林业生物质资源集料处理物流系统初探

术材加机械2007年第6期研究与设计林业生物质资源集料处理物流系统初探吴兆迁2,樊涛2,牛晓华2(1.国家林业局哈尔滨林业机械研究所,哈尔滨150086;2.中国林科院林业新技术研究所,北京10091)摘要:在分析林业生物质资源集杵处理物流系统要素的基础上,提出了利用林业生物质資源直燃发电物流系统模及为之服务的薪炭林,沙生灌木林和伐区剩余物集处理物流系统模式,并对这两种模式进行了分析评价。关键词:林业;物流系统;生物质資源;集料处理中图分类号:S789文献标识码:A文章编号: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业生物质资源集的林业剩余物约有2亿多吨。这些剩余物扔在林区不加以利用,进行这些原料的收集、处理、运输是关键之仅资源浪费巨大,而且占用林地,无法进行更新造林。这一过程是典型的物流系统"工程,也是我国林区生另外,小桐子、黄连木、光皮树、文冠果、油桐、乌桕、印物质资源开发利用、试验、试点示范和产业化硏究的瓶楝、辣木等林果资源也是重要的林业生物质原料(面积颈问题超过600万公顷,果实产量在400万吨以上)。开展林业林业生物质资源作为我国最大的可再生碳资源,存生物质资源集料处理物流技术的研究对于充分高效利量丰富、潜力巨大。我国现有大面积的薪炭林(300多万用林木资源,净化环境,优化资源消费结构,构建资源公顷)2,还有大面积的沙生灌木林(4500多万公顷)在节约型的经济发展模式和社会主义新农村建设,促进人平茬复壮过程中产生了大量的林业生物质原料。在我国与自然和谐发展,实现我国经济、社会的可持续发展具大约占全树50%的树根和树冠未被利用,全国每年可收有长远性和全局性的战略意义收稿日期:2007-08-15质资源集料处理物流系统是指为达成高作者简介:吴兆迁(1961-),男,硕土,高级工程师,主要从事林业种苗装备、林源生物质综合利用装备技术方面的研究。效中国煤化工而设计的相互作用CNMHG研究与设计2007年第6期期末材加x机雯的各要素的统一体。是在适宜的作业季节、立地条件,效率,需要进行枝条归集打捆、粉碎,林果脱壳、去翅等由所需要运转的林木资源、采集机具、打捆机具、碎化加工作业设备、运输工具、道路设施、燃料、人员及通信等所构成(2运输要素。包括林地运输、短途运输、长途运输等。(3)储存要素。包括枝条晾晒、散料储存等。1林业生物质资源集料处理物流系统要素14软要素1.1一般要素是指保证林业生物质资源集料处理物流系统真正(1)人员要素。人是这一系统的主要因素,是系统设运转起来的组织管理、标准化体系、政策法规、科学技计、实施的主体,包括作业人员、设计人员、管理人员等,术水平等软件的影响因素。其工作态度、专业知识和基本技能一定程度上决定了系统2林业生物质资源集料处理物流系统模式的建立的优劣。根据物流系统规划与设计的影响因素和所要遵循2)物料要素。是指薪炭材、沙生灌木、伐区剩余物的基本原则,结合我国目前薪炭林、沙生灌木林、伐区剩和林果等作业对象,也包括作业工具、机械、设施和消余物、林果资源收集处理的现状,我们建立了林业生物耗材料等质资源直燃发电物流系统模式。其模型描述如图1(3)资金要素。上述模式是由生物质热电企业和林农组成的广义2支撑要素的林业生物质资源直燃发电物流系统模式,主导者为生(1)设施要素。是组成这一系统运行的基础物资条物质热电企业。由于产品完全自用,所以整个生产经营件,包括林区道路、桥梁、加工场地、仓储设施、能源设系统是封闭式的,受外界因素影响不大,接近于企业内部的生产物流。由于不同的原料的生产环境差别较大(2)装备要素。