Общий запас древесины в России достигает почти 82 млрд. м3. Это в 4 раза больше, чем в США, в 40 раз больше, чем в Швеции и в 16 раз больше, чем в Финляндии. Пропорционально потенциально значительно более высок объем древесных отходов в отечественной лесной промышленности. По оценкам экспертов только в энергетических целях в России технически возможно использовать до 800 млн. тонн древесной биомассы ежегодно [7].

Использование коры в составе отходов лесопиления не составляют проблемы, т. к. кора усредняется в составе заболонных отходов и имеет естественную влажность. Целесообразно также использование на целлюлозно-бумажных комбинатах высоковлажных отходов от окорки древесины для энергетических целей, так как количество отходов при окорке баланса достигает 15% от общего количества потребляемого баланса [1]. Применение высоковлажной коры экономически оправдано, если процесс будет организован по определенной схеме. В короотжимном прессе влажность коры можно довести от 80–85 до 40–48%; затем, подсушив кору до 35–40%-ной влажности, ее можно использовать как топливо. Для энергетического сжигания коры рекомендуют топку скоростного горения ЦКТИ системы Померанцева или установку по газификации коры, проект которой разработан для строительства в Ленинградском лесном порту. На этой установке, помимо энергии, получают также значительное количество сопутствующих технологических продуктов (генераторная смола, литейный крепитель, уксусно-кальциевый порошок) [7].

Проблема и пути комплексного использования древесных отходов в отечественной лесной промышленности

На первом этапе развития отечественной лесопильной промышленности ставился вопрос не об использовании отходов лесопиления, а об их уничтожении, так как эти отходы загромождали территорию вокруг лесозаводов и увеличивали опасность пожара.

К сожалению, примерно также обстоят дела с отходами в настоящее время. Огромное число мелких и средних лесоперерабатывающих производств, которые создаются и ликвидируются на российской территории в течение последних двадцати лет, окружены неиспользуемыми древесными отходами, объемы которых постоянно увеличиваются.

При этом необходимо признать, что за этот период практически утрачен широко накопленный передовой научно-технический и промышленный опыт комплексного использования древесины [4] и ее отходов в результате ликвидации большинства прикладных научно-исследовательских и конструкторский отраслевых институтов потери кадрового потенциала специалистов.

Увеличивающийся дефицит на лесобумажные товары во многих странах, в том числе в России, ставят перед лесной и деревообрабатывающей промышленностью задачу наиболее полного использования древесных отходов.

Экономическая выгода предлагает несколько направлений применения древесных отходов в настоящее время.

На крупных деревообрабатывающих предприятиях и целлюлозно-бумажных комбинатах отходы могут быть использованы полностью в инфраструктуре самих предприятий для получения дополнительной продукции (разные виды прессованных плитных материалов) и в качестве топлива.

Проблемным является использование отходов мелких и средних предприятий.

Целесообразность передачи отходов на большие предприятия для энергетического или технологического применения определяется соображениями логистики.

Использование отходов мелкого предприятия на месте, как правило, не экономично, поскольку объем отходов недостаточен для организации устойчивого рентабельного производства.

Одновременно возникает проблема энергетического обеспечения вновь создаваемого производства для переработки отходов.

Решение проблемы использования отходов малых и средних предприятий заключается в кооперации и создании совместных технологических и энергетических предприятий, приближенных к источникам образования отходов.

В этом случае комплексного подхода производство технологической продукции будет иметь надежное автономное энергетическое обеспечение.

В Свердловской области ежегодно прирастает 15 млн. куб. низкосортной лиственной древесины, являющейся дровяным топливом.

Если считать, что доступность этого сырья составляет 30% от этого объема, то общая мощность вновь созданных энергетических объектов составит 740 МВт.

Для Свердловской области, где сельские поселения расположены на лесных территориях, энергетический потенциал лесной промышленности, основанный на древесном топливе, целесообразно использовать преимущественно для развития сельского хозяйства области.

Значительная часть полученной энергии может быть направлена также на создание новых деревообрабатывающих производств, в том числе для получения новых видов технологической продукции из отходов лесопиления и деревообработки, которых накапливается ежегодно в области около 450 тыс. куб. м.

Изготовление композиционных материалов из мягких отходов переработки древесины

Объем опилок в лесопилении определяется шириной пропила и составляет, как правило, 11–12% объема распиливаемых бревен. Количество отходов деревообрабатывающих производств зависит от качества поставляемого сырья, типа и размера изготовляемой продукции, техновооруженности предприятия и его мощности и составляет 45–63% исходного сырья (пиломатериалов).

В России, по причине общего спада экономики, опилки и станочная стружка практически не использовались и в основном направлялись в отвалы. Только в последнее время, в связи с наметившимся ростом производства в деревообрабатывающей промышленности, многие лесопильные и деревообрабатывающие предприятия стали искать применение мягким отходам. Широкое распространение получило их использование в качестве дешевого древесного топлива в виде брикетов без применения связующих веществ. Кроме топлива мягкие отходы в небольших количествах используются в гидролизном производстве, для изготовления арболита. Однако наиболее перспективным направлением переработки мягких отходов является изготовление на их основе композиционных материалов, способных заменить массивную древесину.

Первые предложения по использованию стружки и опилок для производства прессованных композиционных изделий появились еще в конце 19-го века. Процесс перехода к широкому промышленному использованию мягких отходов древесины в различных странах начался в разные периоды и происходил различными темпами. Те страны, которые испытывают дефицит в лесе и в которых внутренние источники получения опилок и станочной стружки исчерпаны, например Германия и Швеция, стали ввозить их из соседних стран.

В настоящее время фирмы «Sorbilite», «Strandex», «Timber Tech» (США), «Polima» (Швеция), «Bizon» и «Stora» (Германия), «Fasalex» (Австрия) занимаются разработкой собственных технологий и производством разнообразных древесных композиционных материалов (ДКМ) и изделий на основе древесных отходов и связующих, в качестве которых используются термореактивные смолы или термопласты.

В зависимости от направления усилия прессования существует два метода производства ДКМ: плоский, при котором давление направлено перпендикулярно плоскости ДКМ, и экструзионный, где давление прикладывается с торца вдоль плоскости ДКМ.