Экономическая оценка использования отходов лесной отрасли Иркутской области

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Байкальский государственный университет экономики и права

Кафедра экономики и управления бизнеса

 

Специальность 060800 «Экономика и управление на

предприятиях»

 

Специализация 060815 «Экономика и управление на

предприятиях лесного комплекса»

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

На тему: Экономическая оценка использования отходов лесной отрасли Иркутской области

Заведующий кафедрой: ________________ д.э.н., проф. Давыдова Г. В.

(подпись) (Ф.И.О.)

Нормоконтролер: _________________ к.э.н., доц. Козыдло М. В.

(подпись) (Ф.И.О.)

Руководитель

дипломной работы: _________________ д.э.н., проф. Давыдова Г. В.

(подпись) (Ф.И.О.)

Студент гр. УЛК–03–06: _________________ Лазарев С. Н.

(подпись) (Ф.И.О.)

Иркутск, 2010 г.

АННОТАЦИЯ

Сложившаяся ситуация в области образования, накопления, использования, хранения и утилизации отходов промышленного производства ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов и, как следствие, к значительному экономическому ущербу.

Биомасса отходов перерабатывающих производств является масштабным источником загрязнения окружающей среды. Непрерывное образование и накопление этих отходов — это серьезнейшая экологическая проблема.

Объемы заготовки древесины в Иркутском регионе растут с каждым годом. Всего в переработку поступает 67% заготовленной древесины, в круглом виде отгружается 28,8%. Оставшаяся древесина используется в качестве дров. Балансы, образовавшиеся после раскряжевки, не только не находят место в дальнейшей переработке, а зачастую остаются на лесосеке.

Отходы лесопиления и деревообработки, в лучшем случае, просто сжигаются, в худшем — сваливаются в непосредственной близости от предприятия, неблагоприятно воздействуя на экологическую обстановку и нарушая естественный баланс в локальной экосистеме.

Целью данной дипломной работы является экономическая оценка «упущенных выгод» от недоиспользования отходов лесного производства и выработка путей возможного использования отходов лесопродукции, и выбор наиболее оптимального пути переработки отходов, основываясь на достижении экономического эффекта.

В ходе данной дипломной работы были рассмотрены источники и объемы образования отходов от деятельности лесопромышленного комплекса проанализирована ситуация использования отходов и выработаны пути их утилизации.

Объем данной дипломной работы составляет 77 страниц. Имеется 11 рисунков, 19 таблиц и три приложения. В ходе работы были использованы 19 литературных источников и пять интернет-сайтов.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ6

1. ОТХОДЫ ЛЕСОПРОДУКЦИИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.1 Понятие, номенклатура и виды отходов

1.2 Физико-механические свойства отходов

2. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОТХОДОВ ЛЕСНОЙ ОТРАСЛИ И ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ИХ УТИЛИЗАЦИИ

2.1 Динамика производства лесопродукциии Иркутской области

2.2 Экономическая оценка отходов производства лесопродукции

2.3 Возможные пути утилизации отходов лесопиления в Иркутской области

3. РАСЧЕТ БИЗНЕС-ПЛАНА ПО СОЗДАНИЮ ПЕЛЛЕТНОГО ЗАВОДА В ИРКУТСКОМ РЕГИОНЕ

3.1 План маркетинга

3.1.1 Описание продукции

3.1.2 Рынок потребления пеллет

Основные потребительские свойства топливных брикетов.

3.1.3 Рынок производителей

3.2 Производственный план

3.2.1 Доставка лесосечных отходов

3.2.2 Производство пеллет

Расчет амортизационных отчислений нелинейным способом

3.2.3 Расчет себестоимости производства пеллет из отходов древесины

3.3 Организационный план

3.4 Финансовый план

3.5 Оценка риска и страхование

3.6 Развитие фирмы

3.7 Юридический план предприятия

3.8 Перевод угольных котельных на древесные гранулы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

По данным ФАО ООН, четыре страны мира владеют половиной площади мировых лесов: Россия (22%), Бразилия (16%), Канада (7%), США (6%).

В отношении лесов бореальной и умеренной зон Россия является абсолютным монополистом, обладая почти половиной мировых ресурсов. Прогнозы свидетельствуют, что к 2020 г. мировая потребность в деловой древесине вырастет примерно на 300 млн. м³, и существует только один реальный источник покрытия этой потребности — леса России.

Одним из богатейших источников леса является Иркутская Область.

Около 4/5 территории Иркутской области покрыто лесом (66,8 млн. га) с преобладанием лиственных и сосновых пород.

Сложившаяся ситуация в области образования, накопления, использования, хранения и утилизации отходов промышленного производства ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов и, как следствие, к значительному экономическому ущербу.

Биомасса отходов перерабатывающих производств является масштабным источником загрязнения окружающей среды. Непрерывное образование и накопление этих отходов — это серьезнейшая экологическая проблема.

Объемы заготовки древесины растут с каждым годом. Всего в переработку поступает 67% заготовленной древесины, в круглом виде отгружается 28,8%. Оставшаяся древесина используется в качестве дров. Балансы, образовавшиеся после раскряжевки, не только не находят место в дальнейшей переработке, а зачастую остаются на лесосеке.

Отходы лесопиления и деревообработки, в лучшем случае, просто сжигаются, в худшем — сваливаются в непосредственной близости от предприятия, неблагоприятно воздействуя на экологическую обстановку и нарушая естественный баланс в локальной экосистеме.

Если говорить о России в целом, то исследования, проведенные институтом энергетической стратегии по качественному и количественному анализу этой сырьевой базы, показали, что в настоящее время ежегодный объем производимых органических отходов по всем регионам России в сумме оставляют почти 700 млн. тонн. Из этого количества отходов ежегодно можно получать млрд. куб. м биогаза, млн. тонн пеллет и «сингаза», который можно конвентировать в 160 млрд. куб. м. водорода и т.д. Анализ ситуации показывает, что на фоне неуклонного сокращения запасов природных ископаемых, роста их себестоимости, постоянного роста тарифов на энергоресурсы и железнодорожные перевозки, возникла необходимость скорейшей сырьевой переориентации, промышленных секторов экономики на новые источники энергии. Исходя из данных условий, можно говорить о том, что поиск возможных путей переработки отходов и их экономическая оценка имеет огромное значение, а тема данной дипломной работы является актуальной. Объектом исследования являются отходы лесопродукции. Предметом исследования являются возможные пути утилизации лесной промышленности Иркутской области.

Цель данной дипломной работы:

− дать экономическую оценку «упущенных выгод» от недоиспользования отходов лесного производства;

− выработать пути возможного использования отходов лесопродукции, предложить наиболее оптимальный путь переработки отходов, основываясь на достижении экономического эффекта.

Задачи работы:

- рассмотреть понятие лесопромышленных отходов, и виды отходов;

- исследовать динамику лесопродукции Иркутской области;

- сформировать возможные пути утилизации отходов лесной промышленности Иркутской области;

- выполнить расчет бизнес-плана по созданию перерабатывающего завода;

- выполнить оценку предлагаемого проекта;

Дипломная работа имеет традиционную структуру и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

1. ОТХОДЫ ЛЕСОПРОДУКЦИИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ   1.1 Понятие, номенклатура и виды отходов

Отходы — это та часть сырья, которая отделяется в процессе обработки как не соответствующая техническим условиям на изготовляемую заготовку, деталь или изделие. Отходы могут быть использованы в качестве основного сырья при изготовлении продукции другого вида или размера. Таким образом, используемые отходы представляют собой вторичное сырье или материал.

Все виды отходов, образующихся от деятельности лесной промышленности, могут быть разделены на две категории по источнику сырья:

− отходы, образующиеся в процессе лесозаготовки;

− промышленные отходы, которые, в свою очередь, представляют собой две подгруппы:

− отходы лесопильного производства;

− отходы деревообрабатывающего производства.

Более подробная классификация по источнику сырья и видам образующихся отходов представлена на рисунке 1.1.

Древесина, прошедшая цикл производства

 

	Вторичная древесина - упаковочный материал, старая деревянная мебель и изделия, деревянные здания, испорченная древесина

Рис. 1.1. Источники сырья и виды образующихся отходов

Группируя отходы по признакам, отходы также можно классифицировать [18]:

По породам древесины:

− хвойная;

− лиственная;

− По влажности:

− сухие до 15%;

− полусухие 16-30%;

− влажные 31% и выше;

− сверхвлажные 100% и выше;

По структуре:

− кусковые крупные;

− кусковые средние;

− кусковые мелкие;

− сыпучие;

По стадийности обработки:

− первичные;

− вторичные.

Предлагая в дальнейшем возможные пути утилизации отходов, следует учитывать физико-механические свойства отходов, так как различия в их особенностях предполагают и различные возможные варианты их переработки [23].

  1.2 Физико-механические свойства отходов

За исключением насыпного веса, свойства кусковых отходов мало отличаются от свойств цельной древесины. Основное отличие любого сыпучего материала от сплошного, заключается в дискретности его частиц (опилки, стружка, пылинка). В связи с этим необходимо рассматривать физико-механические свойства отдельных частиц и свойства всей массы сыпучего материала. Древесные отходы, накапливаясь в одном месте без принудительного уплотнения, образует насыпь и занимают объем больший, чем они занимали в цельной древесине до обработки последней, а вес единицы объема такой насыпи уменьшается за счет разрыхления, т.е. уменьшается полнодревесность. Отсюда возникают термины: «насыпная масса», «складочная масса» и «коэффициент полнодревесности».

Отношение складочной массы к плотной массе в 1 куб. м. древесины одинаковой влажности называется коэффициентом заполнения или коэффициентом полнодревесности, которые рассчитываются по формуле:

 (1.1)

где G — насыпная масса отходов, кг/м3;

Y — объемная масса плотной древесины, кг/м3.

В таблицах 1.1 и 1.2 приведены коэффициенты полнодревесности кусковых отходов и насыпная масса, и коэффициенты полнодревесности сыпучих отходов.

Таблица 1.1

Коэффициенты полнодревесности кусковых отходов

Вид отхода	Коэффициент полнодревесности	Способ укладки
1. Рейка	0,5–0,6	Плотная укладка
2. Короткомер	0,6–0,7	Укладка навалом
3. Недомерок средний	0,5–0,6	Укладка навалом

Таблица 1.2

Коэффициенты полнодревесности кусковых отходов

Вид отходов	Коэффициент полнодревесности
1. Щепа при свободной насыпке	0,35–0,40
2. Щепа при утрамбовке	0,42–0,50
3. Стружка мелкая без утрамбовки	0,07
4. Стружка мелкая утрамбованная	0,14
5. Опилки крупные без утрамбовки	0,10
6. Опилки крупные утрамбованные	0,26
7. Брикеты из опилок с объемной массой 1,24 г/см3	0,92
8. Древесная пыль хвойных пород	0,15-0,20
9.Древесная пыль твердых лиственных пород	0,46

Влажность древесных отходов

Влага в древесине влияет на физико-механические свойства древесины в любом ее виде. Это обстоятельство получает свое выражение и при использовании древесных отходов. Уже при влажности выше 14–16% вода играет роль смазки при том или ином механическом воздействии, особенно при дроблении и измельчении, когда куски или частицы получаются относительно крупными. Кроме того, при повышенной влажности затрудняется проникновение в древесину вводимых в нее связующих или других ингредиентов.

При сверхнизкой влажности, ниже 4–5%, вода образует в древесине тонкие пленки ничтожно малой толщины — слой воды, прилегающий к твердой стенке и имеющий толщину 0,075 мм, находится в особом состоянии и приближается по свойствам к твердому телу. В этом состоянии древесина становится хрупкой, легко разрушается и измельчается. Но в то же время древесина в таком состоянии быстро поглощает не только влагу, но и вводимые растворимые ингредиенты.

По указанным причинам влажность сыпучих отходов, применяемых в производстве композиционных материалов, доводится до некоторого среднего значения, около 9–10%.

Гигроскопичность

Гигроскопичностью древесины называется ее способность поглощать (сорбировать) пары воды; выражается она не только влагопоглощением, но и набуханием, которые являются показателями одного и того же сорбционного процесса. Поверхностно-активные свойства древесины повышаются по мере ее измельчения. Если цельная древесина увеличивает свою влажность на 25% за двое суток, то измельченная, т.е. сыпучая древесина, повышает свою влажность на 28% за одни сутки. Наиболее интенсивно древесина поглощает влагу в интервале от 0 до 12%, и различие в поглощении влаги цельной древесиной и измельченной продолжает быть заметным до влажности 16–17%. Однако уже в интервале влажности от 18 до 26% динамика поглощения влаги оказывается одинаковой для цельной и для измельченной древесины.

Таким образом, сорбирующие свойства древесных отходов зависят от их структуры, крупности, а также их начальной влажности.

Эквивалентный диаметр частиц

При различных операциях с сыпучими отходами приходится рассчитывать те или иные технические процессы, например сушку, пневматическое транспортирование и др. В этих случаях большую роль играет размер частицы. Для удобства и упрощения расчетов форму частиц сыпучих материалов принимают за шар.

