Технология подсочки деревьев хвойных и лиственных пород, заготовки и переработки недревесной продукции леса

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова»

Кафедра лесных культур и ландшафтного строительства

Курсовая работа

По дисциплине: “Лесное хозяйство”

На тему:

“Технология подсочки деревьев хвойных и лиственных пород, заготовки и переработки недревесной продукции леса”

Вашута Владимир Владимирович

ЛХ отд ЛТИ курс V группа 3

Архангельск

2011

Содержание

• Введение
• 1. Технология долгосрочной подсочки сосны
• 2. Основные технологические и производственно-технические показатели подсочки сосны
• 2.1 Нагрузка деревьев карами
• 2.2 Количество обходов за сезон, размер зеркала карр и график использования стволов подсочкой
• 2.3 Смолопродуктивность древостоев, вовлекаемых в подсочку
• 2.4 Показатели работы вздымщиков
• 3. Материально-техническое обеспечение подсочных
• 3.1 Потребность в инструментах, оборудовании и приспособлениях
• 3.2 Потребность в стимуляторах образования и выделения живицы
• 4. Технология производства недревесной продукции леса
• 4.1 Технология получения дегтя
• 4.2 Технология заготовки и использования сухой древесной зелени
• 4.3 Расчет возможного объема заготовки дикорастущих ягод
• Заключение
• Список использованных источников

• Ведение
• Подсочка - это искусственное ранение растущих деревьев для получения выделяющихся продуктов их жизнедеятельности (живицы, латекса, сахаристых соков). Технологический процесс подсочки сосны заключается в том, что за 10 - 15 (реже 5) лет до рубки древостоя на подготовленных участках стволов (карах) регулярно, с интервалом (паузой вздымки) от 2 до 14 суток, в течение каждого вегетационного периода специальным инструментом (вздымочным хаком) делают надрезы (подновки). Процесс нанесения подновок называют вздымкой, а рабочего, выполняющего эту операцию - вздымщиком. Помимо подсочки в лесу существует огромное количество прочих видов побочного пользования, в том числе получение древесного угля из отходов лесозаготовительного и лесопильного производства. Не лесные земли Гослесфонда РФ можно и нужно использовать для организации на них сенокосов с целью получения сена - продукта питания рогатого скота. Существующие сенокосные угодья можно «окультуривать» путем введения более продуктивных травянистых растений, тем самым, получая более высокие урожаи при снижении себестоимости заготавливаемой единицы.
• Потенциал запаса и полезных свойств пищевых и лекарственных растений неизмеримо велик. Можно только предполагать насколько огромен круг производств, где используются данные продукты леса. Оценка продуктивности этих ресурсов очень важна.
• В итоге если произвести все экономические расчеты по побочному пользованию, то я с высокой степенью вероятности могу предположить, что оно в сравнении со среднегодовым экономическим итогом по главному пользованию таковому не уступает, а может даже и превосходит.

• 1. Технология долгосрочной подсочки сосны
• Типовые действующие схемы подсочки, установленные правилами подсочки, предусматривают рациональное сочетание восходящего и нисходящего способа подсочки.
• Долгосрочную 10-летнюю подсочку сосны предлагаю вести по применяемой во II поясе смолопродуктивности схеме №3 рисунок 1.
• Выбор схемы следует из наибольшего выход живицы с 1 га насаждений: по схеме № 3 выход живицы с1 га насаждений 104кг; по схеме № 4 - 91 кг; по схеме № 5 -92 кг; по схеме № 6 - 89 кг.
• Подновки по этой схеме начинают наносить с высоты 150 см и в течение семи лет подсочку ведут восходящим способом. И последние три года, начиная с высоты 135 см, переходят на нисходящий способ. Между границами карр 1-го и 8-го годов подсочки оставляют межкарровую перемычку высотой 15 см.
• Для данной схемы в первые семь лет будем применять раствор дрожжевого экстракта с содержанием вещества в рабочей жидкости 0,25%, а так же активизирующие добавки (поваренная соль) с омагничиванием. Раствор готовится путём разбавления в 10 л воды 40 г экстракта с содержанием сухих веществ 50%. Рабочий раствор приготавливают перед началом работы в расчёте на 1 день. При хранении более суток его качество ухудшается.[3] А в последние три года в прикомлевой части ствола - концентрированную серную кислоту в жидком виде.
• С первого по седьмой годы подсочку ведём по II категории нагрузки; с восьмого по десятый годы - по I категории нагрузки. В зависимости от категории и степени толщины на высоте 1,3 м определяем число карр и их ширину. При среднем диаметре 24 и 28 см определили, что по II категории нагрузки нужна 2 карры с шириной межкарровых ремней 30 см; по I категории - 2 карры с шириной межкарровых ремней 20 см.

