Заготовка и основные направления переработки древесной зелени и коры

Комплексное освоение лесных ресурсов предусматривает переработку древесной зелени и коры. Наиболее освоенными на сегодняшний день являются технологии промышленного производства хвойно-витаминной муки, хлорофилло-каротиновой пасты, хвойного лечебного экстракта. Разработаны и применяются способы получения хлорофиллина натрия, бальзамической пасты, провитаминного концентрата, используемых в парфюмерии и медицине.

Запасы древесной зелени на лесосеке оценивают следующими способами:

- по массе древесной зелени с учетом диаметра дерева на высоте груди (1,3 м), разряда высоты и числа деревьев на лесосеке;

- по массе древесной зелени, отнесенной на 1 м3 заготовляемой древесины, с учетом среднего диаметра хлыста и общего запаса древесины на лесосеке;

- по массе древесной зелени, отнесенной на 1 м3 заготовляемой древесины, с учетом потерь при заготовке.

Количество древесной зелени зависит от полноты насаждений, времени года и технологии лесосечных работ.

Ориентировочно (по данным ЦНИИМЭ) на 1 м3 заготовляемой древесины приходится 56 кг древесной зелени, содержащей 36 кг хвои и листьев.

К недостаткам древесной зелени как технологического сырья для переработки относятся: низкий объем на единице лесной площади, невозможность создания значительных запасов из-за быстрой порчи, низкая производительность труда на сборе, значительные потери и подверженность засоренности минеральными примесями.

Качественные характеристики древесной зелени. В древесной зелени содержатся витамины, углеводы, протеины, аминокислоты. Из нее изготовляют хвойно-витаминную муку — ценную кормовую добавку. Из хвои извлекают хлорофилло-каротиновую пасту и эфирные масла, которые используют в парфюмерии и фармацевтике.

Кроме того, в древесной зелени содержатся различные виды сахаров (фруктоза, глюкоза, сахароза), содержание которых в зимний период увеличивается. Листья по качественному составу сахаров мало отличаются от хвои. Белковых веществ в древесной зелени меньше, чем углеводов. Обнаруженные в ней простые белки (протеины) и ряд аминокислот позволяют отнести древесную зелень к одному из важных источников кормов. Больше всего протеина содержится в молодых листьях.

У сосны содержание протеина составляет 14,2% сухого вещества, у березы — 11 %, у ивы — 15,7 %. Меньше протеина обнаружено в хвое; его сезонное колебание у сосны составляет 9,4... 11,8 %, у ели — 5,6...8,3 %.

Количество нерастворимых элементов (хлорофилл и каротиноиды) подвержено значительным колебаниям (наибольшее — у сосны и ели). Содержание каротина зависит от возраста дерева и древесной зелени, времени года и суток. Хвоя более старшего возраста в спелых насаждениях богаче каротином, чем у молодняка и молодых деревьев.

Древесная зелень богата витаминами таких групп, как Е, К, Р, С.

Древесная зелень содержит легколетучие вещества сложного состава (эфирные масла), которые обладают характерным запахом. Их содержание максимально в летний период. Наибольшей ценностью обладает пихтовое эфирное масло, используемое для получения синтетической и медицинской камфары.

Заготовка древесной зелени. Заготовку производят в соответствии с требованием ГОСТ 21769—76. Состав сырья: ветви диаметром не более 8 мм, 60 % хвои и неодревесневших побегов, 30 % одревесневших побегов, листья, мох и др. Примесей должно быть не более 0,2 %. Древесная зелень поставляется на переработку предприятиям как в виде целых ветвей, так и в измельченном виде. Характерная особенность сырья — ограниченный срок хранения. Для неизмельченного сырья при отрицательной температуре он составляет 20 сут, при положительной — 7 сут, для измельченного — соответственно 10 и 2 сут.

При заготовке древесной зелени соблюдается такая последовательность операций: сбор сырья, отделение хвои и неодревесневших побегов, транспортировка на склад предприятия.

Наиболее трудоемкая операция при заготовке древесной зелени — отделение ее от сучьев, вершин и тонкомерных деревьев ручным и механизированным инструментом (дневная производительность не превышает 200...300 кг/чел.).

Отделение древесной зелени производится в стационарных или передвижных хвоеотделителях. Рабочим органом стационарного механизированного отделителя, например типа ОДЗ-12А (рис. 3.7), является барабан с шарнирно укрепленными на его обечайке штифтами. Сучья и тонкомерные деревья загружают комлем вперед в приемную часть конвейера 3, после чего они захватываются ребристыми вальцами 4, которые подают сырье в рабочую часть барабана 2. При этом длина сучьев должна быть не менее 1 м, а диаметр — не более 60 мм. Хвоя и тонкие ветви под воздействием штифтов, вращающихся вместе с барабаном, отделяются от сучьев. Сучья попадают в пространство между конвейером 3 и выводным вальцом 1 и выносятся наружу. Часовая производительность ОДЗ-12А составляет 450...600 кг древесной зелени.

