Замкнутый технологический цикл пример

Замкнутый технологический цикл представляет собой производственный процесс, в результате которого не образуется отходов производства. Такое возможно, если отходы одного производственного процесса одновременно являются сырьем для другого. Такая ситуация в принципе возможна, но лишь в том случае, если все количество исходного сырья будет переработано в конечную продукцию. В настоящее время по этой причине не существует на 100% замкнутых технологических циклов, так как не все отходы удается использовать для производства побочной продукции, а также не все отходы удается эффективно извлекать из отходящих потоков. Поэтому на современном этапе можно говорить лишь о малоотходных производствах, на которых степень замкнутости технологического цикла приближается к 100%.

Чаще всего цикл производства, приближающийся по своим параметрам к замкнутому, удается обеспечить в сельском хозяйстве. Это связано с возможностью приблизить производственный процесс в этой отрасли к процессам функционирования естественных экосистем. Образующаяся в секторе растениеводства биомасса частично используется в секторе животноводства, а органические отходы животноводства, например навоз, служат удобрениями для выращивания сельскохозяйственных культур.

В современных малоотходных производствах удается замыкать лишь отдельные технологические стадии, например водоснабжение. Такие системы называются оборотными системами, например системами оборотного водоснабжения. Примером реализации таких технологий являются предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, на которых образуется большое количество производственных сточных вод, загрязненных опаснейшими химическими соединениями. В настоящее время на большинстве таких предприятий внедрены системы очистки производственных стоков, позволяющие довести качество сточных вод до уровню, при котором их можно повторно использовать в процессе промывки целлюлозной массы. Таким образом, производственные стоки целлюлозно-бумажного комбината более не попадают в окружающую среду, а вода из природных водоемов лишь забирается для восполнения потерь на выпаривание.

Малоотходные технологии активно внедряются и на предприятиях химической промышленности и металлургии. Там это связано с возникновением большого количества побочных продуктов основного химического процесса. На заводах, занимающихся рафинированием руд, образующийся в технологическом процессе сернистый газ вступает в контакт с поглощающими жидкостями различного химического состава, что позволяет получать минеральные удобрения, например суперфосфат и сульфат аммония, а также строительные материалы. Если в качестве поглощающей жидкости брать воду, то в итоге можно получить серную кислоту, широко применяемую в качестве сырья для многих технологических процессов. Аналогичные схемы направления отходов в качестве сырья в другие технологические процессы используют при удалении из отходящих газов соединений азота. При этом получают азотную кислоту и ценные азотные удобрения.

В целом принцип замкнутого или безотходного технологического цикла показан на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Общая схема безотходного технологического цикла1

Как показано на рис. 7.2, сырьем для производственного процесса могут быть не только отходы производства, но и отходы потребления. В этом случае можно говорить о процессе рециклинга. Рециклингом называют процесс возврата отходов производства и потребления в производственный процесс. Как правило, отходы производства не могут быть возвращены в тот же самый производственный процесс, в котором они образовались, иначе эти материалы не попали бы в отходы изначально. Примером возврата отходов производства в тот же производственный цикл может быть металлургические производства или производство стекла и бумаги, в которых конечный продукт, по каким-либо [1]

причинам утративший свои потребительские свойства, например бой стекла, бумажные обрезки или некондиционные металлические заготовки, может быть повторно переработан (переплавлен) в основном технологическом процессе. В большинстве же случаев отходы производства могут являться сырьем для производства продукции принципиально другой товарной группы по сравнению с продукцией, в процессе изготовления которой был получен рассматриваемый отход. Например, оксиды серы и азота из металлургического производства могут быть использованы при производстве соответствующих кислот и некоторых групп минеральных удобрений, но никак не в металлургическом производстве.

