Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
ВАК 5.2.3 Региональная и отраслевая экономика
ВАК 5.2.4 Финансы
ВАК 5.2.5 Мировая экономика
ВАК 5.2.6 Менеджмент
ВАК 5.2.7 Государственное и муниципальное управление
УДК 33 Экономика. Народное хозяйство. Экономические науки
С учетом указанных аспектов текущего состояния экономики России, мы провели анализ проблем и возможностей использования отходов переработки древесных ресурсов в лесном комплексе страны, сосредоточившись на примере одного из ключевых лесных регионов — Архангельской области. Объектом данного исследования выступает переработка древесных ресурсов в Архангельской области. Вопрос о возрастающем объеме древесных отходов в Архангельской области приобрел не только актуальность, но и требует безотлагательного внедрения инновационной политики в лесном хозяйстве региона. Для изучения текущего состояния образования и биопереработки древесных отходов в Архангельской области были применены статические данные и методы их обработки. Качественные методы исследования охватывали наблюдение, проведение интервью и тестирование. В панельных дискуссиях участвовали эксперты и специалисты из лесного комплекса региона. В результате сотрудничества с экспертами и специалистами лесного комплекса Архангельской области были определены приоритетные направления переработки древесных отходов с применением методов рециклинга и биорефайнинга на предприятиях региона. Биорефайнинг и рециклинг древесного сырья и полуфабрикатов лесного комплекса Архангельской области являются стратегически важными аспектами управления лесными ресурсами. Данные процессы направлены на переработку древесных отходов и побочных продуктов, что позволяет существенно снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду и обеспечить устойчивое развитие региона. Реализация программ по рециклингу и биорефайнингу в Архангельской области открывает новые возможности для местных производителей, стимулирует создание новых рабочих мест и повышает конкурентоспособность региона на национальном и международном уровнях. Интеграция современных технологий и инновационных методов переработки отходов позволит максимально эффективно использовать лесные ресурсы, обеспечивая экологическую устойчивость и экономическую выгоду.
переработка древесных ресурсов, биорефайнинг и рециклинг древесного сырья и полуфабрикатов, преимущества и недостатки переработки древесных отходов.
Введение
Актуальность исследования обусловлена двумя аспектами. Первый аспект связан с геополитической напряженностью и санкциями, которые серьезно затрудняют устойчивое развитие российской промышленности, а также приводят к ухудшению инвестиционного климата и снижению уровня иностранного капитала, в том числе и в лесном комплексе. В результате множество предприятий лесного сектора сталкивается с нехваткой ресурсов и устареванием технологий. Российские лесопромышленники оказываются в условиях ограниченного доступа к современным технологиям, что в свою очередь влияет на возможность модернизации оборудования и внедрения инноваций. С другой стороны, международные ограничения на экспорт и импорт значительно сказываются на цепочках поставок продукции лесного комплекса, а открытые лесные рынки становятся закрытыми, что создает риски для роста производства и ухудшает конкурентоспособность российского лесного комплекса на международной арене. В таких условиях правительству и бизнесу необходимо искать альтернативные пути адаптации производства и продаж лесопродукции. Развитие внутреннего производства и взаимодействие с дружественными странами могут сыграть важную роль в смягчении негативных последствий. Однако это требует времени и согласованных усилий, что делает задачу сложной в условиях текущей геополитической обстановки.
Второй аспект актуальности исследования обусловлен возрастающей экономической и экологической нагрузкой на лесные ресурсы в условиях растущего мирового потребления. Расширение промышленного производства и сельского хозяйства приводит к интенсивной вырубке лесов и нарушению природных экосистем. Повышенный спрос на древесину и другие лесные продукты в мире способствует деградации лесных массивов. Для преодоления этих вызовов необходимо внедрение ресурсосберегающих технологий в производстве и в охране лесного фонда. Сохранение лесного фонда требует комплексного подхода, учитывающего как экономические, так и экологические интересы, направленного на восстановление поврежденных лесных экосистем и повышение уровня общественного сознания о значимости лесов для будущих поколений. Такая цель заложена в российской «Лесной технологической платформе», входящей в состав Платформы «БиоТех2030». Целевая установка платформы заключается в разработке и внедрении инновационной модели развития лесного комплекса Российской Федерации [1]. Инновационные технологии использования и сбережения природных ресурсов заложены в модели «Циркулярная экономика» («Экономика замкнутого цикла») [2]. Циркулярная экономика представляет собой модель, направленную на минимизацию отходов и максимально эффективное использование ресурсов, в том числе вторичных. Внедрение инновации в лесном комплексе согласуются и с новой ресурсосберегающей экономической модель в экономической науке - «Зеленой экономики». Лесной комплекс является важнейшим фактором в реализации принципов «Циркулярной экономики» и «Зеленой экономики».
Учитывая данные аспекты современного состояния экономики России нами проведены анализ проблем и перспектив использования отходов переработки древесных ресурсов лесного комплекса России на примере одного из ведущих лесных регионов - Архангельской области.
