Чтение онлайн

Важным элементом рационального проведения рубок главного пользования, тонкомерной древесины, ухода и санитарных рубок может стать внедрение передвижных установок переработки крон деревьев [159]. Применение данных линий дает возможность приблизить их утилизацию к сырьевой базе. Их сырьем может служить древесная зелень и кора всех хвойных деревьев с получением большого ассортимента продукции. Предполагается, что внедрение таких линий позволит проводить наряду с паровой и экстракционную переработку сырья.

Предлагаемая линия представляет собой комплект блоков полной готовности. Блочное исполнение дает возможность проводить сборку оборудования в нужной технологической последовательности. При этом оборудование монтируется на санях, что обеспечивает его транспортирование по лесосеке. Предполагается, что применение передвижных линий окажется весьма эффективным при очистке лесосек и лесосводки зон лож водохранилищ.

Приходится констатировать, что пока значительная часть кроны не находит широкого потребления. Сучья, ветви, как и откомлевки, в лучшем случае будут использоваться в качестве топлива, хотя приводятся сведения и о их переработке в технологическую щепу. Полезнее других элементов кроны, хотя и недостаточно эффективно, утилизируется древесная зелень – охвоенные побеги с диаметром в отрубе до 10 мм. Даже в конце 1980-х г. при максимальном развитии лесохимической отрасли в стране из 12 млн т ее экономически доступных ресурсов потреблялось всего около 80 тыс. т. Из них менее 10 тыс. т перерабатывалось на лечебные экстракты и другие биологически активные препараты и 60 тыс. т – для получения эфирного масла [158]. На Урале и в Сибири для получения эфирного масла служит, как правило, древесная зелень пихты сибирской. Лишь незначительное его количество вырабатывается из коры и окорки пихты. Остальное используется как подкормка для сельскохозяйственных животных и птицы, а также в качестве укрывного материала и разрыхлителя почвы, добавки к силосам и компостам [69, 204, 265, 270 и др.].

Высокое содержание в древесной зелени эфирного масла и смолистых веществ затрудняет ее более эффективное потребление в животноводстве, поскольку они убивают микрофлору пищевого тракта [117]. Вместе с тем их малая добавка, возбуждающая аппетит, плодотворно сказывается на организме животных. По этой причине паровая обработка древесной зелени, снижая содержание эфирного масла, делает ее благоприятной для скармливания. Отработанный твердый остаток считается также лучшим сырьем для компостирования [145].

Из трех основных элементов древесной зелени (хвоя, кора, неодревесневевшая древесина) более богатой энергетическими и биологически активными соединениями является хвоя [255, 301]. Соотношение элементов (8 :3 :2[116]) изменяется в зависимости от времени года, способа заготовки, породного состава, диаметра побегов и пр., из которых более значимы два последних фактора. Данные по фракционному составу двух принятых в ГОСТах диаметров (в отрубе) древесной зелени главных хвойных лесообразующих пород Восточной Сибири приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Влияние породного состава и диаметра побегов на вклад элементов древесной зелени (абс. сухая масса), %

Сравнение показывает, что в охвоенных побегах всех древесных пород динамика вклада компонентов одинакова. Их масса снижается от хвои к коре и неохвоенной древесине. Однако характер изменения различный. Если в древесной зелени сосны и кедра масса хвои больше суммы остальных компонентов в 4,0, пихты и ели – 2,7, то лиственницы в 1,1 раза. Фракционный состав древесной зелени существенным образом изменяется в течение сезона. Помимо нарастания и опада хвои, одревеснения побегов и пр. в начале вегетации появляются генеративные органы, которые значительно трансформируются в дальнейшем.

Меньшее влияние на соотношение компонентов древесной зелени оказывает географическое положение, что вытекает из сравнения древостоев Восточной Сибири и европейской части России (табл. 2.7 [220]).

Таблица 2.7

Фракционный состав древесной зелени хвойных пород европейской части России, %

Отклонения относятся преимущественно к темнохвойным породам, которые выражаются в незначительном снижении вклада хвои.

