Наиболее рациональный выбор способа использования коры зависит от концентрации и количества сырья, объема производства, технической возможности и экономической целесообразности. На основании результатов научно-исследовательских работ и производственного опыта можно выделить следующие перспективные направления использования коры: топливо, строительные и плитные материалы, удобрения для сельского хозяйства, химическая переработка. Включение коры в баланс сырья, установление цены на отходы окорки в значительной степени будут способствовать экономической заинтересованности предприятий в рациональном ее использовании.
В ЦНИИМОД были выполнены расчеты экономической эффективности использования коры в качестве топлива при производстве цементного королита и древеснокорьевых плит для условий Архангельской группы лесопильно-древообрабатывающих предприятий.
Экономический потенциал Эт от внедрения различных способов использования коры рассчитывался по формуле
Эт=[(С1+ЕК1)-(С2+ЕК2)]А тыс. руб., (11)
где С1 и С2 - себестоимость изготовления единицы продукции по базовому и новому способам, руб.;
Е - нормативный отраслевой коэффициент эффективности (принимается - 0,12);
K1 и К2 - удельные капиталовложения на единицу продукции по базовому и новому способам, руб.;
А - объем выпускаемой продукции.
Использование коры в качестве топлива. В качестве базы для сравнения экономической эффективности подсушки отходов окорки и их сжигания принята существующая отвозка отходов окорки от окорочной станции на свалку. При этом в котельной сжигаются кусковые отходы или опилки.
Для расчета приняты условия шестирамного завода типа ЭПЗ ЦНИИМОД "Красный Октябрь", где годовой выход отходов окорки составляет 27 тыс. м3/год, или 41 тыс. т/год (сосна). Затраты на вывозку коры в отвал составляют 1,2 руб. на 1 м3 коры (данные ЭПЗ ЦНИИМОД).
С базовым вариантом сравним по экономическому эффекту два варианта подсушки отходов окорки.
Вариант 1 - подсушка коры отходящими газами котельной и сжигание полученного топлива в топках котельной. Высвобождаемые кусковые отходы или опилки реализуются. В установку входят два сушильных барабана "Прогресс" диаметром 2,2 м, длиной 12 м.
Вариант 2 - подсушка коры газами от специальной топки. Высвобождаемые кусковые отходы или опилки реализуются. В установку входит один сушильный барабан "Прогресс" диаметром 2,2 му длиной 12 м.
В табл. 39 приведен состав и сводный расчет капитальных вложений на подсушку коры по сравниваемым вариантам.
Таблица 39. Сводный расчет капитальных вложений на подсушку коры
Состав капитальных вложений
Стоимость, тыс. руб.
вариант 1
вариант 2
Сушильная установка
38,6
19,3
Изоляция сушилки
6,0
3,0
Корорубка
3,0
3,0
Пневмотранспортная установка подачи топлива на склад
2,0
2,0
Топка с обмуровкой
-
14,0
Фундаменты под оборудование
1,6
1,2
Запасные части
0,8
0,8
Электрооборудование и КИП
4,0
3,4
Монтаж установки
20,0
10,0
Монтаж топки
-
5,0
Прочее
0,4
0,3
Общая стоимость капитальных вложений
76,4
62,0
Из них стоимость оборудования
49,6
41,3
Удельные капитальные затраты составили 2,83 руб. (1 вариант) и 2,3 руб. (2 вариант) на 1 м3 сырых отходов окорки.
Сравнительная калькуляция себестоимости подсушки отходов окорки представлена в табл. 40.
Затраты, тыс. руб., при объеме коры 27,0 тыс. м3 в год
вариант 1
вариант 2
Основная заработная плата
9,14
9,14
Дополнительная заработная плата
0,64
0,64
Отчисления на соцстрахование
0,46
0,46
Топливо
-
8,9
Электроэнергия
10,5
7,0
Амортизация
5,0
4,1
Содержание и эксплуатация оборудования
0,40
0,33
Цеховые расходы
2,20
2,20
Цеховая себестоимость
28,3
32,8
Общезаводские расходы
4,0
4,0
Фабрично-заводская себестоимость
32,3
36,8
Внепроизводственные расходы
5,8
5,8
Полная себестоимость
38,0
42,6
Полная себестоимость подсушки отходов окорки составила 1,4 руб. (1 вариант), 1,58 руб. (2 вариант) на 1 м3 сырой коры.
Годовой экономический эффект Эт составил:
по варианту 1 при высвобождении опилок 44 тыс. руб., а при высвобождении кусковых отходов 139 тыс. руб. (1,63 руб/м3 и 5,2 руб/м3 соответственно);
по варианту 2 при высвобожденли опилок 28 тыс. руб., а при высвобождении кусковых отходов 97 тыс. руб. (1,04 руб/м3 и 3,4 руб/м3 соответственно).
