ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ "ЛЕСОПРОМЫШЛЕННИК"   -  ТЕХНИКА. ТЕХНОЛОГИИ. ОБОРУДОВАНИЕ. МАТЕРИАЛЫ. ПРОИЗВОДСТВО. ИННОВАЦИИ В ЛПК,  ВЫСТАВКИ

The Timber Industry Worker

Интернет-журнал "Лесопромышленник" I Журнал "Лесопромышленник"

 
 

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор
I ТЕХНИКАI ОБОРУДОВАНИЕI ТЕХНОЛОГИИI БИОЭНЕРГЕТИКАI ПРОИЗВОДСТВОI БИЗНЕСI ИННОВАЦИИI ВЫСТАВКИI РЕКЛАМАI
Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор
БИОЭНЕРГЕТИКА В ЛЕСНОЙ ОТРАСЛИ

  Другие статьи в рубрике: "Биоэнергетика" 

Лесопромышленник. Интернет-журнал о лесозаготовительном и деревообрабатывающем оборудовании и технологиях: лесное хозяйство, лесозаготовки, деревообработка, оборудование, ленточные пилорамы, сушилка, сушильная камера, форвадер, харвестер, манипулятор, бензопила, электропила, биоэнергетика, биотопливо, древесина, круглый лес, лесные машины, оцилиндровачный станок, сжигание древесных отходов, газогенератор

Биоэнергетика начинается на лесосеке: использование пней

В предыдущей статье были рассмотрены четыре технологические схемы использования лесосечных отходов для получения энергии. В этой статье читатели нашего журнала узнают о технологии использования в биоэнергетике пней, остающихся после сплошных рубок.

Корчевка пней, на сегодняшний день, является преимущественно лесохозяйственной операцией. Технологический процесс искусственного возобновления леса, как известно, включает расчистку вырубок, где наиболее трудоемкой операцией является корчевка пней. При создании лесных культур на площадях со сплошной корчевкой используют специальные корчеватели. Пни корчуют в зависимости от принятой схемы посадки семян. Например, при создании лесных культур полосами, пни корчуют полосами шириной 2,5 - 3 м с расстояниями между ними 3 - 5 м и стаскивают их в промежутки между полосами.

Поскольку корчевка пней является не только наиболее трудоемкой операцией, но и весьма затратной, то возникает вопрос. А нельзя ли снизить затраты на корчевку пней (а может быть и получить прибыль!), если использовать пни для получения энергии? В этом случае лесохозяйственная технология корчевки должна быть дополнена операциями: сбор и хранение пней в специальных кучах, измельчение пней до однородной массы и транспортировка этой массы на энергетические предприятия. Впрочем, измельчение пней можно производить и у потребителя.

Общая технологическая цепочка от корчевания пней до поставки их потребителю показана на рисунке.

Заметим, что возможны два варианта технологии заготовки пней для получения энергии:

  1. Измельчение пней до однородной массы на верхнем складе с последующей доставкой измельченной массы потребителю автощеповозом.

  2. Доставка потребителю пней в специализированных автомобилях с измельчением их у потребителя.

Учитывая, что древесная масса измельченных пней занимает меньший объем, первый вариант предпочтителен при дальних транспортировках. Второй вариант предпочтителен при поставке сырья на крупные энергетические станции, где экономически целесообразна установка стационарных дробилок.

Использование пней для получения энергии сегодня интенсивно изучается, в том числе и в нашей лаборатории. Энергетический потенциал древесины пней достаточно велик. Не меньше, чем у стволовой древесины. Вопрос использования пней для получения энергии имеет, по крайней мере, два аспекта. Во-первых, технологический. Во-вторых, экологический и лесохозяйственный. Современные технологии учитывают оба аспекта.

Экономическая прибыль от сжигания пней должна окупать всю технологическую цепочку. Корчевка пней и их уборка не должны нарушать экологический баланс и разрушать почвенный покров, ухудшая условия лесовостановления. Технологическая цепочка использования пней для энергетических целей начинается с корчевки пней после сплошных рубок. Для этой операции требуется специальный корчеватель, представляющий собой изогнутую вилку с несколькими зубьями. Корчеватель может монтироваться на стреле экскаватора.

Задача корчевателя нанести минимум повреждений почвенному покрову. Вилочный корчеватель сохраняет нетронутым 70 -  85% поверхностного слоя гумуса. Это достаточно высокая цифра. Гумус может быть местами покрыт или даже смешан с минеральным грунтом. Все это гарантирует, что питательные вещества почвы, тяжелые металлы и алюминий будут смываться поверхностными водами в минимальных количествах.

Работа вилочного корчевателя в экологическом отношении не выходит за рамки обычной обработки почвы при создании лесных культур на площадках с корчевкой пней. Четверть пней и большая часть корней оставляют на вырубках в земле, где они перегнивают, образуя гумус с пористой структурой, которая необходима для кислородного обмена. С одного гектара убирается примерно 1800 - 2200 пней. При этом образуются ямки, вполне пригодные для высевания молодых саженцев. Современные лесохозяйственные принципы подготовки почвы для посадки сеянцев и саженцев ориентированы на использования ямок, остающихся после корчевки пней. Корчевание создает благоприятные условия для механизации процессов лесопосадок. Вдоль канав и водотоков следует предусматривать фильтрационные зоны. Эти зоны позволяют связывать необходимый растениям гумус и питательные вещества, вымываемые поверхностным слоем воды. Ширина защитной зоны должна быть равной 7 - 10 м. Корчевание пней можно выполнять и на заболоченных вырубках, где слой торфа незначителен и содержание питательных веществ в почве близко к обычному минеральному грунту.