物流装备在很大程度上决定了系统我们给出了以下几种狭义的林业生物质资源集料处理物的运作效率,如枝条归集机械、碎化设备、装卸机械、运流系统模式,即生产工艺过程的物流活动输设备、储存设备等2.1薪炭林、沙生灌木林集料处理物流系统模式(3)信息网络要素。这是现代物流系统的灵魂,指与我国薪炭林的地形地质特点是绝大部分分布在偏远系统运行有关的资金信息、生产信息、需求信息传送环的丘陵地带,坡度较大,而且较为分散,树种复杂多样。境我国现有沙生灌木林对防风固沙起到了无法估量的作1.3功能要素用,每隔4、5年需要进行平茬复壮作业,这一过程中产生(1)加工处理要素。为了提高物流系统整体的运转了大量的林业生物质原料。沙生灌木林大多数分布于干林木资源生产生物质热电企业电热产品销伴n个林农经总经产前服务生物发销售服务生产计划林业生产过程◇>-签订供应合同原料装卸入库[销售计划白然生产过程]闻用户资源管理机具计划L「食储、曾]「匚生产运输]<冷一生产资科街囤签订销售合同资金安排」收获运输」生产过程指导=电网维护库存安排匚废料处理「熱网维护了订单处理匚来料验收了货款结算货款支不林业生物质资源直燃发电物L中国煤化工CNMHG雪术材加机械2007年第6期研究与设计旱、半干旱西北地区,地势平坦,树种较少虽然薪炭林合,采用小型机械和手工机具并用的作业方式,充分调动和沙生灌木林的立地条件差别很大,但是,道路设施、他们参与生产作业的积极性,确保整个系统正常运行。装备条件、通信网络等物流要素相近,收集处理这些宝碎化处理是这一物流系统中的第二个结点,其位置贵的生物质资源的工艺过程相同。其模型描述见图2。应选在几个第一结点的中部、大型运输汽车容易达到2.2伐区剩余物集料处理物流系统模式最好是有动力电的地方。该结点的运行以生物质直燃发森林生长全过程的资源中,除了原条用于木材加电企业为主体,关键是要配置高效、适用的枝丫粉碎设工,其它都是剩余物,它们都可以用于生物质能源的开备和散料运输车辆发。由于我国林业六大工程的实施,天然林采伐作业原料存储是这一物流系统中的第三个结点,其位置基本停止,目前的采伐作业都是在人工林地进行。人工应选在发电厂适当的地方。第一结点与第二结点之间的林大多地形平坦,树种单一,而且较为集中比较适于进物流输送单元为树捆,经过晾晒和集中打捆处理后属于行大规模机械化作业。减量物流;第二结点与第三结点之间的物流输送单元为伐区剩余物主要有两部分组成,一是枝丫、树头集装散料,经过碎化处理后也属于减量物流;物流效率(冠),二是伐根。对于这些资源的回收利用,我国在将会提高。八十年代就进行了较为深入的研究和探索,取得了大量3.2伐区剩余物集料处理物流系统模式的分析评价的经验和数据。其模型描述见图3:伐区枝丫、树头归集晾晒和树根挖掘清理劈根晾晒3系统模式的分析评价是物流系统中的第一个结点,其位置就在伐区现场原木31薪炭林、沙生灌木林集料处理物流系统模式的分归集作业的地方。可以采用枝丫收积机、移动式搅盘机、析评价起重臂、伐根挖掘机、清理机、劈根机等机械设备进行打捆归堆是这一物流系统中的第一个结点,其位置作业,对于机械无法达到的地形复杂区域,可以采用牛应选在伐区中部、农林拖拉机容易达到的地方。这个区马套、人工挖掘的方式进行辅助作业域受地形地貌的影响,无法采用大型的机械设备进行作伐区现场碎化处理是物流系统中的第二个结点,其业,必须以当地广大林农为主体,与他们的生产实际相结位置就在第一结点的附近、大型运输汽车容易达到的地自然干燥枝丫收集打捆机农用汽车薪炭材沙生灌木打捆归堆→短程运输碎化处理长程运输。