1_2_3 (Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом), страница 11

Рис. 9. Принципиальная схема переработки экстрактивных веществ древесной зелени сосны обыкновенной

логия, позволяющая выделить концентраты соединений, обладающих наиболее ценными свойствами (рис. 9). В настоящее время эта технология проходит опытно—промышленные испытания.

Кроме горячей воды, бензина и трихлорэтилена, заложенных в качестве экстрагентов в существующие технологические схемы получения биологически активных веществ из древесной зелени, исследователями изучалось применение для этой цепи еще целого ряда органических и неорганических веществ. Установлено, что экстрагирующая способность дихлорметана, ацетона, изопропанола, трихлорэтилена, этил-ацетата и спиртобензольной смеси в 1,5-2,5 раза выше, чем у бензина. Однако из-за своей повышенной растворимости в воде и токсичности эти экстрагенты не нашли применения в существующих технологических схемах.

Показана возможность использования для экстракции древесной зелени жидкого диоксида углерода. В углекислотном экстракте установлено наличие эфирного масла (2% от экстракта), хлорофилла, каротиноидов, витаминов С, Р и Е, провитамина Д, а также воска, кислот, липидов и других веществ. Благодаря наличию этих компонентов экстракты обладают высоким биогенностимулирующим действием.

К недостаткам этого метода относятся значительные затраты на производство экстрагента при больших потерях его в процессе экстракции (20-50 % от емкости экстрактора), а также высокое давление в экстракторах и вследствие этого необходимость изготовления специального оборудования. Технология экстракции жидким диоксидом углерода эффективна только в случае непосредственного применения получаемого экстракта. Соединения, входящие в его состав, из-за низких температур проведения процесса практически не претерпевают никаких изменений. В случае же дальнейшей переработки экстракта с использованием процессор, связанных с жесткими температурными режимами, применение диоксида углерода в качестве экстрагента теряет смысл. Тем не менее экологическая нейтральность и пожаробезопасность процесса наряду с низкой температурой экстрагирования позволяют предположить широкое распространение технологических схем, основанных на использовании диоксида углерода в качестве экстрагента древесной зелени.

Проводилось изучение и процессов экстрагирования древесной зелени стандартной смесью хладонов 11 и 12(1:1) по МРТУ 6-02-395-66. Содержание летучих веществ в экстракте составило 27,9 % от экстракта. Применение смеси хладонов в качестве экстрагентов позволяет, по мнению авторов, получить экстракты, которые можно вводить в парфюмерную продукцию, выпускаемую в аэрозольной упаковке. Оцнако, опасность применения хладонов, связанная с разрушением ими озонового слоя земли, делает использование этих экстрагентов в промышленном масштабе маловероятным.

3.5. ЗНАЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЛЕСА

Основными лесозаготовительными районами Российской Федерации оста­ются Иркутская область, Красноярский и Хабаровский края, Тюменская и Архан­гельская области. Леса европейской части страны, наиболее доступные для эф­фективного использования и подвергавшиеся вследствие этого усиленной экс­плуатации, в настоящее время почти полностью вовлечены в хозяйственный обо­рот и в значительной мере истощены. Перемещение лесозаготовок в слабоосвоен­ные районы, удаленные от сложившихся центров промышленной переработки и потребления древесины, сопровождается постоянно увеличивающимися затра­тами на заготовку и вывоз древесины, требуют крупных капитальных вложений в развитие производственной и социальной инфраструктуры.

В 1994 г. выпуск лесобумажной продукции по сравнению с 1993 г. снизился по всем подотраслям комплекса: лесозаготовительной промышленность - на 32,2 %, лесопилки - на 31,4 %, в производстве древесно-волокнистых плит - на 32,4 %, целлюлозы - на 18,1 %, бумаги - на 23,2 % [Мазур,1996].

Наибольшее отставание допустили предприятия многолесных районов Си­бири и Дальнего Востока. Значительно снизили выпуск деловой древесины предприятия республик Хакассия и Бурятия, Иркутской, Читинской, Омской областей.

Одна из проблем, стоящих перед лесной промышленностью, - это сокращение потерь древесного сырья в процессе заготовки и переработки. Речь идет как о снижении объемов образуемых отходов, так и о ликвидации недорубов и потерь заготовленной древесины от несвоевременной вывозки, несовершенных методов транспортировки, накопления древесины у временных транспортных путей и т.д.