В действительности частицы сыпучей древесины отличаются по форме от шара. Поэтому вводят понятие об эквивалентном диаметре, т.е. о линейном размере частицы, эквивалентном диаметру соответствующего шара.

Эквивалентный диаметр частицы определяют при помощи ситового анализа из соотношения по формуле 1.2:

 (1.2)

где di — средний диаметр отверстия сит,

k — число исходных фракций в слое по рассеву;

xi — массовая доля фракции.

Средний диаметр отверстия сит определяется по формуле 1.3:

 (1.3)

где d1 — диаметр отверстий проходного сита,

d2 — диаметр отверстий непроходного сита.

Если размеры частиц уже определены экспериментально и она резко отличается по форме от шара, эквивалентный диаметр частицы можно определить по формуле 1.4:

 (1.4)

где  — коэффициент или фактор формы;

dш — диаметр шара, объем которого эквивалентен объему данной частицы.

Если объем данной частицы равен Vч, то при Vш = Vч диаметр шара рассчитаем по формуле 1.5:

 (1.5)

Для шарообразных частиц =1, округлых =0,75, угловатых =0,66, продолговатых =0,58, пластинчатых =0,43.

Пирофорные свойства

При хранении измельченной древесины (опилок) в кучах возможно их самовоспламенение. Температура самовоспламенения опилок близка к 275°С. Взрывоопасность может возникнуть всюду, где имеется мелкая и сухая сыпучая древесина. Поэтому особо опасными в отношении пожара и взрыва являются сухие опилки и древесная пыль. Условиями для образования взрыва являются: определенная концентрация пыли в воздухе; наличие источников тепла, способных воспламенить взвешенную в воздухе пыль, а также скопление электростатических зарядов, присутствие в воздухе достаточного количества кислорода, расходуемого на полное сгорание аэросмеси. Древесная пыль имеет температуру вспышки 430°С и температуру самовоспламенения 775°С.

Минимальная взрывоопасная концентрация древесной пыли в воздухе (нижний предел взрыва) 12,6 т/м3, а опилок — 65 г/м3.

Эти данные относятся к продукту, имеющему влажность 6,35%, а зольность 5,4%. С повышением влажности показатели повышаются, а со снижением зольности уменьшаются.

Шлифующие свойства

Сухая сыпучая древесина обладает абразивными (шлифующими) свойствами. Шлифующие свойства ярко выражены у сухой и пересушенной древесины твердых пород. По этой причине песчинкообразные, относительно крупные частицы опилок твердых древесных пород (бука, березы) применяются для чистки мехов в легкой промышленности. При помощи опилок можно быстро снять окалину с металла и отшлифовать его.

Транспортирование щепы и сыпучих отходов

Транспортирование щепы и сыпучих отходов осуществляется следующими видами транспорта:

− механический транспорт. Для заводского и межзаводского транспортирования щепы и ее погрузки часто применяют механические транспортеры (ленточные, скребковые, шнековые и др.). Ленточные транспортеры используются также при хранении в галереях для распределения щепы по бункерам с помощью стационарных плужковых сбрасывателей. При хранении в закрытой наземной емкости (шатре или силосе) щепа подается на погрузку ленточными или скребковыми конвейерами.

− пневмотранспорт. Механические транспортеры постепенно вытесняются пневмотранспортом низкого и высокого давления. В установках низкого давления воздух отсасывается из трубопровода или подается в него вентилятором, а количество подаваемого воздуха зависит от разницы давления его в трубопроводах и перед вентилятором (при максимальном статическом давлении у вентилятора 30,5 см вод. ст. или 0,03 кг/см2). В установках высокого давления воздух нагнетается в трубопроводы компрессором таким образом, что его количество, подаваемое в единицу времени, не зависит от давления воздуха в трубопроводе при давлении 0,21-0,42 и 0,70 кгс/см2.

Для внутрицехового транспортирования сыпучих отходов (стружки, опилок, пыли) обычно применяется пневмотранспорт низкого давления. Основное требование к пневмотранспорту — не допускать пыления всей системы и особенно циклона. Принято, что размер выделяемой с отходящим из циклона воздухом (на выхлопе) пылинки не должен превышать 10 мкм.

