Основным потребителем продукции лесоперерабатывающих предприятий является строительная индустрия. Пиломатериалы востребованы как для строительства зданий, так и для внутренней облицовки, для настила полов, возведения кровельной обрешетки, опалубки, и даже для строительства лесов и многих других основных и вспомогательных строительных сооружений. Целая индустрия работает для того, чтобы сначала спилить деревья, вывезти их на лесоперерабатывающие предприятия, а затем готовые изделия направить на строительные нужды. Во всей этой цепочке появляется масса древесных отходов, которые хороший хозяйственник не выбрасывает (тем более что утилизация стоит денег), а направляет на вторичное использование. Как известно, из стружек, опилок производят древесно-стружечные плиты и другие материалы, весьма востребованные в строительстве. Однако не каждые опилки годятся для вторичной переработки, а главное, для производства тех же плит из отходов нужны дополнительные производственные мощности. Соответственно, чтобы наладить производственный цикл, нужны немалые капиталовложения.
На недавно пошедшей в Москве выставке «Woodex / Лестехпродукция» были представлены интересные разработки, позволяющие иначе взглянуть на применение отходов деревообрабатывающей промышленности. Впрочем, альтернативное применение щепок, стружек, опилок хорошо известно. Испокон века их использовали в качестве дров. Однако новые подходы подразумевают стандартизацию «древесных отопительных единиц», в частности производство пеллет, изготовление брикетов и других видов древесных энергоносителей. Эксперты отмечают, что использование древесных отходов в качестве энергоресурсов также имеет непосредственное отношение к строительной индустрии. Промышленность выпускает котлы, работающие на древесном топливе, а инженеры, проектирующие загородную недвижимость, конечно же, предусматривают способы отопления строящегося объекта. Таким образом, лесоперерабатывающая промышленность «построив и обустроив» дома деревянной начинкой и облицовкой, еще и привносит свой вклад в их энергетическое обеспечение.
Производство древесного топлива
На западе производство биотоплива из древесных отходов давно поставлено на широкую ногу. Во-первых, там принято рачительное отношение к «дарам природы», а, во-вторых, энергоносители весьма дороги, а потому нет смысла выбрасывать отходы, которые можно превратить в энергетическое сырье. В нашей стране тоже постепенно развивается новый подход к «производству дров». Промышленность выпускает оборудование, которое обычно устанавливают на деревообрабатывающих предприятиях. Но вот недавно в Москве на выставке «Woodex / Лестехпродукция 2011» был представлен мобильный завод по производству брикетов, который, будучи установленным на подвижной платформе, может «путешествовать» следом за лесозаготовителями, перерабатывая в брикеты кору, ветки, щепу, горбыль и прочие отходы производства.
Конечно, в России агрегат для «производства дров» психологически воспринять сложней, чем в любой западной стране. У нас очень много лесов, но дровами отапливают свои жилища, в основном, деревенские жители. Да еще запасают дрова любители русской бани, но все равно, в масштабах страны и государственных лесных запасов потребление дров получается совершенно незначительным. Жителям городов дрова почти не нужны, а деревенские жители их прекрасно заготавливают сами, без передвижных агрегатов по производству биотоплива.
И все же, по мнению специалистов, появления новой техники, предназначенной для производства брикетов, пеллет и других древесных горючих материалов – это шаг к рациональному использованию природных ресурсов и экономному ведению хозяйства. Говоря образно, когда лес рубят, щепки все равно летят, отчего бы не превратить их в брикеты? Вместе с корой, опилками, ветками, горбылем, а заодно ненужными деревянными поддонами, отходами от производства фанеры и прочим бросовым материалом. И даже камыш, ботва, солома и другие подсохшие отходы сельскохозяйственной промышленности отлично перемалываются в мобильном оборудовании вместе с древесными отходами.
Автоматический заброс дров в котел
Несколько лет назад на одной из московских выставок был представлен отопительный котел, в который конвейер автоматически забрасывает дрова. В специальном бункере дрова укладывали особым образом, чтобы полено падало на конвейер, как только он начинал движение. Лента конвейера направлена в сторону печной топки, расположенной сверху отопительного котла.