• Рисунок 1 - Технологическая схема подсочки сосны.
• По первой категории пауза вздымки не менее 7 суток, шаг подновки не более 40 мм, глубина подновки не более 2 мм. По II категории пауза вздымки не менее 4 суток, шаг подновки не более 30 мм, глубина подновки не более 4 мм.
• Нанесение подновок планируем хаками 3ВМ и 1ТМ, для восходящей и нисходящей подсочки соответственно. Подача рабочей жидкости происходит одновременно с нанесением подновок.
• Организация работ по добыче живицы на мастерском участке состоит из подготовительных, производственных и заключительных работ.
• В подготовительные работы входят: подготовка рабочего места, разметка карр, подрумянивание, оконтуровка карр, проведение желобов, установка каррооборудования. При подготовке рабочего места на площадях, переданных в подсочку, убирают усыхающие, сухие и больные деревья. Сучья, мешающие заложению карр спиливают, убирают валёжник и кустарник.
• Для сокращения затрат времени на переходы внутри рабочих участков вздымщики должны ещё с осени установить для себя наиболее выгодные маршруты перехода с одной делянки на другую. На необходимые работы составляются расчёты потребности в рабочей силе и материалах, а также смета расходов.
• Разметку карр осуществляют в целях обозначения на стволе границ подрумянивания. При разметке определяют высоту заложения, ширину будущей карры, размер её в вертикальном положении. Для разметки карр принимаем разметчик 1РА. При подрумянивании снимают груботрещиноватую корку до сглаживания трещин с оставлением красновато-жёлтого пробкового слоя коры. Для этого применяют струг двуручный 2СН и струг одноручный 2СВ. Струг 2СН предназначен для подрумянивания карр в нижней части ствола дерева; 2СВ - в верхней части. Оконтуровку карр выполняют только тогда, когда подрумянивание выполнено шире установленного норматива. Оконтуровку проводят специальным инструментом - оконтуровщиком. Глубина желобка по древесине должна быть на 1-2 мм больше глубины систематических подновок, то есть 6 мм. Используем желобковый хак 1Р. При восходящем способе желобки не проводятся.
• Применяемые конические приёмники по 300 мл устанавливаем в щап. В нижней части ствола приёмники устанавливаются рукой, а в верхней части при помощи стамески СК-1.
• Большое значение при подсочке необходимо уделять качеству выполняемых работ. Ошибки, допущенные при выполнении подготовительных работ, зачастую исправить невозможно.
• В производственные работы входят операции по нанесению систематических подновок, сбору живицы, затариванию её в бочки, транспортировка, взвешивание и маркировка, отправка живицы на переработку.
• Согласно действующим правилам подсочки заключительные работы включают снятие с деревьев каррооборудования, его ремонт и складирование, а при окончании срока подсочки сбор и транспортировку каррооборудования к местам его хранения.
• недревесный лес подсочка деготь живица