При пневмотранспорте сыпучей древесины в системе образуются электростатические заряды, что может привести к взрыву. Потенциальным очагом возникновения взрыва в системе пневмотранспорта является участок циклон- бункер. Для нейтрализации зарядов можно применить генератор ионов нейтрализатора, устанавливая его непосредственно перед циклоном. Ионы, генерируемые коронным разрядом с острия, имеют знак, противоположный знаку зарядов, образующихся на транспортируемом материале. Наиболее целесообразно вводить ионы из генератора в трубопровод эжектированием. Для уменьшения пыления применяют батареи циклонов.

Пневмотранспортер высокого давления отличается высокой экономичностью и увеличенным радиусом действия. Опыт работы цехов на севере Карелии показал, что щепа, прошедшая через пневмотранспортер, склад открытого хранения и погруженная ленточным транспортером или пневмотранспортером в железнодорожные вагоны, не смерзается при перевозке на расстояния 500-700 км. Расходы по установке пневмотранспортные системы высокого давления окупаются примерно в течение года.

− автотранспорт. Для перевозок щепы и сыпучей древесины на расстояние до 100 км применяется автотранспорт. При перевозках щепы автотранспортом и в железнодорожных вагонах щепа уплотняется примерно в 1,05–1,15 раза, а при отрицательных температурах, кроме того, и смерзается. Эти явления крайне осложняют разгрузку и требуют применения разрыхляющих механизмов. Техническая характеристика автощеповозов-самосвалов приведена в специальной литературе.

− железнодорожный транспорт. Технологическая щепа, вырабатываемая из отходов лесопиления и деревообработки, перевозится также по железной дороге. Экономически оправданной считается перевозка щепы на расстояния до 1000 км.

Торфовозные хопперы и вагоны для угля целесообразно использовать в составе вертушек для транспорта щепы только на короткие расстояния. Расчеты показали, что наиболее целесообразна организация перевозок в специализированных вагонах. На практике используют вагоны общего назначения с надстроенными по высоте бортами и специализированные вагоны-щеповозы Днепродзержинского вагоностроительного завода.

Хранение отходов

Хранение отходов произодиться на открытых складах и бункерах.

Отходы необходимо хранить отсортированными по видам и породам, причем совершенно обязательно хранить сыпучие отходы отдельно от кусковых. Сыпучая древесина на открытых складах размещается в бунтах конической или призматической формы высотой до 5 м. на бетонном, асфальтированном или деревянном основании. Деревянный настил толщиной не менее 6 см. должен быть обработан антисептиками. Ширина или диаметр бунта должны быть не более 15 м, а длина не ограничивается.

Допускается хранение в бунтах высотой 10−12 м. В этом случае необходимо предусмотреть вентиляционные деревянные трубы с отверстиями в стенках. Трубы укладывают горизонтально в шахматном порядке по высоте бунта при расстоянии между ними не более 4 м. Продолжительность хранения сыпучей древесины в кучах должна быть не более четырех месяцев летом и шесть месяцев зимой со дня ее заготовки.

Опилки, используемые в качестве топлива, хранят обычно под открытым небом. За сезон влажность опилок несколько повышается, что приводит к снижению их калорийности, а вследствие гниения опилки могут терять в весе до 20%. Опилки в отвалах при длительном хранении слеживаются в плохо проницаемую для воздуха массу, причем влажность их из-за атмосферных осадков увеличивается. Длительное нахождение опилок в отвалах может привести к их самовозгоранию.

Гипродрев рекомендует принимать ширину куч от 20 до 50 м, высоту от 12 до 20 м, длину от 50 до 450 м. По периметру площадка ограждается сеткой высотой 2,5 м, чтобы предотвратить раздувание щепы.

Открытое хранение щепы позволяет достичь высокого уровня механизации погрузки и разгрузки.

Бункеровка сыпучей древесины. Щепу в количестве, не превышающем 150−200 м3, целесообразно хранить в бункерах и галереях. Такой склад является буферной емкостью с запасом щепы от нескольких часов до 5−7 дней. Бункера большой емкости изготовляют обычно из железобетона, бункера средней емкости представляют собой каркасы из полосового или уголкового железа, обшитые листовым железом. Основное требование, предъявляемое к бункерам, − обеспечить равномерную выдачу сыпучих отходов.

Таким образом, подробно рассмотрев виды и номенклатуру отходов, учитывая свойства кусковых и сыпучих видов, зная об особенностях условия их хранения, можно сказать о том, что возможные пути утилизации отходов, будут различными, но с учетом природных характеристик и свойств биомассы.

Рассмотрев эти характеристики можно предложить возможные пути утилизации отходов в Иркутском регионе.