Бегунков О.И., Выводцев Н.В., Гурьев В.В. и др. Использование низкотоварной древесины и отходов лесопромышленного производства

Подождите немного. Документ загружается.

загрузки приемников предусмотрены оборудованные подъездные пути. Агре-

гаты подготовительного цикла А расположены на разных уровнях, продикто-

ванных тем, что загрузка приемника КЧ ведется с колес - с автосамосвалов или

тракторных тележек. Пастообразная КЧ под действием силы тяжести и с помо-

щью вальцов поступает в питатель КЧ. Для улавливания твердых предметов в

приемнике КЧ предусмотрена защитная сетка. Загрузка приемника НС компо-

стов также осуществляется с колес - автосамосвалов или тракторных тележек,

или, если подготовка НС осуществляется на месте, то с помощью бульдозера.

Дисперсный НС компостов с помощью ножей - размельчителей подвергается

дополнительному размельчению и подается на подвесной просеиватель НС.

Просеянный НС с помощью транспортера

подается синхронно с КЧ в аэратор

компостной массы.

Питатель КЧ, питатель-дозатор НС, аэратор компостной массы и транс-

портер работают синхронно, что позволяет получить хорошо гомогенизиро-

ванную и аэрированную компостную смесь, которая подается транспортером

на компостную площадку в ангар, где происходит биотермизация и стабилиза-

ция компоста.

Управление работой агрегатов подготовительного цикла

А ведется из ка-

бины управления.

Укладка буртов в ангаре проводится непрерывным способом с помощью

буртоукладчиков, которые используются также для выгрузки готового компо-

ста потребителю. Кондиционирование воздуха в ангаре проводится с помощью

вентиляционных установок.

Управление агрегатами ведется из кабины управления с помощью пуль-

та.

Проект "АЭРАКО" воплощает в жизнь 4 главных

принципа.

1. Применение по новому техническому назначению оборудования и

агрегатов, серийно выпускаемых отечественной машиностроительной про-

мышленностью.

2. Применение ангарного укрытия в качестве своеобразного ком-

постного биореактора.

3. Применение местных нестандартных источников сырья в качестве

НС компостов.

4. Создана адекватная индустриальная технология структуры орга-

низации компостного производства по вертикали и горизонтали.

Воплощение всех этих принципов в жизнь находится на разных стадиях

"продвинутости". Наиболее освоены технологические аспекты - проекты, наи

менее - организационно-технические.

Технологическая часть проекта "АЭРОКО" основана на серии изоб-

ретений авторов. Аэратор компостной массы представляет собой стационарный

агрегат, состоящий из кожуха и ротора.

Отечественная промышленность комплектует такие агрегаты элект-

родвигателями различной мощности. Так, на натурных испытаниях, проведен-

ных в 1989-1991 гг. на Сотниковской и Улан-Удэнской птицефабриках (Рес-

публика

Бурятия), применялся агрегат с двигателем мощностью 42 кВт. Он

обеспечивал получение хорошо гомогенизированной и аэрированной компост-

ной смеси из куриного помета с массовой долей влаги 65 – 80 % и древесных

опилок с массовой долей влаги 20 – 50 %.Производительность агрегата по ком-

постной смеси составляла свыше 20 т/час. За смену такой агрегат позволял по-

лучить свыше 100 тонн компостной

смеси.

Хорошая начальная аэрация компостной смеси обеспечивает быстрое и

равномерное саморазогревание компостной массы по всему профилю бурта.

Температура саморазогревания бурта А, полученного с применением

аэратора компостной массы, достигает по всему профилю биоцидных (свыше

С) значений за 1 – 4 суток при температуре окружающего воздуха в преде-

лах +2 – +6

С, тогда как у бурта Б, полученного без применения аэратора ком-

постной массы (смесь гомогенизировалась с помощью шнекового смесителя),

за период измерений и вплоть до 2 – 3 месяцев температура нигде не достигала

биоцидных значений.

