Формирование будущего экологичного производства теплозвукоизоляционных древесноволокнистых плит

Возрождение производства древесноволокнистых плит в Швейцарии со сниженным до минимума потреблением пресной воды 

Благодаря своей универсальности и множеству привлекательных качеств древесноволокнистые плиты постоянно отвоевывает позиции у обычной древесины в мире строительства, а также тепло- и звукоизоляции. Во-первых, они очень экологичны по своей природе, поскольку они производятся из отходов деревообрабатывающей промышленности — опилок, стружки и обрезков. Среди других характеристик, обеспечивающих повышение статуса древесноволокнистых плит — это их базовые теплозвукоизоляционные свойства, позволяющие поддерживать стабильную температуру и экономить расходы на электроэнергию, а также их влагорегулирующие свойства, препятствующие появлению плесени, и возможность 100-процентной переработки.

Поэтому нет ничего удивительного в том, что рынок древесноволокнистых плит не просто стабилен, а бурно развивается, при этом в ближайшие годы прогнозируется его естественный рост. Все это обеспечило возможность возрождения местного производства древесноволокнистых плит в Европе, особенно в Швейцарии, где эта отрасль прекратила свое существование несколько десятилетий назад и оставила серьезный пробел в швейцарской цепочке переработки древесины. Швейцарская компания Lignatherm AG, входящая в состав Schilliger Holz AG, решила возобновить производство теплозвукоизоляционных плит в Швейцарии из отечественного сырья с минимально возможным воздействием на окружающую среду.

Вызов для Lignatherm

В рамках программы возобновления производства компания Lignatherm строит новый завод по производству древесноволокнистых теплозвукоизоляционных плит. Строительство этого завода планируется завершить летом 2025 года. После ввода в эксплуатацию он будет ежегодно перерабатывать около 50 000 тонн древесной щепы в древесноволокнистые теплозвукоизоляционные плиты в здании высотой чуть менее 40 метров и площадью 6 000 м2. Он расположен в окружении идиллических пейзажей. Фабрика строится в городе Кюснахт, который является местом рождения Швейцарии как независимого государства согласно швейцарскому фольклору, а также по праву считается природным чудом, расположенным в живописнейшем месте на северо-западном берегу Люцернского озера.

Обладая таким сокровищем, которое нуждается в защите, компания Lignatherm начала поиски партнера, который смог бы разделить ее заботу об окружающей среде и эффективно снизить повышенное потребление воды и образование сточных вод, что является характерным для производства древесноволокнистых плит. Так уж получилось, что это два наиболее важных экологических аспекта, связанных с промышленным производством.

Инновационное трехступенчатое решение GEA

Существует несколько стратегий по оптимизации использования пресной воды и повторному использованию сточных вод. Такие методы, как дисперсная флотация или биоочистка сточных вод, уже давно помогают производителям древесноволокнистых плит по всему миру сокращать объем сточных вод или уменьшать количество отходов. Однако ни один из доступных вариантов не является универсальным решением, и это приводит к недостаточной экономии других ресурсов (например, энергии), которая могла бы быть достигнута в противном случае.

«Мы будем производить экологически чистый продукт, — говорит Тобиас Остервальдер, технологический и управляющий директор компании Lignatherm. — Поэтому для нас очень важен экологичный и ресурсосберегающий производственный процесс. Нам нужен был партнер, который помог бы нам ориентировать весь производственный процесс на использование всего объема сточных вод, образующихся в процессе производства, не только для оптимизации энергоэффективности, но и для того, чтобы максимально снизить потребность в пресной воде. Именно в лице компании GEA мы нашли подходящего партнера, способного поддержать нас в столь сложном процессе». У компании Lignatherm были жесткие исходные условия, именно поэтому она обратилась к опыту GEA с целью найти ответы на свои запросы и параметры эффективности и экологичности.

Поэтому инженеры GEA разработали индивидуальное трехступенчатое решение для процесса водоочистки, которое позволит Lignatherm повторно использовать почти 100% сточных вод. Это позволит значительно сократить потребление пресной воды и, соответственно, снизить воздействие на окружающую среду.

