Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ НА ДЕРЕОБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

Соболев С.В. Трофимук В.Н.

Развитие в современных условиях деревообрабатывающей промышленности (ДОП) имеет важное значение для становления и укрепления экономики России, т.к. занимает ведущее место в составе лесопромышленного комплекса (ЛПК). Основные производства деревообрабатывающей промышленности - лесопильное и мебельное, здесь сосредоточена третья часть основных производственных фондов ЛПК. От общего объёма производства товарной продукции ЛПК на долю ДОП приходится 38%, а в  суммарном объёме валютной выручки ЛПК ее доля составляет 32% [1].

В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности наблюдается постепенный и стабильный рост производства основных видов продукции, что позволяет говорить о выходе из кризисной ситуации, хотя показатели последних лет составляют от 22% (пиломатериалы)  до 64% (фанера) от показателей 1988 года. Именно в ДОП экспертами отмечается один из самых высоких показателей предпринимательской активности. На мировом рынке производства продукции деревообработки доля России значительно снизилась, и в начале XXI века по производству пиломатериалов Россия уступает таким странам как США, Канада, Бразилия, Китай, Япония. По глубокой переработки древесины отечественная промышленность занимает одно из последних мест.

В Красноярском крае крупнейшие деревообрабатывающие предприятия расположены в г. Лесосибирске - ОАО "Лесосибирский ЛДК-1" (ЛЛДК-1), ЗАО "Новоенисейский ЛХК" (НЛХК) и ОАО "Маклаковский ЛДК" (МЛДК). Доля данных предприятий в объеме производства пиломатериалов в РФ в 2001 г. составляла 4,7 %, экспортных пиломатериалов - 10,9 %  [2].  На фоне общероссийского спада объема производства пиломатериалов (за последние 10 лет он сократился 4,6 раза) на лесосибирских предприятиях наблюдается постепенный и уверенный рост выпуска пилопродукции (за последние 10 лет увеличился в 1,5 раза).  По производству ДВП и мебели на предприятиях  деревообрабатывающего комплекса города также отмечаются неуклонный рост продукции. Несмотря на вполне благополучную ситуацию, перед лесосибирскими предприятиями стоят те же проблемы, что и по ЛПК России: не совершенствуется ассортимент продукции лесопиления, в структуре экспорта продолжает увеличиваться сырьевая составляющая, плиты выпускаются в виде полуфабрикатов без облагораживания, высокие тарифы на электроэнергию и транспортные услуги и т.д.

В России проблема утилизации древесных отходов относится к числу наиболее актуальных, так как при существующих методах переработки в настоящее время теряется почти половина биомассы дерева, что, естественно, говорит о низком уровне технологических процессов деревообработки. Из примерно 60 млн. м3 ежегодно образующихся отходов почти три четверти приходится на долю лесопиления, из них 60% составляют крупные или кусковые (горбыль, рейки, вырезки и т.д.) и 40% мелкие или мягкие (опилки, стружка и т.д.). Анализ показателей баланса использования сырья на предприятиях Красноярского края показывает, что при низком объемном выходе пиломатериалов (45-47 %) и соответственно при больших объемах отходов (47-49 %) последние используются нерационально. Из кусковых отходов вырабатывается технологическая щепа (22-23 %), отсев от щепы составляет 6-7 %, опилки - 13 %.

В результате на предприятиях ЛПК накопилось огромное количество древесных отходов, которые можно классифицировать по следующим признакам: физико-механическим и химическим свойствам, возможности использования, месту образования в технологическом процессе переработки, технической и экономической доступности (таблица 1) Наличие нескольких, весьма различных классификаций, иногда делает несопоставимыми отдельные данные, что затрудняет учет и анализ образования древесных отходов. Для определения направлений дальнейшего использования отходов в настоящее время основными показателями считаются размерно-качественные характеристики (крупные - кусковые, мелкие - мягкие) и экономические факторы (доступность и рентабельность) [3].

Таблица 1. Направления использования древесных отходов

Группы и виды отходов

Направление использования (производство)

Целлюлоз-но-бумаж-ное

Плитное

Химическое

Кормовое

Топливо

Прочие **

1.Кусковые отходы:

 

 

 

 

 

 

Горбыли, рейки

+*

+

+

-

+

+

Отрезки пиломатериалов (обрезки досок, брусков и т.д.)

+*

+

+

+

+

+

2.Мягкие отходы:

 

 

 

 

 

 

Опилки

-

+

+

+

+

+

Стружки

+*

+

+

+

+

+

Древесная пыль

-

+

-

-

+

-

3. Кора

-

+

+

+

+

+

* -  окоренные;

** - прочие включают производство деревянной тары, паркета, столярных изделии, строительных материалов, товаров широкого потребления и т.д.

При проведении исследования были использованы методические подходы к оценке эколого-экономической эффективности промышленных предприятий [4], а также авторские методики.