Быстрая и равномерная биотермизация бурта А, по схеме последо-

вательно протекающих процессов вызывает быструю стабилизацию компоста.

Период биотермизации и стабилизации компоста А под ангарным укры-

тием в холодные времена года, по технологии беспрерывной укладки буртов

может составлять всего 15 – 30 суток.

Производство кормовой осахаренной древесины (КОДВМ)

Дальний Восток относится к районам с ограниченными возможно-

стями для развития полевого кормопроизводства. Животные многих хо-

зяйств получают вместе с кормами недостаточное количество кормовых

единиц, их рационы не всегда сбалансированы по протеину, сахарам, вита-

минам, макро – и микроэлементам. Сложившийся тип кормления животных

с преобладанием силоса

и низким удельным весом в рационах корнепло-

дов приводит к значительному дефициту легкоперевариваемых углеводов.

Как следствие, снижение перевариваемости питательных веществ, ухудшение

использование протеина и, следовательно, значительный перерасход кормов

и снижение жирномолочности, уменьшение привесов молодняка при откор-

ме.

Устранение этих недостатков возможно за счет производства кормо-

вой осахаренной древесноволокнистой массы (КОДВМ). КОДВМ

– новый

вид питательных кормовых добавок, позволяющих устранить дефицит саха-

ров в рационах кормления сельскохозяйственных животных, сбалансиро-

вать рацион по легкоперевариваемым углеводам, клетчатке и повысить за счет

этого продуктивность сельскохозяйственных животных.

Для получения КОДВМ используются отходы древесины, измельченные

в щепу, а также технологическая щепа, идущая на производство древесно-

волокнистых плит. Исследования,

проведенные в ХГТУ, показали принципи-

альную возможность использования для производства КОДВМ дальневосточ-

ных пород древесины: осины, березы белой и березы желтой. Присутствие ко-

ры и хвойной зелени в сырье не вызывает существенного уменьшения сахаров

в корме. Как показали работы ДальНИИЛП совместно с ХГТУ по отработ-

ке технологии получения КОДВМ из дальневосточных пород, наибольшую

питательную ценность представляет осина.

КОДВМ вырабатывается в виде влажной

рассыпчатой массы и является

по существу кормовым полуфабрикатом. Требования к КОДВМ регламентиру-

ются ТУ 46 РСФСР 258-82.Требования ТУ по органо-лептическим и физико-

химическим показателям представлены в табл. 19.

Требования к качеству КОДВМ

Таблица 19

Наименование показателей Нормы

Внешний вид, цвет Однородная размягченная светло-

бурая масса волокнистой структу-

ры

Запах Приятный карамельный

Содержание сухих веществ, % не менее 40

Содержание сахаров по Бертрану, % (а.с.в.) не менее 6

РН не менее 4,0

Опытные партии КОДВМ, полученные на Тунгусском ДОКе, имели

содержание сахаров: 12 % из щепы древесины осины и 9 % из древесины

березы, что значительно выше нормативного показателя сахаров.

Технология производства КОДВМ.

