Методы оценки ресурсов древесных отходов

Классификация древесного сырья

V. Комплексное использование древесного сырья и древесных отходов

Проектирование лесопромышленных складов

Проектирование лесопромышленных складов включает в себя изыскательские и проектные работы.

Проектирование начинают с со­ставления режима его работы. Сначала устанавливают в целом и по каждому сортименту в отдельности годовые и суточные объ­емы поступления сырья на склад, переработки, выхода готовой продукции и отгрузки со склада. После этого выбирают принци­пиальную схему технологического процесса, разрабатывают схему цехов, участков, подсчитывают количество оборудования и составляют ген. План лесопромышленного склада с технико-экономическим обоснованием.

Прирельсовые лесопромышленные склады

На прирельсовых лесопромышленных складах обычно прини­мают, обрабатывают и частично перерабатывают лесоматериалы в течение 250-300 дней в году. Работа ведется в две смены. От­грузка готовой продукции производится в течение всего года. Основное сырьё - хлысты.

На общий технологический процесс прирельсового лесопромышлен­ного склада оказывают влияние годовой грузооборот, средний объем хлыста, принятая система машин, степень переработки лесомате­риалов.

Внутрискладские транспортные операции можно выполнять по двум принципиально различным схемам. Первая схема предусмат­ривает перемещение с помощью поперечных и продольных транспортёров и кранов. Вторая схема - использование безрельсового колёсно-транспортных машин.

Береговые лесопромышленные склады

Отличительной особенностью береговых лесопромышленных складов являются круглогодовое прибытие и сезонная отгрузка, в связи с чем на складах этого типа создаются значительные запасы лесоматериалов.

На лесопромышленных складах с мо­левым сплавом первичная обработка заготовленного леса огра­ничивается раскряжевкой хлыстов на долготье и пролыской тон­комерных бревен хвойных пород.

Основным источником древесного сырья являются спелые леса. Древесное сырьё подразделяется на основное (традиционное) и дополнительное (не традиционное).

Основное древесное сырьё служит для выработки продукции различного назначения (хлыстов, крупных и колотых лесоматериалов, сырья для химико-механической обработки).

Основное древесное сырьё подразделяется на древесное сырьё лесов защитной группы (лесов 1ой группы) и древесное сырьё эксплуатационной группы лесов (2ой группы).

К дополнительному древесному сырью относятся древесина низкой товарной сортности, маломерная древесина, отходы ле­созаготовок и деревообработки. К дополнительному древесному сырью относится древесина низкой товарной сортности, маломерная древесина, отходы лесозаготовок и деревопереработки.

Дополнительное древесное сырьё подразделяется на:

- древесные запасы в молодняках и средневозрастных насаждениях (древесина промежуточного пользования);

- древесные запасы на трассах, ЛЭП, нефтепроводов, площадей для добычи торфа;

- древесные запасы на землях пригодных к переводу в сельскохозяйственные угодья;

- отходы лесозаготовок (сучья, ветви, вершины, древесная зелень, куски стволовой древесины, пня, корни);

- низкокачественная древесина (древесина низкой товарной сортности, мягколиственные породы, маломерная древесина и т.д.);

- отходы лесообработки (отходы раскряжёвки, кусковые отходы, опилки, кора и т.д.).

Низкокачественной древесиной считаются лиственные и хвой­ные круглые лесоматериалы, в том числе хлысты, которые по качественным и количественным характеристикам не от­вечают требованиям стандартов или технических условий на де­ловую древесину. Использовать низкокачественную древесину как полноценное сырье возможно только после ее предварительной подготовки.

Отходами называются остатки сырья, материалов или полу­фабрикатов, образующиеся на всех стадиях технологического про­цесса, частично или полностью утратившие потребительскую ценность исходного сы­рья и материалов.

Ресурсы дополнительного сырья принято разделять на потен­циальные, реальные и экономически доступные.

Потенциальные ресурсы включают в себя весь объем дополни­тельного сырья, находящегося в составе отводимого в рубку лесо­сечного фонда, а также образующегося при переработке древе­сного сырья и материалов.

Реальные ресурсы определяют как потенциальные за вычетом неизбежных потерь, возникающих в процессе заготовки, тран­спортировки, переработки и хранения. К неизбежным потерям от­носят древесину, расходуемую на производственные нужды в процессе лесосечных работ, а также технологические потери при валке, транспортировке, погрузке и переработке.

Экономически доступные ресурсы представляют собой часть реальных ресурсов, освоение и переработка которых в конечные продукты экономически эффективна в данный момент времени.

Низкокачественная древесина и древесные отходы

Количество низкокачественной древесины, поступающей на склады зависит от класса товарности и породного состава древостоев, а также от общего объема вывозки. Выход низкокачественной древесины равняется в среднем 20-40 %.

Основным сортообразующим пороком, характеризующим низ­кокачественную древесину, является внутренняя гниль. 85% сортиментов низкокачественной древесины имеет этот порок. До 15% низкокачественной древесины, обусловлены кривизной, неправильным наклоном волокон, свилеватостью, сучковатостью и др.

В низкокачественной древесине, предназначенной для сухой перегонки или используемой в качестве топлива, допускаются все пороки, при этом внутренняя гниль может занимать до 65 % пло­щади торца. В дровяной древесине, используемой как технологическое сырье, внутренняя гниль в зависимости от диаметра может занимать от 1/3 до 1/2 площади торца.

Дополнительная обработка и переработка низкокачественной древесины позволяют применять ее для производства деловых сор­тиментов, короткомерных пиломатериалов, черновых заготовок, технологической щепы и другой продукции.

