林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統初探

術(shù)材加機械2007年第6期研究與設計林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統初探吳兆遷2,樊濤2,牛曉華2(1.國家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機械研究所,哈爾濱150086;2.中國林科院林業(yè)新技術(shù)研究所,北京10091)摘要:在分析林業(yè)生物質(zhì)資源集杵處理物流系統要素的基礎上,提出了利用林業(yè)生物質(zhì)資源直燃發(fā)電物流系統模及為之服務(wù)的薪炭林,沙生灌木林和伐區剩余物集處理物流系統模式,并對這兩種模式進(jìn)行了分析評價(jià)。關(guān)鍵詞:林業(yè);物流系統;生物質(zhì)資源;集料處理中圖分類(lèi)號:S789文獻標識碼:A文章編號:1001-036X(2007)06-0021-04a tentative program of the logistics system forforestry bio-material collection and disposalWU Zhao-gian". FAN Tao 2, NIU Xiao-hua(1. Harbin Institute of Forestry Machinery, China State Forestry Administration, Harbin 150086, China; 2. Institute of NewTech in Forestry, China Academy of Forestry, Beijing, 100091, China)Abstract: On the base of analyzing elements of logistics system for forestry bio-material collection and disposal, razingtwo system models, one is to using forestry bio-material to burn directly to generate electricity, the other is to use fuelforestry, desert shrubbery and left overs in felling areas to collect and disposalforestry: logistics system; Bio-materials collection and disposal如何高效、低成本地把漫山遍野的林業(yè)生物質(zhì)資源集的林業(yè)剩余物約有2億多噸。這些剩余物扔在林區不加以利用,進(jìn)行這些原料的收集、處理、運輸是關(guān)鍵之僅資源浪費巨大,而且占用林地,無(wú)法進(jìn)行更新造林。這一過(guò)程是典型的物流系統"工程,也是我國林區生另外,小桐子、黃連木、光皮樹(shù)、文冠果、油桐、烏桕、印物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用、試驗、試點(diǎn)示范和產(chǎn)業(yè)化硏究的瓶楝、辣木等林果資源也是重要的林業(yè)生物質(zhì)原料(面積頸問(wèn)題超過(guò)600萬(wàn)公頃,果實(shí)產(chǎn)量在400萬(wàn)噸以上)。開(kāi)展林業(yè)林業(yè)生物質(zhì)資源作為我國最大的可再生碳資源,存生物質(zhì)資源集料處理物流技術(shù)的研究對于充分高效利量豐富、潛力巨大。我國現有大面積的薪炭林(300多萬(wàn)用林木資源,凈化環(huán)境,優(yōu)化資源消費結構,構建資源公頃)2,還有大面積的沙生灌木林(4500多萬(wàn)公頃)在節約型的經(jīng)濟發(fā)展模式和社會(huì )主義新農村建設,促進(jìn)人平茬復壯過(guò)程中產(chǎn)生了大量的林業(yè)生物質(zhì)原料。在我國與自然和諧發(fā)展,實(shí)現我國經(jīng)濟、社會(huì )的可持續發(fā)展具大約占全樹(shù)50%的樹(shù)根和樹(shù)冠未被利用,全國每年可收有長(cháng)遠性和全局性的戰略意義收稿日期:2007-08-15質(zhì)資源集料處理物流系統是指為達成高作者簡(jiǎn)介:吳兆遷(1961-),男,碩土,高級工程師,主要從事林業(yè)種苗裝備、林源生物質(zhì)綜合利用裝備技術(shù)方面的研究。效中國煤化工而設計的相互作用CNMHG研究與設計2007年第6期期末材加x機雯的各要素的統一體。是在適宜的作業(yè)季節、立地條件,效率,需要進(jìn)行枝條歸集打捆、粉碎,林果脫殼、去翅等由所需要運轉的林木資源、采集機具、打捆機具、碎化加工作業(yè)設備、運輸工具、道路設施、燃料、人員及通信等所構成(2運輸要素。包括林地運輸、短途運輸、長(cháng)途運輸等。(3)儲存要素。包括枝條晾曬、散料儲存等。1林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統要素14軟要素1.1一般要素是指保證林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統真正(1)人員要素。人是這一系統的主要因素,是系統設運轉起來(lái)的組織管理、標準化體系、政策法規、科學(xué)技計、實(shí)施的主體,包括作業(yè)人員、設計人員、管理人員等,術(shù)水平等軟件的影響因素。其工作態(tài)度、專(zhuān)業(yè)知識和基本技能一定程度上決定了系統2林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統模式的建立的優(yōu)劣。根據物流系統規劃與設計的影響因素和所要遵循2)物料要素。是指薪炭材、沙生灌木、伐區剩余物的基本原則,結合我國目前薪炭林、沙生灌木林、伐區剩和林果等作業(yè)對象,也包括作業(yè)工具、機械、設施和消余物、林果資源收集處理的現狀,我們建立了林業(yè)生物耗材料等質(zhì)資源直燃發(fā)電物流系統模式。其模型描述如圖1(3)資金要素。上述模式是由生物質(zhì)熱電企業(yè)和林農組成的廣義2支撐要素的林業(yè)生物質(zhì)資源直燃發(fā)電物流系統模式,主導者為生(1)設施要素。是組成這一系統運行的基礎物資條物質(zhì)熱電企業(yè)。由于產(chǎn)品完全自用,所以整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)件,包括林區道路、橋梁、加工場(chǎng)地、倉儲設施、能源設系統是封閉式的,受外界因素影響不大,接近于企業(yè)內部的生產(chǎn)物流。由于不同的原料的生產(chǎn)環(huán)境差別較大(2)裝備要素。物流裝備在很大程度上決定了系統我們給出了以下幾種狹義的林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物的運作效率,如枝條歸集機械、碎化設備、裝卸機械、運流系統模式,即生產(chǎn)工藝過(guò)程的物流活動(dòng)輸設備、儲存設備等2.1薪炭林、沙生灌木林集料處理物流系統模式(3)信息網(wǎng)絡(luò )要素。這是現代物流系統的靈魂,指與我國薪炭林的地形地質(zhì)特點(diǎn)是絕大部分分布在偏遠系統運行有關(guān)的資金信息、生產(chǎn)信息、需求信息傳送環(huán)的丘陵地帶,坡度較大,而且較為分散,樹(shù)種復雜多樣。境我國現有沙生灌木林對防風(fēng)固沙起到了無(wú)法估量的作1.3功能要素用,每隔4、5年需要進(jìn)行平茬復壯作業(yè),這一過(guò)程中產(chǎn)生(1)加工處理要素。為了提高物流系統整體的運轉了大量的林業(yè)生物質(zhì)原料。沙生灌木林大多數分布于干林木資源生產(chǎn)生物質(zhì)熱電企業(yè)電熱產(chǎn)品銷(xiāo)伴n個(gè)林農經(jīng)總經(jīng)產(chǎn)前服務(wù)生物發(fā)銷(xiāo)售服務(wù)生產(chǎn)計劃林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程◇>-簽訂供應合同原料裝卸入庫[銷(xiāo)售計劃白然生產(chǎn)過(guò)程]聞?dòng)脩?hù)資源管理機具計劃L「食儲、曾]「匚生產(chǎn)運輸]<冷一生產(chǎn)資科街囤簽訂銷(xiāo)售合同資金安排」收獲運輸」生產(chǎn)過(guò)程指導=電網(wǎng)維護庫存安排匚廢料處理「熱網(wǎng)維護了訂單處理匚來(lái)料驗收了貨款結算貨款支不林業(yè)生物質(zhì)資源直燃發(fā)電物L(fēng)中國煤化工CNMHG雪術(shù)材加機械2007年第6期研究與設計旱、半干旱西北地區,地勢平坦,樹(shù)種較少雖然薪炭林合,采用小型機械和手工機具并用的作業(yè)方式,充分調動(dòng)和沙生灌木林的立地條件差別很大,但是,道路設施、他們參與生產(chǎn)作業(yè)的積極性,確保整個(gè)系統正常運行。