Разработка этого универсального решения потребовала не только обширных технических навыков, но и глубоких знаний в области производства древесноволокнистых плит, поскольку даже время года или уровень влажности древесины оказывают значительное влияние на вид и количество частиц, органических кислот и других углеводородов, которые должны быть удалены перед сбросом образующихся сточных вод.

В результате был достигнут высокий синергетический эффект некоторых ключевых технологий GEA, адаптированных к специфическим потребностям Lignatherm. Решение реализовано в рамках трех важнейших этапов производственного процесса, обеспечивая максимальную экономию воды и энергоэффективность.  

• Первый этап включает в себя механическое разделение с помощью центробежных декантеров GEA. На этом этапе взвешенные частицы эффективно удаляются из сточных вод. 

• Второй этап — термическое разделение с помощью выпарного аппарата с падающей пленкой. На этом этапе растворенные в воде твердые вещества концентрируются для последующей утилизации, а чистый конденсат поступает на третий этапа. 

Этот этап особенно экологичен благодаря системе механической компрессии пара (MVR), которая обеспечивает работу выпарного аппарата без использования ископаемого топлива с максимальной энергетической эффективностью. Коэффициент производительности (COP) системы — этот показатель энергосберегающего потенциала установки термического разделения составляет более 25. Это как минимум в пять раз выше, чем при использовании других вариантов нагрева, таких как тепловые насосы или газовые бойлеры.

• Третий этап — это использование нашего парового реформера. На этом этапе система рециркуляции воды становится полностью циркулярной. Сточные воды поступают в контур, где они превращаются в технологический пар, поэтому отпадает необходимость в производстве пара каким-либо другим образом. Благодаря этому более 95% сточных вод могут быть повторно использованы в качестве пара, что сокращает потребность в пресной воде более чем на 95%.

Это был сложный, но плодотворный проект. «Я в восторге от того, как разумное сочетание различных технологий GEA позволяет нам предоставлять нашим клиентам идеально подходящее технологическое решение, — говорит Роланд Мозер, менеджер по продажам и процессам выпаривания и один из инженеров, стоявших за разработкой и адаптацией решения для Lignatherm. — Это ключевой пункт в снижении объема сточных вод и потребления воды при производстве [древесноволокнистых плит средней плотности] и пример энергоэффективности».

Решения GEA для замыкания контура водоочистки

Опыт в сочетании с инновациями Победа в борьбе за устойчивое развитие.

Более чем 100-летний опыт компании GEA в разработке установок термического разделения и в сфере химической промышленности, включая очистку сточных вод при производстве древесноволокнистых плит, в сочетании с увлеченными и квалифицированными инженерами, способными адаптировать процесс к точным потребностям Lignatherm, стали «ключевыми элементами в достижении выдающихся результатов, — говорит Рафаэль Пина, руководитель проектов по системам выпаривания. — Благодаря этой синергии проект Lignatherm не только превзошел свои первоначальные цели, но и привел к усовершенствованию нашей технологии, установив новый передовой стандарт». Успех проекта не только оказывает влияние на отрасль, но и по-новому определяет возможности защиты водных ресурсов и общего устойчивого развития.

Такие важные вехи всегда устанавливаются благодаря эффективной командной работе и коммуникационному взаимодействию — это ценности, которые разделяют и GEA, и Lignatherm, поскольку «постоянный диалог был основополагающим фактором в корректировке процессов и технологий, что гарантировало идеальное соответствие каждого решения ожиданиям Lignatherm», — добавляет Пина. 

Остервальдер отметил, что специалисты компании Lignatherm с самого начала и в каждом аспекте проекта открыто и напрямую общались с «экспертами GEA и участвовали вместе с ними в разработке идеального решения для проекта». Это успешное сотрудничество и обмен опытом стали ключевыми факторами экологичного возрождения производства древесноволокнистых плит в Швейцарии при сохранении первозданного состояния озера Люцерн.