В отличие от отходов производства отходы, полученные в процессе потребления продукции, могут чаще подвергаться рециклингу по их первоначальному назначению. Например, полиэтиленовая пленка, утратившая свои потребительские свойства, может быть использована повторно в качестве сырья для производства полиэтилена. Пустые стеклянные бутылки могут быть возвращены в стекольное производство. То же самое можно сказать про лом черных и цветных металлов, а также про бумажные отходы, рециклинг которых широко распространен. Когда продукция получена с использованием вторичного сырья, то говорят о рециклированном содержимом в составе продукции. Доля рециклированного содержимого обычно указывается в характеристиках товара. Если материал может быть подвергнут рециклингу, то такой материал называют рециклируемым, а если материал был получен путем рециклинга, то говорят, что материал рециклиро- ванный.

Рециклинг является действенным инструментом сокращения количеств отходов и снижения потребления ресурсов. Благодаря рециклингу в производственный цикл можно вернуть большие количества ценных материалов, тем самым сократив уровень добычи сырья и снизив темпы истощения природно-ресурсного потенциала.

Источник

ùþ)=g4¼f¯É^2SÈþ-[3¶ê¨£É¢cÓÉcÓiµ@·g¦ó«5DÔÔç ®LféÌi!¬GGVoïµÞªW2a´Spl´
~¤9~1MEBË6#A#Í.dn`gÓ¨øßìr3û*]ôhlvU½z%_
,¹Áï%²`¸EMEssÍãÂ½Â¡¶¡!ÜÙ-±ÅÇ[Xláï¾paaö=·5.c~}ñQSq[!ñþñ}ËV·¹]UïµÃ8zv£ ibaYx¤#Gvcqþ%õ$pÔWojé¥drá®ìeI°ºÓ´F,rV}»ÎÑ* úÎÒcÓ;¸Ç³Éíü/ÅAubZO¿|ÿîá/w,a¡*ßó8TvzRYåiNÙÍqÜè`¡Uä:úË:ÌåA#ïèp[ÐbFûXÓ;Þ 3½]*É¸’øáðÛìo«¤mÀ*ÓÄFÀBð_{4=e,vIóØ¥MÕÈmbDÒV¿ÐR¸#±$rØÈË6Ãaþn¢”Ù½ 8të6|Yh2!»óÎ7ÅùbÄIJµYûæRm£ÕðÔcÔ+ÎâùÝòtÐ]ÙXSáY³E®ÔzÂ&Õìá!ép¾®Ç »NOX¥0j¤« »÷ÑeÞB0Z%ÓyC.ºÍäÙÅÐðB7òN9G+É,6¥uñÑmÖ¦hiY¢¥em6.kS´´¬ÍÐÆeGKËù@¾c~¸¬mgf+fngþ~Óz¦yö¸n/ã5>àPØNq©rÌªBz8©Wº(9a~)C9ÏlüdU×&úcZH_ÒlÑ¿

