術(shù)材加機械2007年第6期研究與設(shè)計林業(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(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,并對這兩種模式進行了分析評價。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:S789文獻標(biāo)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(qū)不加以利用,進行這些原料的收集、處理、運輸是關(guān)鍵之僅資源浪費巨大,而且占用林地,無法進行更新造林。這一過程是典型的物流系統(tǒng)"工程,也是我國林區(qū)生另外,小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐、烏桕、印物質(zhì)資源開發(fā)利用、試驗、試點示范和產(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(面積頸問題超過600萬公頃,果實產(chǎn)量在400萬噸以上)。開展林業(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(xiàn)有大面積的薪炭林(300多萬用林木資源,凈化環(huán)境,優(yōu)化資源消費結(jié)構(gòu),構(gòu)建資源公頃)2,還有大面積的沙生灌木林(4500多萬公頃)在節(jié)約型的經(jīng)濟發(fā)展模式和社會主義新農(nóng)村建設(shè),促進人平茬復(fù)壯過程中產(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,實現(xiàn)我國經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展具大約占全樹50%的樹根和樹冠未被利用,全國每年可收有長遠(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(shè)計的相互作用CNMHG研究與設(shè)計2007年第6期期末材加x機雯的各要素的統(tǒng)一體。是在適宜的作業(yè)季節(jié)、立地條件,效率,需要進行枝條歸集打捆、粉碎,林果脫殼、去翅等由所需要運轉(zhuǎn)的林木資源、采集機具、打捆機具、碎化加工作業(yè)設(shè)備、運輸工具、道路設(shè)施、燃料、人員及通信等所構(gòu)成(2運輸要素。包括林地運輸、短途運輸、長途運輸?shù)取?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(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)運轉(zhuǎn)起來的組織管理、標(biāo)準(zhǔn)化體系、政策法規(guī)、科學(xué)技計、實施的主體,包括作業(yè)人員、設(shè)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、專業(yè)知識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)合我國目前薪炭林、沙生灌木林、伐區(qū)剩和林果等作業(yè)對象,也包括作業(yè)工具、機械、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,所以整個生產(chǎn)經(jīng)營件,包括林區(qū)道路、橋梁、加工場地、倉儲設(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作效率,如枝條歸集機械、碎化設(shè)備、裝卸機械、運流系統(tǒng)模式,即生產(chǎn)工藝過程的物流活動輸設(shè)備、儲存設(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,指與我國薪炭林的地形地質(zhì)特點是絕大部分分布在偏遠(yuǎn)系統(tǒng)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,樹種復(fù)雜多樣。境我國現(xiàn)有沙生灌木林對防風(fēng)固沙起到了無法估量的作1.3功能要素用,每隔4、5年需要進行平茬復(fù)壯作業(yè),這一過程中產(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)計劃林業(yè)生產(chǎn)過程◇>-簽訂供應(yīng)合同原料裝卸入庫[銷售計劃白然生產(chǎn)過程]聞用戶資源管理機具計劃L「食儲、曾]「匚生產(chǎn)運輸]<冷一生產(chǎn)資科街囤簽訂銷售合同資金安排」收獲運輸」生產(chǎn)過程指導(dǎo)=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料驗收了貨款結(jié)算貨款支不林業(yè)生物質(zhì)資源直燃發(fā)電物L(fēng)中國煤化工CNMHG雪術(shù)材加機械2007年第6期研究與設(shè)計旱、半干旱西北地區(qū),地勢平坦,樹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(diào)動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,確保整個系統(tǒng)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(tǒng)中的第二個結(jié)點,其位置貴的生物質(zhì)資源的工藝過程相同。其模型描述見圖2。應(yīng)選在幾個第一結(jié)點的中部、大型運輸汽車容易達(dá)到2.2伐區(qū)剩余物集料處理物流系統(tǒng)模式最好是有動力電的地方。該結(jié)點的運行以生物質(zhì)直燃發(fā)森林生長全過程的資源中,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)能源的開備和散料運輸車輛發(fā)。由于我國林業(yè)六大工程的實施,天然林采伐作業(yè)原料存儲是這一物流系統(tǒng)中的第三個結(jié)點,其位置基本停止,目前的采伐作業(yè)都是在人工林地進行。人工應(yīng)選在發(fā)電廠適當(dāng)?shù)牡胤?。