Объект и методы исследования
Объектом исследования является переработка древесных ресурсов в Архангельской области. Цель исследования заключается в анализе проблем и перспектив использования отходов переработки древесных ресурсов на основе биорефайнинга и рециклинга в Архангельской области. Важно выявить изменения, определить проблемы и недочеты, которые помогут установить возможности и тенденции использования отходов переработки древесных ресурсов не только для исследуемого региона, но также для других лесообеспеченных областей России.
В ходе исследования применялся комплексный методологический подход, включающий анализ научной литературы, отчетов профильных учреждений и первичных данных, полученных с помощью качественных и количественных методов сбора информации. Для получения количественных данных использовались массовые опросы (анкетирование) и мониторинг. Качественные методы включали в себя наблюдение, интервьюирование и тестирование. В панельных дискуссиях принимали участие эксперты и специалисты предприятий лесного комплекса региона. Важным инструментом исследования, продвижения наработанного опыта и формирования общественного мнения в условиях быстро меняющейся ситуации с образованием и биопереработкой древесных отходов в Архангельской области стали панельные дискуссии. Каждый из участников вносил свой взгляд на обсуждаемые темы, что способствовало не только углубленному анализу актуальных вопросов по образованию и переработке древесных ресурсов в Архангельской области, но и выявлению новых перспектив.
Для анализа современного состояния образования и биопереработки древесных отходов в Архангельской области были использованы статические данные и методы обработки статических данных, такие как статистический анализ и визуализация, позволяют максимально эффективно извлекать информацию из больших объемов данных.
Анализ и синтез, сравнение и эмпирический подход позволили комплексно изучить различные источники информации. Для углубления исследования и получения экспертных оценок были проведены консультации с ведущими специалистами в области лесного хозяйства и лесной промышленности, а также сотрудниками государственных органов.
Обзор теоретических наработок по теме исследования
Современные проблемы и перспективы биорефайнинга представляют собой актуальную область исследования, связанного с устойчивым развитием и эффективным использованием природных ресурсов. Истоки становления концепции биорефайнинга относятся к работам Э. Л. Акима [3]. В. А. Липский считает новый вектор развития лесопромышленного комплекса связан с биорефайнингом [4].
Продуктовый биорефанинг исследовали многие учёные. Так, И. В. Воскобойников проанализировал развитие биотехнологических процессов производства новых видов продукции из биомассы древесины [5]. Г. В. Давыдова и С. В. Костылева также исследовали перспективы производства продукции из древесных отходов [6]. О. А. Полянская, Е.Е. Моисеева и А.В. Шишмарёва проводитли исследования экотехнологий по переработке древесных отходов [7]. Учёные А. Л. Максимов и В. А. Винокуров изучали перспективы внедрения биорефайнинга древесного биосырья в топливо и продукты органического синтеза в лесном комплексе [8]. Биорефайнинг древесноволокнистого сырья было обозначено в работах Н. П. Мидукова [9]. Sh. Kuandykova исследовал влияние фракционного состава опилок в производстве опилкобетона [10]. Биорефайнинг на региональном уровне рассматривают Т. О. Иванова, Е. Е. Моисеева и А. А. Суханов, которые представили проблемы и перспективы производства инновационного биотоплива на основе биорефайнинга в Красноярском крае [11]. Е. Д. Семенова представила анализ внедрения биорефайнинга в лесном секторе Архангельской области [12]. З. Аркабаева обозначила современные биоматериалы на основе древесины и древесных отходов [13]. Автор считает, что биоэнергетика формирует новое направление в топливно-энергетическом комплексе страны, которое основано на переработке древесной биомассы. Важным вопросом определения объёмов древесных отходов, который представлен в работе И. В. Архипова и В. А. Кузнецова с расчетом объема опилок при раскрое бревна [14]. А. А. Карпович показала необходимость управления вторичными материальными ресурсами на предприятиях ЛПК [15].
Группа учёных А. И. Шамсутдинова, Г. Ф. Илалова, А. Р. Мухтарова, Е. Ю. Разумов представили краткий обзор и перспективы развития инноваций в лесном хозяйстве России [16]. Д. В. Герус придерживается аналогичной точки зрения, что в лесном комплексе необходимо внедрение инновационных технологий переработки древесины [17]. Экологические направления инноваций предприятий ЛПК рассматриваются О. М. Мушкаровой и М. Ф. Михеевой. И. И. Шанин, исследуя инновационное развитии предприятий лесопромышленного комплекса, определил, что они способствуют устойчивому развитию отрасли, но и создают возможности для повышения конкурентоспособности предприятий на международной арене [18]. Г. П. Бутко, Т. Л. Безрукова и Е. С. Синегубова на Международном лесном форуме, в Воронеже обозначили новые инновационные технологии в лесопромышленном комплексе [19]. Г. В. Давыдова и С. В. Костылева проанализировали эволюцию производства продукции из древесных отходов, установив, что Россия отстаёт от развитых стран (США, Канады, Швеции, Германии) на 30-40 лет в области производства инновационной продукции из древесных отходов. Авторы считают, что сроки внедрения новых продуктов из отходов сокращаются [20]. И. В. Мельман и А. Н. Горкунова изучили инновации в лесопромышленном комплексе России. Авторы выделили четрые направления реализации инновационных проектов (рис.) [21].