ào
iwÙ1n’aW°}Ø¶7¤ÎáiòÖÊxÏ.[Bb(Â×x ¸£@ºY®XécqLmZZUÛÇÞ¢¢2Þô1Iê`bôtVµq”lz«Ø6 À¼¶ÛáÖ¯³wù-Q×ß
vÛvì*Æse3¡d³ ¿&å8Òô&ôÎêºD¹Et_É6öñªTÈ¿ªO0élúÊýÁ¼u9~Õxnú/ DNÒ@VIÅ¨i¯¯½k£ÙJ¼ÇQãjèM{5xÀÕì=
ô®ÏüáÑQH”Ù@sA´¬”t¢Çb3wGÒZ¡3ÐepOÑ;ª UÍ%M#FÕ[‘FºGBNÐntÝ÷¼¿q2Aq¡®*Ù÷=9ÙÂ$ãdi@u.*#áý,@¡´a>õÊÃüZFÂ;8Á{jr
e%¨à_D5NÊFfÌHf£ªãJùì@³¨¾/
Gt5»q íkoã@ªõyr¡yTÅ ‘È}¥ë[.¿µî¥;^×ø>HzìGU{¦y³Ó÷Æ½ßæ#J®z¯¼âA¡xL»Õ;=Ã4ÆoS×Ë}÷¹0NIoËÆ/íêdxØ¸s½÷Ù°©Ã0´·D¼@võ§B¦Åc
ñ¶yª}Éc|J’ÔÍú äÂÕÎæd
dh©A1=#³V¦h{;+!òoZÞµ³2)µÞY¸rNÚFréáßcÚçiÄDãÞÎ??(auÑèÿ±³2Uûwt+Gµ£éÝêí
ÈÃú¦í×w”+f##þ¦£k/ÊÑã½
æØE×nmLjQolh_Zn
Adb Í;ØÙ0y¾6Ñ¶³³dÚì-uÏÎÆ¬äjgÆ)ëÝnÆ¡ÀüÄ/77:çÓ1:*Î-mì+]ãh>qÄy®²YÜ!0#Aïî£èÄjÇTqì{u¶6Î ê-híM4ã&hD{hw7Ä*äskÞùCSP7îØå¢Cå®¤e
m§ÄþHÍ°Ä>£[£Æî÷¤+Ý!áÐÐ¦pãÆÝ2»ñIBÃ²¬_Â)Þø´äv)½îfô©Å¾Á:´Ý»-`7Ä`·oÛ³tè’rºÿjeð
ÖÈÍbüøêULW^¶ÖÜ¼:+á~ ÿÕCc
Ü«y¾Ia³¡WÛ
|wøï$7·¾t¤º¤
9¯å
}ìå×uH:þ2rëa·³øöm·h½bÔplLbbT ÀÑ¡ÍðÉ¯üºãåü{w8qAXÀÍC^÷ÀÔ²»ÿ°âÑcmáf÷lìPO·Þã¶ÝLkZCÊálà¶Ú %eÿªM*=HÛj{àÖU·Ä*ÛrW`CeV[zDÜîv”r±!p¨6pÛÚØX¶ [¤²¿¨® A|hÀc@GvÓ%ÐjÑdÏ^tF¨Æ£?ÑÄDqCËhâ¶D/J$#IÁÑjìhIZÚÕÕMÓç¨êS¾hß:ûO%~~xÇ{y¶õþFdeÄÐÛzy#rQnk.§7″|ÕnKëÑÈE¬DÍpi=º¹p.qÁ7ÔÁ|UËÔ&u&Kf¬§¹}PqÜÃáÊ´Y¹çr¢uKùvz^Y×ÈF¤¿-HÎ{ÏºâRÎK^ì·ní3¶k8xïTîIëý7Z¤â{bÛ%µG*tÎí{Ïá>Ùq¯È29ÕkHgñái=ê1Ò0,âÿþc6Àè÷’ø¿¿,>Âð+wvZÛ¿ÿñîá-1îp´ÀKùVc¾ VV°°êì¾@¡Üe o=}5jÅý«70
endstream
endobj
5 0 obj
>
endobj
6 0 obj
>
endobj
7 0 obj
>
endobj
8 0 obj
[ 9 0 R]
endobj
9 0 obj
>
endobj
10 0 obj
>
endobj
11 0 obj
>
endobj
12 0 obj
>
endobj
13 0 obj
