Утилизация древесной коры деревоперерабатывающих предприятий

УТИЛИЗАЦИЯ ДРЕВЕСНОЙ КОРЫ ДЕРЕВОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ

ПРЕДПРИЯТИЙ

Девятловская А.Н., Журавлёва Л.Н., Девятловский Н. В.

The chemical properties of fresh barking bark and the bark lain in dumps different periods of time are defined in the article. Recommendations on the bark composting technology and its use as soil in greenhouse farms are developed.

Key words: bark, punch, utilization, fertilizer

Проблемы повышения эффективности использования древесины в лесопилении может быть обеспечено за счёт ресурса сберегаемых технологий и режимов, предусматривающих рациональные способы её раскроя на основные виды продукции и комплексное использование получающихся отходов. В современных условиях для предприятий Красноярского края эта проблема приобретает особую актуальность из-за истощения сырьевых запасов ценной хвойной древесины и снижения технологических характеристик распиливаемого сырья.

Актуальность этой проблемы с каждым годом возрастает и приобретает особый смысл для предприятий, на которых в процессе переработки древесины сбрасываются в качестве отходов: кора, опилки и щепа, которые не находят сбыта и вывозятся в отвалы. Территории, прилегающие к таким предприятиям, загрязняются и представляют пожарную опасность для находящихся вблизи строений.

Задача создания безотходной технологии использования древесины важна на каждом этапе её переработки: окорки древесины, использование предварительно окоренных кусковых отходов и порубочных остатков на лесозаготовительных предприятиях, в процессе раскроя на пиломатериалы. Получающиеся в процессе переработки древесные отходы: кора, опилки, щепа могут быть продуктивно использованы в условиях сельского хозяйства, в энергетических целях, в качестве сырья для получения различных строительных плит и других материалов для нужд народного хозяйства.

Кора является сырьем будущего, и несомненно на ее базе возникнут новые технологические процессы, дающие возможность продуктивно и выгодно использовать ее. Решение проблемы промышленного использования коры приобретает важное народнохозяйственное значение и в плане комплексного использования древесного сырья рассматривается как одна из актуальных задач.

Помимо ежегодно сбрасываемых в отходы древесной коры, опилок и мелкой щепы на предприятиях целлюлозно-бумажного производства и лесопиления имеются ранее образованные отвалы неиспользованных отходов. Содержание этих отвалов состоит из смеси коры и древесины с большим количеством примеси грунта и по внешнему виду представляет собой сильно диспергированную сыпучую массу темно-коричневого цвета с частицами слаборазложив-шейся коры и отщепов древесины. Такие отвалы коры на предприятиях по вы-

соте достигают несколько метров и занимают большие площади заводских территорий, засоряют водоемы и подходы к местам выгрузки из сплава сырья. Длительное хранение необработанной коры в отвалах приводит к загрязнению естественных водоёмов, нарушает биологическое равновесие между отдельными звеньями биоценозов и тем самым санитарное состояние территорий в местах расположения отвалов [1].

Учёными разных стран ведётся поиск оптимальных решений использования коры как сырья для химической, фармацевтической промышленностей, использование её в сельском хозяйстве и сырья для волокнистых полуфабрикатов.

Выбор экономически выгодного направления использования коры в каждом конкретном случае определяется в зависимости от качества коры, объёма производства и экономического профиля района потребления. Экономика любого из возможных способов утилизации коры в первую очередь зависит от реальной стоимости коры как сырья с учётом расходов на сбор, транспорт, хранение и предварительную подготовку её к переработке.

Проблема утилизации коры стоит и в нашем регионе так как в самом городе и в близлежащих районах расположены лесоперерабатывающие предприятия. В настоящее время основным методом утилизации коры в больших количествах при сравнительно простом процессе является её сжигание.

Объектом исследования служила свежая кора и кора скопившаяся в отвалах непригодных для сжигания и отходов окорки лесоперерабатывающих предприятий Ангаро-Енисейского региона. В работе определены некоторые химические свойства коры свежей окорки и коры, разное время пролежавшей в отвалах, а также разработаны рекомендации по технологии приготовления коро-компостов и использования их в качестве грунта в тепличных хозяйствах города.

Для приготовления корокомпоста использовали следующие стадии: сортировка, измельчение, закладка коры, внесение минеральных удобрений, компо-стирование\и готовность компоста. В связи с этим кору предварительно сортировали на хвойные и лиственные породы, так как они отличаются по анатомическому строению и химическому составу [2]. Особенно сильно это отличие выражено у бересты берёзы, представляющей собой в основном пробковую ткань, заполненную битулином.

Кора хвойных пород более стойка к микробиологическому разложению, чем кора лиственной древесины, и поэтому нуждается в более тонком измельчении и тщательном подборе доз азотосодержащих добавок. На течение процесса компостирования заметное влияние оказывает степень измельчения коры. Слишком крупные частицы коры компостируются медленнее, очень мелкие слипаются в комки и снижают аэрацию бурта, мелко размолотая кора требует больше азота для разложения. Таким образом кору измельчали до размеров частиц 3-10 мм при 70%-ной влажности с помощью мельниц.

