Лесопромышленность в Российской Федерации

Следует заметить, что даже небольшое производство, оснащённое системой внутрицеховой аспирации и брикетером, сможет легко покрыть свои потребности в тепле для обогрева производственных помещений и сушильных камер. При этом упадут эксплуатационные расходы, а значит, вырастет прибыль.

6.3. Создание композитных материалов на основе поливинилхлоридного пластика и древесных опилок

Это интереснейшая технология производства продукции пользующейся высоким спросом. ПВХ - материал доступный и широко распространённый. Методами экструзии, литья и горячего прессования из него изготавливают массу полезных вещей: трубы, пакеты, бутылки и прочую пищевую и непищевую тару. А что если смешать его с измельченными опилками, т.е. "древесной мукой"?

Из такого композитного материала получать широкий спектр профилированных погонажных изделий. Это могут быть: плинтус, вагонка, оконные и дверные рамы, рамы для картин, кромкооблицовочные материалы, элементы мебели, стеновые и декоративные панели, складные двери и прочие изделия как декоративного, так и промышленного назначения. Изделия можно подвергать механической обработке (пилить, строгать, забивать в них гвозди и т.п.), при этом они не боятся влаги и огня, гниения и насекомых. Они имеют лёгкий вес, высокую прочность, стабильность размеров. Главное, они не требуют дальнейшей отделки, так как поразительно похожи на изделия из дерева по внешнему виду, на ощупь и на запах. Эти изделия могут быть изготовлены по спецификациям заказчика (конструкция, форма, цвет). Также немаловажно то, что они (в отличие от ДСП, например) являются практически чистыми с экологической точки зрения, а также могут быть подвергнуты вторичной переработке.

Процесс их изготовления состоит из четырёх этапов:

        создание равномерной смеси пластика и дерева (древесноволокнистых материалов может быть задействовано более 40%);

        создание композитного компаунда путём нагрева;

        получение профилированного продукта методом экструзии (продавливанием горячей смеси через профилированные отверстия с последующим охлаждением и затвердеванием);

        нарезка готового профиля на требуемый размер.

Необходимое оборудование, в зависимости от типоразмера, может перерабатывать от 20 до 100 килограммов смеси в час, занимать 20 - 40 квадратных метров площади при весе от 3800 до 4500 килограмм, и потреблять от 25 до 70 киловатт/час электроэнергии.

Выбор конкретного вида оборудования зависит от многих факторов: стратегии развития компании, системы финансирования проекта, объемов древесных отходов и др. Специалисты компании GLOBAL EDGE готовы проконсультировать, какое оборудование лучше выбрать в каждой конкретной ситуации. Компания осуществляет поставки и полное техническое сопровождение оборудования, включая шефмонтаж, пуско-наладку, обучение, гарантийное и послегарантийное обслуживание, снабжение запчастями и расходуемыми материалами.

6.4. О переработке древесных отходов в Северо – западном регионе.

На территории Северо-Западного Федерального Округа сосредоточено более половины лесных ресурсов европейской части России и расположено более 30% эксплуатируемых лесных ресурсов страны. По объему производства продукции из леса регион занимает ведущее место в России. Он является главным экспортером лесопродукции. Здесь действуют такие крупные предприятия, как Сыктывкарский лесопромышленный комплекс (ЛПК), Котласский, Архангельский, Соломбальский, Кондопожский, Сегежский, Светогорский, Питкярантский, Сясьский ЦБК, предприятия по производству пиломатериалов, фанеры, древесно-стружечных и древесно- волокнистых плит.

Состояние лесосырьевой базы, объемы лесозаготовок и уровень развития производств по заготовке и переработке древесины в регионе неодинаковы. Различны по содержанию и путям решения и экономические проблемы. По совокупности этих признаков в составе лесного комплекса Северо-Запада выделяются три крупных подкомплекса: Двино-Печорский (Архангельская и Вологодская области, Республика Коми), Карело-Кольский (Республика Карелия и Мурманская область) и Балтийско-Ладожский (Калининградская, Ленинградская, Новгородская и Псковская области).

Первый из них — Двино-Печорский регион в лесопромышленном отношении характеризуется наличием четко выраженных экстенсивных признаков: многие годы здесь темпы роста объемов вывоза древесины значительно опережали рост объемов выпуска товарной продукции из нее. В основных лесозаготовительных районах объем вырубки древесины превышал расчетную лесосеку (разрешенный объем заготовки, определенный в соответствии с научно обоснованными правилами лесопользования) по хвойным древостоям при практически повсеместном недоиспользовании расчетной лесосеки по лиственным породам. Из-за неравномерного размещения лесозаготовительных и деревообрабатывающих мощностей и недостаточного развития лесовозного транспорта образуется большое количество древесных отходов. По тем же причинам половина заготовленной древесины реализуется в необработанном виде, а значительная часть лиственной древесины остается без применения.

