CC BY
32
ВНЕДРЕНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ В ПРОИЗВОДСТВО ПЕЛЛЕТ
А.А. Черенцов, канд. биол. наук, доцент кафедры Т.Д. Черентаева, студент
Тихоокеанский государственный университет (Россия, г. Хабаровск)
Аннотация. В работе проведен анализ реализуемой технологии производства пеллет (на примере ООО СП «Аркаим») и предложены ресурсосберегающие мероприятия по усовершенствованию процесса очистки лесосек после лесозаготовки и технологии производства пеллет за счет расширения исходного сырья и добавления в него катализатора. Данная технология позволяет снизить количество образующихся древесных отходов и получение пеллет трех классов исходя из использования разных видов сырья.
Ключевые слова: древесные отходы, пеллеты, технологии производства пеллет, оборудование для производства пеллет, ресурсосберегающие мероприятия.
В процессе лесозаготовок в нашей стране образуются значительные объемы древесных отходов, которые необходимо утилизировать. К направлениям использования древесных отходов, прежде всего, относят [1]:
- получение различных видов биотоплива;
- производство древесных композиционных плитных материалов;
- изготовление продукции на основе измельченной древесины;
- получение плитных материалов на основе неорганических связующих;
- производство лесохимической продукции.
Но наиболее приоритетным направлением использования древесных отходов является производство пеллет или топливных гранул, сырьем для которых выступают опилки, щепки, ветки, кора деревьев, горбыли, а также отходы сельского хозяйства, торф и солома. Благодаря таким качествам как: экологичность, экономичность и высокая теплотворность, пеллеты могут заменить практически любой вид топлива. Пел-леты используются в теплоэнергетике, для отопления жилых и производственных помещений, однако спектр возможностей применения пеллет весьма разнообразен и не ограничивается использованием только в качестве топлива.
Целью данной работы стало совершенствование технологии производства пеллет (на примере ООО СП «Аркаим»).
ООО СП «Аркаим» расположено в поселке Октябрьский Ванинского района Хабаровского края. Данное предприятие является лидером по производству древесного биотоплива в Дальневосточном федеральном округе и крупным лесопромышленным комплексом Хабаровского края. В процессе лесозаготовительной деятельности ООО СП «Аркаим» образуется большое количество древесных отходов (158,88 тыс. т/год), часть которых используются для получения тепловой энергии, производства топливных гранул и древесных плит, а часть остается на лесосеке.
Построенный завод по производству пеллет на ООО СП «Аркаим» способен перерабатывать технологическую щепу и опилки с лесопильного завода, стружку и кусковые отходы с заводов глубокой переработки древесины. Проектная годовая производительность завода составляет 240 тыс. тонн пеллет соответствующих по качеству EN 14961-2 классу А1 или при необходимости индустриальных пеллет, которые идут на экспорт в Южную Корею. Технологическая схема производства пел-лет на ООО СП «Аркаим» приведена на рис. 1.
Рис. 1. Технологическая схема производства пеллет на ООО СП «Аркаим»
Для производства топливных гранул на заводе используются в основном мягкие отходы, однако если мягких отходов не хватает, то используются кусковые отходы. Использование круглой древесины для получения пеллет с точки зрения рационального использования природных ресурсов и экономики расточительно. Поскольку используемый в производстве пеллет круглый лес мог бы пойти на экспорт или на производство продукции из древесины, кроме того, оставленные древесные отходы на лесосеках склонны к гниению, что негативно сказывается на
подросте молодых деревьев и другой растительности.
В процессе лесозаготовки отходов на лесосеке отмечается высокая доля «бросаемых» отходов (от 25 до 40%), что обусловлено несовершенной технологией лесозаготовок. В связи с этим, необходимо скорректировать технологию заготовки древесины, снизив при этом процент оставленных пней, корней и древесной зелени, предприятие в результате этого получит больше сырья для дальнейшей переработки. Для этого необходимо провести совершенствование процесса очистки лесосек, а также внедрение специализирован-
ной техники для заготовки пней, корней и древесной зелени.
Заготовка древесной зелени (веток, хвои и листьев) может осуществляться имеющимся на предприятии оборудованием - 4-х гусенечным харвестером Caterpillar TK722. Для заготовки пнево-корневой системы целесообразно использовать способ корчевания с помощью трактора Т10М, на котором установлена специальная насадка МП-18-6, либо корчеватель -пересадчик деревьев Optimal Opitz 880. Оборудование полностью адаптировано к трактору «Беларусь МТЗ-82», «Т-150» и «Амкодор ТО-18 и ТО-28» [2].