Компостирование проводили в буртах шириной 3 метра и высотой до 1,5 метров. Для ускорения процесса разложения коры и обогащения компоста питательными веществами в кору вносили азотосодержащие и другие добавки. Лучшими источниками азота являются аммонийные формы удобрений, кото-

рые создают нейтральную реакцию среды. Оптимальной дозой азота для коры хвойных пород древесины считается 0,8-1% по массе, для лиственных 1,5-2%. В условиях наших районов приравненных к северу вносили на один кубометр коры 4,3 кг мочевины (соответствует 1% азота) и 3 кг простого или 1,5 кг двойного суперфосфата и 0,7 калийных удобрений.

Измельчённую и обогащённую азотом, фосфором и калием кору с влажностью до 75% компостировали в буртах в течение четырёх месяцев. Для повышения качества компоста и ускорения его созревания еженедельно перемешивали кору, измеряли температуру на глубине 50 см и поддерживали влажность не менее 60%. Начавшийся в бурте микробиологический окислительный процесс разложения коры сопровождается энергичным выделением тепла и идёт успешно при любой температуре наружного воздуха. Однако формировать новые бурты из свежей неразогревшейся коры можно только при температуре не ниже 15°С [3]. Такой компост имеет кислотность равную 5,5 - 6 рН, пористость 80 - 90%, обладает способностью удерживать до 300 г воды на каждые 100 г сухого вещества. Компост считается готовым, когда содержание азота в 1м3 компоста достигает 300 г.

О микробиологических процессах можно судить по изменениям, происходящим в коре при её хранении по соотношению углерод - азот (С : К). Процессы, происходящие в коре хранящейся в отвалах, аналогичны процессам в свежей коре при компостировании в буртах с добавлением азота, только эти процессы в отвалах идут значительно медленнее. Так, по данным работы [4], соотношение С : N в зрелом компосте - 68, в свежей коре - 140, взятой с отвалов -около - 70. Методы анализа на углерод и азот те же, что и в работе [2]. По данным соотношений С : К, кору с отвалов можно считать недозрелым коровым компостом и, после соответствующей подготовки, можно использовать в качестве грунта. Чем дольше кора пролежала в отвалах, тем меньше требуется азота для достижения рекомендуемого соотношения С : N [4].

Готовую компостируемую массу просеивали с целью удаления неразло-жившихся остатков. В результате чего получали высококачественный компост, содержащий азот, фосфор, калий, кальций и гумус. Корокомпост, как и торф, является хорошим гумусообразователем. Причем в корокомпосте гумусообра-зующих веществ на 20% больше, чем в торфе, а наличие в нем большого количества СаО способствует улучшению заплывающих кислых почв. Содержащийся в компосте азот находится в медленно действующей форме, разлагающейся в течение 2-3 лет. Таким образом, приготовленные на его основе удобрения обладают длительным действием .

Приготовленный корокомпост использовали в тепличных хозяйствах города для выращивания огурцов. В качестве опытных образцов брали чистый корокомпост и с добавлением торфяного субстрата в различных соотношениях. Проведённые исследования показали, что частичная замена торфа коровыми компостами позволила повысить урожайность огурцов до 25%. Выращенные на грунтах с добавкой компостированной коры овощи отличаются повышенной питательностью и устойчивостью к заболеваниям корневой гнили (нематод).

Данные наблюдений показывают, что кора , разлагаясь с выделением тепла, создаёт комфортные условия для жизнедеятельности растений, способствуя их развитию и росту. Кора содержит около 85% органических веществ, легко разлагаемая часть коры стимулирует биологическую активность почвы и является источником минеральных и углеродистых веществ, используемых растениями в процессе жизнедеятельности. Высокая пористость и способность удерживать влагу способствуют водно-физическому улучшению почв. С этих позиций кора может быть оценена как хороший кондиционер почвы.

Изучив эту проблему в нашем регионе уверенно можно сказать, что наиболее целесообразно использование отходов коры деревоперерабатывающих предприятий для нужд сельского и тепличного хозяйств. Отличительной особенностью является простота процесса подготовки коры, не требующая сложного и дорогостоящего оборудования, а также возможность использования как свежей, так и уже скопившейся в отвалах коры практически в неограниченных количествах. При этом в круговорот природы возвращается искусственно изъятая у нее органика.

Решение задачи по комплексному использованию древесного сырья расширит область использования ежегодно сбрасываемой в виде промышленных отходов и скопившихся в отвалах запасов древесной коры.

Литература

1. Рекомендации по использованию коры в растениеводстве. -Петрозаводск, ин-т биологии Карельского филиала АН СССР, 1980. - С. 6 - 51.

2. Нифантьева Г.Г. Опыт использования коры в качестве тепличного грунта /Г.Г. Ни-фантьева, Н.О. Осипова, А.Н. Девятловская, В.А. Миняйло // Вклад учёных и специалистов Лесосибирска в выполнение программы «Интенсификация-90» лесопромышленного комплекса: сб. ст. краевой науч.-техн. конф. - Лесосибирск, 1987. - С. 104.

3. Использование компостов из коры как субстрата для выращивания овощей в теплицах. Информ. Листок Архангельского центра информации и пропаганды, №361. -Архангельск, 1975.

4. Нифантьева Г.Г. Использование коровых валок / Г.Г. Нифантьева, В.А. Миняйло // Проблемы химико-лесного комплекса: сб. ст. всерос. науч. -практ. конф. - Красноярск, 1993. - С. 128.