Рациональная переработка древесных отходов

Подведены итоги долгосрочных исследований российских учёных по комплексной переработке древесных отходов, которые позволят повысить рентабельность производства деревообрабатывающей промышленности. Основное внимание сконцентрировано на схемах паровой отгонки эфирного масла и утилизации отходов с получением разнообразной товарной продукции.

Состояние дел по переработке древесных отходов в России.

Из тех способов переработки отходов древесины, которые сейчас известны, в России используется только половина, а в Сибири - третья часть. На что приходятся основные потери в процессе переработки? На лесосечные отходы, отходы деревообработки, отходы лесопиления. Это говорит о плачевном состоянии отрасли. С каждым годом количество древесных отходов растёт. В частности, масса древесной зелени составляет 3 млрд. т., из которой 1,5-2 млн. т. могли бы использоваться. Существует несколько достаточно эффективных схем переработки древесного сырья. Но современными лесными хозяйствами они используются недостаточно. Почему?

Во-первых, это требует больших капиталовложений.

Во-вторых, квалифицированных кадров.

В-третьих, сложного оборудования.

Гораздо проще производить продукцию без крупных денежных вложений, используя достаточно простые средства. И это, несмотря на то, что современные технологии дают ощутимый экономический эффект.

Примером такого малозатратного и экономически неэффективного производства может служить отгонка эфирного пихтового масла. Эта технология заключается в том, что бы паром выделить летучие терпеноиды, конденсировать водомасляный поток и разделить его органическую и водную фазы. Но, к сожалению, единственным продуктом этого производства у нас пока остаётся пихтовое масло. Жидкие отходы сбрасываются в водоёмы, а твёрдые – складируются. Как результат: засорение природной среды, уничтожение флоры и фауны.

Пути рациональной переработки древесины в России.

В настоящее время в России, перерабатывая древесную зелень и кору пихты, производят только пихтовое и коровое масло. Хотя представляется очевидной экономическая выгода от производства эфирного масла из древесной зелени и коры кедра и сосны.

Было бы оправданным и многократное потребление флорентинной воды, что в 10-15 раз снижает использование свежей и сброс сточных вод, значительно уменьшает энергозатраты. Но в то же время увеличивается выход и качество эфирного масла.

Повысить рентабельность можно также, прибегнув к утилизации вторичных отходов. Что в данном направлении можно сделать? Например, изготавливать из кубового остатка хвойный экстракт и кормовую муку. По подсчётам учёных, только изготовление данных продуктов увеличивает стоимость продукции на выходе в 2 раза.

Экономически выгодным представляется продажа флорентинной воды, которая оказывает антимикробное действие, и что удивительно, противотуберкулёзное, и на человека, и на животных.

Кубовый остаток, который скапливается на дне перегонных аппаратов, тоже обладает полезными свойствами: при длительном кипячении в нём образуются биологически активные вещества – витамины, провитамины, каротины, хлорофиллы, органические кислоты и др. Этот остаток можно использовать в качестве хвойного экстракта для лечебных ванн или как кормовую добавку для животных. Опытным путём доказано, что добавка экстракта пихтовой зелени в корм сельскохозяйственной птицы в количестве 0,4 % увеличивает вес птицы на 10 %.

Если древесные твёрдые отходы подвергнуть гидротермообработке, то в них увеличивается содержание углеводов. И это приближает их состав к характеристикам люцернового сена. Мука из этих отходов может стать заменой грубых кормов для животных.

Можно также использовать твёрдые отходы в качестве топлива для котельных, субстрата для выращивания белковой массы. Они могут служить сырьём для активных углей.

Древесные отходы могут перерабатываться в компост, складироваться или сжигаться. Но сжигание не даёт достаточного количества качественного пара, складирование приведёт к дополнительным бесполезным затратам. Выращивание грибов требует и времени, и больших площадей, и определённой температуры и влажности.

Малозатратные способы переработки древесных отходов.

Малобюджетным будет использование древесных отходов для изготовления удобрений путём компостирования. Затраты в данном случае состоят в том, что бы заложить траншеи и оборудовать их.

Гидротермообработка сырья обеспечивает ускорение процесса образования субстрата для микроорганизмов. Процесс образования субстрата будет происходить быстрее, если из древесных отходов убрать смолы, дубильные вещества, воск. Такой компост способен значительно улучшить состояние достаточно минерализированных и тяжёлых суглинистых почв. Вследствие этих процессов существенно повышается количество азота в почве, улучшается её потенциал. Иногда древесные отходы вносят без предварительной обработки, но это вызывает азотное голодание растений, хотя и обогащает почву гумусом, улучшает её структуру.

Стоит заметить, что опилки, некоторые древесные материалы не самое ценное сырьё для компоста. Но в данном случае выбираем меньшее зло. Лучше эти отходы использовать для образования почв, чем они будут скапливаться и представлять пожарную опасность. А вот использование для компоста коры хвойных и лиственных деревьев будет гораздо эффективнее. Утилизация же древесной зелени после гидротермообработки ещё продуктивнее, т.к. способствует увеличению в почве минеральных веществ на 3-5 %, насыщает почву микро- и макроэлементами. Древесные отходы ведут себя как фильтры, т.к. адсорбируют из почвы опасные компоненты и одновременно насыщают её полезными веществами, такими как калий и магний. Чем дольше такие субстраты хранятся, тем лучше они воздействуют на почву. Постепенно эта органическая масса превращается в гумусовый ил, который по составу сродни плодороднейшим почвам.

И ещё один результат такого воздействия - снижение кислотности почвы. Такие почвы становятся более влажными и рыхлыми. Внесение коры, опилок делает почву комковатой, улучшает её структуру.

Но есть и обратная сторона этих процессов: ускоренная деструкция увеличивает потребность микроорганизмов в азоте. Чтобы ускорить процессы разложения древесных отходов, необходимо внесение разнообразных минеральных веществ, азота (в виде аммиачной воды и карбида). Конечно, такого же эффекта можно достичь и при использовании отходов животноводства. Важно также следить за влажностью компостируемой массы, насыщением её кислородом, т.к. без этого невозможна деятельность аэробных микроорганизмов.

Переработка древесных отходов важна также с экологической и социальной точки зрения. Загрязняя окружающую среду, предприятия платят штрафы. Складирование твёрдых отходов вынуждает прибегать к их транспортировке, а это – дополнительные расходы. Накапливающиеся твёрдые отходы создают опасную пожарную ситуацию. Использование всех составляющих переработки древесных отходов также даёт возможность создавать новые рабочие места, что очень важно.