• 2. Основные технологические и производственно-технические показатели подсочки сосны
• 2.1 Нагрузка деревьев каррами
• Нагрузка деревьев каррами - это отношение обшей ширины карр одного яруса к длине окружности ствола на высоте 1,3 м, выраженное в процентах. Выход живицы увеличивается прямопропорционально ширине карры, следовательно, чем шире карра, тем выше выход живицы, что в свою очередь может привести к отпаду дерева из-за чрезмерной нагрузки. Нагрузка деревьев карами для каждого насаждения и периода подсочки определяется в % по формуле 1:
• , (1)
• где А - суммарная ширина карр одного дерева, см;
• - постоянное число, 3,14;
• - средний диаметр древостоя, см.
• Суммарная ширина карр одного дерева расчитываеться по формуле 2:
• А = L - b, (2)
• где L - длина окружности ствола, см;
• b - общая ширина межкарровых ремней (определяется по таблице 1 1), см.
• Сосняк черничный:
• II категория А = 3,14 ·24 - 30 = 45,36 см; %
• I категория А = 3,14 ·24 - 20 = 55,36 см; %
• Сосняк брусничный:
• II категория А = 3,14 ·28 - 30 = 57,92см;
• I категория А = 3,14 · 28 - 20 = 67,92 см;
• 2.2 Количество обходов за сезон, размер зеркала карр и график использования стволовой подсочки
• Обход характеризуется объёмом работ, выполненных вздымщиком по нанесению одной карроподновки на всех карах рабочего участка.
• Количество обходов за сезон устанавливается в зависимости от паузы между нанесением подновок (паузы вздымки) и продолжительностью подсочного периода (сезона) рассчитываем по формуле 3:
• , (3)
• где Т - число рабочих дней в сезоне;
• П - пауза вздымки.(таблица2 [1])
• Пауза вздымки в течение первых 7 лет подсочки 5 дней, последние 3 года (8-10 года подсочки) пауза вздымки 7 дней. Шаг подновки при воссходящем способе первые семь лет - 15 мм и последние три года при нисходящем - 18 мм. Тогда количество обходов за сезон составит:
• О_1-7; О_8-10
• 
• Размер зеркала карры в вертикальном направлении в сантиметрах определяется по формуле 4:
• Р = О Ш_п, (4)
• где Ш_п - шаг подновки, см.(таблица 2 [1])
• Первые семь лет при восходящем способе:
• Р = 18 1,5 = 27 см
• Последующие три года при нисходящем способе, за три года до рубки:
• Р = 13 1,8 = 23,4 см
• 2.3 Смолопродуктивность древостоев, вовлекаемых в подсочку
• Сухановым В.И. разработана классификация сосновых древостоев по смолопродуктивности. По смолопродуктивности сосновые древостои подразделяются на три категории: низкая, средняя и высокая.
• Из таблицы 3[1] видно, что смолопродуктивность черничного сосняка отдаваемого в подсочку-низкая, а брусничного сосняка отдаваемого в подсочку - средняя.
• Выход живицы с карры Bк рассчитывают по формуле 5:
• (5)
• где b - выход живицы с карроподновки;
• О - количество обходов за сезон.
• Сосняк черничный Сосняк брусничный
• B_k1=18·17=306 г. B_k1=18·29,1=524 г.
• B_k2=18·20,7=269г. B_k2=13·33,5=436г.
• Выход живицы с 1 га в килограммах рассчитывают по формуле 6:

• В, (6)
• где b - выход живицы с карроподновки, г;
• k - количество карр на 1 га;
• о - количество обходов за сезон.
• Выход живицы с 1 га в сосняке черничном с учётом коэффициента стимулятора (1,5 в первом технологическом периоде и 3 во втором) получим:
• В_II(1-7)кг
• В_I(8-10)кг
• Выход живицы с 1 га в сосняке брусничном с учётом коэффициента стимулятора (1,5 в первом технологическом периоде и 3 во втором) получим:
• В_II(1-)кг
• В_I(8-10)кг
• 2.4 Показатели работы вздымщиков и сборщиков живицы
• Рабочий участок - участок леса, закреплённый за рабочими во время проведения работ, связанных с добычей живицы.
• Рабочие участки могут быть простыми и сложными. Простые - это лесосеки, на которых подсочка проводится одним способом, по одной технологии и с одинаковой паузой вздымки. Сложные - это участки, где подсочка проводится по разным технологиям и с разными паузами вздымки. При разбивке рабочих участков вздымщиков необходимо стремиться к тому, чтобы каждый рабочий участок был укомплектован делянками, на которых насаждения подсачиваются одними и теми же способами и при одной и той же высоте заложения карры.
• Площадь рабочего участка вздымщика зависит от количества деревьев и карр на одном гектаре. Размер простого участка по числу карр определяется с учётом дневной штучной нормы выработки умноженной на число рабочих дней между очередными обходами. Дневная норма выработки с неагрессивными стимуляторами составляет 1500 карр, с агрессивными - 1200. При паузе вздымки 5,0 дней размер рабочего участка вздымщика 7500 карр, а при паузе вздымки 7,0 дней размер рабочего участка вздымщика 8400 карр.
• Сезонный выход живицы с рабочего участка вздымщика Ву в килограммах рассчитывают для каждого типа леса и технологического периода по формуле 7:
• Ву , (7)
• где В_к - выход живицы с кары, г;
• У_В - количество карр на простом участке вздымщика.
• Сосняк черничный, II категория нагрузки, пауза вздымки 5 дней, первые 7 лет, при восходящем способе сезонный выход живицы составит:
• Ву(1-7) кг
• Сосняк черничный, I категория нагрузки, пауза вздымки 7 дней, 8-10 года подсочки, при нисходящем способе сезонный выход живицы составит:
• Ву(8-10)кг
• Сосняк брусничный, II категория нагрузки, пауза вздымки 5 дней, первые 7 лет, при восходящем способе сезонный выход живицы составит:
• Ву(1-7)кг
• Сосняк брусничный, I категория нагрузки, пауза вздымки 7 дней, 8-10 года подсочки, при нисходящем способе сезонный выход живицы составит:
• Ву(8-10)кг
• Размер рабочего участка сборщика живицы определяется умножением нормы сборщика (600 штук приёмников по 300 мл) на паузу вздымки (5 дней) и частоту сбора (через 4 обхода)
• 600 5,0 4 = 12000 карр
• При прочих равных условиях, при паузе вздымки 7,0 дней размер рабочего участка сборщика составит
• 600 7,0 4 = 16800 карр.
• Размер участка вздымосборщика определяют по формуле 8:
• , (8)
• где - число карр на полном участке вздымщика;
• - число карр на полном участке сборщика.
• При паузе вздымки 5,0 дней:
• карр
• При паузе вздымки 7,0 дней:
• карр
• Работа по сбору живицы должна быть организована так, чтобы не нарушался график обходов по добыче живицы.

• Таблица 1 - Основные технологические и производственно-технические показатели

Показатели	Период подсочки
	1-7 год	8-10 год
	С.чер	С.бр	С.чер	С.бр
Категория нагрузки	2	2	1	1
Способ подсочки	Восход.	Восход.	Нисход.	Нисход.
Нагрузка, %	60	66	74	77
Суммарная ширина карр, см	45,36	57,92	55,36	67,92
Общая ширина межкарровых ремней	30	30	20	20
Число рабочих дней в сезоне	89	89	89	89
Пауза вздымки	5	5	7	7
Шаг подновки	1,5	1,5	1,8	1,8
Количество обходов	18	18	13	13
Размер зеркала карры	27	27	23,4	23,4
Выход живицы с кары	306	524	269	436
Применяемые стимуляторы	Экстракт кормовых дрожжей (0,25%) активизирующие добавки и омагничивание	Серная кислота 96% жидкая
Количество карр на 1 га	140	110	140	110
Выход живицы кг с 1 га	64,3	86,5	113	144
Выход живицы со всей площади, кг	46939	12975	82490	21600

• По данным таблицы видно, что при применении одной и той же схемы подсочки выход живицы на 1 га больше у сосняка брусничного, чем у черничного. Это объясняется тем, что там условия произрастания наиболее благоприятнее, чем в черничном типе леса, наиболее выгодные почвенные условия для произрастания сосновых древостоев. А так же ширина карры в сосняке брусничном больше чем в сосняке черничном.

• 3. Материально-техническое обеспечение подсочных работ
• 3.1 Потребность в инструментах, оборудовании и приспособлениях
• Расчеты материально-технического обеспечения проводят исходя из норм расхода, установленных на единицу массы добываемой живицы (таблица 5 [1]). Некоторые инструменты, оборудование и приспособления необходимы при любой современной технологии подсочки. Другие применяются только в определенных случаях.
• Таблица 2 - Нормы расхода инструментов, оборудования и приспособлений на 1 т. добываемой живицы.