Полено «доезжает» до края конвейера и падает в топку. Такую операцию конвейерная лента проделывает с автоматически заданной периодичностью. И, таким образом, огонь в дровяном котле может поддерживаться более суток без участия человека. Потом, конечно, надо снова выкладывать дрова в бункер. Но все равно автоматизированный процесс значительно облегчает жизнь домовладельца, которому в обычный котел или печь приходится подбрасывать дровишки по нескольку раз в сутки, а ближе к утру огонь нередко гаснет в печи, и дом постепенно остывает. Котел с конвейерной лентой удобен, но все же он рассчитан на дрова определенного стандарта, поскольку слишком большое или маленькое полено не зацепит конвейерная лента. А, кроме того, не очень надежна такая конструкция, по сравнению с более современными котлами, работающими, например, на древесных гранулах. Такой вид топлива получил название пеллеты.
По оценкам экспертов, в Европе уже давно распространен подобный вид топлива, поскольку считается экологически чистым, и к тому же позволяет заправлять гранулами котлы в автоматическом режиме. Поэтому на Западе пеллеты производят в промышленных объемах, и отапливают ими не только загородные коттеджи, но даже используют в качестве энергоресурса для электростанций. Соответственно, промышленность выпускает котлы, способные работать в автоматическом режиме на биологическом топливе. В Европе давно налажено производство таких агрегатов, но в последние годы на рынке появляются образцы отечественной промышленности, которые выпускают, например, в Санкт-Петербурге.
Производство гранул
Разумеется, для производства гранул (пеллет) также имеется специальное оборудование и технологии. Уточним, что передвижная установка, о которой сказано выше, производит брикеты, которые имеют несколько иное предназначение, чем гранулы, хотя также используются в качестве энергоресурсов.
Эксперты отмечают, что пеллеты, применяемые в качестве топлива, имеют определенные стандарты. Одно из условий производства качественной продукции – это надежное оборудование. Также необходимо качественное сырье, которое получают из древесины хвойных или мягких лиственных пород. В отличие от других видов описанного выше древесного топлива (куда можно замешивать сучки, кору, ветки и прочие древесные отходы), пеллеты должны содержать минимальное количество коры, поскольку, когда ее содержание превышает пять процентов, это приводит к заметному увеличению зольности гранул. Для качественных пеллет характерно содержание коры не более одного процента.
Не менее важен уровень влажности сырья перед прессованием. Эксперты отмечают, что влажность должна находиться в пределах 12 – 14 процентов. Более сырые гранулы, во-первых, имеют меньшую прочность, а, во-вторых, пеллеты с повышенной влажностью обладают более низкой энергетической ценностью, и, соответственно, имеют меньший КПД. Таким образом, уровень влажности напрямую характеризует качество горючего материала и влияет на его цену.
Эксперты подчеркивают, что важное значение имеет способ хранения гранул. Изначально просушенный до нужной кондиции материал может отсыреть, находясь в помещении с повышенной влажностью. Кроме того, важно исключить деформирующие нагрузки на пеллеты. Срок хранения также имеет значение. Специалисты считают, что у гранул, пролежавших больше года, может снизиться энергетическая ценность. Качественные древесные гранулы на вид и на ощупь должны быть гладкими, блестящими, без трещин и вздутий. Наиболее распространенный способ хранения пеллет – в закрытых мешках, на поддонах.
Брикеты
Основное отличие топливных брикетов от пеллет в том, что последние предназначены исключительно для автоматизированных котлов. Их, конечно, можно забрасывать и в обычную печку, но это нецелесообразно и неэффективно, поскольку мелкие гранулы проваливаются через решетку. А вот брикеты, напротив, не предназначены для автоматизированных котлов (хотя есть исключения, но об этом – ниже). В целом для отопления зданий брикетами походят обычные твердотопливные топки, предназначенные для дров и угля.
Специалисты отмечают ряд преимуществ брикетов перед дровами, которые особенно важны для рядового потребителя. Если деревенские жители отлично знают всех окрестных дровосеков, и какую продукцию можно получить из близлежащего леса, то для коттеджных поселков каждая машина, остановившая с дровами возле отворотки дороги, это новая загадка. Рассказы заезжих коммерсантов о высоком качестве хорошо просушенных дров не всегда соответствуют действительности. Чаще даже наоборот. Это общее правило для любого товара, который продали, и тут же уехали, хотя, конечно, бывают, исключения.