Для работы на лесосеке или верхнем складе предназначен передвижной барабанный отделитель ОЗП. Привод его осуществляется от трактора через карданный вал. Наибольший диаметр сучьев и тонкомерных деревьев составляет 80 мм, часовая производительность отделителя — до 1 000 кг зелени.

Разработана передвижная установка для получения из сучьев щепы и древесной зелени (рис. 3.8). На базовой машине смонтированы механический хвоеотделитель с вентилятором 2 и рубительная машина /, имеющие общий привод. Древесная зелень из хвоеотделителя поступает в трубопровод и выбрасывается в один из контейнеров 3. Заслонка 4 позволяет вести сортировку хвои по породам, что особенно важно для производства эфирного пихтового масла. Очищенные сучья перерубаются в щепу, которая также подается в один из контейнеров. Контейнеры после заполнения отвозят на склад. Недостатками данной установки являются: низкое качество продукта, поштучная подача сучьев, большие затраты ручного труда.

Наиболее перспективной является технология производства древесной зелени из зеленой щепы на стационарных установках. Для предотвращения потерь и получения чистого продукта, не загрязненного минеральными примесями, лесосечные отходы собирают и отвозят на нижний склад. Сучья, вершины и тонкомерные деревья собирают в кучи на месте валки или очистки деревьев от сучьев.

Окученные отходы с помощью тросовой сетки длиной 10 м и шириной 4,5 м стягивают в пакеты, которые трелюют в погруженном состоянии на верхний склад (погрузочную площадку), а затем транспортируют на нижний склад. Стационарные установки позволяют получать одновременно зелень и очищенную щепу. Технологический процесс включает в себя предварительное измельчение отходов в зеленую щепу и сортировку пневматическим способом.

Древесная зелень может применяться для производства кормовой (витаминной) добавки к другим кормам. Для веточного корма пригодны хвойные и лиственные породы. Исключено использование колючих кустарников — облепихи, черемухи, бузины, волчьей ягоды, ограничено применение древесной зелени дуба, каштана, лещины, содержащей большое количество дубильных веществ.

Заготовка и использование коры. Основными направлениями использования коры, образующейся при окорке круглых лесоматериалов, являются изготовление топливных брикетов, плитных и строительных материалов, кормовых продуктов и удобрений, производство дубильных веществ. Все виды промышленного применения коры связаны с выполнением целого ряда подготовительных операций: сбора и хранения, транспортировки, измельчения и сортировки.

Значительные требования при переработке коры предъявляются к влажности сырья. Поэтому в состав подготовительных операций входит обезвоживание, которое может осуществляться с помощью короотжимных прессов, а также путем естественной или искусственной сушки. Механическим способом первоначальную влажность коры 80...85 % (после мокрой окорки на ЦБК) удается снизить до 55... 60 %.

Для измельчения коры преимущественно используются машины роторного типа, различного типа дробилки и установки для более тонкого измельчения ее на фракции.

Сушка измельченной коры производится в барабанных сушилках, применяющихся для изготовления древесностружечных плит, пневматических трубах-сушилках с восходящим потоком и других установках.

Экономически доступным способом утилизации коры является использование ее в качестве топлива и удобрений. По теплотехническим свойствам топливные брикеты из коры занимают промежуточное положение между торфяными и угольными. Значительное количество лигнина и большой гумусовый потенциал коры позволяют применять ее после специальной переработки (разложение в течение 5...7 лет) в сельском хозяйстве в качестве удобрения или стимулятора почвы.

Наличие в коре клетчатки и ряда ценных питательных веществ позволяет использовать ее для производства кормовых продуктов — кормовой муки, грубых кормов, добавок и полуфабрикатов для кормопримесей.

38) Технология производства щепы из низкокачественной древесины и отходов

Производство технологической щепы из низкокачественной древесины включает в себя подготовку древесного сырья, его измельчение, сортировку технологической щепы, складирование, хранение, погрузочно-разгрузочные и транспортные операции.

Подготовка древесного сырья является важнейшей частью технологического процесса, обеспечивающей возможность использования низкокачественной древесины для получения технологической щепы с допускаемой стандартом засоренностью корой и гнилью. Подготовка включает в себя: разделку технологических дров на коротье (кряжи) длиной 1,0... 1,25 м; раскалывание коротья на две, четыре или шесть частей в зависимости от диаметра; удаление коры и гнили с колотых поленьев.