В основу их классификации древесных отходов положены следующие признаки:

1. размерно-качественный (породный состав, вид отходов и их размеры);

2. экономический (места образования отходов, примыкания транспортных путей, размещения производственных мощностей по переработке, наличие и степень удаленности потребителя);

3. производственный (лесозаготовка, первичная обработка, де­ревообработка).

Отходы лесозаготовок

Характеристика и объемы древесных отходов, образующихся в процессе лесозаготовок, зависят от со­става насаждений, почвенно-грунтовых и климатических условий, принятой технологии, используемых машин и оборудования, а также от квалификации персонала.

Основными видами кусковых древесных отходов лесозаготовок являются пни, корни, ветви, сучья, вершины, откомлевки, ко­зырьки и др.

Наибольшее количество лесосечных отходов образуется при технологическом процессе лесозаготовок с обрезкой сучьев на лесосеке и при обработке пакета на верхнем складе. Технологический процесс, предусматрива­ющий вывозку деревьев на лесовозном транспорте без их обработки, является малоотходным.

При разработке древостоев машинным способом, особенно в многоярусных насаждениях, на лесосеке и лесопогрузочных пунктах образуются отходы в виде вершин, обломков стволов, тонкомерной древесины, сучьев и ветвей.

В процессе лесозаготовок неизбежны потери древесных отхо­дов и их расход на технологические нужды (укрепление трелевоч­ных волоков, лесовозных усов и др.). Реальные ресурсы отходов лесозаготовок, пригодных к использованию, составляют 3,1 % объема вывозки древесины.

Расчёт отходов производят по следующей формуле:

V_отх = Q _в N _отх / 100, м³,

где Q _в –объём вывозки древесины,

N _отх – нормативы образования отходов_.

N _отх по хвойному хозяйству: сучья = 6,8; ветви = 5,85; вершины = 0,85 % от общего объёма вывозки.

N _отх по лиственному хозяйству: сучья = 7,5; ветви = 7,7; вершины = 1,8 % от общего объёма вывозки.

Древесная зелень

Под древесной зеленью понимают по­беги с диаметром среза до 6 мм, покрытые хвоей и листьями. Количество древесной зелени зависит от породы древесины, диаметра и высоты деревьев.

Использование пней и корней, оставшихся на лесосеке, по­зволяет увеличить выход древесины с единицы лесной площади на 15-20%. Оценку таких ресурсов выполняют с учетом состава насаждений и распреде­ления средних диаметров деревьев.

Средние ресурсы пней составляют 2-3 % объема заготовлен­ной древесины и корней 11% объема, ствола дерева).

Отходы лесообрабатывающих производств

Оторцовки образуют­ся при первичной обработке круглых лесоматериалов на лесопро­мышленных складах лесозаготовительных предприятий и представ­ляют собой комлевую часть ствола с пороками формы и дефектами, возникающими при валке. Длина их не превышает 1 м.

При распиловке образуется от 45 до 63 % отходов, количество и качество которых зависят от сортности и породы распиливаемо­го сырья, дробности сортировки, вида получаемой продукции и т.д. Часть сырья безвозвратно теряется в результате распила и усушки.

Кусковые отходы деревообрабатывающих предприятий являются ценным сырьем для производства технологической щепы. Эти отходы получают из заболонной части бревен, содержащей минимальное число суч­ков и других пороков.

Короткие доски длиной 0,3-1,0 м не относятся к отходам ле­сопиления, но из-за трудностей сбыта они используются в качестве сырья для выработки щепы.

При поперечной и продольной распиловке круглых лесо- и пиломатериалов образуются опилки в объеме 9-16% от объема распиливаемого сырья.

Практическое значение имеют опилки длиной более 3 мм. Они используются в производстве цел-люлозы, бумаги, картона, при гидролизе.

Процесс обработки круглых лесоматериалов в большинстве случаев предусматривает предварительную окорку лесоматериалов.

По расчету содержания коры у хвойных пород принимают равным 10% объема древесины. Пригодность коры для различных видов промышленного использования зави­сит от химических и физико-механических свойств исходного сырья, способа окорки, применяемого оборудования.

Для оценки ре­сурсов древесных отходов используют три метода: нормативный, балансовый и нормативно-балансовый.

При нормативном методе оценки лесных древесных отходов, определяется как произведение объ­ема сырья на норматив, полученный экспериментальным путем:

V_отх = Q _в N _отх / 100, м³.

Балансовый метод основывается на определении разни­цы между объемами перерабатываемого сырья и выходом готовой продукции:

Q_о+р = V – V_пр,

где Q_о+р — объем отходов и потерь сырья, м³;

V— объем сырья, используемого в данном производстве, м³;

V_пр — объем продук­ции, вырабатываемой из данного объема сырья, м³;

Q_о+р = V(1 – 1/H) – V_пр (H - 1)_,

Н — удель­ный расход сырья на выработку 1 м³ продукции.

Нормативно-балансовый метод предусматривает оп­ределение суммарных объемов отходов балансовым методом с даль­нейшим разделением полученных результатов по отдельным ви­дам отходов с помощью имеющихся нормативов.

При известных нормативах образования отдельных видов отхо­дов и потерь из указанного объема сырья или отхода определяют по следующим формулам:

Q _общ = Q _k +Q _оп +Q _б.п,

где Q _общ — общий объем отходов, м³;

Q _k — объем кусковых отхо­дов, м³

Q _оп, Q _б.п — объемы соответственно опилок и безвозврат­ных потерь, м³;

Q _оп = V*Nоп/100

Q _б.п = V *N б.к./100

Q _{k = V} (1 – 1/H- N б.к./100 - Nоп/100).