原料存储直燃发电割灌机或柴刀打捆器或耙子拖拉机+拖车枝丫粉碎机轻泡散料运输车散料仓库图2蕲炭林沙生灌木林集料处理物流系统模式丫收樂机、牛马套“「伐区枝丫、树头式绞盘机、起重臂归梨晾晒白然干燥伐区现场碎化处理曰长程运輸原料存储|口直燃发电伐根挖掘机、挖根工具°伐区树根挖掘=伐根清理机、劈根机动清理劈根晾晒轻泡散料运输车散料仓库移动式中国煤化工图3伐区剩余物集料处理物流系YHCNMHG研究与设计2007年第6期木材加工机械方,这里一般没有动力电。该结点的运行还是以生物质成本。木质物料是密度较低的物质,运输要占用相当大直燃发电企业为主体,要配置高效、适用的移动式枝丫的容积,往往使运输车辆达不到额定的装载量。同时,粉碎设备和散料运输车辆。物料还含有大量水分,这些水分随同整个物流过程形成物流系统中的第三个结点与上述相同。了无效运输,而且水分还容易使原料在物流过程中变4结论质。国内外已有的经验证明,采用本文所提出的减量1)物流系统的综合性特点决定了物流系统工程的物流的系统模式可以节约运费50%,对于伐区剩余物集规划与设计必须与我国国情相结合。要与社会主义新农料处理物流系统模式而言,还可以多回收伐区剩余枝丫村建设、现代林业建设相结合,坚持以生态建设为主的18.83%林业发展战略,积极推动生态文化建设,坚持以改革作为根本动力,建设发达的林业产业体系参考文献][]王之泰新编现代物流学[M].北京:首都经贸大学出版社,(2)物流系统的实践性特点决定了物流系统工程的205,267-82规划与设计必须与生产实际相结合。对于薪炭林、沙生(2胀国栋生物质能源:林业发展的新领域绿色中国,201-1灌木林集料处理物流系统模式来说,目前还只停留在理3任锡源物流经理360度全程序工作手册M]北京:中国经济出版论研究和规划设计阶段。要想收集利用这些宝贵的生物社,2007,1:7-84王新利中国农村物流M北京:中国农业出版社,2005,11:12-132质资源国家和有关企业应投入资金进行相关领域的深(5马岩,林间剩余物热电联产综合开发模式研究木材加工机械,入研究和试验示范。进一步优化系统模式,研发配套设200,175113[6]木片生产工艺课题组伐区枝丫木片生产工艺的研究].林业机(3)林业生物质资源回收利用的最大成本就是运输械,1988,(5):14-18.(上接第52页)加热处理一段时间,当其抗胀(缩)率达到40%时,几理应用,则能发挥巨大作用乎未发生腐朽现象。 Brischke"等进行了热处理改性后的银杉和挪威云杉的耐腐性研究,结果表明,经过[参考文献]220℃热处理的两种木材均没有被试验的三种菌所腐道春铜唑类防腐剂在竹材防腐中的应用基础研究博土学位论文,2004朽,经过180c热处理后,云杉的耐腐增加值大于银王朝晖,吴玉章,ACQ和CuA防处理对木材力学性能的影响门杉的增加值。 gregor等在真空条件下对木材进行热处木材工业,2004183):17-2理,处理温度为190℃~210℃,试验结果表明,处理3李坚木材保护学M哈尔滨东北林业大学出版社,1998材对密粘褶菌和粉孢革菌的耐腐能力均有明显提高。刘智铵防剂处理和热处理后人工林杉木的的魔性时究D综上所述采用无化学药剂处理不耐腐木材,是木(s李玉株,集装箱底板的防腐技术门.人造板通讯,202,1:7-9材保护研究的热点,但目前要实现木材的防腐功效,一6覃道春王雅梅蒋明亮-铜唑类防腐剂在竹材中的固着性叮]木材段时间内仍以人工合成的防腐剂为主。理想的木质复合业,20080331材料防腐剂应当是对环境友好,价格便宜,并且具有优7王恺木材工业实用大全(木材保护卷川M]北京:中国林业出版社2002,71良的抗菌性能、固着性能和处理工艺性能。以ACQ-D、图于文喜,朱洪坤几种天然耐腐材在腐朽过程中化学成分的变化铜唑类防腐剂为代表的新型木质材料防腐剂,如果能合林业科技,194,19(3):19-2中国煤化工CNMHG