Рис.1. Инновационные проекты лесного комплекса
С. В. Федорова и К. И. Федоров исследовали особенности инвестиционной деятельности в лесном хозяйстве, показав, что длительное время стратегия развития базировалась на экспорте древесины и получении прибыли от зарубежных продаж [22]. В 2022 г. в результате введения санкций данная экспортная модель стала неэффективной. И. И. Соколова, А. В. Павлюкова и И. А. Тищенко также считают в условиях ограниченного потенциала восточных рынков сбыта, что требуется диверсификация российского экспорта [23].
Результаты исследования проблем и перспектив использования отходов переработки древесины на примере Архангельской области
Образование и биопереработка древесных отходов
В настоящий период образование значительных объёмов древесных отходов во многих лесообеспеченных регионах стало серьезной проблемой, которая требует принятие активных решений и комплексного подхода. В производствах лесного комплекса и при потреблении лесопродукции образуются разнообразные древесные отходы (рис.2).
Рис.2. Основные источники древесных отходов
В деревообрабатывающей отрасли частично отходы от окорки древесины и опилки сжигаются в котельных, остальная часть идет на производство топливных гранул. В целлюлозно-бумажной промышленности большая часть древесных отходов используются в производстве тепловой энергии в многофункциональных котлах. Лишь 2-3% вывозится на свалку (кора с примесью земли).
Все перечисленные виды древесных отходов нуждаются в переработке. Об этом гласит обновлённое законодательство с 2021 г. (Федеральный закон от 04.02.2021 г. N 3-ФЗ «О внесении изменений в Лесной кодекс РФ и отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования правового регулирования лесных отношений»). Суть законодательных изменений заключается в запрете утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности посредством сжигания и захоронения. Вместо этого вменяется обязательная переработка таких отходов с целью их возвращения в производственный цикл. В результате такого процесса, остатки древесины могут быть преобразованы в готовую продукцию, стать компонентом для других товаров или использованы для выработки энергии. Запрет на сжигание и захоронение древесных отходов – это не просто очередная экологическая инициатива, а ключевой шаг к формированию более устойчивой и ресурсосберегающей экономики. Внедрение рециклинга древесины открывает целый ряд новых возможностей для развития различных отраслей.
Биорефайнинг и рециклинг представляют собой два ключевых подхода, которые играют важную роль в реализации принципов устойчивого лесопользования и минимизации негативного воздействия на окружающую среду [1]. Эта практика требует разработки эффективных технологий сортировки и переработки, чтобы обеспечить высокое качество вторичных материалов. Биорефайнинг фокусируется на преобразовании биомассы в полезные продукты, включая производство биотоплива, биохимикатов и других высокоценных продуктов из древесного сырья. Такой подход способствует снижению зависимости от первичных ресурсов и способствует устойчивому развитию лесного сектора. Рециклинг, в свою очередь, подразумевает переработку вторичных древесных отходов в потребительском сегменте в материалы, что также позволяет снизить использования древесного сырья, энергетические затраты и негативное воздействие на окружающую среду.
Схема биорефайнинга основывается на интеграции различных технологий для максимального извлечения ценных веществ из растительных остатков и отходов. Ключевыми этапами биорефайнинга являются предварительная обработка, ферментация и каталитическая переработка. На этапе предварительной обработки биомасса подвергается физическим и химическим методам, которые улучшают ее доступность для дальнейшей переработки. Следующий этап, ферментация, позволяет микроорганизмам преобразовывать углеводы в спирты или органические кислоты. Заключительный этап включает каталитическую переработку, где полученные вещества преобразуются в высокоценные химикаты и топлива (рис.3).
Рис.3. Биорефайнинг
Использование побочных продуктов лесопромышленного производства и отходов способствует эффективной утилизации ресурсов и уменьшению выбросов парниковых газов. Сочетание рециклинга и биорефайнинга открывает новые горизонты для создания замкнутых циклов по переработке лесных ресурсов. Интеграция этих технологий в функционирование лесного комплекса позволяет достичь более высокой степени устойчивости и инновационного производства.
Современное состояние образования и переработки древесных отходов в Архангельской области
Анализ динамики образования древесных отходов в Архангельской области за последние три года показывает снижение выработки. В 2022 г. снижение образования древесных отходов составило 7% по сравнению с 2021 г. и в 2023 г. на 4% к уровню 2022 г. (рис.4). Аналогичная динамика наблюдается и в расходовании древесного сырья для лесопиления и для целлюлозно-бумажной промышленности. Общее снижение расхода древесного сырья за три года составило 11%. Данное снижение связано прежде всего со снижением производства лесопродукции. Закрытие зарубежных рынков в 2022 г. и уменьшение объемов экспорта привели к значительным проблемам для лесной промышленности. Введенные ограничения оказали влияние на цепочки поставок, что привело к увеличению затрат на логистику и снижению конкурентоспособности местных производителей.