Наименование	Норма расхода, шт./т
Барраскиты	0,0353
Ключи гаечные	0,0745
Лопатки сборочные	0,0353
Приемники металлические для живицы	Кт1,03
Разметчики карр	0,0745
Резцы для проводки желобков	0,1862
Резцы вздымочные	0,3353
Стамески установочные	0,0652
Струги	0,0466
Съемники	0,0353
Хаки желобковые	0,0652
Хаки для подсочки с неагрессивными стмуляторами	0,1958

• На протяжении срока ведения подсочки в одном насаждении набор инструментов, оборудования и приспособлений меняется с изменением технологии.
• Массу ежегодно добываемой живицы Мг в тоннах на всей площади насаждений за каждый технологический период определяют по формуле 9:

• , (9)
• где В - выход живицы с 1 га насаждений;
• S - площадь насаждений.
• Сосняк черничный: Сосняк брусничный:
• т т
• т т
• Среднегодовую добычу живицы во всех насаждениях за каждый период применения одинаковой технологии Мср в тоннах подсчитывают по формуле 10:
• (10)
• где масса ежегодно добываемой живицы на всей площади насаждения за определенный технологический период, т.
• Среднегодовая добыча живицы во всех насаждениях за первые 7 лет подсочки составляет:
• Среднегодовая добыча живицы во всех насаждениях за 8-10 года подсочки составляет:
• Количество карр, необходимое для добычи 1 т. живицы в каждом технологическом периоде определяется по формуле 11:
• (11)
• где К1,К2 - количество карр на 1 га насаждений;
• S1,S2 - площадь насаждения, га.
• карр
• карр
• Потребность в каждом виде инструментов, оборудования и приспособлений определяют по формуле 12:
• (12)
• где Нр - норма расхода необходимого инструмента (оборудования, приспособления) на 1 т. добываемой живицы, шт/т;
• Мср - среднегодовая добыча живицы на период применения одинаковой технологии во всех насаждениях, т;
• Кс - коэффициент сезонной выработки для условий северной подзоны тайги-2,28.
• При определении потребности инструментов учитываются сроки эксплуатации инструментов, оборудования и приспособлений.
• Потребность в инструментах оборудовании и приспособлениях для ведения подсочки показываем в таблице 3.
• Таблица 3 - Потребность в инструментах, оборудовании, приспособлениях для ведения подсочки

Наименование	Норма расхода шт/т	Среднегодовая добыча живицы, т	Потребность, шт., по технологическим периодам
		1-7 года	8-10 года	1-7 года	8-10 года
1. Ключи гаечные	0,0745	30	52	10	9
2. Лопатки сборочные всех типов	0,0353			6	4
3. Приемники металлические для живицы	Кт1,03			278778	278793
4. Разметчики карр	0,0745			5	9
5. Резцы для проводки желобков	0,1862			-	44
6. Резцы вздымочные всех типов	0,3353			161	117
7. Стамески установочные всех типов	0,0652			8	8
8.Барраскиты	0,0353			6	4
9. Струги всех типов	0,0466			9	6
10. Съемники всех типов	0,0353			9	-
11. Хаки для подсочки с агрессивными стимуляторами	0,1963			-	69
12. Хаки для подсочки с неагрессивными стимуляторами	0,1958			52	-
13. Хак желобковый	0,0652			-	8

3.2 Потребность в стимуляторах образования и выделения живицы

Применение на подсочке стимуляторов смолообразования и смоловыделения является эффективным путём увеличения выхода живицы с дерева и гектара леса и приводит к улучшению технико-экономических показателей подсочного производства.

Широкое применение в подсочном производстве получили стимуляторы выхода живицы в виде водного раствора экстракта и водного настоя сухих кормовых дрожжей как в чистом виде, так и с активизирующими добавками. Дрожжевые стимуляторы повышают выход живицы в среднем на 45%, по сравнению с её выходом при обычной подсочке, а применение активизирующих добавок позволяет дополнительно повысить выход живицы на 10-20%. Стимулятор, называемый дрожжевым экстрактом, концентрацией 0,25%, приготовляют путём разбавления в 10 мл воды 40 г концентрированного экстракта с содержанием сухих веществ 50%[3]

Потребность в дрожжевом концентрате и серной кислоте на сезон для сосняка черничного и брусничного приведена в таблице 4.