Анализ отходов производства следует начинать с исследования баланса отходов, в котором находят отражение виды отходов и их объем в натуральном выражении. Он должен учитывать оптимальный состав компонентов с их комплексной технико-экономической оценкой. Баланс отходов составляется на каждом деревообрабатывающем предприятии, анализ осуществляется путем сопоставления баланса отчетного периода с предыдущим с обоснованием причин отклонений по каждому виду отходов. Структура баланса может меняться в зависимости от целого ряда факторов: размерно-качественного состава пиловочника, точности сортировки бревен, способа распиловки, охвата вершинного диаметра бревна и бруса  поставом, бокового смещения бревна и бруса при распиловке, толщины применяемых пил и других.

Для целей планирования использования древесных отходов применяется нормативно-балансовый метод. Сначала определяются суммарные объемы отходы балансовым методом, а затем полученные результаты по имеющимся нормативам разделяются на отдельные виды.

Баланс древесины в процентах или м3 при переработке пиловочного сырья определяется по формуле

Б=  Vп + Vк + Vо + Vб                          (1)

где  Vп - количество полученных пиломатериалов, % или м3;

       Vк -  количество кусковых отходов, % или м3;

       Vо - количество опилок, % или м3;

       Vб - количество потерь, % или м3.

Процент потерь древесины на опилки в нормах расхода сырья принимается очень укрупненный (10-14%). Это показатель недостаточно точный, что может отразиться на сравнительном анализе различных схем раскроя пиловочного сырья. Процент безвозвратных потерь принимается во всех случаях одинаково (4-6%). Объем кусковых отходов в процентах рассчитывается по формуле

Vк = 100 - (Vп  + Vо  + Vб  )                     (2)

Зная состав компонентов баланса древесины и их дальнейшее назначение, можно рассчитать комплексное использование отходов древесины.

Комплексное использование отходов в объемном выражении можно определять по формуле

f                        (3)

где Vпп - объем  отходов на производство продукции, м3;

Vр - объем  отходов, реализуемых на сторону, м3;

Vпэ- объем отходов, использованных для производства пара и электроэнергии, м3

Q - объем полученных отходов, м3.

Комплексное использование древесных отходов в объемном выражении для предприятий ЛХК г. Лесосибирска показано в таблице 2.

Таблица 2. Показатели комплексного использования отходов

Предприятие

Показатель комплексного использования отходов на предприятиях ЛПК г. Лесосибирска

Год

Изменение (2001-2000)

Изменение (2002-2001)

2000

2001

2002

 

 

ОАО "ЛЛДК-1"

0,86

0,87

0,85

+0,01

-0,02

ЗАО "НЛХК"

0,98

0,90

0,92

-0,38

+0,32

ОАО "МЛДК"

0,92

0,91

0,95

-0,01

+0,04

Из данных таблицы следует, что ОАО "Маклаковский ЛДК" использует образующиеся древесные отходы практически полностью, но прибыли от использования древесных отходов не имеет, так как практически все отходы используются как топливо и раздаются рабочим за долги по заработной плате.

При потере возможности получить доход от производства продукции из вторичных ресурсов наиболее рациональным способом использования щепы и опилок является вовлечение их в топливный баланс предприятия, что обеспечивает прямую экономию невозобновляемых видов топлива. Исследование показало, что в течение 2000-2002 гг. ОАО "Маклаковский ЛДК" на отопление цехов и помещений использовал 89-95 % от общего объема технологической щепы, 95-98 - % опилок, 99-100 % - отсева от щепы. Оставшаяся часть древесных отходов и древесная зола реализуются населению, а также утилизируются на полигоне промышленных отходов.

На  ЗАО "Лесосибирский ЛДК-1" за анализируемый период произошло увеличение объема распиливаемого сырья в 1,06 раза и выпуска пиломатериалов в 1,1 раза. Опережающий темп роста выпуска пилопродукции  объясняется проведением в 2002 г. модернизации оборудования, что позволило повысить полезный выход готовой продукции с 44,9  до 47,1 %. Кроме того, значительную роль увеличении количества отходов сыграло то, что существенно снизился объем бракованной древесины. Основными направлениями использования отходов стали: производство ДВП (технологическая щепа и щепа из кусковых отходов и торца) и сжигание в котельных для производства пара.

На ЗАО "Новоенисейский ЛХК" произошло увеличение распила сырья на 3 %, объем древесных отходов возрос на 7 %, полезный выход пиломатериалов снизился с 44 до 42,35 %. Древесные отходы на НЛХК идут на производство древесно-волокнистой плиты (35-50 %), на производство пара и отопление цехов (40-69 %), реализуются на Красноярский биохимический завод и Красноярский целлюлозно-бумажный комбинат (15-30 %). Причем последний показатель существенно снизился в 2002 году по причине роста транспортных издержек при перевозке гидролизной смеси на красноярские предприятия и острой конкуренции со стороны предприятий ЛПК юга края.

Во многом проблема образования большого объема отходов обусловлена ухудшением качества поставляемых сырьевых ресурсов.  На рисунке 1 представлена характеристика древесного сырья, поступающего на НЛХК, перерабатывающего более миллиона кубометров древесины в год. Сосновое сырье составляет 70 %, лиственничное - 16 %, ель, пихта - 14 %. Возрастают поставки древесины средней группы (диаметром 14-24 см - 52,5 %), объем крупномерного сырья диаметром 26 см и более составляет 47,5 %. Увеличение поставок тонкомерного сырья приводит к снижению полезного выхода пилопродукции. Объемы непиловочной древесины в общей массе поставляемого сырья колеблются от 10 до 14 %.