Рис.4. Динамика образования древесных отходов в Архангельской области
Динамика образования отходов в лесном хозяйстве Архангельской области напрямую связана с объемами потребляемого сырья для производства лесопродукции. Доля древесных отходов, образующихся в процессе лесопиления и производства целлюлозно-бумажной продукции, составляет приблизительно 21% от общего расхода сырьевых ресурсов.
Обрабатываемые древесные отходы используются в качестве топлива на промышленных предприятиях, а также подвергаются переработке для производства пеллет. На производство топливных гранул было направлено 40% общего объема древесных отходов. 55% - 57% древесных отходов использовалась в качестве топлива для котельных на крупных предприятиях области. Доля неиспользованных древесных отходов в 2021 г. составляла 2,7% (рис. 5).
Рис.5. Динамика использования древесных отходов в Архангельской области
До ввода санкционных ограничений проблема использования отходов для деревообрабатывающих предприятий Архангельской области не являлась актуальной. Однако, начиная с 2022 г., когда был введен запрет на ввоз топливных гранул в страны Европейского союза, являвшихся основными потребителями пеллет. Объемы их производства в Архангельском регионе стали сокращаться. В 2023 г. было произведено почти в пять раз меньше по сравнению с 2021 г. - всего 120 тыс. тонн топливных гранул или 21% от уровня 2021 г. За последние три года наблюдается снижение объёмов производства различных видов лесопродукции, причём темпы сокращения варьируются. В частности, производство пиломатериалов уменьшилось лишь на 15%. Данная тенденция привела к существенному увеличению запасов невостребованных опилок. По состоянию на конец 2023 года их объём превысил аналогичный показатель 2021 года более чем в 6 раз и составил 545 тысяч кубических метров.
По оценкам специалистов в текущем 2024 г. ситуация со складируемыми опилками не улучшится, несмотря на увеличение выпуска пеллет, поскольку параллельный рост объемов пиломатериалов увеличит объемы вырабатываемых опилок. Свободный остаток опилка на складах внутреннего хранения основных деревообрабатывающих предприятий области на конец I квартала 2024 г. превышал входящий остаток на начало года.
В 2025 г. на территории Архангельской области должны начать работать муниципальные пеллетные котельные (20 единиц), построенные за счет специальных казначейских кредитов. Их потребность в топливных гранулах составит 25,5 тыс. тонн в год. Но эти мероприятия лишь незначительно незначительно изменят расходный баланс отходов лесопиления, так как объёмы потребления пеллет на котельных области составляют около 4-5% от региональных мощностей по производству пеллет.
Краткосрочные перспективы образования древесных отходов в Архангельской области связаны с расширением производства пиломатериалов. К 2025 г. предприятиями региона ожидается существенное увеличение объема отходов в виде опилок – до 800 тыс. куб. м. При постепенной утилизации такие объемы опилок займут территорию площадью около 40 гектаров, что сопоставимо с площадью 56 футбольных полей.
Таким образом, вопрос об увеличении образования древесных отходов в Архангельской области становится не просто актуальным, а требующим проведения срочной инновационной политики деятельности лесного комплекса региона, которая предполагает внедрение биорефайнинга и рециклинга. Поскольку в настоящее время возможности экспорта сильно ограничены, требуется разработка новых продуктов из древесных отходов и выявление коммерчески перспективных направлений их использования, что позволит решить проблемы их утилизации.
Перспективные технологии переработки древесных отходов Архангельской области на основе рециклинга и биорефайнинга
Использование древесных отходов в сельском хозяйстве и различных отраслях промышленности становится актуальным благодаря их многофункциональности и экологичности. Востребованым направлением становится использование опилок в производстве экологически чистых строительных материалов, таких как композитные панели или теплоизоляция. Это не только снижает затраты на строительство, но и уменьшает количество отходов. В сельском хозяйстве опилки могут использоваться как мульча, что помогает сохранять влагу в грунте и подавлять рост сорняков. Такой подход способствует повышению урожайности и снижению потребности в химических удобрениях. Одним из новейших методов применения опилок является их использование в качестве компостирующего материала. Опилки, при взаимодействии с органическими отходами, способствуют созданию питательной среды, обогащая почву и улучшая ее структуру. Также стоит отметить инновационные методы переработки опилок в биотопливо, что открывает новые возможности для устойчивого энергетического производства. Эти методы помогают уменьшить экологический след и способствуют развитию зеленых технологий.
Работа с экспертами и специалистами предприятий лесного комплекса Архангельской области позволила сформировать возможности внедрения традиционных вариантов использования древесных отходов на основе рециклинга и биорефайнинга на предприятиях региона (табл.1).