第一結(jié)點與第二結(jié)點之間的林大多地形平坦,樹種單一,而且較為集中比較適于進物流輸送單元為樹捆,經(jīng)過晾曬和集中打捆處理后屬于行大規(guī)模機械化作業(yè)。減量物流;第二結(jié)點與第三結(jié)點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、樹頭集裝散料,經(jīng)過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,我國在將會提高。八十年代就進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)模式的分析評價的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。其模型描述見圖3:伐區(qū)枝丫、樹頭歸集晾曬和樹根挖掘清理劈根晾曬3系統(tǒng)模式的分析評價是物流系統(tǒng)中的第一個結(jié)點,其位置就在伐區(qū)現(xiàn)場原木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、移動式攪盤機、析評價起重臂、伐根挖掘機、清理機、劈根機等機械設(shè)備進行打捆歸堆是這一物流系統(tǒng)中的第一個結(jié)點,其位置作業(yè),對于機械無法達(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)林拖拉機容易達(dá)到的地方。這個區(qū)馬套、人工挖掘的方式進行輔助作業(yè)域受地形地貌的影響,無法采用大型的機械設(shè)備進行作伐區(qū)現(xiàn)場碎化處理是物流系統(tǒng)中的第二個結(jié)點,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)實際相結(jié)位置就在第一結(jié)點的附近、大型運輸汽車容易達(dá)到的地自然干燥枝丫收集打捆機農(nóng)用汽車薪炭材沙生灌木打捆歸堆→短程運輸碎化處理長程運輸。原料存儲直燃發(fā)電割灌機或柴刀打捆器或耙子拖拉機+拖車枝丫粉碎機輕泡散料運輸車散料倉庫圖2蘄炭林沙生灌木林集料處理物流系統(tǒng)模式丫收樂機、牛馬套“「伐區(qū)枝丫、樹頭式絞盤機、起重臂歸梨晾曬白然干燥伐區(qū)現(xiàn)場碎化處理曰長程運輸原料存儲|口直燃發(fā)電伐根挖掘機、挖根工具°伐區(qū)樹根挖掘=伐根清理機、劈根機動清理劈根晾曬輕泡散料運輸車散料倉庫移動式中國煤化工圖3伐區(qū)剩余物集料處理物流系YHCNMHG研究與設(shè)計2007年第6期木材加工機械方,這里一般沒有動力電。該結(jié)點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(dāng)大直燃發(fā)電企業(yè)為主體,要配置高效、適用的移動式枝丫的容積,往往使運輸車輛達(dá)不到額定的裝載量。同時,粉碎設(shè)備和散料運輸車輛。物料還含有大量水分,這些水分隨同整個物流過程形成物流系統(tǒng)中的第三個結(jié)點與上述相同。了無效運輸,而且水分還容易使原料在物流過程中變4結(jié)論質(zhì)。國內(nèi)外已有的經(jīng)驗證明,采用本文所提出的減量1)物流系統(tǒng)的綜合性特點決定了物流系統(tǒng)工程的物流的系統(tǒng)模式可以節(jié)約運費50%,對于伐區(qū)剩余物集規(guī)劃與設(shè)計必須與我國國情相結(jié)合。要與社會主義新農(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,積極推動生態(tài)文化建設(shè),堅持以改革作為根本動力,建設(shè)發(fā)達(dá)的林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系參考文獻][]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)的實踐性特點決定了物流系統(tǒng)工程的205,267-82規(guī)劃與設(shè)計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)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(tǒng)模式來說,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(guī)劃設(shè)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(nóng)村物流M北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005,11:12-132質(zhì)資源國家和有關(guān)企業(yè)應(yīng)投入資金進行相關(guān)領(lǐng)域的深(5馬巖,林間剩余物熱電聯(lián)產(chǎn)綜合開發(fā)模式研究木材加工機械,入研究和試驗示范。進一步優(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(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)加熱處理一段時間,當(dāng)其抗脹(縮)率達(dá)到40%時,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[參考文獻]220℃熱處理的兩種木材均沒有被試驗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)性能的影響門杉的增加值。 gregor等在真空條件下對木材進行熱處木材工業(yè),2004183):17-2理,處理溫度為190℃~210℃,試驗結(jié)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究D綜上所述采用無化學(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材保護研究的熱點,但目前要實現(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)是對環(huán)境友好,價格便宜,并且具有優(yōu)7王愷木材工業(yè)實用大全(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中國煤化工CNMHG