КОДВМ получается по технологии

НИИЛкормресурслес (авт. свид. № 814318) механотермической деструкцией

в процессе дефибрирования древесной массы на установках горячего раз-

мола. Процесс включает 2 стадии: подготовка щепы и ее термообработка и раз-

мол. В 1 стадию включается промывка щепы механически очищенной водой от

механических примесей и различного рода включений, обработка промытой

щепы раствором серной

кислоты. После промывки обезвоженная щепа скреб-

ковым транспортером подается в шнек-смеситель, где обрабатывается 3 – 4 %-

ным раствором серной кислоты. Смоченная кислотой щепа поступает в бункер,

где пропитывается в течение 4 – 6 часов. Пропитанная щепа направляется в

пропарочную камеру, где производится пропарка насыщенным паром при тем-

пературе 170 – 190

С в течение 1,5 – 3 минут и далее на горячий размол. При

термообработке происходит частичный гидролиз и ослабление структуры дре-

весины, снижается упругость волокон. При размоле происходит набухание,

расщепление и раздавливание пучков волокон. Одновременно в период размола

протекают химические реакции, связанные с разрывом лигноуглеводных свя-

зей, частичным гидролизом полисахаридов и гемицеллюлоз с образованием

моно- и олигосахаридов. Частично разрушается целлюлоза. Из дефибратора

(размол) масса поступает в циклон-накопитель. Перед этим через кольцевую

врезку в массу подается аммиачная вода 5 – 7 % -ной концентрации для ней-

трализации готового продукта до рН 4,0 –4,5. Из накопителя через разгрузоч-

ный шнек готовый продукт загружается в автомашины.

Производить КОДВМ можно на установках горячего

размола (УГР),

после их незначительной модернизации, имеющихся в цехах по производ-

ству ДВП (древесноволокнистых плит), которые в настоящее время по ря-

ду причин имеют низкую загрузку. УГР производились АО «Петрозаводск-

буммаш». В настоящее время из-за отсутствия спроса в номенклатуре продук-

ции не числятся. Возможно использование зарубежных дефибраторных устано-

вок (

фирмы «Sunds Defibrator», «Andritz Sprout-Bauer», «FMW»), в том числе

Second Hend.

Имеется опыт производства КОДВМ на Котласском ЦБК. Полупромыш-

ленные выработки проводились на Тунгусском Доке.

Процесс экологичен. Вовлечение в переработку отходов лесозаготовок и

низкотоварной древесины, а также древесины лиственных пород, в том числе

недостаточно используемой березы желтой, позволяет повысить комплекс-

ность использования древесного сырья. Производство КОДВМ не

имеет вто-

ричных отходов. Состав сточных вод:

- взвешенные вещества – не более 100 мг/л;

- окисляемость – не более 2000 мг/л;

- рН - 5,0 – 7,0.

Количество образующихся при пропарке летучих соединений незначи-

тельно.

Питательная ценность КОДВМ при 7 % сахаров составляет 0,3 кормовых

единицы, а при 12 – 15 % – 0,4 к.ед.

ТУ 46 РСФСР 258-82 рекомендуют использовать КОДВМ в рационе

крупного рогатого скота (в том числе молодняка) и овец в виде добавок к кор-

мовой смеси в количестве 15 – 20 % (до 30 – 40 %). НИЛкорморесурслес разра-

ботаны «Методические указания по скармливанию крупному рогатому скоту

кормовой осахаренной древесно-волокнистой массы (КОДВМ)».

КОДВМ целесообразно скармливать в составе кормосмесей как влажных,

так и гранулированных. Наиболее эффективно использование КОДВМ в рацио-

не животных в летний период при недостатке в рационе объемистых традици-

онных кормов. КОДВМ хорошо поедается скотом при скармливании ее

с кор-

мовым гидролизным сахаром из торфа, с концентрированными кормами, в со-

ставе различных кормосмесей и гранулированных кормов.

Средний питательный состав КОДВМ приведен в табл. 20.

Питательный состав КОДВМ, изготовленной из лиственной древесины

Таблица 20

Химический состав, г/кг Коэффициент перевариваемости Корм.

ед.

Сухое веще-

ство, %

Про

теин

Жир Клет-

чатка

БЭВ Про-

теин

Жир Клетчатка БЭВ

45,3 15,4 9,7 153,0 256,7 30,0 50,0 30,0 60 0,22

Зоотехнологические исследования проведены в хозяйствах Ленинград-

ской, Новгородской и Кировской областей и Хабаровском крае.