Таблица 1. Традиционные варианты использования древесных отходов Архангельской области
|
№ |
Вид продукции с использованием древесных отходов |
Необходимое оборудование |
Преимущества |
Недостатки |
|
1 |
Топливные пеллеты |
Гранулятор или пресс. |
Небольшие затраты и быстрый запуск. |
Малая емкость рынка. |
|
2 |
Биотопливо |
Линия полного цикла. |
Использование для собственных нужд предприятия. |
Для продажи необходима очень дорогая лицензия. |
|
3 |
Пиролизный газ |
Пиролизная установка. |
Использование для собственных нужд предприятия |
Малая емкость рынка. |
|
4 |
ДСП, ДВП, оргалит |
Линия полного цикла. |
Востребована в мебельной и строительной отраслях. |
Высокие финансовые вложения. |
|
5 |
Блоки из арболита и опилкобетона |
Щепорубительная установка, смесительная установка, установка для подготовки бетонного раствора вибростанок. |
Маленькие затраты и быстрый запуск производства. |
Ограниченный рынок – для строительства бюджетного жилья. |
|
6 |
Органический утеплитель |
Линия полного цикла. |
Экологически безопасный материал. |
Высокие финансовые вложения. Малая емкость рынка |
|
7 |
Прессованные опилки для адсорбции |
Пресс, фасовочная и упаковочные линии . |
Небольшие затраты и быстрый запуск производства. |
Ограниченный рынок |
|
8 |
Опилки для выращивания грибов |
Мешки и парогенератор. |
Минимальные затраты, емкий рынок, использованный материал участвует рециклинге — это хорошее удобрение. |
Специальные условия производства. |
Но данные варианты имеют недостатки, которые ограничивают их масштабирование и делают их не всегда привлекательными для предприятий:
- Низкая добавленная стоимость: переработка древесных отходов в традиционные продукты, такие как древесный уголь, топливные брикеты, древесная щепа, не позволяет получать высокую добавленную стоимость, особенно в случае с переработкой мелкофракционных отходов
- Высокие транспортные издержки: доставка древесных отходов на перерабатывающие предприятия может быть затруднена, особенно в отдаленных районах Архангельской области. Это приводит к значительным транспортным издержкам, что снижает рентабельность переработки.
- Ограниченные рынки сбыта: внутренний спрос на традиционные продукты из древесных отходов пока ограничен, что приводит к нестабильным ценам и проблеме сбыта.
- Экологические проблемы: несмотря на то, что переработка древесных отходов является более экологичной, чем их утилизация на свалках, она также имеет негативное влияние на окружающую среду.
Таким образом, варианты использования древесных отходов имеют недостатки, что говорит о необходимости дальнейшей работы по разработке и внедрению инновационных технологий биорефайнинга и рециклинга. Система кооперации между предприятиями, научными учреждениями и государственными структурами будет способствовать реализации данных проектов. Это создаст дополнительные рабочие места и увеличит экономическую привлекательность региона, обеспечивая долгосрочную устойчивость лесного комплекса Архангельской области. Важным шагом станет также обучение кадров, что обеспечит квалифицированное управление внедренными технологиями и процессами.
В процессе дискуссий и мозгового штурма по вопросу технологии переработки древесных отходов в Архангельской области на основе биорефайнинга и рециклинга участники предложили несколько дополнительных вариантов использования древесных отходов, которые могут значительно улучшить экологическую ситуацию и повысить экономическую эффективность лесопромышленного сектора (табл. 2). Данные альтернативные решения, предложенные специалистами лесопромышленных предприятий:
- вероятность получать продукты с высокой добавленной стоимостью, что делает переработку древесных отходов более рентабельной;
- новые продукты из древесных отходов могут быть использованы в различных отраслях промышленности, что расширяет рынки сбыта и делает переработку более устойчивой;
- новые технологии в некоторых случаях позволяют перерабатывать древесные отходы непосредственно на месте их образования, что снижает транспортные издержки;
- инновационные технологии позволяют снизить экологическое воздействие переработки древесных отходов.
Другим важным моментом является поддержание многопрофильных компаний, которые осуществляют деятельность в нескольких смежных областях и производят разнообразную продукцию из древесного сырья и возможность осуществлять полный цикл переработки древесины. Такие лесопромышленные компании обладают более широкими возможностями для адаптации к меняющимся market условиям. Монопредприятия, специализирующиеся на выпуске ограниченного ассортимента продукции, например, только пиломатериалов, фанеры или нескольких видов плит, сталкиваются с трудностями по максимальному использованию древесины. В сложившейся ситуации им необходимо диверсифицировать производство и искать новые рынки сбыта для своей продукции, чтобы нивелировать негативное воздействие снижения спроса и цен на международных рынках.