>
endobj
14 0 obj
>
endobj
15 0 obj
[ 16 0 R]
endobj
16 0 obj
>
endobj
17 0 obj
>
endobj
18 0 obj
>
endobj
19 0 obj
>
endobj
20 0 obj
>
endobj
21 0 obj
>
endobj
22 0 obj
>
endobj
23 0 obj
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB/ImageC/ImageI] >>/MediaBox[ 0 0 594.96 842.04] /Contents 24 0 R/Group>/Tabs/S/StructParents 30>>
endobj
24 0 obj
>
stream
xÕ][¯#·~`þÏIF=¼³8 éHA¼ÈÅÉûàäÁðÚY?ÄÞ
òï*ÞÝG-
¼0ÆGRYÅ”Y¬úXdûøéßÿóýÇ?~û÷úöó?ÿt8ìN¯çÝéÓûw¯tGÙîÓïßÑ1ÿÑl7ñÁþú÷ïÈîïö¿yÿî’öü·Ý§¯Þ¿»¶p,1&%¾yÚtÉ4L*c£§±§AÙrzGé`¨õèj¬
î.¿;ïvÿhUñ»óo_w$k.ÛQYB¥ø¸ÓlôU¾&¦0$L{e?kóöÒ~>¯=7åÕ|Vi¾Â=¼ö®ê«”¶Z{m?¼x6îþ`ë3¾®Ñ7T¢)ð¹,=ýdË¸ßÜw1Â¿éPj7tbH©¤êH*=ÎÓV=B³;*Ê>¦T
ÔT)õ@ö¡Ê5Ðü¥Jí_ßuõ»m=þg«©}/§×úàT:B¿(§JD¦K¸õE§Ã¹þ÷_±ÜåàºÁSé*7=ÉqrJ¸ïìSZ:4pðÃ/Ê«¥n}áGQ¨û7`ô_ý¯Òç³À|>;¹Òæù}h fzÁ”È0ÅùøxU8ÐXÖT¡ekôíeÖ@¤ÿñXÚ;ña¢4ýáÈ²á¨U¢Éabæjüß÷ïb§:Û f-¢Ð±§ÿüþý»ÿüÕî’C0æÀxeQ/ßXÚëãe£d ,Z/º5º»$zûúý»7±S%;jø2)»L_74,îÒPcf3E’amCf0b¥`gýzïÒÍ;3oWB-4±EGSEåó¦Ô}õ.ìxNYzÿ:EÊè0FF)ÖÝ±(c*SÏA9CL¹¨q¥Ú®Áõ/ÓY±ÒqßS¶ÎùAÍì2W)÷
rWÚåFZ¦3¡GµºÊ¨vjÔS3øÖ,ït«¹¬ Ì:sßy¶«î{úfðSgFÿÍLé%õ+¢×´öVÚtô³eÂç¯PÕÙN”BÎ÷Õ?’Í5ÐÝÆÞ9jÏj5¨©;ºuìªUeç»JÐi`Ê)ñL8£³î+Ó·
ãÜ±aüÕºdî8Uê| ª!¨$Þ©M}Ú?ßYLOfLø3¥O¿þ°»;/f,_®ùrÜ¡{¹)î×vþ>3Ä#øÉºøìæåÇrWg”+©;õT&õTc¯í4¡ôâÍ¹DÍhhnª!goÜÇºVQð¸R:¤`0ÂRgpAë£·u¦Ô6M¡/K[8gRÛ2mq²YGe=EbM¡ñFÿ?Ëú_xîxîÀY¡æ+ #ÏÁg|ä¦i
f¤$N@:Ì(¤”Ã8&èißLÚ¾rbO%’Æ$¶19
i 9MéÂKe-1R;¡LtlìöÊ2Õ®m·ìCÉ8ß)Ó_SÄ]ÜÒòñ=¬’W?_nrÐ
)|:Aü4ë®·^®¸¬Äm-JáLµ¸øÝËÞ:áW¿Þ¢(¶E ¼o²áàZ&”&&

