Технология и товароведение продуктов малоотходной переработки хвойной древесной зелени
Шрифт:
листовых древесных материалов – 2,9 %; бумаги и картона – 2,2%. Доля России в мировом экспорте круглых лесоматериалов составляет 17,9 %;
пиломатериалов – 11,6 %, листовых древесных материалов – 2,5 %; бумаги и картона – 2,5 % [118]. Прогноз динамики производства и потребления основных видов продукции до 2030 г. представлен в табл. 2.4.
Прежде всего следует отметить, что Россия, имея первое место в мире по площади лесов и второе – по запасам древесины, характеризуется существенным снижением ее доли в мировом производстве лесной продукции, вырабатываемой посредством глубокой переработки лесного сырья. Низкая доля продукции лесопромышленного комплекса России в мировом объеме производства обусловлена целым рядом причин, в том числе использованием устаревших технологий лесопереработки с высокой долей отходов
Основной вектор лесопромышленного производства настоящего времени направлен на глубокую переработку древесной биомассы с использованием ее главных компонентов [303]. Он включает совершенствование традиционных и создание новых технологий переработки некондиционной и другой малоценной древесины, древесных и лесосечных отходов. Исторически сложившаяся роль России как поставщика сырья, а также насыщенность рынка в развитых странах могут затруднить выход российских производителей на мировой рынок продукции глубокой степени переработки. Ситуацию усугубляет неструктурированный экспорт необработанной древесины из России, что фактически субсидирует развитие обрабатывающих производств в Китае, Финляндии и Корее. Перспективы развития лесопромышленного комплекса связаны с ожидаемым ростом внутреннего спроса на лесобумажную продукцию, а также [118] :
c обеспечением комплексной переработки всего заготавливаемого сырья, увеличением глубины его переработки, удовлетворительным достижением рационального использования природных ресурсов;
c освоением производства новых видов продукции, в том числе экспортоориентированной;
оптимизацией территориального размещения предприятий лесопромышленного комплекса;
созданием соответствующей транспортной и социальной инфраструктуры;
развитием внутреннего рынка продукции механической обработки древесины, прежде всего деревянного домостроения в экономичном и бизнес-сегментах;
импортозамещением целлюлозно-бумажной продукции;
расширением присутствия продукции российского лесопромышленного комплекса на мировом рынке.
Таблица 2.4
Прогноз динамики производства и потребления основных видов продукции лесного комплекса [21]
Без преувеличения огромное значение имеют фундаментальные и прикладные исследования в области химии и технологии природных соединений, которые представляют собой научную основу комплексной переработки возобновляемого растительного сырья. Они могут стать неисчерпаемым источником производства биологически активных препаратов. В решении актуальной задачи рационального и экономного использования лесных ресурсов можно выделить несколько направлений: вовлечение в хозяйственный оборот древесных отходов; разработка новых технологий переработки отходов лесозаготовительных предприятий; развитие перерабатывающих производств в районах основных лесозаготовок; организация производства сопутствующей продукции; повышение технико-экономической эффективности основных производств и решение экологических проблем. Продукция лесохимической промышленности востребована в различных сферах народного хозяйства. Для глубокой переработки древесины необходима база в виде инновационных научных разработок. Основное направление развития отрасли в мире – «зеленая» и «белая» лесохимия – это экологически чистые продукты, получаемые на основе экстрактивных веществ. Компоненты экстрактивных веществ древесной зелени хвойных пород обладают высокой физиологической активностью и могут быть использованы в различных областях [278].
2.3. Сырье для выработки эфирного масла. Его структура и использование
Эфирное масло находится во всех органах хвойных древесных пород, но экономически обоснованным является его выработка из древесной зелени и коры пихты сибирской. Последнему способствует его скопление на промышленных площадках деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных комбинатов.
Лесосечные отходы состоят из мелких неутилизируемых (опилки, кора, шишки и пр.) и крупных остатков. Последние по структуре и способам переработки представляют собой три основные группы:
сучья, вершинки, древесная зелень;
околоземные ресурсы: откомлевки, пни, корни;
маломерную древесину: тонкомерную древесину, отмершие сучья, опад.
К ним условно можно отнести и оставленные на лесосеке в некоторых случаях пихтовые и еловые древостои.
Объем элементов лесосечных остатков достаточно большой. По этой причине их образование несет как финансовую (уборка территории), так и экологическую (пожары, размножение насекомых-вредителей и пр.) нагрузку. Среднее соотношение этих и других элементов к стволу (нередко единственный товарный продукт) и ко всей биомассе дерева сосны обыкновенной приведено в табл. 2.5 [147].
Таблица 2.5
Отношение основных компонентов лесосечных отходов, %
В табл. 2.5 приведены средние показатели, которые отличаются для разных природно-климатических зон. В Северном регионе на крону (по отношению к стволовой части), где протекают фотосинтетические превращения и образуется большое число ценных компонентов, приходится 16,6 %, в Восточно-Сибирском – 13,3 %. Для темнохвойных пород (пихта, ель) ее вклад возрастает до 15–18 % [198]. Эти данные свидетельствуют об огромном ресурсном потенциале древесной зелени.
Важным элементом рационального проведения рубок главного пользования, тонкомерной древесины, ухода и санитарных рубок может стать внедрение передвижных установок переработки крон деревьев [159]. Применение данных линий дает возможность приблизить их утилизацию к сырьевой базе. Их сырьем может служить древесная зелень и кора всех хвойных деревьев с получением большого ассортимента продукции. Предполагается, что внедрение таких линий позволит проводить наряду с паровой и экстракционную переработку сырья.
Предлагаемая линия представляет собой комплект блоков полной готовности. Блочное исполнение дает возможность проводить сборку оборудования в нужной технологической последовательности. При этом оборудование монтируется на санях, что обеспечивает его транспортирование по лесосеке. Предполагается, что применение передвижных линий окажется весьма эффективным при очистке лесосек и лесосводки зон лож водохранилищ.
Приходится констатировать, что пока значительная часть кроны не находит широкого потребления. Сучья, ветви, как и откомлевки, в лучшем случае будут использоваться в качестве топлива, хотя приводятся сведения и о их переработке в технологическую щепу. Полезнее других элементов кроны, хотя и недостаточно эффективно, утилизируется древесная зелень – охвоенные побеги с диаметром в отрубе до 10 мм. Даже в конце 1980-х г. при максимальном развитии лесохимической отрасли в стране из 12 млн т ее экономически доступных ресурсов потреблялось всего около 80 тыс. т. Из них менее 10 тыс. т перерабатывалось на лечебные экстракты и другие биологически активные препараты и 60 тыс. т – для получения эфирного масла [158]. На Урале и в Сибири для получения эфирного масла служит, как правило, древесная зелень пихты сибирской. Лишь незначительное его количество вырабатывается из коры и окорки пихты. Остальное используется как подкормка для сельскохозяйственных животных и птицы, а также в качестве укрывного материала и разрыхлителя почвы, добавки к силосам и компостам [69, 204, 265, 270 и др.].
Высокое содержание в древесной зелени эфирного масла и смолистых веществ затрудняет ее более эффективное потребление в животноводстве, поскольку они убивают микрофлору пищевого тракта [117]. Вместе с тем их малая добавка, возбуждающая аппетит, плодотворно сказывается на организме животных. По этой причине паровая обработка древесной зелени, снижая содержание эфирного масла, делает ее благоприятной для скармливания. Отработанный твердый остаток считается также лучшим сырьем для компостирования [145].