術(shù)材加機(jī)械2007年第6期研究與設(shè)計(jì)林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統(tǒng)初探吳兆遷2,樊濤2,牛曉華2(1.國(guó)家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所,哈爾濱150086;2.中國(guó)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(tǒng)要素的基礎(chǔ)上,提出了利用林業(yè)生物質(zhì)資源直燃發(fā)電物流系統(tǒng)模及為之服務(wù)的薪炭林,沙生灌木林和伐區(qū)剩余物集處理物流系統(tǒng)模式,并對(duì)這兩種模式進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。關(guān)鍵詞:林業(yè);物流系統(tǒng);生物質(zhì)資源;集料處理中圖分類號(hào):S789文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(qū)不加以利用,進(jìn)行這些原料的收集、處理、運(yùn)輸是關(guān)鍵之僅資源浪費(fèi)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(tǒng)"工程,也是我國(guó)林區(qū)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(yàn)、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(guó)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(duì)于充分高效利量豐富、潛力巨大。我國(guó)現(xiàn)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(fèi)結(jié)構(gòu),構(gòu)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(jié)約型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè),促進(jìn)人平茬復(fù)壯過(guò)程中產(chǎn)生了大量的林業(yè)生物質(zhì)原料。在我國(guó)與自然和諧發(fā)展,實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)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(guó)每年可收有長(zhǎng)遠(yuǎn)性和全局性的戰(zhàn)略意義收稿日期:2007-08-15質(zhì)資源集料處理物流系統(tǒng)是指為達(dá)成高作者簡(jiǎn)介:吳兆遷(1961-),男,碩土,高級(jí)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(guó)煤化工而設(shè)計(jì)的相互作用CNMHG研究與設(shè)計(jì)2007年第6期期末材加x機(jī)雯的各要素的統(tǒng)一體。是在適宜的作業(yè)季節(jié)、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(yùn)轉(zhuǎn)的林木資源、采集機(jī)具、打捆機(jī)具、碎化加工作業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具、道路設(shè)施、燃料、人員及通信等所構(gòu)成(2運(yùn)輸要素。包括林地運(yùn)輸、短途運(yùn)輸、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)取?3)儲(chǔ)存要素。包括枝條晾曬、散料儲(chǔ)存等。1林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統(tǒng)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(tǒng)真正(1)人員要素。人是這一系統(tǒng)的主要因素,是系統(tǒng)設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)的組織管理、標(biāo)準(zhǔn)化體系、政策法規(guī)、科學(xué)技計(jì)、實(shí)施的主體,包括作業(yè)人員、設(shè)計(jì)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、專業(yè)知識(shí)和基本技能一定程度上決定了系統(tǒng)2林業(yè)生物質(zhì)資源集料處理物流系統(tǒng)模式的建立的優(yōu)劣。根據(jù)物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)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(qū)剩余物的基本原則,結(jié)合我國(guó)目前薪炭林、沙生灌木林、伐區(qū)剩和林果等作業(yè)對(duì)象,也包括作業(yè)工具、機(jī)械、設(shè)施和消余物、林果資源收集處理的現(xiàn)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(tǒng)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(nóng)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(tǒng)模式,主導(dǎo)者為生(1)設(shè)施要素。是組成這一系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)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(qū)道路、橋梁、加工場(chǎng)地、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施、能源設(shè)系統(tǒng)是封閉式的,受外界因素影響不大,接近于企業(yè)內(nèi)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(tǒng)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(yùn)作效率,如枝條歸集機(jī)械、碎化設(shè)備、裝卸機(jī)械、運(yùn)流系統(tǒng)模式,即生產(chǎn)工藝過(guò)程的物流活動(dòng)輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備等2.1薪炭林、沙生灌木林集料處理物流系統(tǒng)模式(3)信息網(wǎng)絡(luò)要素。