Источник

Безотходная технология – это такой способ производства продукции (процесс, цех, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы» таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования [23].

В определении, прежде всего, подчеркивается необходимость использования сырьевых ресурсов в цикле, включающем также и сферу потребления, а это означает, что замкнутым такой цикл может быть только на уровне территориально-производственного комплекса (ТПК).

Следовательно, безотходное производство (БОП) должно быть практически замкнутой системой, организованной по аналогии с природными экологическими системами. Так, в природных системах продукты жизнедеятельности одних организмов используются другими организмами и в целом осуществляют саморегулирующийся биогеохимический круговорот веществ. Основу же БОП составляет сознательно организованный и регулируемый человеком техногенный круговорот сырья, продукции и отходов.

Вторым основным положением БОП является обязательное включение в производство и потребление всех компонентов сырья. При этом должно быть обеспечено максимально возможное использование потенциала энергетических ресурсов, естественно, ограниченное вторым законом термодинамики. Здесь также проводится прямая аналогия с природными экосистемами, которые, будучи практически замкнутыми, не являются изолированными, т. к. через них проходит поток энергии, которую экосистемы получают от Солнца, поглощают, трансформируют и излучают в космическое пространство. Таким образом, и БОП является практически замкнутым, но неизолированным.

И, наконец, третьей составной частью концепции БОП является сохранение (с учетом возможного теплового загрязнения) сложившегося экологического равновесия, т. е. ущерб окружающей среде, наносимый производством, не должен быть выше допустимого уровня. Под ущербом понимают фактические и возможные потери в результате отрицательных изменений окружающей среды, которые обусловлены антропическими факторами. На рис. 2.3 показана функциональная схема типового производства.

Рис. 2.3. Схема стадий технологического процесса [23]:

1 – стадия подготовки сырья; 2 – стадия химического превращения; 3 – стадия выделения непревращенного исходного вещества; 4 – стадия выделения и очистки целевого продукта; 5 – стадия придания товарной формы целевому продукту; 6 – стадия регенерации и очистки непрореагировавшего сырья; 7 – стадия регенерации и очистки вспомогательных веществ и материалов; 8 – стадия обезвреживания отходов производства

Одним из общих принципов, лежащих в основе создания безотходных производств, является цикличность материального потока, т. е. возврата части его обратно в процесс. Это способствует интенсификации технологических процессов, т. к. наиболее полно используются исходные продукты и энергия, улучшаются условия ведении процессов.

Комплексное использование природных ресурсов – это удовлетворение потребностей общества в определенных видах природных ресурсов, основанное на экономически и экологически оправданном использовании всех их полезных свойств, а также на максимально полной переработке и всестороннем вовлечении природных ресурсов в хозяйственный оборот с ростом перспектив развития различных отраслей промышленности, природоохранных норм и требований, интересов настоящего и будущих поколений людей.

Этот принцип составляет основу рачительного и экономного использования природных богатств, максимального ограничения возможных негативных последствий антропического воздействия на окружающую среду. Таким образом, в настоящее время проблема комплексного использования сырья и оптимизация ресурсного цикла имеет большое значение как с точки зрения охраны окружающей среды, так и с точки зрения экономики. Например, в химической промышленности до 60-70 % себестоимости продукции приходится на долю сырья, поэтому рациональное его использование является весьма актуальной задачей.

Этот принцип требует учета всех компонентов сырья, т. к. практически все сырьевые источники являются многокомпонентными и в среднем более трети по стоимости приходится на сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной переработке. Так, уже сейчас практически все серебро, висмут, платину, а также более 20 % золота и около 30 % серы получают попутно при комплексной переработке руд. Требование комплексного использования сырья в настоящее время занесено в ранг государственной политики.

Комплексный подход обеспечивает эффективность малоотходных и безотходных производств, что в значительной мере ускоряет их разработку и внедрение. В качестве примера можно назвать комплексную переработку апатитового и нефелинового концентратов, руд, содержащих редкие металлы.

В настоящее время значительное количество горных пород, минералов, многокомпонентных смесей органических и неорганических веществ подвергают комплексной переработке. При этом из одной горной породы можно получать различные металлы, кислоты, соли, строительные материалы. Тем самым снижается объем отходов соответствующего производства, загрязняющих окружающую среду (уменьшается объем отвалов, количество шламов и пр.).

Сущность комплексного использования заключается в последовательной переработке сырья сложного состава в различные ценные продукты. В случае комплексного использования сырья основным технологическим операциям сопутствуют [23]:

* извлечение полезных, но не нужных основному производству веществ;
* переработка этих веществ в целевые продукты или полуфабрикаты, поставляемые собственному основному производству или другим предприятиям.

Пути решения максимально полного использования природного сырья, энергии с минимальным воздействием на окружающую среду следующие:

* создание бессточных технологических систем на базе существующих, внедряемых в настоящее время, и перспективных способов очистки водных систем от растворенных и взвешенных загрязняющих примесей;
* разработка и внедрение систем утилизации отходов основного производства;
* создание новых технологических процессов получения традиционных видов продукции с сокращением стадий, на которых образуется основное количество отходов;
* создание территориально-производственных комплексов с замкнутой внутри них структурой материальных потоков сырья, продукции и отходов.

Выбор путей совершенствования защиты окружающей среды: в каждой производственной системе зависит от экономической обоснованности технических решений, а также от природных особенностей конкретного региона.

Задача науки и технологии сводится к полному использованию сырьевых ресурсов, максимальному превращению сырья в используемые, полезные продукты.