В Республике Коми экономически доступны лишь около половины лесных запасов. Наиболее интенсивно заготовка леса осуществляется в южных и западных районах Республики, в то время как в восточной ее части еще сохраняются практически не тронутые хозяйственной деятельностью человека лесные массивы, освоение которых требует значительных инвестиций.

Карело-Кольский подкомплекс также характеризуется перерубом расчетной лесосеки в части хвойных пород древесины при недоосвоении лиственных. Значительное количество леса вывозится за пределы региона, в том числе экспортируется в Финляндию. Заготовка леса в регионе значительно опережает лесовосстановительные работы.

Балтийско-Ладожский подкомплекс в лесохозяйственном смысле не представляет собой единого целого, но имеет ряд общих проблем, связанных с использованием и охраной леса. Соотношение между лиственными (береза, осина) и хвойными (ель, сосна) породами в подкомплексе неодинакова, но в среднем свидетельствует о неплохом качестве лесного фонда. На Карельском перешейке и в восточной части Ленинградской области существенно преобладают хвойные породы, но в целом существует тенденция роста доли запаса мягколиственной древесины.

Ленинградская область характеризуется значительным лесным хозяйством, площадь которого составляет 5.798 млн. га, объем годовой расчетной лесосеки — 12.3 млн. м3.

Леса Ленинградской области имеют состав, свидетельствующий о достаточно высоком качестве лесного фонда: сосна — 36%; ель — 33.5%; береза — 22.1%; осина — 8.4%.

С 2000 г. расчетная лесосека в среднем по Северо-Западу используется примерно на 43%, в том числе: Новгородская область — 40%; Мурманская область — 20%; Псковская область — 37%; Вологодская область — 43%; Архангельская область — 50%; Республика Коми — 27%; Республика Карелия — 68%; Калининградская область — 54%; Ленинградская область — 50%.

В целом по Северо-западу использование лесных ресурсов может быть увеличено вдвое, а уровень их переработки — многократно.

В то же время в структуре лесов, наряду с хвойными породами и березой, пользующимися устойчивым спросом в сферах традиционного применения деловой древесины, много низкокачественных и практически не находящих сбыта осины и ольхи.

При существующей практике сплошных рубок затраты на заготовку низкокачественных пород древесины не только не окупаются, но и увеличивают себестоимость заготовки ценных пород. Поскольку правилами лесопользования запрещается оставлять вырубленный лес на делянке, у заготовителей возникают дополнительные проблемы и затраты, связанные с очисткой делянок. Нередки случаи, когда низкокачественная древесина так и остается гнить в лесу. Сотни тысяч кубических метров низкокачественной древесины засоряют делянки или сжигаются, значительно увеличивая опасность лесных пожаров.

Однако в последние годы стала очевидной необходимость углубления переработки заготавливаемой древесины, максимально возможного использования низкокачественной древесины и разнообразных древесных отходов.

Низкая степень освоения лесного фонда и, как следствие, преобладание девственных лесов являются причиной заболачивания почв и ухудшения качества леса, в частности, образования прикорневой губки. Пораженная губкой древесина может быть использована только на дрова. Вследствие этого около 3-4% объема годовой заготовки (в натуральном выражении это составляет только по Ленинградской области около 240 тыс. м3 ежегодно) приходится на дровяную древесину, которая пользуется крайне ограниченным спросом.

Вместе с тем, эта древесина имеет значительную калорийность (удельную теплоту сгорания). Если технически грамотно переработать ее в щепу, то ее энергетическая ценность составит около 2.9 млн. Гкал (12.15 млн. ГДж), что достаточно для работы более 500 котлов тепловой мощностью по 1.2 МВт (котельная, оснащенная одним таким котлом, способна обогревать 100-120-квартирный дом). Отходы лесоперерабатывающих предприятий (кора, опилки и др.), объемы которых также достигают в Ленинградской области 250-300 тыс. м3 ежегодно, переработанные должным образом, могут обеспечить топливом еще около 120 котлов. Этот расчет базируется на фактическом объеме лесозаготовок. При полном освоении расчетной лесосеки приведенные показатели, по крайней мере, удвоятся.

Такой объем древесных отходов (опилки, кора, шлифовальная пыль, пораженная гнилью и другими пороками древесина и т.д.), образующихся на деревообрабатывающих и лесозаготовительных предприятиях, не может быть использован в производстве или из-за своих свойств, или из-за чрезмерной дороговизны транспортирования к месту переработки.