Технологическую щепу из такого сырья вырабатывают на установках различной мощности и производительности. Наибольшее распространение на складах лесопромышленных предприятий получили установки УПЩ-ЗА и УПЩ-6А.

Цех по производству щепы на базе установки УПЩ-ЗА (рис. 3.9) имеет в своем составе узел подготовки древесного сырья 9, в котором осуществляются распиловка долготья и раскалывание лесоматериалов какой-либо одной породной группы. Далее древесное сырье цепным конвейером подается в окорочный барабан периодического действия 6 (КБ-ЗА).

После загрузки барабана на 50... 60 % объема включают его привод. Во время работы барабана цепной конвейер подает сырье в накопитель 8. При достижении заданной чистоты окорки барабан останавливают и открывают разгрузочный шибер. В открытом состоянии барабан снова включают на 30... 60 с, благодаря чему окоренные лесоматериалы выгружаются на приемный стол 5. После выгрузки барабан останавливают, закрывают шибер и вновь заполняют сырьем. Пятицепной конвейер, которым оборудован приемный стол, равномерно подает окоренное сырье на ленточный конвейер 4 или в накопитель 3. Плохо окоренные лесоматериалы возвращаются на доокорку в барабан цепным конвейером 19. Чистоокоренная продукция со скоростью 0,6 м/с подается ленточным конвейером 4 в рубительную машину 17 (МРНП-10). Из нее измельченная древесина по трубопроводу поступает в циклон и равномерно ссыпается в сортировочную установку 2 (СЩМ-60). После сортировки щепа поступает в питатель 1 пневмотранспортной установки ПНТУ-2М и далее по трубопроводу 16 через трехпозиционный переключатель 15 направляется в открытые кучи 11 или вагон 10. Одна из куч предназначена для хранения хвойной щепы, другая — лиственной. Для погрузки щепы служит пневмопогрузчик 12.

Отходы окорки и некондиционные частицы перемещаются ленточными конвейерами 7 и 18 в бункер 14, откуда по мере накопления вывозятся в котельную. Затраты сырья на выработку 1 м3 щепы составляют в среднем 1,4... 1,5 м3, поэтому количество отходов довольно значительно. Эти отходы целесообразно использовать не только в энергетических целях, но и для удобрения лесных почв. Некондиционные частицы (отсев) могут быть использованы в составе щепы для производства плит. Средняя сменная производительность цеха составляет 20 пл. м3 щепы.

Цех по производству щепы на базе установки УПЩ-6А. (рис. 3.10) имеет узел подготовки древесного сырья 1. Раскряжевка дровяного долготья производится автоматической пилой АЦ-ЗС.

Технологический процесс производства щепы из отходов лесообрабатывающих производств включает в себя обязательную окорку пиловочника или шпальника. Горбыли, рейки и оторцовки поступают на сборный конвейер 1 (рис. 3.11). Далее загрузочным конвейером 2, привод которого сблокирован с металлоискателем 3, отходы направляются в рубительную машину 4. В цехах лесо- и шпалопиления преимущественно используют рубительные машины с горизонтальной подачей, которые удобнее для измельчения длинных горбылей и реек. Такие машины имеют дополнительный загрузочный патрон с наклонной подачей, используемый для измельчения коротких отходов и крупной фракции щепы, поступающей от сортировочной установки 7. Раздельное измельчение коротких и длинных отходов позволяет более эффективно использовать рубительную машину. Так, часовая производительность машины МРГ-40 возрастает до 45 пл. м3 идепы. После измельчения отходов щепа поступает на сортировку в установку 7. Если рубительная машина имеет нижний выброс щепы, то загрузка установки осуществляется специальным конвейером 5.

После сортировки крупные частицы направляются конвейером 8 на доизмельчение, а мелкая фракция и кондиционная щепа конвейерами 6 выносятся из цеха в бункер или на открытый склад.

Выход щепы из отходов составляет 85 %.

Перспективными для переработки тонкомерной древесины являются технологии получения щепы одновременно с пиломатериалами, брусом или шпалами. Фрезерно-брусуюшие линии наиболее эффективны при переработке тонкомерных бревен диаметром 8... 15 см.

Линии агрегатной переработки бревен, используемые для переработки пиловочника диаметром 14...18см, рекомендуются при годовом объеме поступающего тонкомерного сырья не менее 50 тыс. м3. Фрезерно-пильные линии для переработки окоренного и рассортированного по диаметрам пиловочника рекомендуется применять при объеме поступающего тонкомерного сырья не менее 70 тыс. м3 в год.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: