林蔚
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林業(yè)剩余物是指林業(yè)生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的剩余物,包括林木采伐與木材加工剩余物、林木加工剩余物、竹材采伐與加工剩余物、林木撫育與間伐剩余物、城市園林綠化廢棄物、經(jīng)濟林修剪廢棄物、廢棄木材材料等。我國是世界上最大的木材生產(chǎn)國和消費國,但其森林覆蓋率仍低于31%的全球標準,森林面積和人均森林儲量都低于平均水平。森林資源分布具有明顯的地域性特征,其結構極不合理。充分利用木材加工殘留物,不僅可以緩解木材供應緊張的現(xiàn)狀,而且可以減少煤炭等不可再生能源的消耗[1]。
林業(yè)資源具有多種功能,利用林業(yè)資源的經(jīng)濟功能,即涉及林業(yè)產(chǎn)業(yè),利用其生態(tài)功能,即關系到林業(yè)生態(tài)。合理利用林業(yè)資源是林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護的重要手段。因此,對森林資源利用的研究對于我國構建更加發(fā)達的林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系和更加完善的林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有重要的價值。涉及億萬農(nóng)民切身利益的林權制度改革,被稱為“繼農(nóng)村土地承包經(jīng)營后,我國土地利用制度的又一重大改革”。西方發(fā)達國家的森林采伐以及木材加工剩余物的利用率已經(jīng)突破了50%,他們享受著由此而帶來的便利,也緩解了森林資源危機。國內(nèi)森林采伐剩余物的利用率僅為10%,木材加工剩余物的利用率為30%,為了縮小與發(fā)達國家之間的差距,我國還需要逐步完善相應的技術,創(chuàng)新木材加工剩余物的利用途徑。森林改革的重大意義不僅在于解決林業(yè)發(fā)展的制度障礙,而且在于消除制度障礙后實現(xiàn)林地潛力,促進林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,保護生態(tài)環(huán)境。
木材加工廢渣是指將原木和鋸材加工成其他木制品過程中產(chǎn)生的廢棄物,包括板革、板頭、鋸末、碎單板、木芯、刨花、木塊、邊角廢渣等。各省、自治區(qū)木材加工資源剩余量按剩余20%的比例計算,剩余密度為0.60噸/m3。全省、自治區(qū)木材加工剩余物年產(chǎn)量為909.98億立方米。廣西、福建、廣東、山東、安徽、河南等省、自治區(qū)年生產(chǎn)能力超過20萬立方米,其中廣西出口215.64億立方米,居全國首位。
竹材切割加工廢渣是指竹材切割加工廢渣,包括切割廢渣和竹材加工廢渣?;?22、4393、300年的竹子在中國生產(chǎn),其余削減中國的竹子資源計算2700公斤/件,剩下的削減竹子資源是65,87000 t。竹渣切割和加工主要分布在自治區(qū)在中國南部,包括10個省和自治區(qū)的生產(chǎn)能力100萬噸以上的竹子殘渣切割和處理。現(xiàn)有福建、江西、廣東、云南、四川、福建等8個省、自治區(qū),年產(chǎn)能300萬噸以上。
林業(yè)廢渣的利用方式主要有原料利用、能源利用、肥料利用、飼料利用和綜合利用。
我國林業(yè)廢渣原料利用技術成熟,產(chǎn)品標準齊全。據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)研究機構的研究成果主要是森林殘留物及利用產(chǎn)品,如木板、生物質(zhì)材料、生物質(zhì)能源、活性炭、竹炭、酒精、食用菌等,主要以林業(yè)生產(chǎn)殘留物為原料,經(jīng)過機械加工和化學處理利用。
能源利用主要是以森林廢棄物為原料生產(chǎn)各種生物質(zhì)能源產(chǎn)品或直接燃燒,生物質(zhì)能源產(chǎn)品主要包括生物質(zhì)固體成型燃料、生物柴油、生物質(zhì)氣體、液化油、生物質(zhì)發(fā)電等。近年來,林業(yè)廢渣能源利用取得了長足進展,形成了以成型燃料、液體燃料、熱電聯(lián)產(chǎn)、燃氣為主的多元化格局。固體生物質(zhì)成型燃料加工技術比較成熟,利用專用設備將森林殘留物壓縮成不同密度的成型燃料,便于進料、放熱。生物合成液體燃料先進技術取得重大突破。
肥料的利用主要是以森林殘留物為原料,生產(chǎn)各種肥料產(chǎn)品,主要產(chǎn)品是綠肥。堆肥利用森林殘體的堆肥處理技術比較成熟,如利用森林撫育和采伐殘體、園林綠化廢棄物中的落葉和雜草生產(chǎn)肥料,園林廢棄物也可用于生產(chǎn)環(huán)保型植物栽培基質(zhì)。
傳統(tǒng)生物質(zhì)能源對木材加工殘留物的分解主要采用沼氣法、燃燒法和熱解蒸發(fā)法,其中沼氣法和燃燒法由于降解效率較低,適合小規(guī)模分散在農(nóng)村地區(qū)使用。熱解汽化由于其優(yōu)點,可用于生物質(zhì)和天然氣能源的大規(guī)模加工。采用流化床快速熱解液化技術對木屑進行粉碎干燥。生物質(zhì)原油可以直接用于燃燒,甚至可以在后處理后替代柴油作為一種新的燃料。將可再生生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為節(jié)能燃料,不僅可以擺脫對石油資源的依賴,而且可以有效提高廢舊木材的利用率[2]。
(1)造紙。日常生活中使用的紙張或紙漿90%以上是由木材制成的,木材加工殘留物在造紙中的應用具有廣闊的前景,可以有效地解決造紙中的木材消耗問題。制漿通常以木材為原料,其中混合20%和30%的殘留物質(zhì),如果采用堿法蒸煮制漿,制漿率可控制在45%左右。然而,由于它的嚴重污染,在實踐中很少使用。有機溶劑法和生物制漿法都可以克服這一缺點。采用該方法不僅可以保證紙漿的質(zhì)量,而且其副產(chǎn)品具有廣闊的應用前景。
(2)制備木絲板。木纖維板的制備材料主要是木材加工殘留物中的板和皮,這些板材大多來自新鮮木材,沒有受到污染。因此,使用這些板材具有很高的經(jīng)濟價值。與傳統(tǒng)的膠合板不同,人造板是由一定尺寸的一塊木頭制成的。目前,木纖維板已廣泛應用于室內(nèi)家居裝飾,其應用范圍將不斷擴大。
木材加工廢渣的利用符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的原則,是林業(yè)生產(chǎn)的大勢所趨。發(fā)展林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟,促進森林資源可持續(xù)發(fā)展,保障木材安全,建設節(jié)約型社會是發(fā)展林業(yè)廢渣綜合利用和循環(huán)利用的重要舉措。保護我國生態(tài)環(huán)境,應對全球氣候變化具有重要意義。根據(jù)實際需要,拓寬木材加工廢渣的利用途徑,進一步促進木材加工廢渣的利用。本文對這些問題進行了總結,以期對相關工作的實施有所幫助。