1.3 Использование древесных отходов
В качестве основных направлений использования отходов деревопереработки и короотходов можно рассматривать их сжигание, использование в качестве субстрата для получения удобрений, для мульчирования почв, изготовления сухой подстилки для скота, приготовления кормовых продуктов, получения дубильных экстрактов, использование в производстве строительных материалов и древесных плит, для получения сорбентов (Житков А.В., 1985). Древесные отходы в качестве сорбентов токсичных веществ
Большой вклад в загрязнение водных объектов высокотоксичными компонентами, в том числе тяжелыми металлами, вносят предприятия машиностроения. Одними из наиболее перспективных методов очистки загрязненных вод от соединений тяжелых металлов являются сорбционные методы. Наиболее перспективным направлением получения эффективных сорбентов является использование вторичного сырья, например, отходов деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности (Жукова И.Л., Орехова С.Е., 2009). Это позволяет решить две задачи: очистить воду и одновременно утилизировать отходы.
Для повышения эффективности сорбента на основе опилок, отходы подвергались обработке ортофосфорной и соляной кислот, а также гидроксида натрия. В качестве активного компонента использовались бентонитовые глины Таганского и Хакасского месторождений, а также сосновые, осиновые и березовые опилки. Объектами исследования служили модельные растворы с содержание ионов никеля и меди 0,1 - 1000 мг/л. Для проведения эксперимента было предложено несколько вариантов модификаторов и различных пород деревьев.
По результатам эксперимента выявлено, что в качестве основы для сорбента лучше использовать сосновые опилки, а модификатора - 0,5 н раствор соляной кислоты.
На основе проведенных исследований была разработана схема очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов с использованием полученных сорбционных материалов (Сомин В.А., 2014).
Также исследованы сорбционные свойства лигнина древесины на почвах, загрязненных радионуклидами. Проблемы утилизации лигнина как многотоннажного отхода целлюлозно-бумажной промышленности до настоящего времени не решены. При лабораторных испытаниях в контакт с лигнином приводили растворы урана и тория, состав которых моделировал жидкую фазу почвы, загрязненной радионуклидами. Степень очистки водных растворов от урана и тория была практически полной.
Для проведения натурных испытаний навеску сорбента предварительно помещали в мягкую тару в виде мешочков из полипропиленового полотна, пропускающего воду, воздух и свет. Мешочки с лигнином заложили под пахотный слой радиоактивно загрязненной почвы на глубину 15 - 20 см. результаты натурных испытаний подтвердили эффективность сорбента. Доля соединений тория и урана, поглощенных на лигнине древесины достигала 93% сорбированного ими количества радионуклидов. Минимальный уровень прочной сорбции составил около 76%.
Совокупный анализ результатов лабораторного и полевого экспериментов указывает на эффективность и высокую степень сорбции на лигнине древесины урана и тория, что способно препятствовать их миграции вглубь почвы, включению в биологический круговорот, рассеянию радиоактивных загрязнений в окружающей среде (Шуктомова И.И., Рачкова Н.Г., 2012).
Сжигание является одним из основных направлений утилизации короотходов. В настоящее время вместе с основным топливом сжигается около 40% текущих запасов коры. Дальнейшее развитие этого способа утилизации сдерживается высокой влажностью и физическими особенностями коры.
При влажности коры 80 - 84% теплопроводная способность коры близка к нулю. Поэтому перед сжиганием в топках кора проходит подготовку.
Анализ опыта эксплуатации и имеющихся решений топочных устройств для сжигания коры свидетельствует, что решение проблемы сжигания коры идет по пути создания комбинированных топочных устройств, совмещающих процессы сжигания предварительно отжатой механическим путем коры и сушки ее дымовыми газами до влажности 40 - 50%. Такая влажность коры удовлетворяет условиям невысокой стоимости сушки и довольно высокому (70 - 75%) КПД котельной установки. Возможным, простым и сравнительно дешевым средством переработки коры, скапливающейся у узлов окорки древесины, является использование ее в сельском хозяйстве. Исследованиями, проведенными в ряде стран, установлено, что отходы окорки пригодны для мульчирования, кондиционирование почв, для приготовления грунтов в теплично-парниковых хозяйствах, удобрений, использования в качестве подстилки для скота и птицы. Кора содержит около 85% органических веществ, легко разлагаясь, она выделяет много тепла, стимулирует биологическую активность почвы, является источником минеральных веществ и углерода. Трудноразлагаемая часть коры (в основном лигнин) служит источником образования гумуса (Сажин В.С., 1997).