Таким образом, каждое десятое бревно является некондиционным. Использование такой древесины приводит к выработке большого количества кусковых отходов. В эту группу сырья входит дровяное долготье, подтоварник, руддолготье, техническое сырье. Аналогичная обстановка и на других лесосибирских предприятиях. Остро встает проблема переработки некондиционного сырья.

Ухудшение размерно-качественной характеристики древесины при существующей технологии переработки ее лесопильно-деревообрабатываю-щими предприятиями (используются преимущественно лесопильные рамы - доля соответствующего объема производства пиломатериалов составляет 80%), жесткие требования стандартов на пилопродукцию приводят к нерациональной структуре баланса использования сырья, увеличению объема малоценных его компонентов, к снижению технико-экономических показателей лесопильного производства. При существующей технологии на лесоэкспортных предприятиях для выработки одного кубометра пиломатериалов необходимо переработать в среднем 2,229 м3 древесного сырья.

Качество поставляемых сырьевых ресурсов оказывает существенное влияние на сортность, а, следовательно, и ценность, пиломатериалов. Снижение сортности происходит:

  • из-за природных дефектов. Древесная гниль на различных стадиях своего развития является природным дефектом. Другими природными дефектами являются трещины, синева, смоляные полосы и карманы. Хотя сучки считаются характеристикой древесины, их расположение на доске является следствием плана распиловки.
  • из-за дефектов механической обработки. Сучки на кромке, сучки большого размера, сухие сучки и косослой - это все значительные дефекты, зависящие от механической обработки и понижающие сортность пиломатериалов. К этой группе относятся также обзол, узкие и широкие непрострожки, смещение при обрезке досок на обрезном стенке, такие дефекты сушки, как различная покоробленность (крыловатость, чашеобразная и др.), трещины и сколы и, наконец, синева и обычные повреждения при машинной обработке.

Таким образом,  в г.  Лесосибирске наиболее важными проблемами  комплексности использования древесного сырья являются:

  • накопление большого количества древесных отходов;
  • большая часть древесных отходов используется в качестве топливного сырья, без более глубокой переработки или просто уничтожается;
  • нет эффективной программы комплексного и полного использования отходов, где бы уделялось внимание не только основным технологическим процессам переработки отходов (производство ДВП, ДСП, древесной муки и т.д.), но и рациональным способам хранения вторичного сырья (брикетирование, компостирование), химической переработке и транспортировке.

Выбор наиболее эффективного способа использования отходов зависит от типа производства, его объема, номенклатуры и количества образующихся отходов, а также от условий транспортирования и сбыта продукции. Важнейшим условием использования отходов в качестве вторичного сырья является накопление значительных масс сырья на тех предприятиях, где предусматривается их переработка. Решение этих вопросов связано с укрупнением производства основной продукции, а также с перевозкой отходов. В деревообрабатывающей промышленности имеется много мелких предприятий, вследствие чего значительная часть отходов рассредоточена по многим пунктам, а это сдерживает развитие производств по их переработке.       

Для повышения степени комплексного использования древесных отходов на деревообрабатывающих предприятиях необходимо осуществить следующие мероприятия, технико-экономическое обоснование которых проводится в настоящее время с привлечением специалистов Сибирского государственного технологического университета:

  • проводить дальнейшую концентрацию и специализацию лесопильного производства;
  • разработать безотходную технологию по первичной и вторичной переработке древесины в лесопилении, направленную на полное использование отходов с включением коры;
  • совершенствовать систему планирования и учета комплексного использования древесных отходов;
  • расширить использование низкокачественной древесины хвойных пород;
  • осуществлять в широком масштабе склеивание кусковых отходов по длине и ширине;
  • увеличить объемы транспортировки древесных отходов для внутреннего рынка.

Список литературы

  1. Бурдин Н.А. Проблемы реструктуризации и развития деревообрабатывающей промышленности в России // Деревообрабатывающая промышленность. - 1999. - № 2.
  2. Суходолов А.П., Горицкая Т.В., Зырянов В.Н. Лесопромышленный комплекс Сибири: проблемы и перспективы развития // Лесная промышленность. - 1999. - № 3.
  3. Михайлов Г.М., Серов Н.А. Пути улучшения использования вторичного древесного сырья. - М.: Лесная промышленность, 1998.
  4. Головков С.И., Коперин И.Ф., Найденов В.И. Энергетическое использование древесных отходов.- М..: Лесная промышленность, 1987.

Работа представлена на научную конференцию с международным участием «Современные наукоемкие технологии» ( Египет, г. Хургада, 22-29 февраля)


Библиографическая ссылка

Соболев С.В., Трофимук В.Н. ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ НА ДЕРЕОБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 4. – С. 168-171;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=12611 (дата обращения: 16.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074