Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом (стр. 14 из 16)

Подобные схемы, несмотря на глубокий и дифференцированный подход к проблеме переработки древесной зелени, не нашли промышленного применения. Прежде всего это связано с большими энергетическими и временными затратами на ступенчатое использование различных растворителей при последующей их регенерации. Качество же получаемых белково-витаминных концентратов в значительной мере снижается из-за примесей соединений, переходящих в водный раствор - горечей, дубителей и т.д., освобождение от которых пока не отработано.

Американские ученые осуществляли экстракцию из древесной зелени путем ее измельчения в воде (1:4 по весу). Экстракт отделяли фильтрованием через ткань, а затем центрифугировали. Выделяемый после центрифугирования осадок лиофильно высушивали, получая пастообразный хлорофилло-каротиновый продукт, а надосадочную жидкость использовали для получения белка, который осаждали ацетоном в течение 5 ч. При этом осаждалось до 95 % белка. Выход белка и пасты составил соответственно 2,5 и 12 %. Такой способ считается экономически эффективным, если область заготовки сырья и сбыта продукции не будет превышать 60 км от места переработки. Расчет при этом делается, главным образом, на породы с более высоким, чем в сосне, содержании протеина. Кроме того, наряду с высокой его кормовой ценностью, сравнимой с кормами животного происхождения, также отмечается снижение качества продукта из-за наличия сопутствующих соединений.

Сотрудниками СибТИ предложена технология получения концентратов фосфолипидов (рис. 8). Эти соединения играют важную роль в образовании мембранных внутриклеточных структур и обладают высокой биологической активностью.

Рис. 8. Принципиальная схема получения фосфолипидов

Содержание фосфолипидов в осенне-зимний период достигает 1,2—1,8 % от древесной зелени, поэтому выделение их из более дешевого, чем используемого сейчас для этих целей (семена масленичных культур, яичный желток, сердце крупного рогатого скота), сырья целесообразно. Поскольку технология предусматривает выделение продуктов в "мягких" температурных режимах (0-20 °С), вещества извлекаются практически не деструктированными и отличаются высоким качеством. Однако в литературе еще нет данных о промышленной апробации этой схемы.

В литературе также описан способ получения витамина Е из фитола нейтральных соединений древесной зелени при конденсации с триметилгидрохиноном в среде пропанола и хлоридом цинка (3 %) и фторидом бора (0,002 %) в качестве катализаторов при температуре 150—170 С. Однако также нет данных о практическом применении этого способа.

Сотрудниками ЛТА им. С.М. Кирова с учетом исследований состава экстрактивных веществ древесной зелени сосны обыкновенной и данных по биологической активности и свойствам отдельных соединений экстракта создана техно-

Рис. 9. Принципиальная схема переработки экстрактивных веществ древесной зелени сосны обыкновенной

логия, позволяющая выделить концентраты соединений, обладающих наиболее ценными свойствами (рис. 9). В настоящее время эта технология проходит опытно—промышленные испытания.

Кроме горячей воды, бензина и трихлорэтилена, заложенных в качестве экстрагентов в существующие технологические схемы получения биологически активных веществ из древесной зелени, исследователями изучалось применение для этой цепи еще целого ряда органических и неорганических веществ. Установлено, что экстрагирующая способность дихлорметана, ацетона, изопропанола, трихлорэтилена, этил-ацетата и спиртобензольной смеси в 1,5-2,5 раза выше, чем у бензина. Однако из-за своей повышенной растворимости в воде и токсичности эти экстрагенты не нашли применения в существующих технологических схемах.

Показана возможность использования для экстракции древесной зелени жидкого диоксида углерода. В углекислотном экстракте установлено наличие эфирного масла (2% от экстракта), хлорофилла, каротиноидов, витаминов С, Р и Е, провитамина Д, а также воска, кислот, липидов и других веществ. Благодаря наличию этих компонентов экстракты обладают высоким биогенностимулирующим действием.

К недостаткам этого метода относятся значительные затраты на производство экстрагента при больших потерях его в процессе экстракции (20-50 % от емкости экстрактора), а также высокое давление в экстракторах и вследствие этого необходимость изготовления специального оборудования. Технология экстракции жидким диоксидом углерода эффективна только в случае непосредственного применения получаемого экстракта. Соединения, входящие в его состав, из-за низких температур проведения процесса практически не претерпевают никаких изменений. В случае же дальнейшей переработки экстракта с использованием процессор, связанных с жесткими температурными режимами, применение диоксида углерода в качестве экстрагента теряет смысл. Тем не менее экологическая нейтральность и пожаробезопасность процесса наряду с низкой температурой экстрагирования позволяют предположить широкое распространение технологических схем, основанных на использовании диоксида углерода в качестве экстрагента древесной зелени.