Большое значение для качества древесной зелени и соотношения в сырье элементов древесной зелени имеют технологические факторы – сбор и транспортирование ветвей и вершин с лесосеки на рабочую площадку предприятия [220]. До настоящего времени в связи с существенным вкладом ручного труда при обрубке сучьев, отделении от них древесной зелени, сборе в кучи и погрузке в автотранспорт она остается самой трудоемкой и дорогой операцией таких производств [37, 25 1].

В промышленных условиях обеспечение такого предприятия сырьем проводится по четырем технологиям. Они отличаются заготовкой древесной зелени, которая осуществляется либо непосредственно на лесосеке, либо на рабочей площадке, куда доставляются ветви или крона в целом. Для всех вариантов присущи серьезные потери (табл. 2.8 [251]).

Проведение рубок, особенно в зимнее время, происходит со значительными потерями наиболее ценной части кроны – древесной зелени и прежде всего ее хвои. Они нарастают от валки к трелевке и вывозке деревьев, составляя летом 30–40%, возрастая зимой до 50–60% кроны [16].

Масса потерь может быть значительно снижена при переработке кроны механизированным путем непосредственно на лесосеке. При механизации процесса значительно снижается доля ручного труда и удешевляется эта дорогостоящая операция.

Таблица 2.8

Влияние валки и транспортировки на потерю биомассы кроны, %

Данное решение может реализоваться при рубке совместно произрастающих древесных пород, древесная зелень которых является близким по значимости сырьем при выработке какого-либо конкретного товарного продукта. Например, это возможно на северо-западе страны при переработке охвоенных побегов сосны и ели на хвойную витаминную муку. Вместе с тем из-за малого масштаба оно вряд ли будет успешным при заготовке сырья обрезкой ветвей с растущих деревьев. Указывается также на реальную возможность совместной заготовки и переработки древесной зелени пихты белокорой и ели аянской с получением эфирного масла. Охвоенные побеги этих пород сравнительно близки по содержанию эфирного масла (2, 1 и 1,3 % соответственно), практически одинаковы по физико-химическим показателям и потребительским свойствам [57, 87, 259]. В Красноярском крае совместная переработка древесной зелени произрастающих на одних площадях сосны и ели экономически не целесообразна в связи с отсутствием спроса на хвойную муку пихты и ели по существующей технологии пихтоварения [215] из-за низкого содержания эфирного масла в охвоенных побегах ели [27, 195, 248]. Производство масла в таком случае практически означает его отгонку из древесной зелени пихты с введением нейтрального сырья, т. е. из частично загруженного перегонного чана. Повышение эффективности при этом может быть достигнуто при совершенствовании технологии с выработкой дополнительных товарных продуктов [194].

Реальным и экономически обоснованным сырьем для крупномашабного производства эфирного масла является древесная зелень пихты сибирской. В нашей стране, особенно в Сибирском регионе, пихтовые насаждения занимают обширные территории [111]. Хотя по содержанию масла ее охвоенные побеги несколько уступают древесной зелени пихты сахалинской и белокорой, однако эти массивы существенно уступают по ресурсным возможностям. Кроме того, в эфирных маслах указанных видов пихты меньше их наиболее ценного компонента – борнилацетата.

Эфирное масло в хвое побегов и коре ствола находится в желваках (смолоходах) различной формы [34, 67, 232]. Их диаметр в хвое в зависимости от возраста и условий произрастания изменяется от 0,05 до 0,20 мм, длина определяется размерами хвои. На обоих концах толщина смолохода существенно снижается, и в первом году жизни он проникает в кору побега. В дальнейшем этот проход перекрывается пробковой прослойкой. Хвоя пихты удерживается на ветке 8–10 лет, что соответствует длине охвоенного побега 26–30 см. В прикладном плане представляет интерес тот факт, что вклад эфирного масла в хвое разных лет практически одинаков.