Ниже рассмотрим примеры полного использования сырья в модифицированном ресурсном цикле.

Первым примером комплексного использования сырья может служить схема переработки апатито-нефелиновой руды, залежи которой имеются на Кольском полуострове (см. рис. 2.4).

Рис. 2.4. Схема комплексного использования ресурсного цикла апатито-нефелиновой породы [23]: 1 – процессы, осуществляемые в промышленности; 2 – потенциальные промышленные процессы

Минеральную породу измельчают и разделяют методом флотации: на апатит и нефелин.

Нефелиновая фракция содержит нефелин, небольшие количества апатита и титано-магнетита и небольшое количество минералов, включая редкие металлы. Из нефелина получают поташ, соду, алюминий, галлий, цемент. Из апатита получают фосфорные удобрения, фториды, гипс, но, как правило, не извлекают ценные редкоземельные элементы.

Другим примером комплексного использования органического сырья является термическая переработка топлива – угля, нефти, сланцев. Так, при коксовании угля, кроме металлургического кокса, получают коксовый газ и смолу, сырой бензол и аммиачную воду.

Современные схемы переработки каменноугольной смолы предусматривают первичную дистилляцию смолы на фракции: легкое масло, фенольную, нафталиновую, тяжелое масло, антраценовое масло, пек.

Антраценовое масло перерабатывают, и в небольших количествах из него извлекают антрацен, фенантрен, карбазол, акридин. Основная масса антраценового масла после добычи из него сырого антрацена используется для консервировании древесины , производства сажи и т.д.

Другим примером может служить пиролиз нефти (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Схема переработки нефти [23]

При пиролизе нефти получаются ксилол, бензол, при перегонке получают циклогексан, изопентан. Крекинг нефти позволяет получать олефины и (этилен, пропилен, бутилэтилен и др.).

Перечисленные вещества являются основой для производства мономеров для дальнейших процессов полимеризации (олефины), выработка которых в мире постоянно растет.

Этилен – наиболее крупнотоннажный продукт нефтехимической промышленности. На базе этилена производится по крайней мере десяток крупнотоннажных нефтехимических продуктов, которые, в свою очередь, являются источником получении сотен и тысяч конечных химических и нефтехимических продуктов.

Концепция полного использовании сырья реализуется в стремлении углубить переработку нефти и получить из нее максимум целевых продуктов.

Следующим важным направлением оптимизации ресурсного цикла является переработка отходов производства во вторичные материальные или энергетические ресурсы. Рассмотрим это направление на примере ресурсного цикла формирования потока отходов в лесопромышленном комплексе (рис. 2.6).

Рис 2.6 Структурная модель формирования потока отходов в лесопромышленном комплексе

Ведущие направления повышения эффективности использования низкокачественной, тонкомерной, лиственной древесины и отходов включают технологические, организационные, экологические, экономические, социальные и ресурсные составляющие. Последние определяют структуру и оценку запасов вторичных древесных ресурсов, их экономическую доступность, а также изменение качества древесных ресурсов в местах локализации. Все направления (подсистемы) связаны между собой. Прослеживаются связи и внутри самих подсистем (рис. 2.7).

Рис. 2.7 Ведущие направления повышения эффективности использования вторичных древесных ресурсов

Однако, наряду с несомненными достоинствами, эффективное использование низкотоварной, лиственной древесины и отходов связано с рядом проблем, решение которых в данный временной период затруднено объективными и субъективными условиями. Например, обострение проблемы замены устаревшего оборудования связано с необходимостью крупных инвестиций, а это обусловит сокращение рабочих мест в лесных поселках при внедрении высокопроизводительной процессорной техники. Использование низкокачественной древесины и отходов вскроет проблему экономической доступности такого вида сырья, дополнительного воздействия на природную среду при организации перерабатывающих производств и т. д. Тем не менее, эффективность использования отходов очевидна и решается при соответствующих объемах ресурсного потенциала.

