Технология и товароведение продуктов малоотходной переработки хвойной древесной зелени

юг Дальнего Востока (около 9 % объема заготовок, ориентация на японский и китайский рынки).

Необходимо учитывать, что в России 78 % площади лесного фонда относится к зонам тайги и тундры, а 80% лесов азиатской части произрастает в условиях вечной или многолетней мерзлоты.

Основными лесообразующими породами в России являются следующие: лиственница, сосна, ель, кедр, дуб, бук, береза, осина (массивы их произрастания занимают более 90% лесных площадей страны). При этом 79 % приходится на хвойные породы, 19 % – на мягколиственные и 2% – на твердолиственные, в том числе на лиственницу – 37 %, охвоенные побеги которой практически не используются. Эта ценнейшая порода является перспективным ресурсом. Лесные площади и ресурсы древесины на душу населения в России составляют – 5,2 га и 560 куб. м. соответственно. Общие запасы древесины оцениваются в 75 млрд куб. м, в том числе 44 млрд куб. м – спелой и перестойной древесины. Однако в лесах, доступных для эксплуатации, сосредоточено только около 40 млрд куб. м [107]. Расчетная лесосека начиная с 2010 г. постепенно возрастает: в 2010 г. она составила 633,92;

в 2011 г. – 666, 17 млн куб. м; по прогнозу к 2020 г. – 700 млн куб. м, к 2030 г. – 7 10 млн куб. м.

Основу лесного фонда страны составляют тайга (77 %) и лесотундра (13 %). С юга к тайге примыкает зона с преобладанием смешанных и лиственных лесов (7 %), лесостепь и степь (3 %). В составе лиственных пород преобладают березняки, на которые приходится до 13 % фонда.

Наиболее ценные хвойные леса превалируют на более 70% лесной территории, преимущественно в Сибири. В их составе пока отмечается превышение растущих лесов (молодняки, середняки и приспевающие насаждения) над изымаемыми для эксплуатации спелыми и перестойными древостоями. Вместе с тем постоянные недорубы расчетных лесосек ведут к их выравниванию. В Сибири отмечается обратное положение – здесь преобладают фитоценозы старших возрастов. Однако их рубки затруднены или практически невозможны в связи с расположением лесных массивов на труднодоступных территориях.

Значительную роль в эксплуатации древостоев играет также их географическое размещение [47]. На северо-западе страны в связи с длительным интенсивным лесопользованием доля пригодных к изъятию спелых и перестойных лесов снизилась менее чем на 30%. В Восточной Сибири расчетная лесосека ежегодно существенно не вырубается и их вклад возрастает. Доля нетронутых лесов в этом регионе оценивается в 40%.

Большое значение имеет и породный состав. Сосна и в меньшей мере лиственница, обладающие твердой качественной древесиной, интенсивно вырубаются. Рубки кедра законодательно ограничены. Пихта и ель из-за низкокачественной рыхлой древесины зачастую оставляются на лесосеке. С учетом этого для обеспечения их эффективного использования важно организовать переработку лесосечных остатков этих пород, в первую очередь древесной зелени.

Главным из пяти основных лесопромышленных регионов является Красноярский край, которому в стране принадлежит первое место по объему лесных фондов [10]. Он располагает 11,5 % лесопокрытых площадей, расположенных на 160 млн га лесных угодий с запасами древесины 11,9 млрд куб. м. Расчетная лесосека края вместе с автономными округами оценивается в 59,7 млн куб. м, которая используется на 15–17 %, повышаясь для хвойных пород до 24–25 %.

В лесах Красноярского края преобладают хвойные древесные породы, структура и краткая характеристика которых была представлена выше. Сравнение данных показывает, что как по площади произрастания и запасам древесины, так и особенно по ее запасам на 1 га хвойные насаждения существенно превосходят лиственные фитоценозы.

В хвойных лесах Красноярского края по занимаемой площади (60%) и запасам древесины (70%) превалируют пригодные к изъятию спелые и перестойные древостои, большинство из которых относится к третьей эксплуатационной группе [24 1]. По занимаемой площади пихте, древесная зелень которой служит основным сырьем для получения эфирного масла, принадлежит свыше 20% хвойных лесов края. По запасам этой породы край существенно превосходит остальные регионы Восточной Сибири и в целом древостои пихты Западной Сибири и Дальнего Востока [215]. Имеющиеся древесные ресурсы сырья открывают широкие возможности для организации в этом регионе широкой сети производств по выработке пихтового эфирного масла, их консолидации с проведением лесозаготовок и переработкой древесины [120].

