Кусковые древесные отходы
^ начительная часть биомассы отведенного в рубку лесосечного фонда остается на разработанных лесосеках в виде кусковых лесосечных отходов. Это сучья, вершины, пни и корни, валежник и cyxocroi', обломки стволов, оставленные на корню деревья <нсдорубы) сваленные, но не стрелеванныс деревья и хлысты.
Количественные и размерно-качественные характеристики этих отходов зависят от многих факторов как природно-климатических (географическое положение, породный состав, бонитет, время года и пр.), так и тсхнолошческих (системы машин, технологии лесозаготовок и пр.).
Ниже приведены сведения, позволяющие оценить эти ресурсы
В табл. 1.1 представлены данные, хграктеризуюшие количество сучьев в процентах от обьема ствола в коре 11 ].
Таблица 1.1
|
Следует отметить, что у сосны, ели, березы и осины количество сучьев увеличивается с увеличением разряда высот, а у пихты и лиственницы разряды высот на количество сучьев не влияют.
В процессе валки, формировании пачки и трелевки значительное количество сучьев остается на лесосеке. Потери элементов кроны зависят от древесной породы, сезона заготовки, способа валки и трелевки древесины.
Средние показатели потерь кроны на валке-трелевке приведены в табл.1.2.
Количество сучьев при разрядах высот I-IV в процентах от объема стьода в коре |
Таблица 1.2
Потери элементов кроны в процессе валки-трелевки в процентах от массы кроны
1 Древесная порода |
Трелевка комлем вперед |
Трелевка вершиной вперед |
||
Летом |
„ Зимои |
Летом |
Зимой |
|
Ель |
Г" 9,1 |
28,6 |
21,1 |
38,9 |
Береза |
10.4 |
24J |
45,3 |
63,0 |
Пихта |
21,5 |
45,9 |
— |
— |
Сосна |
20,2 |
79j0 |
55,7 |
8573 |
Осипа |
— |
74,8 |
79,4 |
92,8 |
Из табл. 1.2 видно, что при вывозке древесины деревьями на нижние склады поступает незначительная часть кроны.
В табл. 1.3 приведены данные по распределению количества сучьев на стволах, поступающих на нижние склады при вывозке леса деревьями с кроной, в зависимости от диаметра сучьев у их основания. Следует заметить, что содержание коры с увеличением диаметра сучьев снижается.
Таблица 1.3
Распределение количества сучьев при диаметрах у основания
Древесная порода |
Средний п |
Роцент сучьев при диаметрах у основания, см |
|||
3 см и менее |
4-10 |
11-20 |
21 И более |
Итого более 3 |
|
Сосна |
38 |
60 |
2 |
— |
62 |
Ель, пихта |
70 |
30 |
— |
— |
30 |
Береза |
45 |
50 |
5 |
— |
55 |
Осина |
25 |
60 |
12 |
3 |
75 |
Содержание коры в общем объеме сучьев приведено в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Содержание коры в сучьях
Диаметр сучьев |
Содержание коры в % от общего объема сучьев |
|||
У основания, мм |
Ель |
Сосна |
Береза |
Осина |
17-30 |
29-26 |
22-18 |
24 |
28 |
31-50 |
23-22 |
15-13 |
23-22 |
28-26 |
51-70 |
21 |
9 |
21-19 |
24-23 |
71-90 |
— |
— |
18 |
23-22 |
91 и более |
— |
— |
20 |
Химический состав древесины сучьев отличается от древесины ствола (табл. 1.5).
В составе лесосечных отходов значительный объем древесного сырья приходится на вершины и обломки стволов. Исследования показали, что длина вершин в среднем составляет 3-4 метра при диаметре в месте отреза 7-8 см.
Диаметры отдельных вершин достигают 17 см. Объем древесины в вершинах превышает 5% от объема стволовой части дерева.
Количество древесины в виде обломков ствола или оставленных на лесосеке хлыстов (иногда и деревьев) зависит от состава насаждения, сезона года, применяемой системы машин и технологии лесозаготовок. Так, поданным исследований кафедры ЛИД КГТУ, эти отходы на разработанных лесосеках лесозаготовительных предприятий Костромской области составляли от 3.6 до 14,7% от объема вывезенной древесины. В среднем этот показатель по предприятиям области составил 9,7%.
Таблица 1.5
Химический состав древесины ствола и сучьев в %
Компоненты |
Ель |
Сен |
:на |
Осина |
||
СТВОЛ' |
Сучья |
СТВОЛ |
Сучья |
Ствол |
Сучья |
|
Целлюлоза |
58,80 |
44,80 |
56,50 |
48,20~1 |
52,20 |
43,90 |
Лигнин |
28,01 |
VJ ЧГ V]' ГО |
27,05 |
25,42 |
21,11 |
25,90 |
I [ентозаны |
10.51 |
12 86 |
10,48 |
13,15 |
22,71 |
35,90 |
Эфирная вытяжка |
1,03 |
1,31 |
4,91 |
3,32 |
1,54 |
2,48 |
Зола |
0,21 |
0,36 |
0,19 |
0,27 |
0J7 |
0,33 J |
В табл. 1.6 приведены размеры обломков хлыстов, оставленных на лесосеках.
Таблица 1.6
Количество и размеры ликвидной чревесины, оставленной на лесосеках
Порода |
Диаметр в нижнем отиезе, см |
Длина, м |
'3 Объем отходов, м 1 |
|||
От |
До |
От |
До |
На 1 га Лесосеки |
На 1000 м3 вывезенной древесины |
|
Ель |
6 |
44 |
1 |
16 |
10,6 |
28,8 |
Береза |
6 |
28 |
1,2 |
22,5 |
10,6 |
28,8 |
Осина |
6 |
44 |
1 |
1 24^3_ |
14,1 |
39,8 |
Итого |
— |
— |
— |
— |
35,8 |
97,4 |
Размерно-качественная характеристика древесных отходов в виде обломков ствола свидетельствует о том, что из этих отходов можно вырабатывать практически все видь сортиментов.