Таблица 2. Дополнительные варианты использования древесных отходов
|
№ |
Вид бизнеса |
Необходимое оборудование |
Преимущества |
Недостатки |
|
1 |
Варка целлюлозы из древесных опилок |
Разработка технологии и оборудования (котел
|
Имеются рынки сбыта. |
Дорогие технологии и оборудование. Качество целлюлозы низкое и подходит для производства одноразовой посуды и упаковки. |
|
2 |
Производство прессованной одноразовой посуды из опилки, с химической обработкой |
Модернизация действующей технологии; создание оборудования для производства. |
Экологичность используемой посуды в сравнении с одноразовой пластиковой посудой. |
Высокая себестоимость производства (по сравнению с пластиком), отсутствие регламентированной технологии и оборудования для производства, создание конкуренции предприятиям Архангельской области, |
|
3 |
Производство березового субстрата |
Состав оборудования зависит от объемов производства, требований к конечному продукту и других факторов. Рубительные машины или дробилки, грохоты или сита, силоса для ферментации, сушильные установки, упаковочное оборудование, фасовочные машины или линии для расфасовки готового субстрата, погрузочно-разгрузочная техника, дополнительно могут использоваться: сепараторы для очистки сырья от посторонних примесей, оборудование для обеззараживания субстрата, смесители для внесения удобрений или других добавок. |
Субстрат улучшает структуру почвы, обладает водоудерживающим свойством, содержит питательные вещества, полностью экологичен. |
Сезонность заготовки сырья и перебои в поставках сырья для производства. Необходимость специального оборудования: дробилки, сушилки и упаковочные линии, что увеличивает первоначальные затраты на организацию производства. Возможность загрязнения отходами или выбросами. |
|
4 |
Производство растительных красителей из отходов деревообработки |
Сконструирована передвижная экстракционная установка, которая позволяет получать красители непосредственно на лесоперерабатывающих и лесозаготавливающих предприятиях. |
Экологичность, разнообразие оттенков, биодеградация, содержание питательных веществ для кожи и волос. |
Переменная стабильность качества продукции, низкая концентрация, ограниченный срок хранения, зависимость |
|
5 |
Сжигание опилок в миникотлах для отопления жилья |
Создать котлы небольшого размера для индивидуального использования. |
Доступность и низкая цена сырья. Экологичность: сжигание опилок считается углеродно-нейтральным, так как количество CO2, выделяемое при сгорании, равно количеству, поглощенному деревом в процессе роста. Эффективность: современные мини-котлы для сжигания опилок имеют высокий КПД (до 90%). Автоматизация подачи топлива и системам контроля, что упрощает |
Строгие требования к помещениям, в которых устанавливается мини-котел, соблюдение противопожарных норм и правил безопасности при установке и эксплуатации мини-котла. Строгие условия хранения топлива: сухие помещении вдали от источников огня. |
|
6 |
Реализация незадействованных объемов отходов лесопиления на внутренний рынок |
Грузовой автотранспорт |
Не требует финансовых вложений. |
Отгрузка малых объемов Сложность в заключении договоров поставки на длительный срок.
|
Направления поддержки в целях увеличения объемов использования отходов
Внедрение биорефайнинга и рециклинга древесных отходов – это не просто выполнение законодательных требований, а шаг к формированию циркулярной экономики, где отходы становятся ресурсами, а производство становится более устойчивым и экологичным. Для реализации перспективных технологий переработки древесных отходов на основе рециклинга и биорефайнинга необходима разработка специальных мер поддержки, направленных на расширение номенклатуры продукции лесного комплекса и, как следствие, способствующих диверсификации производства. В то же время, при вводе таких мер требуется получение встречных обязательств от предприятий лесного комплекса по расширению перечня конечной продукции, производимой из древесных отходов. Реализация всех этих возможностей требует совместных усилий (рис.6).
Эксперты и специалисты предприятий лесного комплекса, имеющие глубокое понимание специфики данной отрасли, показали, что для внедрения биорефайнинга и рециклинга древесных отходов необходимы меры государственной поддержки. Государство может предлагать разнообразные инструменты: от субсидий и налоговых льгот до инвестиций в модернизацию технологий и инновационные проекты. Эти меры не только способствуют укреплению позиций предприятий на рынке, но и помогают стимулировать устойчивое развитие лесного сектора. В качестве дополнительных мер государственной поддержки предприятий Архангельской области, использующих отходы деревообработки, предложено разработать региональной. программу мероприятий, направленную на утилизацию низкотоварной древесины, отходов лесопиления и лесопереработки, которая предусматривает несколько направлений:
- расширение программы по переводу действующих котельных, работающих на угле и мазуте, на биотопливо (в том числе пеллеты) и строительство новых котельных, работающих на биотопливе на 2025-2026 гг. с включением в нее регионов сибирского федерального округа, арктической зоны и выделением необходимого финансирования в рамках специальных казначейских кредитов (3%);
- расширение перечня конечной продукции из древесных отходов, предусматривающего в том числе и производство биоугля, этилового спирта, древесного уксуса, ориентированно-стружечных плит, нитроцеллюлозы, микрокристаллической целлюлозы, древесного уксуса и др.
- внесение изменений в список продукции, разрешенной для импорта в КНР, добавив в него древесные пеллеты;
- создание новых объектов генерации энергии с использованием биотоплива или модернизации существующего объекта генерации энергии с переводом его на биотопливо;
- выделение на трехлетний период транспортной субсидии предприятиям лесного комплекса, производящим топливные гранулы с одновременным введением встречных обязательств для таких предприятий по расширению перечня конечной продукции, производимой из древесных отходов;
- включение органами государственной власти субъектов Российской Федерации топливных гранул в перечень твердого топлива, на приобретение которого предоставляется льгота отдельным категориям граждан;
- стимулирование населения к приобретению и использованию пеллетных котлов в частных домохозяйствах, а также подготовка кадров для их обслуживания и модернизации таких котлов в целях автоматизации.
