Переработка зелени древесных отходов сегодня

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Древесную зелень транспортируют насыпью автомобильным, гужевым транспортом и тракторными прицепами с соблюдением правил перевозки на данном виде транспорта.

4.2. Древесную зелень хранят насыпью высотой не более 1,0 м.Срок хранения древесной зелени должен соответствовать указанному в табл.3.

Таблица 3

Вид древесной зелени	Сроки хранения, сут, не более, при температуре
	плюсовой	минусовой
Зелень хвойных пород	1	5
Зелень лиственных пород	1	—

РОССТАНДАРТ ФA по техническому регулированию и метрологии
НОВЫЕ НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ: www.protect.gost.ru
ФГУП СТАНДАРТИНФОРМ предоставление информации из БД «Продукция России» : www.gostinfo.ru
ФА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ система «Опасные товары» : www.sinatra-gost.ru

Древесная зелень

Мука витаминная из древесной зелени.

При организации заготовки древесной зелени необходимо иметь в виду, что она теряет многие ценные свойства при хранении, особенно в теплое время года. Поэтому сроки хранения сырья должны быть минимальны, а сырье в виде веток уложено в кучи.

Витаминную муку из древесной зелени используют в качестве добавки при производстве комбинированных кормов, а также непосредственно вводят в рацион сельскохозяйственных животных и птиц.

Простых липидов в древесной зелени содержится больше, чем гликолипидов, которых в свою очередь почти в два раза больше, чем фосфолипидов. В простых липи-дах хвои сосны присутствуют главным образом диеновые кислоты ( линолевая и др.) и моноеновые, которых в два раза больше триеновых и насыщенных кислот и значительно больше, чем тетраеновых. Гликолипиды отличаются повышенным содержанием триеновых кислот. В фосфолипидах превалируют диеновые и насыщенные кислоты.

Давно известно, что древесная зелень является хорошим кормом, что лесные травоядные животные и птицы ( лоси, зайцы, глухари) временами полностью переходят на питание ею. Перечисленные биологически активные продукты в составе древесной зелени должны придавать ей разнообразные лечебные и укрепляющие здоровье свойства.

К продуктам химической переработки древесной зелени относится хлорофилло-каротиновая паста — поливитаминный препарат бактерицидного действия, ускоряющий процессы заживления кожи и слизистых оболочек. Она используется в животноводстве как ценная кормовая биоактивная добавка, стимулирующая рост и продуктивность животных, как лечебное средство и для стабилизации каротина в витаминной муке. Кроме того, паста находит применение в медицине и в производстве парфюмер-но-косметических изделий.

Подготовленную таким образом пробу древесной зелени помещают на предварительно взвешенный на технических весах противень. Навеску на противне взвешивают с точностью до 0 01 г и высушивают в сушильном шкафу при 105 С, периодически перемешивая и взвешивая. Сушку считают законченной, если убыль массы в течение 0 5 ч составила менее 5 г. Если проба ДЗ составляла менее 0 5 кг, то и убыль массы должна быть соответственно меньше.

Для получения эфирного масла древесную зелень пихты загружают в перегонный чан, изготовленный из сухих сосновых, лиственничных или кедровых пластин. На дно чана укладывают деревянные бруски, а на них металлическую решетку. На решетку загружают пихтовую лапку. Загрузка считается законченной, если лапка перестанет давать усадку. После этого очищают отводную трубу от попавшей древесной зелени, промазывают края чана глиной и плотно закрывают его крышкой.

От обессмоленной в процессе экстракции древесной зелени острым паром отдувают бензин. Потом ее выгружают из экстрактора и транспортируют к агрегату для приготовления хвойной кормовой муки. С), дробят на дробилке, просеивают и затаривают в мешки. Полученный продукт представляет собой тонкодисперсный порошок с размером частиц менее 2 мм, с приятным специфическим запахом и цветом от зелено-коричневого до темно-коричневого. Используется в производстве комбинированных кормов, а также в качестве добавки в кормовой рацион животных и птиц.

Сравнительный кормовой состав.

Этими данными объясняется то, что древесная зелень с успехом применяется в качестве витаминной подкормки.

Есть основание утверждать, что использование древесной зелени в качестве биологически активной добавки к кормам будет основным путем. Это подтверждается общепризнанностью ее кормовой ценности и размером возможного потребления: потребность в зеленых и сочных кормах у нас достигает 300 — 400 млн. т в год, в то время как древесной зелени можно собрать в настоящее время не более 20 — 40 млн. т в год. Развитию этого пути препятствует недостаточная информация и инерция в организационных мероприятиях. Значительно сложнее схемы, по которым из древесной зелени нужно выделять отдельные компоненты или их группы: эфирное масло, лекарственные препараты, волокнистые материалы. Эти схемы редко достигают полноты использования сырья вследствие трудности совмещения.

Обрубку ветвей и вершин для получения древесной зелени необходимо вести на лесосеке до трелевки деревьев, так как в процессе трелевки теряется от 4 до 2 3 % кроны, а оставшаяся часть ветвей нередко сильно загрязняется. Сырье укладывают в кучи на обочине трелевочного волока. Сбор сырья ведут после трелевки хлыстов.

Остаток сливают в перегонный чан на загруженную древесную зелень.

По этим схемам уже перерабатывается в заметном количестве древесная зелень сосны, ели, березы, ивы, осины, ольхи.

Последние исследования в этой области.

В данный момент, наряду с усовершенствованием всех известных способов переработки зелени кедровый и других хвойных пород, ученые ищут способы сделать процесс экстрагирования полезных веществ более интенсивным. Появляются новые аппараты различных типов, позволяющие сократить время обработки растительного сырья:

Винтовой аппарат непрерывного действия, в котором за счет противотока происходит экстракция сырья. Этот аппарат позволил сократить время обработки вдвое, весь процесс занимает 2 часа.
Роторно-пульсационный аппарат, в котором происходят не только пульсационные движения, но и создан зазор между статором и ротором, что позволяет увеличить скорость градиентов во время процесса. Внутренний перенос диффузий за счет нее увеличивается, что придает интенсивность самому процессу переработки. Но отмечаются и недостатки, к которым относится забивка сырьем зазора между статором и ротором, что влечет за собой увеличение времени предварительного процесса сушки зелени.
Ультразвуковые аппараты. Их возможности пока не достаточно изучены учеными.
Гидродинамический аппарат, созданный по типу – «струя — преграда». В нем совершаются два процесса одновременно: измельчение и последующая экстракция.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Древесная зелень представляет собой хвою, листья, почки и неодревесневшие побеги.

1.2. Для заготовки древесной зелени используют свежесрубленные деревья и кустарники на рубках главного и промежуточного пользования, а также растущие деревья в соответствии с требованиями основ лесного законодательства.

1.3. Требования к породному составу древесной зелени, используемой для производства продуктов лесобиохимического назначения, устанавливаются по согласованию между потребителем и заготовителем.

1.4. При заготовке древесной зелени, используемой в кормовых целях, не допускается использовать: крушину (Rhamhus), сумах ядовитый (Rhus L.), волчью ягоду (Daphne mezereum L.), бузину черную (Sambuсus nigra), ракитник (Cutisus L.), орех (Juglans), бук (Fagus L.), бересклет (Evonimus L.), дуб (Qoercus L.), орешник (Corylus L.).

1.5. По органолептическим показателям древесная зелень должна соответствовать требованиям, указанным в табл.1.

Таблица 1

Наименование показателя	Характеристика
Цвет	Зеленый, с оттенком, характерным для данной породы. Не допускается наличие плесени и загнивания
Запах	Характерный для свежей зелени данной породы

1.6. В зависимости от содержания коры, хвои, листьев, древесины, неорганических и органических примесей древесную зелень подразделяют на три сорта в соответствии с табл.2.

Таблица 2

Наименование показателя	Норма для сорта
	1-го	2-го	3-го
Массовая доля хвои, листьев, почек и неодревесневших побегов, %, не менее	80	70	60
Массовая доля коры и древесины, %, не более	15	25	35
Массовая доля других органических примесей, %, не более	5	5	5
Массовая доля неорганических примесей, %, не более	0,2	0,2	0,2

Примечания:

1. К другим органическим примесям относят: мох, лишайник, травянистые растения, семена и другие примеси растительного происхождения.

2. К неодревесневшим относят побеги текущего года вегетации в течение не более 3 мес с начала вегетационного периода.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Цвет древесной зелени определяют визуально, запах — органолептически.

3.2. Определение составных частей древесной зелени в свежезаготовленном виде

3.2.1. ОборудованиеЩит деревянный или подстил в виде брезента по ГОСТ 413-75*.______________* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 413-91. — Примечание изготовителя базы данных.Клеенка по ГОСТ 24702-81.Пленка полиэтиленовая по ГОСТ 10354-73*, размером 1,5х1,5 м.______________* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 10354-82. — Примечание изготовителя базы данных.Весы по ГОСТ 24104-80*.______________* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001. — Примечание изготовителя базы данных.

3.2.2. Отбор проб

3.2.2.1. Отбор точечных пробТочечные пробы отбирают из партии древесной зелени вручную, отдельными выемками сначала из верхнего, затем среднего и нижнего слоев насыпи древесной зелени.При высоте насыпи древесной зелени до 0,7 м точечные пробы отбирают из двух слоев: верхнего — на глубине 10-15 см от поверхности насыпи и нижнего — у основания насыпи.При высоте насыпи древесной зелени свыше 0,7 м точечные пробы отбирают из трех слоев: верхнего — на глубине 10-15 см от поверхности насыпи, среднего — на глубине 40-50 см и нижнего — у основания насыпи.

3.2.2.2. Составление объединенной пробыДля составления объединенной пробы точечные пробы древесной зелени объединяют и тщательно перемешивают.

3.2.2.3. Отбор средней пробыСреднюю пробу выделяют из объединенной пробы путем квартования.Древесную зелень высыпают на деревянный щит или настил (клеенка, брезент, бумага) и разравнивают ее руками или деревянными палками (планками), придавая ей форму квадрата. Одновременно, с двух противоположных сторон, древесную зелень ссыпают на середину таким образом, чтобы получился валик. Получившийся валик захватывают с двух других сторон и ссыпают на середину. После трехкратного перемешивания объединенную пробу разравнивают тонким слоем и деревянной палкой (планкой) делят по диагонали.Для отбора средней пробы древесную зелень из двух противоположных треугольников удаляют, а из двух оставшихся соединяют вместе и вновь делят указанным способом. Деление продолжают до тех пор, пока масса средней пробы не составит 2 кг.

Среднюю пробу методом квартования делят на четыре части, три из которых используют для анализа, а одну хранят в течение 5 сут.

3.2.3. Проведение испытанияНавеску массой 500 г разбирают вручную на следующие части: хвоя (листья), неодревесневшие побеги, почки, кора и древесина, органические примеси, неорганические примеси.Хвою (листья), неодревесневшие побеги, почки, кору и древесину взвешивают с погрешностью не более 1 г, органические примеси — с погрешностью не более 0,5 г и неорганические примеси — с погрешностью не более 0,1 г.

3.2.4. Обработка результатовСодержание каждой из составных частей древесной зелени () в процентах вычисляют по формуле

где — масса -й составной части древесной зелени, г; — масса навески древесной зелени, г.За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений не должны превышать для:хвои (листьев), неодревесневших побегов, почек, коры и древесины — 2%;органических примесей — 1%;неорганических примесей — 0,05%.

Химические вещества используемые в процессе

Растворитель

Для экстракции отходов хвои сосны и получения конкрета отходов используют углеводородные растворители, с преобладающим преобладанием гексана (до 70%) – экстракционные бензины нефрас-А-65/75, нефрас-А-63/75, нефрас-А-65/70.

Требования к физико-химическим показателям экстракционных бензинов согласно ТУ 38.1011228-90, приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Физико-химические показатели экстракционных бензинов

Наименование показателя	Норма для марки
Нефрас- А-65/75	Нефрас- А-63/75	Нефрас- А-65/70
Плотность при 20° С, г/см3, не более	0,685	0,685	0,660-0,686
Фракционный состав: Температура начала перегонки,°С, не ниже Температура при которой перегоняется 98 % образца,°С, не выше температура конца перегонки,°С, не выше остаток в колбе, %, не более	65 75 – 1,0	63 75 – 1,0	64 – 71 1,0
Бромное число, г брома на 100 см3 растворителя, не более	0,03	0,06	–
Массовая доля бензола, %, не более	0,2	0,1	0,1
Массовая доля н-гексана, %, не более	37	–	–
Массовая доля серы, %, не более	0,00020	0,00020	0,00015
Наличие водорастворимых кислот и щелочей	отс.	отс.	отс.
Содержание механических примесей и воды	отс.	отс.	отс.
Содержание окисляемых примесей экстрагируемых водой	отс.	отс.	отс.

В случае применения растворитей Нефрас-А-65/75 или Нефрас-А-63/75 он должен быть разогнан согласно технологической инструкции по подготовке углеводородного растворителя для экстрагирования эфиромасличного сырья ТИ-43-9-190-85.

Вода

Вода потребляется для получения технологического пара, для конденсации паров и охлаждения растворителя, промывки оборудования и других целей.

Для технологических процессов употребляют воду, соответствующую требованиям действующего стандарта, с общей жесткостью не более 7 мгּэкв/л. Для охлаждения холодильников и промывки оборудования может быть использована вода из открытых водоемов после соответствующей промывки.

Температура воды для конденсации и охлаждения паров растворителя должна быть:

не выше 15-17° С,
для других целей 23-25 °С.

Водяной пар

В эфиромасличной промышленности водяной пар используют для разгонки гексановых растворителей перед экстракцией, в качестве теплоносителя при нагревании, для отгонки растворителя из мисцеллы и из отходов после экстракции, а также при отгонке растворителя из клеточного сока и в других целях.

В процессе производства применяется как глухой, так и острый пар.

Заготовка древесной зелени

Отделение сырья осуществляется прямо на лесосеке, или на верхних и нижних складах лесозаготовительных компаний непосредственно по окончанию рубки сучьев или ручным методом при помощи особого ножа. Также можно заготавливать сырье с помощью мобильных либо стационарных хвоеотделителей. Еловые и пихтовые насаждения средней полноты позволяют извлечь около 100 кг древесной зелени на 1 м3 срубленных лесоматериалов, а в сосновых насаждениях — в два раза меньше. С живых растений хвоя срезается секатором. Заготавливать хвойное сырье можно лишь в насаждениях, отведенных под рубку.

Для заготовки срезают всю хвою с живой кроны дерева. В том случае, если рубка будет производиться менее чем через год, можно срезать не более 2/3 хвои. С 1 гектара пихтового леса получается примерно 5 тонн хвои.

В процессе заготовки большой популярностью пользуется передвижной двухбарабанный отделитель зелени ОЗП-1,0, который приводится в действие трактором. Стационарные устройства монтируют на нижнем складе вблизи цеха переработки древесной зелени, невзирая на тот факт, что во время транспортировки деревьев с кронами на нижний склад до 70% всей хвои опадает. Теряется.

Ветки с хвоей, диаметр которых не превышает 50 мм, по конвейеру подаются в измельчитель и режутся на части длиной от 15 до 60 мм. После этого, полученная однородная сыпучая масса перемещается при помощи воздушного потока в циклон, а из него по шлюзовому дозатору-питателю в вертикальный сортирующий резервуар. Через резервуар снизу вверх при помощи вентилятора всасывается воздух со скоростью 8—12 м/с, регуляция интенсивности воздушного потока осуществляется заслонкой. Легкая часть кондиционной древесной зелени переносится во второй циклон, откуда выдается по шлюзовому дозатору-питателю. Тяжелая часть до циклона не доводится, она выгружается из колонны по отдельному отводу и применяется в качестве топлива.