Суммарная прибыль предприятия при увеличении объемов забираемых с лесосек отходов составит около 1,46 млн. руб./год, а стоимость данного мероприятия - 2,2 млн. рублей.
Чтобы предприятие получало прибыль, как от иностранных импортеров, так и от отечественных, необходимо также провести расширение круга потребителей пеллет, а именно использование пеллет в качестве топлива для жителей частных домов и мелких котельных. Целесообразно помимо опилок, щепы и стружки применять в составе исходного сырья производства пел-лет и другое сырье - кора, солома, шелуха семян, жмых, стебли и листья растений, бумажные отходы.
Расширение круга потребителей может быть достигнуто выпуском пеллет трех
классов: пеллеты премиум класса; промышленные пеллеты и агропеллеты. Но, снижение класса пеллет может привести к падению теплотворности, так как теплотворность пеллет премиум класса и промышленных составляет 17,2 МДж/кг, в то время как агропеллет - 15,2. Вместе со снижением класса возрастает и процент зольности топлива. Зольность пеллет пре-миум класса составляет 0,5 % и ниже, промышленных - от 0,7 %, агропеллет - от 3 % и более. Для улучшения теплотворных характеристик пеллет разного класса и снижения вредных веществ в отходящих газах при их сжигании, предприятие может внедрить запатентованное изобретение ООО «ТОТЕК» - «Активные пеллеты» [3]. В качестве катализаторов горения могут быть использованы органические и неорганические производные металлов 1-11 и VI-VIII групп Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Добавление твердого катализатора горения в сырье составит от 0,001-10 %, а его стоимость колеблется от 300 до 5400 руб./кг.
В связи с внесением катализатора в состав сырья, изменится и технология производства пеллет на ООО СП «Аркаим», твердый катализатор горения будет вводиться в высушенное сырье, перед прессованием (рис. 2).
Рис. 2. Технологическая схема производства пеллет на ООО СП «Аркаим» с учетом
изменений в составе сырья и внесения твердого катализатора горения
Таким образом, анализ производственной деятельности ООО СП «Аркаим» установил, что компания нуждается в мероприятиях по сокращению числа «бросаемых» отходов на лесосеках (древесная зелень, пни и корни), увеличению числа продукции и расширению круга потребителей. Учитывая это, разработаны мероприятия по усовершенствованию процесса очистки
Библиографические ссылки
1. Майорова Л.П. Рациональное использование древесного сырья как эколого-экономическая основа функционирования лесопромышленного комплекса / Л.П. Майорова. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2009. - С. 106-126.
2. Корчеватели Optimal Opitz 880 (на погрузчик) с подъемно-поворотной рамой [Электронный ресурс] : Международный центр интернет-торговли Allbiz. - Режим доступа: http://petropavlovsk-kz.all.biz/korchevateli-optimal-opitz-880-na-pogruzchik-s-g315404#.V2qUrvmLTrf (дата обращения 17.06.2016).
3. Активные пеллеты: пат. 2477305 Рос. Федерация: МПК C10L9/00, C10L5/44 / Бры-кин Д.М., Брыкин М.А., Сердюк В.В., Сердюк Д.В., Ашкинази Л.А.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ТОТЕК». - № 2011142879/04; заявл. 18.10.2011; опубл. 10.03.2013. - Бюл. №7. - 6 с.
лесосек после лесозаготовки, внедрению специализированного оборудования, переработке древесной зелени и пнево-корневой системы, передаче отходов предприятиям-переработчикам, производству пеллет трех классов исходя из использования разных видов сырья и добавлению катализатора в сырье для пеллет.
THE INTRODUCTION RESOURCE -SAVING MEASURES IN THE PRODUCTION OF PELLETS
A.A. Cherencov, candidate of biological sciences, associate professor T.D. Cherantaeva, student Pacific national university (Russia, Khabarovsk)
Abstract. The paper analyzes realized the technology production of wood pellet (as an example of «Arkaim») and the proposed resource-saving measures to improve the cleaning process of cutting areas after of logging and to improve pellet production technology by expanding the feedstock and catalyst addition in it. This technology can reduce the number of produced waste and obtaining wood pellets three classes based on the use of different types of raw materials.
Keywords: wood waste, wood pellets, wood pellets production technology and equipment for the production of pellets, resource-saving measures.