裝備條件、通信網(wǎng)絡(luò )等物流要素相近,收集處理這些寶碎化處理是這一物流系統中的第二個(gè)結點(diǎn),其位置貴的生物質(zhì)資源的工藝過(guò)程相同。其模型描述見(jiàn)圖2。應選在幾個(gè)第一結點(diǎn)的中部、大型運輸汽車(chē)容易達到2.2伐區剩余物集料處理物流系統模式最好是有動(dòng)力電的地方。該結點(diǎn)的運行以生物質(zhì)直燃發(fā)森林生長(cháng)全過(guò)程的資源中,除了原條用于木材加電企業(yè)為主體,關(guān)鍵是要配置高效、適用的枝丫粉碎設工,其它都是剩余物,它們都可以用于生物質(zhì)能源的開(kāi)備和散料運輸車(chē)輛發(fā)。由于我國林業(yè)六大工程的實(shí)施,天然林采伐作業(yè)原料存儲是這一物流系統中的第三個(gè)結點(diǎn),其位置基本停止,目前的采伐作業(yè)都是在人工林地進(jìn)行。人工應選在發(fā)電廠(chǎng)適當的地方。第一結點(diǎn)與第二結點(diǎn)之間的林大多地形平坦,樹(shù)種單一,而且較為集中比較適于進(jìn)物流輸送單元為樹(shù)捆,經(jīng)過(guò)晾曬和集中打捆處理后屬于行大規模機械化作業(yè)。減量物流;第二結點(diǎn)與第三結點(diǎn)之間的物流輸送單元為伐區剩余物主要有兩部分組成,一是枝丫、樹(shù)頭集裝散料,經(jīng)過(guò)碎化處理后也屬于減量物流;物流效率(冠),二是伐根。對于這些資源的回收利用,我國在將會(huì )提高。八十年代就進(jìn)行了較為深入的研究和探索,取得了大量3.2伐區剩余物集料處理物流系統模式的分析評價(jià)的經(jīng)驗和數據。其模型描述見(jiàn)圖3:伐區枝丫、樹(shù)頭歸集晾曬和樹(shù)根挖掘清理劈根晾曬3系統模式的分析評價(jià)是物流系統中的第一個(gè)結點(diǎn),其位置就在伐區現場(chǎng)原木31薪炭林、沙生灌木林集料處理物流系統模式的分歸集作業(yè)的地方?？梢圆捎弥ρ臼辗e機、移動(dòng)式攪盤(pán)機、析評價(jià)起重臂、伐根挖掘機、清理機、劈根機等機械設備進(jìn)行打捆歸堆是這一物流系統中的第一個(gè)結點(diǎn),其位置作業(yè),對于機械無(wú)法達到的地形復雜區域,可以采用牛應選在伐區中部、農林拖拉機容易達到的地方。這個(gè)區馬套、人工挖掘的方式進(jìn)行輔助作業(yè)域受地形地貌的影響,無(wú)法采用大型的機械設備進(jìn)行作伐區現場(chǎng)碎化處理是物流系統中的第二個(gè)結點(diǎn),其業(yè),必須以當地廣大林農為主體,與他們的生產(chǎn)實(shí)際相結位置就在第一結點(diǎn)的附近、大型運輸汽車(chē)容易達到的地自然干燥枝丫收集打捆機農用汽車(chē)薪炭材沙生灌木打捆歸堆→短程運輸碎化處理長(cháng)程運輸。原料存儲直燃發(fā)電割灌機或柴刀打捆器或耙子拖拉機+拖車(chē)枝丫粉碎機輕泡散料運輸車(chē)散料倉庫圖2蘄炭林沙生灌木林集料處理物流系統模式丫收樂(lè )機、牛馬套“「伐區枝丫、樹(shù)頭式絞盤(pán)機、起重臂歸梨晾曬白然干燥伐區現場(chǎng)碎化處理曰長(cháng)程運輸原料存儲|口直燃發(fā)電伐根挖掘機、挖根工具°伐區樹(shù)根挖掘=伐根清理機、劈根機動(dòng)清理劈根晾曬輕泡散料運輸車(chē)散料倉庫移動(dòng)式中國煤化工圖3伐區剩余物集料處理物流系YHCNMHG研究與設計2007年第6期木材加工機械方,這里一般沒(méi)有動(dòng)力電。該結點(diǎn)的運行還是以生物質(zhì)成本。木質(zhì)物料是密度較低的物質(zhì),運輸要占用相當大直燃發(fā)電企業(yè)為主體,要配置高效、適用的移動(dòng)式枝丫的容積,往往使運輸車(chē)輛達不到額定的裝載量。同時(shí),粉碎設備和散料運輸車(chē)輛。