Основные направления ресурсосбережения в лесной промышленности - рациональное использование древесного сырья (что на стадии заготовки древесины выражается в максимально эффективном использовании лесосечного фонда, сокращении потерь древесины), а также расширение использования и переработки древесных отходов в качестве заменителя деловой древесины, позволяющие достичь ощутимого экологического эффекта, состоящего в сокращении вырубаемых лесных площадей, сохранении природной среды и т.д.

Промышленно-хозяйственная деятельность лесного комплекса тесно связана с проблемами развития природоохранных и социальных функций лесов. Ограничение на дальнейшее увеличение объемов заготавливаемого древесного сырья вместе с требованиями сохранения и улучшения состояния лесной среды как части биосферы, с необходимостью повышения эффективности и использования всей биомассы, получаемой на лесосеках, требуют переориентации всего комплекса на ресурсосберегающий путь развития.

Этот переход возможен только на основе использования новейших достижений науки и техники, внедрения безотходных технологий, расширения объемов использования вторичных ресурсов и отходов производства.

При недостатке древесного сырья медленно решается проблема комплексного использования древесины, дефицит современного оборудования и передовых технологий не позволяет расширить масштабы переработки лиственной древесины, древесных отходов, макулатуры для выработки эффективных заменителей деловой древесины. Наиболее крупные предприятия отрасли сосредоточены в Восточной Сибири, в Северном, Северо-Западном и Уральском регионах, а также в Калининградской области [Шеховцев, 1995].

Значительно сократилось в настоящее время производство важнейших видов продукции деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

Снижение спроса со стороны капитального строительства явилось одной из причин сокращения производства клееной фанеры, оконных и дверных блоков , цементно-стружечных плит. Снизилось производство деревянных домов заводского изготовления.

Предприятия комплекса являются значительным источником загрязнения атмосферного воздуха. Общеотраслевой выброс в атмосферу в 1994 г. составил 523,3 тыс. т и сократился по сравнению с 1993 г. на 18 %, это объясняется неполной (40-50 %) загрузкой производственных мощностей [Мазур, 1996].

Наиболее характерными загрязняющими веществами для данной отрасли являются твердые вещества (29,8 % суммарного выброса в атмосферу), оксид углерода (28,2 %), диоксид серы (26,7 %), оксиды азота (7,9 %), толуол (1 %), сероводород (0,9 %), ацетон (0,5 %), ксилол (0,45 %), бутил (0,4 %), этилацетат (0,4 %) метилмеркаптан (0,2 %), формальдегид (0,1 %) и др.

В качестве наиболее крупного загрязнителя атмосферы (по объему выброса) можно выделить Архангельский ЦБК (г. Новодвинск) с объемом выброса в 1994 г. 47,8 т, что составляет 7,5 % от общего выброса по отрасли.

В перечень городов с наибольшими выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух и сбросами в водные объекты в Российской Федерации, где производственная деятельность предприятий комплекса является определяющей, вошли г. Архангельск, Братск, Красноярск, Пермь, Усть-Улимск.

Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из самых водоемких отраслей народного хозяйства РФ, поэтому наиболее сильное воздействие предприятия деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности оказывают на состояние поверхностных вод.

Ежегодное потребление свежей воды в отрасли составляет около 2,1 - 2, млрд. м³, или около 4,5 - 4,7 % общего водопотребления в промышленности России. Относительно невысокая экономия свежей воды, которая составляет 69 %, что объясняется необходимостью использования свежей воды в ряде технологических процессов в качестве одного из компонентов сырья [Шеховцев, 1995].

На долю комплекса приходится свыше 20 % (2 млрд. м³) сброса загрязненных сточных вод промышленностью РФ. Для предприятий целлюлозно-бумажной промышленности проблема уничтожения количества и степени загрязнения сточных вод имеет первостепенное значение. Главный источник образования загрязненных сточных вод в отрасли - производство целлюлозы, базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелке полуфабриката с применением хлорпродуктов.

Загрязненные сточные воды предприятий отрасли характеризуются наличием в них таких вредных веществ, как сульфаты, хлориды, нефтепродукты, фенолы, формальдегиды, метанол, фурфурол, диметилсульфид, диметилдисульфид.