Использование коры для производства древеснокорьевых плит.
Древеснокорьевые плиты по физико-механическим свойствам приближаются к древесностружечным плитам. В качестве базы для сравнения экономической эффективности производства плит из коры принята технология производства древесностружечных плит. Сырьем для производства древесностружечных плит является щепа и топливная дровяная древесина, сыпучие и кусковые отходы от лесопильно-деревообрабатывающих производств, низкосортная деловая древесина, станочная стружка и опилки, шпон-рванина и другие виды отходов, причем стоимость древесного сырья в общей сумме затрат составляет примерно 25% полной себестоимости плит.
При производстве древеснокорьевых плит сырьем являются отходы окорки. Поскольку в настоящее время цена на отходы окорки не установлена, условно она была принята 1 р. 50 к. на 1 пл. м3 (75% от цены опилок по прейскуранту 07-03 "Оптовые цены на лесопродукцию").
Базовым предприятием был принят цех древесностружечных плит лесопильного завода № 4. Цех после реконструкции увеличил свою мощность до 60 тыс. м3 и в 1971 г. выпустил 52,7 тыс. м3 (87,8% производственной мощности) плит марки ПТ-3 по ГОСТ 10632-70.
Сырьем для производства древесностружечных плит служат дрова (береза, осина) - 98,8% и отходы лесопильно-деревообра-батывающих производств - 1,2%. Удельные капитальные затраты К1 при производстве древесностружечных плит составили 52,65 руб., при производстве древеснокорьевых плит К2 - 50,11 руб.
В табл. 41 приведена сравнительная стоимость 1 м3 древеснокорьевых плит по сравнению с 1 м3 древесностружечных. Как видно из данных таблицы, себестоимость древеснокорьевых плит на 22% ниже себестоимости древесностружечных.
Таблица 41. Сравнительная себестоимость древеснокорьевых и древесностружечных плит
Экономический потенциал Эт составил 857 тыс. руб. в год при выпуске 60 тыс. м3 древеснокорьевых плит.
Использование коры для производства строительных материалов (цементный королит). Основными строительными материалами, применяемыми в малоэтажном строительстве на селе и в леспромхозах, являются в настоящее время деревянный брус, красный кирпич, керамзитобетон. В последнее время все более широкое распространение находят арболит и фибролит.
Арболит - вид легкого бетона, состоящий из подобранной смеси древесного заполнителя, обработанного минерализатором, цемента и воды. В качестве заполнителя в арболите применяется специальная дробленка игольчатого вида, приготовляемая из кусковых отходов лесопиления и деревообработки, технологической щепы, различного вида станочных стружек, отходов дубильно-экстрактовых производств - одубины и др.
Требования к арболиту регламентируются МРТУ 21-5-64. Согласно МРТУ промышленностью выпускается арболит марок 5-35 с объемной массой в сухом состоянии 500-800 кг/м3 (марка арболита - предел прочности материала при сжатии, определенный на образце-кубе с ребром 150 мм, при испытании в направлении, перпендикулярном направлению формованию и уплотнения смеси в кгс/см2).
В королите древесная дробленка заменяется более дешевым, практически нигде не используемым материалом - корой. Имея свойства, близкие к свойствам арболита, королит может успешно конкурировать с ним, применяться наряду с арболитом и вместо него.
Сравнительные характеристики арболита и королита приведены в табл. 42.
Таблица 42. Сравнительная характеристика физико-механических свойств арболита и королита
Показатели
Арболит
Королит
Предел прочности при сжатии (марка), н/м2
(5-35) 105
(5-35) 105
Объемная масса (в сухом состоянии), кг/м3
500-800
550-800
Теплопроводность (в сухом состоянии), ккал/м•чХград
0,085-0,12
0,1-0,14
Водопоглощение, %
65-85
65-90
Как уже указывалось, для производства арболита используются кусковые отходы древесины или технологическая щепа. В условиях растущей потребности в древесных материалах, используя современные достижения науки и техники, кусковые отходы древесины могут быть эффективно использованы для других видов продукции таких, как всевозможные клееные конструкции (балки, рамы, плиты и пр.) или могут быть переработаны на высококачественную технологическую щепу, являющуюся ценнейшим сырьем для целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности. Использование кусковых отходов древесины для этой цели позволит значительно сократить объемы заготовок леса для получения целлюлозы, бумаги и продуктов гидролиза.
В качестве базы сравнения принималась технология производства арболита как материала, наиболее близкого по свойствам королиту по области применения и условиям производства. Расчет экономической эффективности произведен на один цех мощностью 10 тыс. м3 в год. Такие цеха рекомендованы ЦНИИЭПСельстроем и Гипролеспромом для предприятий, выпускающих строительные материалы для сельскохозяйственного строительства и для лесо-перерабатывающих предприятий.
