения щепы была на глубине от 50 до 150 см от вершины кучи и достигала 65'С. Влажность щепы в наружном слое толщиной 25...60 см сначала повышалась до %'Р=65...70% и затем стабилизировались на этом уровне. Повышение влажности в верхнем слое объясняется воздействием атмосферных осадков и перемещением влаги из нижних слоев к верхним в результате разогрева щепы в нижней центральной части кучи. На глубине 1,2...1,5 м влажность щепы уменьшается в процессе сушки до 1г'в=18,22%, т. е.
приблизительно соответствует влажности воздушно-сухой древесины. Первые признаки появления грибков обнаружены после 3-месячного хранения на глубине 1О...50 см от поверхности. Визуальный осмотр показал, что поверхностная влажная щепа имеет буроватый цвет, а внутренняя, сухая — светлый. С увеличением срока хранения благоприятные условия для развития грибков распространяются на ббльшую глубину, объем щепы, пораженной грибками, увеличивается. После 2-летнего хранения почти весь поверхностный слой щепы толщиной 50...
60 см был поражен грибками. Для определения характера процессов хранения щепы из лесосечных отходов в больших кучах в апреле — сентябре была заложена куча высотой 8 м, длиной 120 м и шириной у основания 15... 25 м. Формировали кучу, наезжая на нее автосамосвалами, а затем разравнивая и уплотняя щепу бульдозером. В процессе формирования кучи вели систематические наблюдения за температурой щепы, которая на глубине 1,5 м от вершины кучи доходила до 80'С. 18! В декабре у подножия кучи была замечена проталина на снегу, затем пошел дым и появилось пламя.
Это место было залито водой и зарыто бульдозером. На следующий день в том же месте замечено пламя, а из большей части кучи шел дым. Кучу пришлось разобрать бульдозером. Во время разборки щепа местами вспыхивала при соприкосновении с атмосферным воздухом. Температура на отдельных участках кучи составляла 70...90'С, а в центре кучи доходила до 260'С. В марте был сделан разрез оставшейся части кучи, температура щепы в которой была в пределах 75... 90'С. Щепа в куче была в разных состояниях, а на разрезе различались отдельные ее слои: замороженная, свежая, подсохшая (влажность ЧРР=17о45), светло- бурая (влажность (ото=7,4о)о) „темно-бурая (влажность (ртр= =52,5о1о), бурая (влажность Ю'=62,6о/о). По-видимому, самовозгорание щепы из лесосечных отходов в большой куче протекает в следующем порядке: первоначальное нагревание щепы происходит за счет жизнедеятельности грибков и других микроорганизмов, при повышении температуры выше допустимого для грибков предела продолжаютсвою деятельность только термофильные бактерии.
Дальнейший подъем температуры происходит в результате окислительных реакций и реакции распада древесины, протекающих с выделением тепла. Для того чтобы определить мероприятия, необходимые для предупреждения самовозгорания щепы из отходов лесозаготовок при ее длительном хранении в кучах на открытом воздухе, следует установить предварительно условия, способствующие самовоспламенению щепы. По общему мнению, в соответствии с данными экспериментов, наличие в щепе примесей зеленой массы в виде хвои, листьев, неодревесневших побегов и коры способствует более быстрому росту температуры внутри кучи щепы, а также достижению более высокой конечной температуры. Па этом основании можно сделать вывод, что примеси зеленой массы увеличивают вероятность самовозгорания.
Несортированная щепа с наличием очень мелких частиц древесины, щепа в смеси с опилками и стружками более склонна к самовоспламенению, чем сортированная щепа. Это, по-впдимому, обусловлено тем, что при наличии в щепе мелочи существенно увеличивается поверхность частиц, закл!оченных в единице объема, что свидетельствует об увеличении области действия грибков и микроорганизмов в единице объема и,следовательно, о повышенном тепловыделении и увеличении конечной температуры внутреннего слоя щепы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
