Свинтух Мар’яна

стажист – дослідник

Тернопільський національний економічний університет

м. Кременець

ЕНЕРГО ПОТЕНЦІАЛ ВІДХОДІВ ДЕРЕВИНИ

До 19 століття деревина вважалася єдиним видом палива. Потім на зміну прийшли інші джерела енергії: торф, вугілля, а пізніше природний газ і нафта. Відкриття нових джерел енергії, а також виснаження лісів призвели до того, що деревина перестала використовуватися як пальне.

Застосування їй знайшлося в якості будівельного і обробного матеріалу, а також сировини для виготовлення паперу. Але в деяких куточках земної кулі, де є перебої з енергопостачанням і паливом, потреба в деревині може бути гострою. На даний момент світова промисловість використовує деревину в наступному відсотковому співвідношенні:

57% - лісо-та пиломатеріали;

28% - виробництво паперу;

4% - деревне паливо;

11% - відходи при обробці деревини.

Аналізуючи дані статистики видно, що більша частина обсягу деревини, а саме 85%, використовуються для виробництва паперу та виготовлення виробів з дерева. На використання деревини в якості палива припадає 4%. Що залишилися 11% включають в себе відходи при виготовленні виробів, транспортні витрати. Частина цього обсягу може використовуватися як паливо або як сировину для повторного застосування та виготовлення плит ДВП і ДСП.

Відходи, одержувані в результаті обробки деревини, поділяються на дві великі групи: лісові відходи та виробничі.

Перший вид відходів утворюється в лісі і складається з загиблих дерев, опалих гілок, згорілих дерев і відходів, одержуваних у результаті заготівлі, відбраковування і транспортування. Статистика даного виду відходів відсутня. Найбільша частина розглянутого виду відходів припадає на відбраковування дерев. Лісові відходи є найбільш цікавими з точки уявленнядеревини як альтернативного джерела енергії.

Виробничі відходи утворюються в результаті переробки деревини і при приготуванні спеціальної пульпи для виробництва паперу.

Відходи лісозаготівель як козир енергетики

Кількість лісових і виробничих відходів безпосередньо залежить від місцевості, де розробляються лісозаготівлі, а також від технологічного процесу вирубування та обробки дерев. Ці відходи являють собою коріння дерев, крони, гілки. За статистикою на 1 га лісозаготівель припадає від 9 до 89 тонн відходів у вигляді сухої маси, в середньому це показник дорівнює 20 тоннам на 1 га.

Деревина і целюлоза становлять більшу частину відходів на лісозаготівлях. Основними компонентами цих відходів є такі речовини як вуглець, кисень, водень. На частку вуглецю припадає 50% маси речовини, на кисень - 40% і водень - 5%. Енергія при згорянні відходів дорівнює 18610 кДж на кг маси сухої речовини. Кількість золи, що утворюється в результаті згоряння, залежить від кількості мінеральних речовин, бруду, каменів і піску у відходах. Як правило, деревина в чистому вигляді містить не більше 1% золи, коріння при цьому більш збагачене золою - до 10%. Аналіз відходів при заготовках лісу дає розуміння, що деревина володіє хорошими енергетичними показниками і може використовуватися як додаткове джерело енергії в деяких країнах.

Відходи при промисловій обробці деревини, і їх енергетичні можливості

Деревна кора складає основну масу відходів при виробничій обробці деревини.

Основні хімічні елементи, що містяться у відходах, являють собою вуглець, кисень і водень, що у відсотковому співвідношенні становить 50, 40 і 6%, відповідно. Теплота згоряння при спалюванні відходів варіюється в межах 19420-22300 кДж на кг сухої речовини в залежності від породи дерева.

Як правило, деревина містить вологу. Кількість вологи залежить від типу деревини і пористості її структури, пори року і географічного розташування дерев. Способи зберігання та транспортування також впливають на вміст вологи в дереві. Наприклад, якщо ліс транспортується по воді, то вміст вологи може досягати 80%. Вміст вологи не перевищує показника в 50%.

За останніми даними 37% сухої маси деревних відходів йде в якості сировини для виробництва паперу, а 27% використовується в якості палива. Поліпшення технологій деревообробки, підвищення потреби в отриманні сировини для подальшої переробки та енергетична можливість використання ведуть практично до відсутності незатребуваних відходів.

При переробці деревини великий інтерес викликають два види відходів: кора і лужний розчин.Кора здирається з поверхні дерева за допомогою спеціальних пристроїв. Лужний розчин - це рідина, що утворюється в результаті підготовки деревного масиву, що відрізняється підвищеною концентрацією органічних сполук.

Існує так званий чорний лужний розчин, що утворюється в результаті сірнокислотної та лужної обробки деревини. Розчин містить близько 98% лугу, введеного для розщеплення целюлози і розчинення лігніну при вивільненні клітковини, тверді речовини. У розчині висока концентрація карбонату натрію. Для отримання лугу розчин випарюють. В результаті цієї операції до 45-70% збільшується вміст твердих речовин. Теплота згоряння сухої маси становить при цьому 15 400 кДж на кг речовини. Суха речовина може містити ряд забруднень, що викликає труднощі використання регенераційного обладнання.