Научно-исследовательским институтом экономики строительства (НИИСЭ) Госстроя СССР проводился анализ себестоимости арболитовых изделий по статьям расхода на основных предприятиях, производящих арболит. Средние данные такого анализа с учетом объемов выпуска изделий приведены в табл. 43 [38].
Таблица 43. Анализ себестоимости производства арболита
Статьи затрат
Показатели на 1 м3
%
руб
Материалы
60,14
18,74
Электроэнергия и тепло
4,45
1,38
Основная и дополнительная заработная плата
18,11
5,60
Общезаводские расходы
13,89
4,32
Цеховые расходы
3,41
1,06
Итого
100,0
31,10
Таким образом, затраты на материалы составляют 60% от общей суммы затрат.
Производство королита возможно на том же оборудовании, что и производство арболита. Все расходы, кроме затрат на материалы, равны.
Сравнительные данные по затратам на материалы для арболита и королита приведены в табл. 44.
Таблица 44. Затраты на материалы для производства арболита и королита
Материалы
Расход на 1 м3 материала
Стоимость единицы материала, руб
Стоимость материалов на 1 м3, руб
арболит
королит
Цемент, т
0,4
17-61
7-04
7,04
Минерализатор, кг
8,0
0,12
0,96
0,96
Заполнитель, м3
древесная дробленка
0,9
7,30
6,58
-
кора
0,9
3,00
-
2,70
Вода, м3
0,5
0,09
0,05
0,05
Арматура, т
0,02
135,66
2,79
2,79
Фактурный слой:
цемент, т
0,06
17,61
1,06
1,06
песок, м3
0,15
1,75
0,26
0,26
вода, м3
0,03
0,09
0,003
0,003
Итого
-
-
18,74
14,76
Стоимость 1 м3 коры в качестве сырья для цементного королита рассчитана, исходя из следующего:
стоимость 1 м3 дробленки, применяемой в производстве арболита, составляет 7,8 руб. (прейскурант 07-03 "Оптовые цены на лесопродукцию");
стоимость обработки (измельчение и сепарация) составляет 1,5 руб., стоимость древесных отходов - 5,8 руб. [39];
процесс подготовки коры аналогичен (измельчение и сепарация). Таким образом, стоимость 1 м3 подготовленной коры составляет 1,5+1,5 (условная цена 1 м3 коры)=3,0 руб.
Из данных табл. 44 следует, что за счет снижения стоимости заполнителя себестоимость 1 м3 королита по сравнению с себестоимостью арболита снизится на 18,74-14,76=3,98 руб. (21,2%) и составит в среднем 27,12 руб.
Экономический эффект Эт от внедрения королита вместо арболита для одного цеха мощностью 10 тыс. м3 в год составляет 39,8 тыс. руб.
При замене арболита королитом высвобождается кусковых отходов древесины
10Х0,9/0,85=11,6 тыс. м3,
где 0,9 - средний расход дробленки на 1 м3 арболита;
0,85 - коэффициент выхода дробленки из кусковых отходов.
Стоимость этих отходов составит 11,6X5,80=67,2 тыс. руб.
Кроме того, используя кору в производстве, можно избежать затрат на вывозку ее в отвал. Расходы на вывозку 1 м3 коры и содержание отвалов составляют 1,2 руб. на 1 м3 коры.
Экономия за счет исключения вывозки коры в отвал составит 10Х 1,2X0,9=10,8 тыс. руб.
Общий экономический эффект от применения королита вместо арболита для одного цеха мощностью 10 тыс. м3 в год: 39,8+67,2+10,8=117,8 тыс. руб.
Сравнительные данные стоимости 1 м2 глухой наружной стены из различных материалов приведены в табл. 45.
Таблица 45. Стоимость 1 м2 глухой наружной стены
Наименование материалов и конструктивных элементов
Масса конструкции, кг
Стоимость 1 м2 стены, руб.
данные ЦНИИМЭ
данные Главархангельскстроя для Архангельской области
Стена из обычного кирпича толщиной 66 см
1185
15,09
23,40
Однослойная стеновая керамзитобетонная панель толщиной 30 см
270
12,98
23,73
Стены, рубленные из брусьев, толщиной 18 см, штукатуренные
129
7,89
14,50
Арболитовая панель толщиной 22 см
169
6,51
11,7
Королитовая панель толщиной 22 см
169
-
10,4
Окончательный выбор способа использования коры и технологической схемы может быть сделан только после тщательного технико-экономического анализа условий производства и потребности в продукции.