По результатам опытного скармливания КОДВМ молодняку крупно-

го рогатого скота в совхозе «Дружба» Хабаровского края под наблюде-

нием специалистов ДальНИИСХ была дана положительная зоотехническая

оценка КОДВМ:

- добавка КОДВМ не оказывала отрицательного влияния на физиоло-

гическое состояние животных;

- увеличился среднесуточный привес и снизились затраты традицион-

ных кормов (силоса с низким удельным весом корнеплодов) на килограмм

прироста.

Недостаток протеина в КОДВМ может быть компенсирован добавками

мочевины. Гранулированная кормовая смесь на основе КОДВМ, включающая

94,2 % КОДВМ, 1,8 % мочевины и 4,0 %

углеводноминеральной добавки имеет

энергетическую питательность 0,55 к. ед.

Введение в суточный рацион крупного рогатого скота 2 кг КОДВМ на-

туральной влажности позволяет заменить 1,5 кг кукурузного силоса и 0,4 кг

сена. При численности поголовья крупного рогатого скота в хозяйствах, тяго-

теющих к г. Хабаровску, 14000 голов потребность в КОДВМ составит

28 т/сутки (7 т/сут. по

абсолютно сухому веществу) или 10 220 и 2 555 т/год

соответственно.

Гарантийный срок хранения – 10 дней со дня выработки. При отрица-

тельных температурах КОДВМ хранится долго. При положительных темпера-

турах КОДВМ хорошо хранится в подсушенном виде (влажность 30-40%).

Технико-экономические показатели производства КОДВМ. Производи-

тельность установки 7 т/смену, 20 т/сутки. Стоимость комплекта оборудова-

ния 300 000- 500 000 рублей.

Потребность в сырье составляет 2,78 пл.м

/т

(древесное сырье - осина, плотность 380 кг/м

, выход 95 %). Расходы серной

кислоты и аммиачной воды – 0,01 и 0,007 т/т соответственно. Расход воды – 0,0

012 тыс. м

/т, тепла – 0,2 Гкал/т, энергии – 1,6 тыс. кВт-час/т. Полная себе-

стоимость составляет 3 355 р./т. Количество рабочих мест – 4 на 1 установку.

Удельный вес в себестоимости КОДВМ тепла и электроэнергии составля-

ет более 75 %. Крайне высокие тарифы на энергетические ресурсы в Хаба-

ровском крае ставят под вопрос реализацию энергоемких производств. С пус-

ком Бурейской ГЭС ситуация может измениться в лучшую сторону.

Для сравнения стоимость 1 т сена в крае составляет от 1 500 до 3 000 р.

Цена КОДВМ не установлена. При цене 3 500 р./т рентабельность соста-

вит 2,8 % (с учетом налога на прибыль и кормовой ценности

продукта).

Организация промышленного производства КОДВМ в Хабаровском

крае перспективна и позволяет:

- повысить продуктивность животноводства за счет ликвидации де-

фицита сахаров в рационе сельскохозяйственных животных;

- увеличить комплексность использования древесного сырья;

- организовать дополнительные рабочие места.

Производство биологически активных

веществ из древесной зелени

Существенной частью биомассы кроны дерева по величине и специ-

фической по структуре является древесная зелень (ДЗ). Как источник

разнообразных биологически активных веществ она может служить при со-

ответствующей технологии заготовки, ценным сырьем для получения раз-

личной продукции, товарная стоимость которой соизмерима со стоимостью

продукции из стволовой древесины.

В лесной промышленности ДВ региона в настоящее время признается

только ствол, а все остальное, в том числе и крона дерева, считается отхо-

дами. Эти отходы, загромождающие лесосеку, либо оставляют на месте за-

готовки, либо сжигают, при этом расходуются огромные средства на их

сбор и утилизацию, а главное

в огне гибнет настоящее богатство.

В клетках древесной зелени заключены многочисленные, необходимые

животным и человеку биологически активные вещества: витамины, хлоро-

филл, фитонцинды, микроэлементы и т.д., регулирующие жизнедеятельность

живого организма, защищающие его от патогенного микромира, а также

энергетические вещества: углеводы, белки, жиры. Многочисленными иссле-

дованиями и практической работой ряда предприятий доказано, что эти ве-

щества можно получать из ДЗ и использовать в качестве кормов, источни-

ка микроэлементов, витаминов, лекарственных и косметических препаратов.