В таких случаях может оказаться целесообразным сжигание отходов в топках сушилок, паровых и водогрейных котлов, что обеспечит существенную экономию энергоносителей (сжигание 5 т древесных отходов позволяет сберечь 1 т мазута или 1000 м3 газа). Однако паровые и водогрейные котлы, оборудованные топками для сжигания высоковлажных древесных отходов, в настоящее время в России не выпускаются. Ранее установленные котлы укомплектованы топочными устройствами (топка ЦКТИ-Померанцева, топка с наклонной колосниковой решеткой), которые не обеспечивают достаточно эффективного использования отходов, так как в их конструкциях не учтены особенности древесных отходов как котельного топлива. Поэтому влажные древесные отходы (относительной влажностью 55%), в том числе мелкие, для полного сжигания должны быть подсушены перед сжиганием. По этой причине, а также из-за разнородности фракционного состава применение камерного или вихревого сжигания затруднительно.

Известен способ термической переработки биомассы в газогенераторе с получением газообразного топлива, практически свободного от активных примесей (смол и кислот). Оно может использоваться без сложной дополнительной очистки в топках паровых и водогрейных котлов, в различных технологических установках для нагрева и сушки, в стационарных двигателях внутреннего сгорания с получением электроэнергии, в коммунально-бытовом хозяйстве для нагрева воды и обогрева помещений. Исходным сырьем для газогенератора могут быть любые углеродсодержащие отходы: древесина, щепа, кора, сельскохозяйственные отходы, коммунальные и бытовые отходы. Получаемый газ имеет высокую калорийность (8.5 м3 генераторного газа эквивалентно 1 кг мазута). По сравнению с прямым сжиганием твердого топлива использование генераторного газа является в экологическом отношении значительно более чистым процессом. Однако сложность заключается в том, что для широкого внедрения такого эффективного метода утилизации необходимо решение целого ряда проблем: создание модульных мобильных газогенераторных установок малой производительности (так как транспортирование древесных отходов с лесосек, отдельно стоящих складов и скоплений биомассы затруднительно и требует специальной подготовки по величине куска и влажности), транспортирование полученного при переработке модульными установками газа или электроэнергии.

Наряду с прямым сжиганием и газификацией биомассы может быть использован пиролиз, который представляет собой процесс термического разложения органических соединений без доступа кислорода при относительно низких температурах (500-800°С) по сравнению с процессами газификации (800-1300°С) и горения (900-2000°С). Пиролиз является эффективным методом термохимической переработки биомассы промышленных и бытовых отходов и одновременно одной из наименее развитых технологий ее энергетического использования. Первичными продуктами пиролиза могут быть жидкость, твердое углистое вещество и газы в зависимости от вида и параметров процесса, вторичными — энергия, топливо и химические продукты.

Недостаток метода заключается в необходимости стационарного базирования установки, специальной подготовки пиротоплива и трудностях транспортирования получаемых пиропродуктов. В то же время пиролиз может быть использован как конечный этап переработки древесных и растительных отходов, подготовленных методом окускования или измельчения.

В настоящее время представляются перспективными развивающиеся биотехнологии, в основе которых лежит использование микроорганизмов, культур клеток, грибов и других продуцентов биологически активных соединений и технически важных веществ. При этом решаются не только проблемы производства ценных биопрепаратов и технических средств, но и экологические проблемы, в том числе утилизация отходов различных производств, связанных с переработкой биологического сырья или с использованием химических веществ в технологических процессах. Особый интерес представляет биоконверсия непищевого целлюлозного сырья, которая предусматривает микробиологическую и ферментативную переработку его в ценные биопрепараты и технически важные продукты и развивается в настоящее время в двух основных направлениях: твердофазная ферментация сырья (ТФФ) и ферментативный гидролиз целлюлозы (ФГЦ).

ТФФ включает выращивание дереворазрушающих грибков на целлюлозных отходах (опилки, стружки, кора), в результате чего получаются кормовые добавки для животноводства, обогащенные грибным белком, витаминами, жирами и легкоусваиваемыми углеводами (в первую очередь, глюкозой) — продуктами деструкции целлюлозы и сопутствующих полисахаридов.

ФГЦ достигается культивированием на отходах целлюлозно-бумажного производства микроорганизмов — продуцентов ферментов-целлюлаз с целью получения глюкозы — ценного продукта, потребность в котором до сих пор не удовлетворена в нашей стране.

Результаты, полученные при изучении биоконверсии целлюлозного сырья, открывают перспективу для создания малоотходных и экологически выгодных производств биопрепаратов и кормовых добавок на основе продуктов переработки древесины. По мнению специалистов института физиологии и биологии Коми Научного Центра УрО РАН, небольшие предприятия такого типа могут быть созданы в районах Северо-Западного региона, связанных с переработкой древесины и сталкивающихся с необходимостью утилизации отходов.