Кроме региональной программы мероприятий, направленной на внедрение биорефайнинга и рециклинга древесных отходов требуется содействие и на федеральном уровне. Так, необходимо разработать и ввести в действие отдельные критерия категорирования в части оказания негативного воздействия на окружающую среду для предприятий, имеющих котельные установки на древесном сырье (пеллеты, опилок, щепа, кора), а также рассмотреть возможности снижения экологических сборов в случае отнесения указанных предприятий к III и выше категории.
Заключение
Анализ изменений в образовании древесных отходов в Архангельской области за последние три года свидетельствует о снижении их объемов. Но одновременно с этом растут объёмы неиспользованные объёмы древесных отходов (опилки). Согласно оценкам экспертов, в 2024 году ситуация с накоплением опилок не улучшится, даже с учетом роста производства пеллет. Это связано с тем, что параллельное увеличение объемов пиломатериалов приведет к росту количества вырабатываемых опилок. На конец первого квартала 2024 года свободный остаток опилок на складах основных деревообрабатывающих предприятий региона превысил остаток на начало года. Вопрос о росте объемов древесных отходов в Архангельской области становится не только актуальным, но и требует немедленного внедрения инновационной политики в лесном комплексе региона. Сотрудничество с экспертами и специалистами лесного комплекса Архангельской области позволило определить направления переработки древесных отходов с использованием рециклинга и биорефайнинга на предприятиях региона. Биорефайнинг и рециклинг древесного сырья и полуфабрикатов лесного комплекса Архангельской области представляют собой стратегически важные направления в управлении лесными ресурсами. Эти процессы направлены на переработку древесных отходов и побочных продуктов, что позволяет существенно уменьшить нагрузку на экосистему и обеспечить устойчивое развитие региона. Биорефайнинг и рециклинг древесного сырья и полуфабрикатов лесного комплекса открывает новые рынки для местных производителей. Кроме того, реализация программ по рециклингу и биорефайнингу в Архангельской области может стимулировать создание новых рабочих мест и повысить конкурентоспособность региона на российском и международном уровнях. Интеграция современных технологий и инновационных методов переработки отходов позволит максимально эффективно использовать лесные ресурсы, обеспечивая экологическую устойчивость и экономическую выгоду.
Таким образом, внедрение инновационных решений переработки древесных отходов в Архангельской области создаёт предпосылки для превращения региона в ведущий центр по производству биоматериалов, биопластиков и других высокотехнологичных продуктов.
1. Кузнецова Н.А. Циркулярная экономика: основные элементы и возможности // Экономика высокотехнологичных производств. – 2023. – Том 4. – № 2. – С. 121-132. – doi:https://doi.org/10.18334/evp.4.2.117359.
2. Коржова, О. В. Перспективы развития инноваций в лесном комплексе / О. В. Коржова // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2019. – Т. 7, № 3(46). – С. 111-116.
3. Аким, Э. Л. Современные проблемы и перспективы био-рефайнинга растительного сырья / Э. Л. Аким // Леса России: политика, промышленность, наука, образование : Материалы IV научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 22–25 мая 2019 года. – Санкт-Петербург: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого", 2019. – С. 262-264.
4. Липский, В. А. Перспективы развития лесопромышленного комплекса. Необходимость изменения вектора развития промышленности. Часть III / В. А. Липский // Бюллетень Ассоциации ЛЕСТЕХ. – 2024. – № 2(16). – С. 16-23.
5. Воскобойников, И. В. Развитие биотехнологических процессов производства новых видов продукции из биомассы древесины / И. В. Воскобойников // Деловая слава России. – 2013. – № 1(39). – С. 46-48.
6. Давыдова, Г. В. Перспективы производства продукции из древесных отходов / Г. В. Давыдова, С. В. Костылева // Евроазиатское сотрудничество : Материалы международной научно-практической конференции, Иркутск, 14–15 сентября 2017 года. – Иркутск: Байкальский государственный университет, 2017. – С. 63-70.
7. Полянская О.А., Моисеева Е.Е., Шишмарёва А.В. Направления использования древесных отходов на основе экотехнологий // Креативная экономика. – 2022. – Том 16. – № 11. – С. 4409-4422. – doi:https://doi.org/10.18334/ce.16.11.116517.
8. Максимов, А. Л. Биорефайнинг: переработка биосырья в топливо и продукты основного органического синтеза / А. Л. Максимов, В. А. Винокуров. – Москва : Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, 2019. – 240 с. – (Национальный исследовательский университет ; 1). – ISBN 978-5-91961-379-4.
9. Мидуков, Н. П. Биорефайнинг древесноволокнистого сырья в композиции материала для аддитивных технологий / Н. П. Мидуков, В. С. Куров, Н. В. Евдокимов // Химические волокна. – 2023. – № 1. – С. 66-72.