В хвойной древесной зелени содержится около 65—75 °/о хвои, 15—20% коры, 10—15% древесины. Чем меньше толщина побегов, тем выше объем хвои. По этой причине самыми ценными являются побеги, диаметр которых не превышает 0,6 см. В древесной зелени присутствуют органические примеси, такие как мох, лишайник, трава, а также песок.

По объему указанных компонентов древесную зелень делят на сорта:

1-й сорт — до 80%
2-й сорт — 70%
3-й сорт — 60%.

Соответственно, объем коры и древесины не должен превышать 15, 25 и 35 %. Доля органических примесей может составлять до 5%, неорганических до 0,2 %.

Хранение этого сырья должно предполагать сохранность биологически активных веществ. Так как количество витаминов, в особенности каротина, в ходе хранения древесной зелени быстро снижается, ГОСТ устанавливает жесткие предельно допустимые сроки ее хранения со дня заготовки и до закладки в устройство для изготовления витаминной муки:

в условиях плюсовой температуры — не более одного дня
при минусовой температуре — не более 5 суток.

Объем древесной зелени в сосновых, еловых и березовых насаждениях

Средняя высота древостоя, м на 1 га насаждений при полноте 1,0	Объем зелени, т на 1 м3 запаса древесины
Сосняк	Ельник	Березняк	Сосняк	Ельник	Березняк
9,0	28,6	9,1	0,15	0,47	0,18
11,8	32,8	11,0	0,12	0,38	0,15
12,6	36,6	12,3	0,10	0,31	0,13
13,2	39,3	13,2	0,08	0,26	0,11
13,6	41,1	13,9	0,07	0,22	0,09
13,9	42,3	14,3	0,06	0,18	0,08
14,0	42,8	14,5	0,05	0,15	0,07
14,0	43,0	14,5	0,04	0,13	0,06
13,9	42,7	14,4	0,04	0,11	0,05
13,7	42,2	14,2	0,03	0,10	0,04
13,5	41,3	13,8	0,03	0,09	0,04
13,2	40,1	13,4	0,02	0,08	0,03
13,2	38,8	12,8	0,02	0,07	0,03

Первопроходцы в переработке древесной зелени хвойных растений.

Современную парфюмерию и косметику, бытовую химию и медицинские препараты уже сложно представить без вытяжек или экстрактов хвойных растений. Фармацевтическая промышленность широко использует биологические вещества, содержащиеся в хвое, которые богаты полезными микроэлементами.

Но россияне научились перерабатывать древесную зелень сравнительно недавно, в 30-х годах прошлого столетия. Именно в эти годы в Советском Союзе группа ученных приступила к исследованию хвойных пород деревьев, в том числе изучался и химический состав хвои этих растений. Солодкой Ф.М., Рутовский Б.Н., Пигулевский Г.В. и Пентегов А.П. результатами своей научной работы подтолкнули правительство к созданию нового производства по переработке зелени. Появилось хвойное эфирное масло, хлорофилло-каротиновая паста.

Это достижение дало толчок к возведению первой в Советском Союзе промышленной установки, которая занималась сушкой зелени хвойных деревьев. Произошло это в Кулдигском лесном хозяйстве, которое стало первопроходцем в этом перспективном направлении.

Долгое время для выделения активных биологических веществ из хвои деревьев служил бензин. Но при такой щелочной обработке липиды, обладающие полезными свойствами, омыливались или практически полностью вымывались из состава готового продукта. Экстракты, полученные в результате такой переработки, лишались также и гликолипидов, эфиров стеринов и ацилглицерол, которые имели высокую биологическую активность.

Много лет ученные шли путем поисков и практических опытов, чтобы найти экстрагенты, способные после переработки оставлять максимум полезных компонентов природного материала.