這是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的靈魂,指與我國(guó)薪炭林的地形地質(zhì)特點(diǎn)是絕大部分分布在偏遠(yuǎn)系統(tǒng)運(yùn)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(fù)雜多樣。境我國(guó)現(xiàn)有沙生灌木林對(duì)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(fù)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(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)了大量的林業(yè)生物質(zhì)原料。沙生灌木林大多數(shù)分布于干林木資源生產(chǎn)生物質(zhì)熱電企業(yè)電熱產(chǎn)品銷伴n個(gè)林農(nóng)經(jīng)總經(jīng)產(chǎn)前服務(wù)生物發(fā)銷售服務(wù)生產(chǎn)計(jì)劃林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程◇>-簽訂供應(yīng)合同原料裝卸入庫(kù)[銷售計(jì)劃白然生產(chǎn)過(guò)程]聞?dòng)脩糍Y源管理機(jī)具計(jì)劃L「食儲(chǔ)、曾]「匚生產(chǎn)運(yùn)輸]<冷一生產(chǎn)資科街囤簽訂銷售合同資金安排」收獲運(yùn)輸」生產(chǎn)過(guò)程指導(dǎo)=電網(wǎng)維護(hù)庫(kù)存安排匚廢料處理「熱網(wǎng)維護(hù)了訂單處理匚來(lái)料驗(yàn)收了貨款結(jié)算貨款支不林業(yè)生物質(zhì)資源直燃發(fā)電物L(fēng)中國(guó)煤化工CNMHG雪術(shù)材加機(jī)械2007年第6期研究與設(shè)計(jì)旱、半干旱西北地區(qū),地勢(shì)平坦,樹(shù)種較少雖然薪炭林合,采用小型機(jī)械和手工機(jī)具并用的作業(yè)方式,充分調(diào)動(dòng)和沙生灌木林的立地條件差別很大,但是,道路設(shè)施、他們參與生產(chǎn)作業(yè)的積極性,確保整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)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(tǒng)中的第二個(gè)結(jié)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(yīng)選在幾個(gè)第一結(jié)點(diǎn)的中部、大型運(yùn)輸汽車容易達(dá)到2.2伐區(qū)剩余物集料處理物流系統(tǒng)模式最好是有動(dòng)力電的地方。該結(jié)點(diǎn)的運(yùn)行以生物質(zhì)直燃發(fā)森林生長(zhǎng)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(shè)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(yùn)輸車輛發(fā)。由于我國(guó)林業(yè)六大工程的實(shí)施,天然林采伐作業(yè)原料存儲(chǔ)是這一物流系統(tǒng)中的第三個(gè)結(jié)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(yīng)選在發(fā)電廠適當(dāng)?shù)牡胤?。第一結(jié)點(diǎn)與第二結(jié)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(guī)模機(jī)械化作業(yè)。減量物流;第二結(jié)點(diǎn)與第三結(jié)點(diǎn)之間的物流輸送單元為伐區(qū)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(duì)于這些資源的回收利用,我國(guó)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(qū)剩余物集料處理物流系統(tǒng)模式的分析評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。其模型描述見(jiàn)圖3:伐區(qū)枝丫、樹(shù)頭歸集晾曬和樹(shù)根挖掘清理劈根晾曬3系統(tǒng)模式的分析評(píng)價(jià)是物流系統(tǒng)中的第一個(gè)結(jié)點(diǎn),其位置就在伐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)原木31薪炭林、沙生灌木林集料處理物流系統(tǒng)模式的分歸集作業(yè)的地方?？梢圆捎弥ρ臼辗e機(jī)、移動(dòng)式攪盤機(jī)、析評(píng)價(jià)起重臂、伐根挖掘機(jī)、清理機(jī)、劈根機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行打捆歸堆是這一物流系統(tǒng)中的第一個(gè)結(jié)點(diǎn),其位置作業(yè),對(duì)于機(jī)械無(wú)法達(dá)到的地形復(fù)雜區(qū)域,可以采用牛應(yīng)選在伐區(qū)中部、農(nóng)林拖拉機(jī)容易達(dá)到的地方。這個(gè)區(qū)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(jī)械設(shè)備進(jìn)行作伐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)碎化處理是物流系統(tǒng)中的第二個(gè)結(jié)點(diǎn),其業(yè),必須以當(dāng)?shù)貜V大林農(nóng)為主體,與他們的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)位置就在第一結(jié)點(diǎn)的附近、大型運(yùn)輸汽車容易達(dá)到的地自然干燥枝丫收集打捆機(jī)農(nóng)用汽車薪炭材沙生灌木打捆歸堆→短程運(yùn)輸碎化處理長(zhǎng)程運(yùn)輸。