Основная причина негативного воздействия на окружающую среду предприятий данной отрасли - использование старых технологий и устаревшего оборудования. Этими факторами определяется значительная масса загрязняющих веществ, поступающих с основного производства на очистные сооружения и в природную среду. Большой объем сточных вод и высокая концентрация в них загрязнений вынуждают использовать громоздкие очистные сооружения, не решающие полностью своих задач. На очистных сооружениях образуется большое количество осадков, основная часть которых поступает в накопители, что приводит к их перегрузке и соответственно к воздействию на подземные воды.

Водные объекты в местах расположения предприятий отрасли подвергаются отрицательному воздействию. По-прежнему загрязнен участок Усть-Илимского водохранилища, на который оказывает неблагоприятное влияние р. Вихоревка, куда сбрасывается более половины сточных вод Братского ЛПК. Река здесь характеризуется как "чрезвычайно грязная", в воде содержание формальдегида достигало 6 ПДК, лигнина - 14,7 мг/ л, сероводорода - 280-510 ПДК. В бассейне р. Сухоны наиболее загрязнена р. Пельшма. Для реки характерен экстремально высокий уровень загрязненности воды в створе ниже сброса сточных вод ПО "Соколбумпром", где среднегодовые концентрации составляют: аммонийного азота - 32 ПДК, лигносульфонатов -173 мг/л [Шеховцев, 1995].

Высокое содержание органических веществ способствует острому дефициту растворенного в воде кислорода (до 0,59 мг/л) и образованию сероводорода (до 0,07 мг/л).

Значительный объем загрязненных сточных вод в поверхностные, водоемы сбрасывают:

- Братский ЛПК (Иркутская область);

- Котласский ЦБК (г. Коряжма Архангельской области);

- Архангельский ЦБК (г. Новодвинск);

• АО "Сыктывкарский ЛПК" (Республика Коми).

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность вносит вклад в загрязнение атмосферного воздуха России на уровне 3 % объема выбросов в России от промышленных стационарных источников. Наиболее существенная доля данной отрасли по выбросам твердых веществ (1/23 промышленного объема их выброса), оксида ванадия (V) и ртути (1/33 выброса веществ всей промышленностью России) [Мазур, 1996].

На долю деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной отрасли приходится около 5 % объема используемой свежей воды промышленностью РФ и почти 6 % сброса сточных вод в поверхностные водоемы.

По объему сброса загрязненных сточных вод вклад отрасли значителен и оценивается на уровне 1/5 общего объема сброса загрязненных сточных вод этой категории в целом по промышленности Российской Федерации.

Таким образом, лесной комплекс является существенным источником загрязнения водной, воздушной среды, деградации земель и лесных экосистем, в случае неразумного использования лесных ресурсов. Поэтому чрезвычайно важна охрана окружающей среды в данной области, и здесь приоритетным является создание новых и совершенствование существующих технологий лесозаготовок, деревообработки, использования отходов, недревесной продукции леса для обеспечения устойчивого развития всего промышленно-хозяйственного комплекса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Переработка леса – важнейшая составляющая современной промышленности, ибо древесина и сопутствующие ей продукты являются возобновимыми ресурсами. Если раньше, на рубеже XIX – XX вв использовалась, главным образом, древесная продукция от заготовок до применения древесины в строительстве, мебельном производстве, в ЦБП, то в конце XX столетия – комплексная переработка леса стала единственной альтернативой в эволюции разумного хозяйствования, где приоритетным является не только получение высококачественной и экологически безвредной продукции, но и обеспечение устойчивого развития общества. Последнее невозможно без защиты окружающей среды, совершенствования технологий, эффективной переработки отходов и более активное использование недревесной продукции леса.

В новых направления лесного комплекса мы показали возможные пути совершенствования переработки леса. Здесь основные акценты поставлены на разумном проведении лесозаготовок – без нанесения ущерба лесным экосистемам; комплексной переработке древесины до получения высококачественных пиломатериалов; использовании в ЦБП новых технологий без применения хлорной отбелки; переработки опилок и стружки для получения новых, экологически безпасных сортов ДСтП, а также применении новых методов переработки древесной зелени с получением уникальных препаратов, которые могут быть использованы в медицине, парфюмерии и в сельском хозяйстве.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВасильевС.Н., Рощин В.И., Выродов В.А. Состав экстрактивных веществ древесной зелени сосны обыкновенной: Обзор. Информ. – М.: ВНИПИЭИлеспром, 1991.- 72 с., табл.- (Лесохимия и подсочка; Вып.1).

“Древесные плиты: теория и практика”. Второй научно-практический семинар. Тезисы докладов. С.-Пб ГЛТА, 1999.