Кора и древесная зелень

3 апреля, 2013 admin

J^opa является защитным чехлом древесной части ствола, сучьев, ветвей. Она защищает древесину от вредителей, солнечных лучей, температурных перепадов, микроорганизмов и пр.

Древесная зелень — это хвоя и листва и неодревесиновевшие ветки диаметром менее 8 мм. Древесная зелень относится к лесосечным отходам. Количество коры зависит от ряда факторов, в том числе от породы, места расположения на стволе, сучьях, ветвях, возраста дерева. Так, объем коры у ели в возрасте 40-80 лет в среднем составляет 12,4%, а у перестойных (старше 120 лет) — 4%.

Наибольшее количество коры у лиственницы — до 25%. Состав коры также неоднороден. У лиственницы, например, наибольшее содержание таннидов — дубильных веществ (до 20%) в возрасте 60-100 лет и падает от комля к вершине.

В табл. 110 приведены данные, характеризующие выход коры при окорке круглых лесоматериалов.

В среднем отходы окорки составляют 10-15% объема стволовой древесины.

При окорке лесоматериалов ножами (станками ЛО-23, JIO-24) отходы коры имеют серповидную форму и содержат слой древесины в соотношении 1:1.

При окорке роторными станками содержание древесины в коре летом составляет 3-5%, зимой — до 13%. Отходы роторной окорки наиболее подходят для производства сырья дубильного экстракта.

Порода Древесины	Выход отходов окорки
% от объема древесины	Кг на 1 пл. кбм при влажности в %
55
Ель	9,5	27	60
Пихта	9,5	30	60
Сосна	11,0	37	82
Лиственница	18,0	75	166
Осина	14,0	60	. 130
Береза	13,0	58	130

Таблица 1.10

Количество коры при окорке круглых лесоматериалов

При окорке короткомерных чу раков, поленьев в окорочных барабанах кора получается измельченной, содержащей большое количество гнили. Общее количество отходов от окорки барабанами составляет: у ели 16,7%, У сосны 25,5%.

Кора содержит связанный азот, кальций, магний, калий, фосфор, марганец, бор Это говорит о том, что из коры можно готовить сельскохозяйственные удобрения. Корой березы является береста. Она используется для производства дегтя.

Древесная зелень содержит углеводы, белки, жирорастворимые пигменты, витамины, эфирные масла, микроэлементы. Содержание этих элементов зависит от сезона года и возраста дерева. Древесная зелень богата витаминами Ег К, Р и С, поэтому она издавна используется в качестве корма для животных. Из нее вырабатывается витаминная мука.

Количество древесной зелени у ели и сосны в зависимости от размеров ствола приведено в табл. 1.11.

Для оценки количества древесной зелени ЦНИИМЭ рекомендует считать, что на I кбм заготовленной древесины приходится 56 кг древесной зелени, в т. ч. 36 кг хвои и листьев.

Количество древесной зелени у различных пород различно и составляет ориентировочно в кг на 1 кбм стволовой древесины: сосна — 60. ель — 74, береза — 33, осина — 35.

Количество древесной зелени

Диаметр ствола на высоте груди, см	‘ ……….. …………………………………………………………….. — Г\| Масса древесной зелени с одного дерева, кг по разрядам высот и пород
1а			II	I]	[I	IV
Еххна	Ель	Сосна	Ель	Сосна	Ель	Сосна	Ель	Сосна	Ель
8	—	10	—	9	—	8	—	7	—	7
12	13	21	12	18	11	16	10	15	9	13
16	20	38	18	31	17	29	15	24	14	20
20	28	63	25	53	23	24	21	37	19	31
24	34	86	31	72	29	60	27	50	25	42
28	41	125	38	104	36	80	32	67	29	56
32	48	150	44	126	41	105	37	88	34	67
36	54	195	48	163	46	125	42	104	38	87
40	61	229	56	192	51	146	48	123	43	103
44	66	269	60	224	57	172	52	144	47	110