原料存儲(chǔ)直燃發(fā)電割灌機(jī)或柴刀打捆器或耙子拖拉機(jī)+拖車枝丫粉碎機(jī)輕泡散料運(yùn)輸車散料倉(cāng)庫(kù)圖2蘄炭林沙生灌木林集料處理物流系統(tǒng)模式丫收樂(lè)機(jī)、牛馬套“「伐區(qū)枝丫、樹(shù)頭式絞盤機(jī)、起重臂歸梨晾曬白然干燥伐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)碎化處理曰長(zhǎng)程運(yùn)輸原料存儲(chǔ)|口直燃發(fā)電伐根挖掘機(jī)、挖根工具°伐區(qū)樹(shù)根挖掘=伐根清理機(jī)、劈根機(jī)動(dòng)清理劈根晾曬輕泡散料運(yùn)輸車散料倉(cāng)庫(kù)移動(dòng)式中國(guó)煤化工圖3伐區(qū)剩余物集料處理物流系YHCNMHG研究與設(shè)計(jì)2007年第6期木材加工機(jī)械方,這里一般沒(méi)有動(dòng)力電。該結(jié)點(diǎn)的運(yùn)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(yùn)輸要占用相當(dāng)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(yùn)輸車輛達(dá)不到額定的裝載量。同時(shí),粉碎設(shè)備和散料運(yùn)輸車輛。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(tǒng)中的第三個(gè)結(jié)點(diǎn)與上述相同。了無(wú)效運(yùn)輸,而且水分還容易使原料在物流過(guò)程中變4結(jié)論質(zhì)。國(guó)內(nèi)外已有的經(jīng)驗(yàn)證明,采用本文所提出的減量1)物流系統(tǒng)的綜合性特點(diǎn)決定了物流系統(tǒng)工程的物流的系統(tǒng)模式可以節(jié)約運(yùn)費(fèi)50%,對(duì)于伐區(qū)剩余物集規(guī)劃與設(shè)計(jì)必須與我國(guó)國(guó)情相結(jié)合。要與社會(huì)主義新農(nóng)料處理物流系統(tǒng)模式而言,還可以多回收伐區(qū)剩余枝丫村建設(shè)、現(xiàn)代林業(yè)建設(shè)相結(jié)合,堅(jiān)持以生態(tài)建設(shè)為主的18.83%林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,積極推動(dòng)生態(tài)文化建設(shè),堅(jiān)持以改革作為根本動(dòng)力,建設(shè)發(fā)達(dá)的林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系參考文獻(xiàn)][]王之泰新編現(xiàn)代物流學(xué)[M].北京:首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)出版社,(2)物流系統(tǒng)的實(shí)踐性特點(diǎn)決定了物流系統(tǒng)工程的205,267-82規(guī)劃與設(shè)計(jì)必須與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。對(duì)于薪炭林、沙生(2脹國(guó)棟生物質(zhì)能源:林業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域綠色中國(guó),201-1灌木林集料處理物流系統(tǒng)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(cè)M]北京:中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版論研究和規(guī)劃設(shè)計(jì)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(guó)農(nóng)村物流M北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005,11:12-132質(zhì)資源國(guó)家和有關(guān)企業(yè)應(yīng)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(jī)械,入研究和試驗(yàn)示范。進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)模式,研發(fā)配套設(shè)200,175113[6]木片生產(chǎn)工藝課題組伐區(qū)枝丫木片生產(chǎn)工藝的研究].林業(yè)機(jī)(3)林業(yè)生物質(zhì)資源回收利用的最大成本就是運(yùn)輸械,1988,(5):14-18.(上接第52頁(yè))加熱處理一段時(shí)間,當(dāng)其抗脹(縮)率達(dá)到40%時(shí),幾理應(yīng)用,則能發(fā)揮巨大作用乎未發(fā)生腐朽現(xiàn)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(jié)果表明,經(jīng)過(guò)[參考文獻(xiàn)]220℃熱處理的兩種木材均沒(méi)有被試驗(yàn)的三種菌所腐道春銅唑類防腐劑在竹材防腐中的應(yīng)用基礎(chǔ)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(duì)木材力學(xué)性能的影響門杉的增加值。 gregor等在真空條件下對(duì)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(yàn)結(jié)果表明,處理3李堅(jiān)木材保護(hù)學(xué)M哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)出版社,1998材對(duì)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.人造板通訊,202,1:7-9材保護(hù)研究的熱點(diǎn),但目前要實(shí)現(xiàn)木材的防腐功效,一6覃道春王雅梅蔣明亮-銅唑類防腐劑在竹材中的固著性叮]木材段時(shí)間內(nèi)仍以人工合成的防腐劑為主。理想的木質(zhì)復(fù)合業(yè),20080331材料防腐劑應(yīng)當(dāng)是對(duì)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(hù)卷川M]北京:中國(guó)林業(yè)出版社2002,71良的抗菌性能、固著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(guó)煤化工CNMHG