Главные принципы корчевки на заболоченных участках тоже, что и на сухих. Корчевание пней на торфяных грунтах приводит к вскрытию слоя гумуса на больших площадях, чем на обычных сухих вырубках. Это вызвано неглубоким залеганием корней. На заболоченных торфяных участках следует оставлять в земле около четверти пней, что обеспечит плодородие почвы, а также позволит контролировать сток поверхностных вод. Для исключения смыва плодородного слоя поверхностными водами, необходимо оставить пни в зоне 7 - 10 м на склонах канав и ручьев. Пни, после извлечения, укладывают в кучи через каждые 20 метров. Эти кучи пней транспортируют в общую кучу, которую устраивают рядом с автомобильной дорогой на верхнем складе. Для этой операции наиболее подходит форвардер с манипулятором.

Общие кучи пней для хранения устраивают на верхних складах в месте примыкания к автомобильной дороге. Склад куч пней должен предусматривать возможность их измельчения и/или транспортировки на энергетическую станцию. Ширина складской территории должна быть достаточной для установки машины для измельчения пней и одной-двух специализированных грузовых автомобилей. В случае измельчения пней на верхнем складе, длина вдоль кучи пней должна быть не менее 50 м, чтобы обеспечить совместную работу специализированного автомобиля и машины для измельчения пней. Пни складируют в кучи вдоль дороги на расстоянии 6 - 7 м в пределах досягаемости манипулятора машины для измельчения пней. Кучи стараются сделать максимально высокими, чтобы снизить попадание дождя и снега во внутрь. Для снижения влажности пней, сверху кучи покрывают, например, крафт бумагой.

Качество пней, как источника энергии, зависит, главным образом, от их влажности и чистоты. Теплотворная способность древесины значительно увеличивается с уменьшением влажности. Так, например, энергетическая ценность пней сосны в МВт час/тонну: при 50% влажности равна 2,8; при влажности 40% 3,4, при влажности 30% 4,1; при влажности 0% 6,2. Для стволовой древесины эти цифры соответственно равны: 2,3; 2,9; 3,5; 5,3. При хранении пней в кучах должна обеспечиваться их чистота и естественная сушка.

Как уже было сказано выше, влажность уменьшает энергетическую ценность древесины, эффективность ее горения, увеличивает выбросы и, таким образом, снижает ее цену. В Скандинавских странах принято, что бы влажность древесины, используемой для получения энергии, была не выше 55%. Пни в кучах летней сушки, как правило, имеют влажность 45 40%. Энергетическая древесина не должна содержать минеральные примеси. В случае, когда измельчение пней производится у потребителя, пни перед погрузкой раскалывают. На этой операции используют специальные гидравлические ножницы, которые выполняют и роль захватного устройства. Ножницы монтируют на конце стрелы экскаватора. Таким образом, экскаватор используется как для корчевания пней, так и для их расколки и погрузки на верхнем складе. В этом случае у потребителя, а это может быть крупная энергетическая станция, должен быть цех по измельчению пней в однородную древесную массу.

Как правило, крупные энергостанции используют топливную древесину в разном виде: ветки, кору, целые деревья. Все эти материалы должны быть приведены к однородной массе, которая наилучшим образом подходит для сжигания. Древесное сырье на крупных энергостанциях, как правило, сжигается с другими видами топлива, например, торф, уголь и пр. Для измельчения древесных материалов крупные энергостанции оснащают обычно стационарными рубительными машинами барабанного типа.

Стационарные установки достаточно дороги. Цена машины 400 - 600 тыс. евро. Производительность 200 - 400 м3/час. Достоинство этих машин низкая себестоимость измельчения. Менее 1 евро за тонну. Мобильные машины, применяемые для измельчения пней в лесу, могут стоить значительно дешевле. Однако и себестоимость измельчения у них значительно выше: 1,5 - 2 евро за тонну.

Обзор подготовил Карпачев С.П.

В обзоре использованы материалы и фотографии организаций: John Deere, Metla, UPM Kymmene Forest, VTT, ABAB, Vapo, Bruks, Morbark, Heinola, Komptech, CBI, Volvo, Peterson, Komatsu Forest, Bracke

Использованы фотографии с Komatsu Forest Global web-site: http://www.komatsuforest.com 

Статья опубликована в журнале "Лесопромышленник", №1-2007.
 

О Интернет-Журнале "Лесопромышленник"     Редакция     Партнеры     Реклама    Содержание номера   Архив номеров

© Интернет-журнал "Лесопромышленник", апрель 2008 г.

Главный редактор -  профессор Карпачёв С.П.   Т/ф: +7 (495) 521-73-74       E-mail: karpachev@mgul.ac.ru.

При цитировании и перепечатке ссылка на Интернет-журнал "Лесопромышленник" обязательна