По мнению специалистов, сложность приобретения дров также состоит в том, что их, как правило, продают кубометрами, а это понятие относительное – зависит от плотности укладки товара, формы дров и других факторов. Словом, не так-то просто разобраться, сколько на самом деле кубометров дров навалено в кузове автомобиля.
Еще одно важное преимущество брикетов, по сравнению с дровами, — высокая калорийность первых. Эксперты приводят такие сравнительные данные: влажность свежих дров (усредненное значение) составляет 50 процентов. Такие дрова обладают калорийностью (или иначе говоря — теплотворностью) около 2000 ккал\кг. Влажность брикетов примерно в шесть – семь раз меньше, чем у свежих дров, что существенно увеличивает их калорийность, по сравнению с дровами. А, кроме того, брикеты, обладающие стандартными размерами, и упакованные должным образом, имеют плотность в 2 – 3 раза большую, чем дрова, если сравнивать их по объему. Соответственно, и вес брикетов в одном кубометре значительно больше, чем вес дров, а уж тем более велика их теплоотдача.
Специалисты рекомендуют учитывать эту особенность древесного горючего материала, как при покупке брикетов (или дров), так и при хранении. Для хранения запасов дров нужно иметь площади в несколько раз большие, чем для хранения брикетов. Кроме того, эксперты рекомендуют учитывать, что при отоплении помещения непросушенными дровами (а для просушки не всегда имеются возможности) на дымовых трубах образуется большое количество конденсата.
Что касается брикетов, то они, как правило, упакованы в непромокаемые мешки, благодаря которым древесное горючее, уже высушенное в производственных условиях до кондиционной влажности, не отсыревает в помещении. Кроме того, используя брикеты, проще сделать расчет – сколько понадобится биотоплива на определенный период. С дровами, имеющими не очень предсказуемое качество и влажность, которые к тому же меряют «абстрактными» кубометрами, такой расчет сделать сложнее.
По мнению специалистов, брикеты во многом выигрывают, если сравнивать их с углем. У последнего, в качестве недостатка, имеются шлаки, которые при сжигании угля составляют до 40 процентов от общей массы. Как известно, углем, в отличие от дров, нередко отапливают крупные котельные. Причем этот вид топлива считается весьма экономичным. Во всяком случае, по сравнению с мазутом. Разумеется, и углем, и мазутом, как правило, топят котельные в тех российских регионах, где нет природного газа.
Экономичность угольного отопления, однако, влечет за собой некоторые хлопоты. В частности, возникают проблемы со складированием и транспортировкой шлаков. В этом плане хорошей альтернативой могут стать брикеты, при сжигании которых образуется незначительное количество золы. Конечно, котельная потребляет очень много топлива, и тут на первом месте, как правило, стоит экономический расчет. «Грязный» уголь никто не променяет на «чистенькие» брикеты, если от этого вырастит цена гигакаллории. А вот в домашних условиях, где отчистка котла от шлаков, их дальнейшая транспортировка, да и вид жилища, слегка закопченного углем (как известно, при угольном отоплении приходится чаще белить стены) иной раз подталкивает хозяев к мысли, что брикеты в эксплуатации более удобны, чем уголь. К тому же они более экологичны, поскольку уголь может содержать различные примеси, не всегда безвредные для здоровья.
Эксперты отмечают, что хотя традиционно считается, что для автоматической подачи биотоплива в котел следует использовать пеллеты, иногда встречаются и другие подходы. Например, в Европе налажен выпуск автоматизированных котлов, которые работают как на пеллетах, так и на брикетах. Однако брикеты выпускают небольших размеров — специально для применения в автоматизированных котлах. «Миниатюрные» брикеты не уступают пеллетам по калорийности (т.е. теплотворным свойствам), а также по продолжительности горения. По мнению специалистов, выпуск автоматизированных котлов, работающих на биотопливе (в том числе, на брикетах) постоянно расширяется, особенно в западных странах, поскольку там есть достаточно желающих отапливать здания экологически чистым топливом. В нашей стране тоже постепенно налаживается производство аналогичного оборудования.