Наиболее целесообразным и эффективным представляется развитие подобных лесохимических производств в 3-м лесокадастровом округе Красноярского края. Его древостои существенно истощены многократными рубками. Во многих случаях при этом вырубаются сосновые и лиственничные леса и оставляются на лесосеке пихтарники и ельники. Такое состояние существенно затрудняет развитие традиционных форм лесопользования, основанных на лесозаготовках. Население таежных территорий остается практически без работы. В то же время его территория в связи с прошедшими рубками и вывозом заготовленной древесины сравнительно транспортно доступна [13 8]. Сложившееся положение открывает возможности для организации лесохимических производств.

Следует отметить, что 3-й лесокадастровый округ представляет собой две существенно отличающиеся по лесосырьевым ресурсам части – Центральный и Ангаро-Енисейский лесоэкономические районы [294]. В последнем реальна традиционная организация работ в виде сплошных рубок. В Центральном лесоэкономическом районе, где сохранились отдельные лесные массивы, преимущественно пихтовые и еловые фитоценозы, более оправдано лесопользование, направленное на сохранение оптимальной лесистости и утилизацию всей биомассы дерева, прежде всего лесосечных остатков.

Можно ожидать, что в Центральном районе – в отличие от Ангаро-Енисейского – основная продукция будет вырабатываться из лесосечных отходов, а лесопиление будет играть второстепенную роль. Реализации такого направления способствует внедрение лесохимии в лесную отрасль. Основным сырьем этих производств является древесная зелень, простейший и малозатратный способ получения из которой товарной продукции состоит в отгонке эфирного масла. Ее переработка может осуществляться как на стационарных, так и на мобильных установках. Более эффективным в последнем случае представляются малые формы предпринимательства.

Достаточно перспективным считается и переработка древесной зелени пихты в Ангаро-Енисейском лесоэкономическом регионе [140]. Она органически сочетается с работой лесозаготовительных организаций, принимающих на себя затраты по уборке лесосек (заготовка сырья). Это снижает себестоимость поступающей на лесоперерабатывающие комбинаты древесины, тем самым повышая конкурентоспособность продукции и улучшая экономику [277].

Деревообрабатывающая промышленность – основной потребитель деловой древесины. Она включает производство пиломатериалов, шпал, фанеры, строительных деталей и плит, стандартных деревянных домов, мебели, спичек и т. д. Размещение этих отраслей оказывает большое негативное воздействие на территории в связи со скоплением огромной массы огромных производственных отходов, которые в лесопилении достигают 40%, а в мебельном и спичечном производстве – 50% расходуемого сырья.

Лесопиление обеспечивает первичную механическую переработку

/

деловой древесины и ориентируется на сырье и потребителя. Основное производство сосредоточено в западной зоне страны на территории многолесных районов (Европейский Север, Урал, Волго-Вятский район) и в главных потребительских районах (Центр, Поволжье, Северный Кавказ).

Таким образом, наиболее крупные комплексы лесной промышленности сложились в следующих экономических районах страны:

? Север – многолесный район, обеспечивающий вывоз древесины, производство пиломатериалов, фанеры, картона и почти половину бумаги в стране;

? Урал – многолесный район, который специализируется на вывозе древесины и пиломатериалов, производстве фанеры и бумаги в России;

Сибирь (Западная и Восточная) – многолесный район, поставляющий на российский рынок пиломатериалы, картон и целлюлозу;

Волго-Вятский район – многолесный район, который на собственном и привозном сырье дает почти пятую часть бумаги в России;

Северо-Запад – многолесный район, где преимущественное развитие получила деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность;

Центр – малолесный район, специализирующийся на выпуске из привозного сырья разнообразной продукции деревообрабатывающей промышленности;

Дальний Восток – многолесный район, где преобладает заготовка древесины, поставляемая в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

Отечественный рынок ЦБП обладает значительным потенциалом. Прирост рынка целлюлозно-бумажной продукции в России составляет 5 % в год. При этом если в США потребление бумаги и картона на душу населения составляет 230 кг, в Финляндии более 340 кг, то Россия потребляет всего около 50 кг этой продукции на душу населения. Ожидается, что к 2030г. внутреннее потребление бумаги и картона возрастет до 25,6 млн т, что позволит увеличить потребление данной продукции на душу населения до уровня стран ЕС – до 180 кг. В настоящее время основными игроками на мировом рынке продукции лесопромышленного комплекса являются США, Китай, Канада, Германия, Финляндия. Доля России в мировом производстве круглых лесоматериалов составляет 5,4 %; пиломатериалов – 5,3 %;

листовых древесных материалов – 2,9 %; бумаги и картона – 2,2%. Доля России в мировом экспорте круглых лесоматериалов составляет 17,9 %;

пиломатериалов – 11,6 %, листовых древесных материалов – 2,5 %; бумаги и картона – 2,5 % [118]. Прогноз динамики производства и потребления основных видов продукции до 2030 г. представлен в табл. 2.4.