Только выявленная потребность в этих продуктах удовлетворяется в на-

стоящее время на 10 – 15 %. По имеющимся прогнозам вовлечение в пере-

работку экономически доступных ресурсов

ДЗ позволит создать новую под

отрасль лесного и агропромышленного комплексов.

Сырьем для заготовки ДЗ служат свежесрубленные ветки и вершин-

ки, а также тонкомерные деревья при проведении рубок ухода. Средний

запас ДЗ хвойных пород на 1 га, покрытый лесом спелых насаждений, ра-

вен, по оценкам исследователей, 11 т.

Общая площадь спелых и

перестойных лесов ели и пихты Хабаров-

ского края, пригодных для эксплуатации, составляет 5 320 тыс. га, а объем

ДЗ этих насаждений соответственно равен 58 520 тыс. т., из них непосред-

ственно пихтовые насаждения занимают площадь 447,8 тыс. га, а запасы ее

ДЗ составляют 4 925,8 тыс. т.

Переработке ДЗ предшествуют ее заготовка, сбор и транспортировка,

которые составляют

значительную часть трудозатрат (60 – 70 %) при произ-

водстве продуктов из этого сырья.

В целях более полного использования ДЗ и повышения ее качества

это сырье целесообразно собирать непосредственно на лесосеках, т.к. при

трелевке и транспортировке древесных хлыстов теряется определенная

часть ДЗ и веток, кроме того, они загрязняются минеральными примесями.

Как показали наблюдения, затраты

на сбор и укладку веток комлями

в одну сторону в кучи рядом с волоком практически равны трудозатра-

там сбора и сжигания веток. В некоторых регионах страны практикуется

сбор ДЗ с растущих деревьев. Однако доля заготовленной таким образом

ДЗ невелика – этот способ сбора трудоемок, малопроизводителен и, естест-

венно, малоперспективен. Кроме того, полностью не выяснено влияние об-

резки побегов на рост и развитие деревьев.

Механизации сбора лесосечных отходов пока не уделено должного

внимания. Применяемые на лесозаготовках подборщики с рабочими орга-

нами вилочного или грабельного типа сгребают древесные отходы в валы

и кучи, загрязняя и смешивая их с почвой

, что приводит к невозможности

их дальнейшей переработки.

Основной технической проблемой при утилизации ДЗ является и от-

деление ее от ветвей и сучьев. В настоящее время применяют несколько

способов: механический, механопневматический и механогидравлический.

Наиболее широкое применение получили механический и механопневмати-

ческий способы ( отделители марок: ОЗП –1; ОДЗ – 3; ОДЗ – 12; ИПС – 1). В

то же

время при их применении возникают следующие трудности: не-

возможность обеспечения качественного разделения зеленой массы и дре-

весных сучьев, недостаточная производительность рабочих органов, ограни-

ченная необходимостью поштучной и ориентированной подачи ветвей на

загрузочные транспортеры отделителей зелени. Учитывая, что срок сохра-

нения «свежей» ДЗ хвойных пород не должен превышать трое суток, а в

летнее время ее лучше всего перерабатывать в день заготовки, в ДВ ре-

гионе, где объемы переработки ДЗ будут незначительными, сбор веток и

отделение зелени от них на первых порах рекомендуется проводить

вручную.

Рассмотрим некоторые технологии производства продукции из древесной

зелени.

Производство витаминной муки.

В последнее время особенно остро

стоит вопрос восполнения витаминов в современных комбикормах. Обес-

печить потребность в синтетических витаминах не представляется воз-

можным, а дальнейшее увеличение производства мяса и молочных про-

дуктов требует поиска витаминных ресурсов для организации полноценно-