СБЕРЕЖЕНИЕ ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИСТВЕННИЧНЫХ ШЕЛКОПРЯДНИКОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДРЕВЕСНЫХ УГЛЕЙ
Епифанцева Н.С., Симкин Ю.Я. (СибГТУ, г.Красноярск, РФ)
On territory Siberia and Far East there are greater arrays wood, perished from siberian silkworm. These lifeless woods present the greater fireman and ecological danger. One of the rational ways of the use such wood can be her conversion on coal material.
Постоянно возрастающая потребность промышленности в углеродных сорбентах стимулирует разработку методов их получения из нетрадиционных видов древесного сырья. Как показано многими авторами здоровая древесина лиственницы сибирской может служить полноценным сырьем для получения товарных угольных материалов [1,2]. Однако, будет расточительно заготавливать для переработки на уголь древесину лиственницы, представляющую ценность для деревообработчиков, при возможности замены её низкокачественной древесиной, например, из сухостойных деревьев, пораженных сибирским шелкопрядом.
Сибирский шелкопряд является основным вредителем хвойных лесов Азиатской России. Только за последние 100 лет на территории Красноярского края зарегистрировано 9 вспышек вредителя. В результате были повреждены леса на площади более 10 миллионов гектаров. В темнохвойной тайге очаги шелкопряда образуются в среднем каждые 12-14 лет на больших площадях.
Лесозаготовители неохотно берутся за вырубку сухостойного леса, не говоря уже о шелкопрядниках, расположенных в труднодоступных для заготовки горных районах Сибири. Большие массивы усохших насаждений обычно расположены в малонаселенных районах вдали от основных транспортных путей и представляют собой очаги распространения лесных вредителей, инициируют возникновение крупных лесных пожаров. Кроме того, этот древостой низкого качества непригоден для деревоперерабатывающей промышленности, потому что с увеличением срока поражения количество и качество деловой древесины снижаются.
Простота и эффективность методов пирогенетической переработки, позволяет их эффективно применять для переработки такой древесины непосредственно в шелкопрядниках. Тем самым, в лесах снижается уровень экологической опасности, также расширяется сырьевая база производства древесных углей и углеродных сорбентов.
В СибГТУ разработаны технология и оборудование для производства древесного и активного углей из древесных отходов и другого сырья в виде кусков (лесосечные отходы; отходы деревообработки; горелая древесина после лесных пожаров, кустарник, и другие материалы растительного происхождения).
Предложенные технологии и установки обеспечивают скоротечность и высокую экологическую чистоту процесса и продукта. Технология полностью исключает неблагоприятное влияние процесса на окружающую среду, так как вредные компоненты уничтожаются при сжигании парогазов в топке или собираются в составе конденсата в герметичную тару.
Технология и оборудование позволяют получить древесный и активный уголь любого качества, в том числе на уровне мировых стандартов. Активные угли получают в виде крупных кусков, которые могут быть измельчены до требуемых размеров.
Древесину, пораженную сибирским шелкопрядом на древесные угли можно в наших аппаратах перерабатывать в виде больших кусков (часть ствола длиной до четырех – пяти метров) и в виде обрезков в случае переработки ствола на пиломатериалы.
Для определения возможности получения качественных углей из древесины пораженных лиственниц были получены партии древесного угля [3]. По аналогии с осуществляемыми в промышленности процессами конечная температура пиролиза составляла 500 0С, скорость нагрева 10 0С/мин, продолжительность прокалки 60 мин. У полученных углей содержание золы составило 0,56 - 0,82 %; содержание нелетучего углерода - 89 - 91 %; кажущаяся плотность 0,21 - 0,29 г/см3; масса 1 дм3 угля 141 - 198 г. С учетом выше перечисленных характеристик угли из древесины пораженных лиственниц удовлетворяют требованиям для марок «Б» и «В». Выход составляет 28 – 30 %.
Активацию углей-сырцов проводили водяным паром при температуре активации - 830 0С, расходе водяного пара 1,4 г/г, продолжительности активации 45 мин. У полученных углей адсорбционная активность по йоду составила 75 %, по метиленовому голубому 240 мг/г, что соответствует требованиям ГОСТ 4453-74 на активные угли марки ОУ-А.
Библиографический список
1. Особенности пиролиза древесины лиственницы и свойства получаемых углей / В.Н. Чесноков [и др.] // Хвойные бореальной зоны. Лиственница. - 2003. - № 1. – С.91-95
2. Петров, В.С. Опытная партия активного угля из лесосечных отходов лиственницы сибирской / В.С. Петров, Ю.Я. Симкин, М.Ф. Токарева // Гидролизная и лесохимическая промышленность. – 1983. - №3. – С.23
3. Епифанцева, Н.С. Пиролиз лиственницы пораженной сибирским шелкопрядом / Н.С. Епифанцева, Ю.Я. Симкин, В.С. Петров // Лесной и химический комплекс. Проблемы и решения: сб. ст. – Красноярск, 2005. – Т.2. - С.225-227.