Проводилось изучение и процессов экстрагирования древесной зелени стандартной смесью хладонов 11 и 12(1:1) по МРТУ 6-02-395-66. Содержание летучих веществ в экстракте составило 27,9 % от экстракта. Применение смеси хладонов в качестве экстрагентов позволяет, по мнению авторов, получить экстракты, которые можно вводить в парфюмерную продукцию, выпускаемую в аэрозольной упаковке. Оцнако, опасность применения хладонов, связанная с разрушением ими озонового слоя земли, делает использование этих экстрагентов в промышленном масштабе маловероятным.

3.5. ЗНАЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЛЕСА

Основными лесозаготовительными районами Российской Федерации остаются Иркутская область, Красноярский и Хабаровский края, Тюменская и Архангельская области. Леса европейской части страны, наиболее доступные для эффективного использования и подвергавшиеся вследствие этого усиленной эксплуатации, в настоящее время почти полностью вовлечены в хозяйственный оборот и в значительной мере истощены. Перемещение лесозаготовок в слабоосвоенные районы, удаленные от сложившихся центров промышленной переработки и потребления древесины, сопровождается постоянно увеличивающимися затратами на заготовку и вывоз древесины, требуют крупных капитальных вложений в развитие производственной и социальной инфраструктуры.

В 1994 г. выпуск лесобумажной продукции по сравнению с 1993 г. снизился по всем подотраслям комплекса: лесозаготовительной промышленность - на 32,2 %, лесопилки - на 31,4 %, в производстве древесно-волокнистых плит - на 32,4 %, целлюлозы - на 18,1 %, бумаги - на 23,2 % [Мазур,1996].

Наибольшее отставание допустили предприятия многолесных районов Сибири и Дальнего Востока. Значительно снизили выпуск деловой древесины предприятия республик Хакассия и Бурятия, Иркутской, Читинской, Омской областей.

Одна из проблем, стоящих перед лесной промышленностью, - это сокращение потерь древесного сырья в процессе заготовки и переработки. Речь идет как о снижении объемов образуемых отходов, так и о ликвидации недорубов и потерь заготовленной древесины от несвоевременной вывозки, несовершенных методов транспортировки, накопления древесины у временных транспортных путей и т.д.

Основные направления ресурсосбережения в лесной промышленности - рациональное использование древесного сырья (что на стадии заготовки древесины выражается в максимально эффективном использовании лесосечного фонда, сокращении потерь древесины), а также расширение использования и переработки древесных отходов в качестве заменителя деловой древесины, позволяющие достичь ощутимого экологического эффекта, состоящего в сокращении вырубаемых лесных площадей, сохранении природной среды и т.д.

Промышленно-хозяйственная деятельность лесного комплекса тесно связана с проблемами развития природоохранных и социальных функций лесов. Ограничение на дальнейшее увеличение объемов заготавливаемого древесного сырья вместе с требованиями сохранения и улучшения состояния лесной среды как части биосферы, с необходимостью повышения эффективности и использования всей биомассы, получаемой на лесосеках, требуют переориентации всего комплекса на ресурсосберегающий путь развития.

Этот переход возможен только на основе использования новейших достижений науки и техники, внедрения безотходных технологий, расширения объемов использования вторичных ресурсов и отходов производства.

При недостатке древесного сырья медленно решается проблема комплексного использования древесины, дефицит современного оборудования и передовых технологий не позволяет расширить масштабы переработки лиственной древесины, древесных отходов, макулатуры для выработки эффективных заменителей деловой древесины. Наиболее крупные предприятия отрасли сосредоточены в Восточной Сибири, в Северном, Северо-Западном и Уральском регионах, а также в Калининградской области [Шеховцев, 1995].

Значительно сократилось в настоящее время производство важнейших видов продукции деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

Снижение спроса со стороны капитального строительства явилось одной из причин сокращения производства клееной фанеры, оконных и дверных блоков , цементно-стружечных плит. Снизилось производство деревянных домов заводского изготовления.

Предприятия комплекса являются значительным источником загрязнения атмосферного воздуха. Общеотраслевой выброс в атмосферу в 1994 г. составил 523,3 тыс. т и сократился по сравнению с 1993 г. на 18 %, это объясняется неполной (40-50 %) загрузкой производственных мощностей [Мазур, 1996].