Обломки стволов неизбежны. Их количество возрастает с внедрением машинной заготовки леса. Исследованиями МЛТ У установлено, что на лесозаготовительных предприятиях бывшего Комилеспрома" на I га лесосеки остается от i0 до 15 % ликвидного за паса в виде хлыстов или их обломков и 2,5-3% в виде деревьев (недорубов). При машинизации производства объем обломков хлыстов увеличивается в среднем в 2-2,5 раза.
Недорубы чаще всего представляют собой тонкомерные деревья с диаметром на высоте груди 16 см и менее. Ресурсы тонкомерной древесины зависят от вида насаждений, бонитета и достигают 5, а порой (в ельниках) 10 процентов ликвидного запаса.
Источником древесного сырья является валежник и сухостои, объем древесины в которых в среднем составляет соответственно 11 и 2% ликвидного запаса.
При заготовке леса на лесосеках остаются пни и корни. В среднем объем пня составляет 3% от объема ствола. Объем корней зависит от породы дерева и составляет от ствола для ели — 21,5%, для сосны — 15% > для осины — 16,5%.
В табл. 1.7 приведены данные, характеризующие объем и сухую массу неокоренной пнево-корневой древесины, включая корни диаметром более 5 см.
Таблица 1.7
Объем и масса неокоренной пнево-корневой древесины
Диаметры, см |
Сосна |
Ель |
|||
Пня |
Ствола на высоте груди |
Кг |
М3 |
Кг |
М^ |
16 |
12 |
8 |
0,017 |
6,1 |
0,014 |
20 |
15 |
13,6 |
0,029 |
13,4 |
0,031 |
24 |
18 |
20,5 |
0,043 |
22,4 |
0,052 |
28 |
21 |
28,6 |
0,060 |
33,0 |
0,077 |
32 |
24 |
37,9 |
0,080 |
45,2 |
0,105 |
36 |
27 |
48,5 |
0,102 |
59,1 |
0,137 |
40 |
30 |
60,4 |
0,127 |
74,6 |
0,173 |
44 |
33 |
73,5 |
0,155 |
91,7 |
0,213 |
Древесина пней содержит смолистые вещества, особенно у сосны (в среднем 7,5% от абсолютно сухой древесины).
К кусковым лесосечным отходам относятся козырьки, откомлев - ки и оторцовки при раскряжевке хлыстов. Их объем колеблется от 1,5 до 3% от объема полученной при раскряжевке древесины. Длина кусковых отходов при раскряжевке не превышает 1,0 м.
В цехах по производству рудстойки и балансов при разделке долго - тья на коротье образуются кусковые отходы (оторцовки). Их объем составляет 3-7 % от объема разделки. Размеры этих оторцовок подлине, как правило, не превышают 0,3-0,4 м при диаметре 7 и более см. Значительный объем кусковых отходов при лесопилении. Причем в кусковые отходы здесь идет здоровая заболонная часть кряжей. До 40% всех производимых в стране пиломатериалов (в 1Q80 году было произведено около 120 млн. м пиломатериалов, распилено более 190 тыс. м пиловочного сырья) производится на нижних складах лесозаготовительных предприятии.
В табл. 1.8 приведены характеристики готовой продукции и кусковых отходов, получающихся при лесопилении.
Таблица 1.8
Кусковые отходы и готоьая продукция из хвойкых бревен длиной 6 м и диаметром 20 — 22 см
Наименование Готовой Продукции и отходов |
Выход в % от объема бревна без коры |
|||
Способ распиловки |
||||
В раз |
Вал |
С брусовкой |
||
Необрезные |
Обрезные |
50% |
100% |
|
Доски длипои более 1 м |
74.0 |
56,0 |
57,5 |
59,0 |
Горбыли |
6,0 |
6,0 |
8,5 |
10,0 |
Рейки |
— |
14,0 |
10,0 |
7,0 |
Короткие доски 0,3-1,0 м |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3.0 |
Оторцовки |
— |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
Элщипа горбылей при нормальной сбежистости сырья колеблется от 70 до 50 мм при ширине от 80 до 130 мм и длине от 3,0 до 6,5 м. Рейки имеют толщину 25-100 мм, ш ирину 35-100 мм и длину от 2,0 до 6,5 IE.
Объем кусковых отходов при лесопилении зависит от породы древесины, размеров бревен, способа оаспиловки и в среднем составляет для Европейской части России:
Для хвои н ых пород — 19,8 %, для листсеппых пород — 20,1%.
При производстве мелкопиленой продукции (клепки, тарной дощечки и пр.) из круглых лесоматериалов объем кусковых отходов составляет 36-40% от объема сырья. Для производства тарной дощечки на нижних складах в основном используется технологическое сырье, поэтому кусковые отходы от таропиления содержат значительное количество гн или. Это снижает их ценность как технологического сырья.
При шпалопилении объем кусковых отходов (горбылей и оторцо - вок) составляет около 12-13%, из них в среднем 10,8% приходится на горбыли. Следует отметить, что древесина этих горбылей содержит в 2-2,5 раза меньше смол по сравнению с древесиной балансов и на 1,5-2% больше содержит целлюлозы. Длина горбылей ча1 це зсего 2,75 м, толщина до 130мм, ширина до 800 мм.