物料還含有大量水分,這些水分隨同整個(gè)物流過(guò)程形成物流系統中的第三個(gè)結點(diǎn)與上述相同。了無(wú)效運輸,而且水分還容易使原料在物流過(guò)程中變4結論質(zhì)。國內外已有的經(jīng)驗證明,采用本文所提出的減量1)物流系統的綜合性特點(diǎn)決定了物流系統工程的物流的系統模式可以節約運費50%,對于伐區剩余物集規劃與設計必須與我國國情相結合。要與社會(huì )主義新農料處理物流系統模式而言,還可以多回收伐區剩余枝丫村建設、現代林業(yè)建設相結合,堅持以生態(tài)建設為主的18.83%林業(yè)發(fā)展戰略,積極推動(dòng)生態(tài)文化建設,堅持以改革作為根本動(dòng)力,建設發(fā)達的林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系參考文獻][]王之泰新編現代物流學(xué)[M].北京:首都經(jīng)貿大學(xué)出版社,(2)物流系統的實(shí)踐性特點(diǎn)決定了物流系統工程的205,267-82規劃與設計必須與生產(chǎn)實(shí)際相結合。對于薪炭林、沙生(2脹國棟生物質(zhì)能源:林業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域綠色中國,201-1灌木林集料處理物流系統模式來(lái)說(shuō),目前還只停留在理3任錫源物流經(jīng)理360度全程序工作手冊M]北京:中國經(jīng)濟出版論研究和規劃設計階段。要想收集利用這些寶貴的生物社,2007,1:7-84王新利中國農村物流M北京:中國農業(yè)出版社,2005,11:12-132質(zhì)資源國家和有關(guān)企業(yè)應投入資金進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的深(5馬巖,林間剩余物熱電聯(lián)產(chǎn)綜合開(kāi)發(fā)模式研究木材加工機械,入研究和試驗示范。進(jìn)一步優(yōu)化系統模式,研發(fā)配套設200,175113[6]木片生產(chǎn)工藝課題組伐區枝丫木片生產(chǎn)工藝的研究].林業(yè)機(3)林業(yè)生物質(zhì)資源回收利用的最大成本就是運輸械,1988,(5):14-18.(上接第52頁(yè))加熱處理一段時(shí)間,當其抗脹(縮)率達到40%時(shí),幾理應用,則能發(fā)揮巨大作用乎未發(fā)生腐朽現象。 Brischke"等進(jìn)行了熱處理改性后的銀杉和挪威云杉的耐腐性研究,結果表明,經(jīng)過(guò)[參考文獻]220℃熱處理的兩種木材均沒(méi)有被試驗的三種菌所腐道春銅唑類(lèi)防腐劑在竹材防腐中的應用基礎研究博土學(xué)位論文,2004朽,經(jīng)過(guò)180c熱處理后,云杉的耐腐增加值大于銀王朝暉,吳玉章,ACQ和CuA防處理對木材力學(xué)性能的影響門(mén)杉的增加值。 gregor等在真空條件下對木材進(jìn)行熱處木材工業(yè),2004183):17-2理,處理溫度為190℃~210℃,試驗結果表明,處理3李堅木材保護學(xué)M哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)出版社,1998材對密粘褶菌和粉孢革菌的耐腐能力均有明顯提高。劉智銨防劑處理和熱處理后人工林杉木的的魔性時(shí)究D綜上所述采用無(wú)化學(xué)藥劑處理不耐腐木材,是木(s李玉株,集裝箱底板的防腐技術(shù)門(mén).人造板通訊,202,1:7-9材保護研究的熱點(diǎn),但目前要實(shí)現木材的防腐功效,一6覃道春王雅梅蔣明亮-銅唑類(lèi)防腐劑在竹材中的固著(zhù)性叮]木材段時(shí)間內仍以人工合成的防腐劑為主。理想的木質(zhì)復合業(yè),20080331材料防腐劑應當是對環(huán)境友好,價(jià)格便宜,并且具有優(yōu)7王愷木材工業(yè)實(shí)用大全(木材保護卷川M]北京:中國林業(yè)出版社2002,71良的抗菌性能、固著(zhù)性能和處理工藝性能。以ACQ-D、圖于文喜,朱洪坤幾種天然耐腐材在腐朽過(guò)程中化學(xué)成分的變化銅唑類(lèi)防腐劑為代表的新型木質(zhì)材料防腐劑,如果能合林業(yè)科技,194,19(3):19-2中國煤化工CNMHG