Прежде всего следует отметить, что Россия, имея первое место в мире по площади лесов и второе – по запасам древесины, характеризуется существенным снижением ее доли в мировом производстве лесной продукции, вырабатываемой посредством глубокой переработки лесного сырья. Низкая доля продукции лесопромышленного комплекса России в мировом объеме производства обусловлена целым рядом причин, в том числе использованием устаревших технологий лесопереработки с высокой долей отходов производства, не утилизируемых при дальнейшей переработке и в связи с низкой инновационной активностью отечественных производителей.

Основной вектор лесопромышленного производства настоящего времени направлен на глубокую переработку древесной биомассы с использованием ее главных компонентов [303]. Он включает совершенствование традиционных и создание новых технологий переработки некондиционной и другой малоценной древесины, древесных и лесосечных отходов. Исторически сложившаяся роль России как поставщика сырья, а также насыщенность рынка в развитых странах могут затруднить выход российских производителей на мировой рынок продукции глубокой степени переработки. Ситуацию усугубляет неструктурированный экспорт необработанной древесины из России, что фактически субсидирует развитие обрабатывающих производств в Китае, Финляндии и Корее. Перспективы развития лесопромышленного комплекса связаны с ожидаемым ростом внутреннего спроса на лесобумажную продукцию, а также [118] :

? c обеспечением комплексной переработки всего заготавливаемого сырья, увеличением глубины его переработки, удовлетворительным достижением рационального использования природных ресурсов;

c освоением производства новых видов продукции, в том числе экспортоориентированной;

оптимизацией территориального размещения предприятий лесопромышленного комплекса;

созданием соответствующей транспортной и социальной инфраструктуры;

развитием внутреннего рынка продукции механической обработки древесины, прежде всего деревянного домостроения в экономичном и бизнес-сегментах;

импортозамещением целлюлозно-бумажной продукции;

расширением присутствия продукции российского лесопромышленного комплекса на мировом рынке.

Таблица 2.4

Прогноз динамики производства и потребления основных видов продукции лесного комплекса [21]

Без преувеличения огромное значение имеют фундаментальные и прикладные исследования в области химии и технологии природных соединений, которые представляют собой научную основу комплексной переработки возобновляемого растительного сырья. Они могут стать неисчерпаемым источником производства биологически активных препаратов. В решении актуальной задачи рационального и экономного использования лесных ресурсов можно выделить несколько направлений: вовлечение в хозяйственный оборот древесных отходов; разработка новых технологий переработки отходов лесозаготовительных предприятий; развитие перерабатывающих производств в районах основных лесозаготовок; организация производства сопутствующей продукции; повышение технико-экономической эффективности основных производств и решение экологических проблем. Продукция лесохимической промышленности востребована в различных сферах народного хозяйства. Для глубокой переработки древесины необходима база в виде инновационных научных разработок. Основное направление развития отрасли в мире – «зеленая» и «белая» лесохимия – это экологически чистые продукты, получаемые на основе экстрактивных веществ. Компоненты экстрактивных веществ древесной зелени хвойных пород обладают высокой физиологической активностью и могут быть использованы в различных областях [278].

2.3. Сырье для выработки эфирного масла. Его структура и использование

Эфирное масло находится во всех органах хвойных древесных пород, но экономически обоснованным является его выработка из древесной зелени и коры пихты сибирской. Последнему способствует его скопление на промышленных площадках деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных комбинатов.

Лесосечные отходы состоят из мелких неутилизируемых (опилки, кора, шишки и пр.) и крупных остатков. Последние по структуре и способам переработки представляют собой три основные группы:

сучья, вершинки, древесная зелень;

околоземные ресурсы: откомлевки, пни, корни;

маломерную древесину: тонкомерную древесину, отмершие сучья, опад.

К ним условно можно отнести и оставленные на лесосеке в некоторых случаях пихтовые и еловые древостои.

Объем элементов лесосечных остатков достаточно большой. По этой причине их образование несет как финансовую (уборка территории), так и экологическую (пожары, размножение насекомых-вредителей и пр.) нагрузку. Среднее соотношение этих и других элементов к стволу (нередко единственный товарный продукт) и ко всей биомассе дерева сосны обыкновенной приведено в табл. 2.5 [147].