10. Kuandykova, Sh. B. Influence of the fractional composition of sawdust on sawdust concrete / Sh. B. Kuandykova // Актуальные научные исследования в современном мире. – 2021. – No. 1-3(69). – P. 159-162.
11. Иванова, Т. О. Проблемы и перспективы производства инновационного биотоплива на основе биорефайнинга в Красноярском крае / Т. О. Иванова, Е. Е. Моисеева, А. А. Суханов // Экономика и эффективность организации производства. – 2020. – № 32. – С. 61-64.
12. Семенова, Е. Д. Внедрение биорефайнинга в лесную промышленность Архангельской области / Е. Д. Семенова // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы Международной научно-технической конференции, Вологда, 05 декабря 2017 года / Вологодский государственный университет; Ответственный редактор С.М. Хамитова. – Вологда: Вологодский государственный университет, 2018. – С. 162-163.
13. Аркабаева, З. Современные материалы на основе древесины и древесных отходов / З. Аркабаева // Современный научный вестник. – 2016. – Т. 12, № 1. – С. 141-145.
14. Архипов, И. В. Расчет объема опилок при раскрое бревна / И. В. Архипов, В. А. Кузнецов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2015. – № 2(344). – С. 123-132.
15. Карпович, А. А. Управление вторичными материальными ресурсами предприятий ЛПК / А. А. Карпович // Актуальные проблемы экологии и природопользования : сборник научных трудов XX Международной научно-практической конференции: в 2 т., Москва, 25–27 апреля 2019 года / Российский университет дружбы народов. Том 2. – Москва: Российский университет дружбы народов (РУДН), 2019. – С. 251-255.
16. Краткий обзор и перспективы развития инноваций в лесном хозяйстве российской Федерации / А. И. Шамсутдинова, Г. Ф. Илалова, А. Р. Мухтарова, Е. Ю. Разумов // Проблемы и перспективы инновационного развития экономики регионов России : Материалы V Международной научно-практической конференции молодых преподавателей, аспирантов и студентов, Йошкар-Ола, 28–29 декабря 2017 года / Ответственный по договору В.В. Двоеглазов. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2018. – С. 115-118.
17. Герус, Д. В. Использование инновационных технологий в лесоперерабатывающем комплексе / Д. В. Герус // Проблемы и перспективы развития АПК региона : Материалы Межвузовской студенческой научно-практической конференции, Пермь, 06 декабря 2022 года – 06 2023 года. – Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2023. – С. 88-90.
18. Мушкарова, О. М. Экологические аспекты инноваций предприятий ЛПК в условиях формирования технологической независимости / О. М. Мушкарова, М. Ф. Михеева // Леса России: политика, промышленность, наука, образование : Материалы VIII Всероссийской научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 24–26 мая 2023 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, 2023. – С. 555-558.
19. Бутко, Г. П. Новые инновационные технологии в лесопромышленном комплексе / Г. П. Бутко, Т. Л. Безрукова, Е. С. Синегубова // Охрана, инновационное восстановление и устойчивое управление лесами. Forestry - 2023 : материалы Международного лесного форума, Воронеж, 13 октября 2023 года. – Воронеж: Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, 2023. – С. 623-630. – DOIhttps://doi.org/10.58168/Forestry2023_623-630.
20. Давыдова, Г. В. Технологическая эволюция производств продукции из древесных отходов, их эффективность / Г. В. Давыдова, С. В. Костылева // Baikal Research Journal. – 2017. – Т. 8, № 4. – С. 22. – DOIhttps://doi.org/10.17150/2411-6262.2017.8(4).22.
21. Мельман, И. В. Инновации в лесопромышленном комплексе России / И. В. Мельман, А. Н. Горкунова // Инновации в химико-лесном комплексе: тенденции и перспективы развития : Материалы Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 06–07 июня 2019 года / Ответственные редакторы Ю.А. Безруких, Е.В. Мельникова. – Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2019. – С. 7-11.
22. Федорова, С. В. Тенденции и особенности инвестиционной деятельности: отраслевой аспект (на примере лесного хозяйства) / С. В. Федорова, К. И. Федоров // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. – 2024. – № 3(147). – С. 100-104.
23. Соколова, И. И. Диверсификация экспорта и ограниченный потенциал восточных рынков сбыта отечественной лесной продукции / И. И. Соколова, А. В. Павлюкова, И. А. Тищенко // Экономика и предпринимательство. – 2024. – № 4(165). – С. 470-475. – DOIhttps://doi.org/10.34925/EIP.2024.165.4.092.
24. Melman, I. V. Innovations in the Russian timber industry / I. V. Melman, A. N. Gorkunova // Innovations in the chemical and forestry complex: trends and prospects of development : Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Krasnoyarsk, June 06-07, 2019 / The responsible editors are Yu.A. Bezrukikh, E.V. Melnikova. Krasnoyarsk: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Siberian State University of Science and Technology named after Academician M.F. Reshetnev", 2019. – pp. 7-11.