На основании анализа литературных данных [24-31] усовершенствована модель ресурсного цикла древесных ресурсов леса и лесоматериалов (рис. 2.8). Снижение потерь и более эффективное использование отходов на каждом этапе цикла позволяет ему функционировать в замкнутом режиме по типу «ресурс – отход – ресурс».

Рис. 2.8. Ресурсный цикл древесинных ресурсов леса и лесоматериалов

Примечание. Цифры со скобками – усредненные литературные данные по РФ.

На мелких перерабатывающих предприятиях образуется небольшое количество отходов, которые, как правило, вывозятся на свалки и в отвалы. Это создает серьезные экономические и экологические проблемы, требует значительных затрат на сортировку, перевозку, уничтожение отходов. Возможные направления использования вторичных древесных ресурсов (рис. 2.9) рассматривались в ряде монографий и множестве статей, были предметом обсуждения на целевых научно-практических конференциях и круглых столах.

Рис. 2.9. Обобщенная модель образования и потенциального использования древесных отходов:

1 – производство технологической щепы; 2 – производство топливной щепы; 3 – использование в качестве топлива; 4 – газификация древесины с получением генераторного газа и жидких топлив; 5 – производство древесного угля; 6 – производство активированного угля; 7 – производство биологически активных веществ (витаминной муки, эфирных масел); 8 – производство кормов; 9 – производство компостов, органических удобрений и искусственных земель; 10 – производство пустотелого бруса; 11 – производство клееных материалов; 12 – производство столярных плит (щитов); 13 – производство торцевого паркета; 14 – гидролизная промышленность; 15 – лесохимическая промышленность; 16 – производство товаров народного потребления; 17 – производство плитных и древесных композиционных материалов; 18 – производство строительных материалов; 19 – сельскохозяйственное использование (кроме кормовых целей); 20 – другие направления переработки

Ряд направлений использования древесных отходов были реализованы в условиях лесопромышленных комплексов и крупных производств, другие прошли испытания в полупромышленных условиях или представляют собой результаты лабораторных исследований. Следует отметить, что потенциальные перспективы и реальные возможности использования вторичных древесных ресурсов далеко не тождественные категории. Их эффективный симбиоз существенным образом определяется как специализацией предприятий, так и их масштабностью.

Использование отходов для топливно-энергетических целей, без ограничения при этом производства тепла (рис. 2.10). Это наиболее перспективное и широко обсуждаемое направление переработки вторичных древесных ресурсов.

Рис. 2.10Возможности получения тепловой энергии

В соответствии с прогнозами, к 2060 г. доля традиционных видов топлива (нефти, газа и угля) будет составлять третью часть от общего объема энергоресурсов, который, по крайней мере, увеличится в три раза по сравнению с нынешним уровнем. По мнению фирмы JOHN Deere, вся остающаяся на лесосеке древесина должна быть превращена в щепу и использована для получения энергии [26]. Интерес к использованию вторичных древесных ресурсов в качестве топлива обусловлен экономической нецелесообразностью в ряде случаев переработки тех или иных видов отходов, ростом цен на нефть и газ, а также повышением экологических требований к производству тепла и энергии. Основные экологические и экономические преимущества использования древесных отходов в качестве топлива достаточно убедительны [27]:

– практически исключается загрязнение атмосферы сернистым ангидридом;
– сжигание в домовых печах дров вместо угля обеспечивает уменьшение выбросов оксидов азота в 2-6 раз и сажи – в 2-6 раз;
– в 10-80 раз уменьшаются выбросы полициклических ароматических соединений (ПАУ) и в 10-40 раз – выбросы бензапирена;
– обеспечивается поддержание углеродного баланса.

В отдаленных лесных поселках использование дров и древесных отходов для энергетических целей экономически целесообразно. Шведскими учеными разработан, проверен и предложен полный комплекс оборудования для сбора, рубки, транспортировки и хранения топлива. Показано, что его себестоимость в радиусе 200 км не превышает 4,18 долларов США за 1 м3 [28].

Таким образом, анализ возможных и перспективных направлений переработки показал, что эффективность использования вторичных древесных ресурсов может быть обеспечена только при условии комплексного подхода к решению проблемы, с учетом ресурсных, социальных, экономических и экологических условий.

Источник