Ведь, тот же уголь, как и мазут, может иметь сернистые добавки. А в наше кризисное время, увы, встречаются отдаленные регионы, где коммунальщики не стесняются отапливать жилые районы дешевым мазутом, имеющим примеси серы. Большая часть примесей, к счастью, сгорает и вылетает в высокую трубу котельной. Однако в сильные морозы цистерны с «серным» мазутом приходится обогревать, поскольку замерзший мазут невозможно слить из цистерн или откачать насосам. И вот тогда жители кварталов, близлежащих к котельной, имеют несчастье «наслаждаться» вредными и весьма неприятными запахами сернистых примесей мазута.
Древесный уголь
Еще один высокоэффективный вид древесного топлива – это древесный уголь. Обычно его получают при нагревании древесины, без доступа воздуха (данный процесс называется пиролизом). Однако в последнее время для получения древесного угля стали использовать также брикеты. В результате получается твердый и пористый высокоуглеродистый материал, который большими партиями производят для нужд предприятий. В частности, древесный уголь широко используют в химической промышленности, в приборостроении, металлургии и других отраслях народного хозяйства.
Однако, в скромной приусадебной «индустрии», ведающей организацией домашнего уюта, также востребован древесный уголь. Дело в том, что теплофизические характеристики древесного угля при сгорании – с почти полные отсутствием пламени и минимальным наличием дыма, делают его незаменимым «энергоресурсом» при изготовлении шашлыков. Впрочем, дело не только во вкусовых ощущениях (это на любителя). Древесный уголь применяют также в печах барбекю (где зажаривают и подкапчивают самые разнообразные яства), а также в каминах. Эксперты отмечают, что кроме высоких экологических качеств, древесный уголь, благодаря большой пористости, имеет высокие адсорбционные свойства. К тому же, по сравнению с каменным углем, древесный уголь содержит минимальное количество вредных примесей, в частности, фосфора и серы. А, кроме того, в результате сгорания древесного угля образуется совсем небольшое количество золы.
Древесная мука
Одним из многочисленных полезных продуктов, получаемых из древесины (или из вторично переработанных древесных отходов) является древесная мука. Это высушенные частницы сухой древесины, имеющие размеры порядка 1 мм. Эксперты отмечают, что чаще всего в качестве сырья для древесной муки используют стружки, щепки, опилки, а также кусковые отходы деревообрабатывающей промышленности. Полученное сырье имеет широкое применение, в том числе, в строительной индустрии.
Для древесной муки разработан ГОСТ, который отражает ряд требований к строительному материалу. Например, стандарт регламентирует размеры частиц древесной муки для каждой марки, а также содержание примесей, смол, масел, кислот, насыпную плотность и другие характеристики. По мнению специалистов, производство древесной муки расширяется в последние годы. Появляется новое оборудование, а вместе с ним предприятия разрабатывают ТУ (технические условия), которые дополняют имеющиеся ГОСТы. Эксперты отмечают, что древесная мука используется в качестве наполнителя полировочных смесей и сухих строительных смесей, линолеума, а также является компонентом древесно-пластиковых композитов и многих других изделий, применяемых в строительной отрасли. Особый интерес, по мнению экспертов, представляют древесно-пластиковые композиты, поскольку этот, относительно новый материал, набирает все большую популярность.
Так, этой осенью в Москве проходила международная конференция, касающаяся древесно-полимерных композитов. На ней собрались представители науки, поставщики древесного и полимерного сырья, оборудования, а также компании — переработчики. Все участники выразили готовность сотрудничать в освоении российского рынка и в разработке новых образцов древесно-полимерной продукции.
Эксперты отмечают, что наиболее востребованным изделием, сделанным из древесно-полимерного композита, является, например, террасная доска, и многие другие отделочные материалы «под дерево», предназначенные для садово-парковой архитектуры. Преимущество материала состоит в том, что обладая «теплотой» деревянного изделия, его способностью создавать домашний уют, древесный композит обладает в тоже время качествами полимера – то есть, не гниет, практически не промокает, и хорошо переносить «уличные» условия, например, в качестве пола для террасы. Древесно-полимерный композит также нашел широкое применение внутри помещений. Дело в том, что в отличие от древесины, этот материал можно отливать. А потому некоторые элементы декора получаются более эффектными именно с помощью древесно-полимерного композита.