Таблица 4 - Потребность в дрожжевом концентрате

Тип леса	Техно-логи-ческий период	Количество обходов за сезон	Суммарная ширина карр одного дерева, см	Расход дрожжевого концентрата и серной кислоты на 1000 карр, кг	Расход дрожжевого концентрата и серной кислоты на сезон, кг
Сосняк черничный	1-7 8-10	18 13	45,36 55,36	169 40	17272 4088
Сосняк брусничный	1-7 8-10	18 13	57,92 67,92	220 48	3630 792
Итого	1-7 8-10	-	-	-	20902 4880

Количество ежегодно эксплуатируемых карр определяют по формуле:

где K₁ - количество карр на 1 га этого насаждения;

S₁ - площадь насаждения, га.

В сосняке черничном количество ежегодно эксплуатируемых карр составляет: = 140•730 = 102200 карр

В сосняке брусничном количество ежегодно эксплуатируемых карр составляет:

= 110•150 = 16500 карр

(12)

где Расх_сез- Расход концентрата на сезон, кг;

К-среднее число карр,шт;

S-средняя площадь,га;

Расх_{на 1000 карр}- Расход концентрата на 1000 карр, кг.

Расход дрожжевого концентрата для сосняка черничного составит:

Расход дрожжевого концентрата для сосняка брусничного составит:

Расход серной кислоты для сосняка черничного составит:

Расход серной кислоты для сосняка брусничного составит:

Необходимое количество активизирующей добавки (в нашем случае это поваренная соль), рассчитывается исходя из ее концентрации в рабочей жидкости, которая равна 1,5%. Объем рабочей жидкости составит 4318000 л (на один килограмм дрожжевого экстракта требуется 250 л воды). Количество поваренной соли составит 64770 кг.



4. Технология производства недревесной продукции леса

4.1 Технология получения дегтя

Получение дегтя основано на термическом разложении коры лиственных пород. Основным сырьем дегтекуренного производства служит береста - опробковевший наружный слой коры березы. Бересту снимают с растущих и поваленных деревьев, валежника и дров. На фанерных заводах бересту легко отделить с небольшой примесью луба после пропарки фанерных кряжей.

Заготовка бересты с растущих деревьев разрешается только в насаждениях, предназначенных в рубку в ближайшие 2 года. Запрещается снимать бересту с деревьев, отобранных для спецсортиментов (фанерный кряж, ружейная болванка и др.).

Для заготовки пригодны деревья с диаметром на высоте 1,3 м не менее 10... 12 см. Лучшей считается береста в средней части ствола, вместе с тем снимать ее с растущего дерева разрешается только до половины его высоты.

С растущих деревьев бересту снимают в период, когда она свободно отстает от луба (вторая половина мая - первая половина июля). Если идет заготовка древесины в березовых насаждениях, бересту снимают с поваленных деревьев.

На растущих деревьях остро отточенным инструментом осторожно надрезают верхний белый слой коры. Ранения луба и камбия при этом не допускаются. После надреза береста легко отделяется пластинами.

С лежалой древесины бересту снимают скобелем, с валежника и бурелома--топором.

С 1 га растущих деревьев можно заготовить от 0;9 до 2,0 т бересты, при сплошном снятии со срубленных деревьев -- от 2,0 до 8,0 т. С 1 м³ дров или кряжей получают 10... 12 кг чистой (без луба) бересты, с лубом--до 20 кг.

Заготовленное сырье сушат в кучах на подкладках. Кучи размещают на сухих проветриваемых местах. Сверху кучи прикрывают от дождя большими пластинами бересты или еловыми ветками и прижимают каким-либо грузом («гнетом»).

Для дегтекурения используют металлические камеры разложения (казаны) с кирпичной обмуровкой. Вместимость казанов от 0,7 до 1,4 м⁵ сырья. Кроме камеры разложения, аппарат снабжен топкой, холодильником и приемником дистиллята. В зависимости от наличия сырья дегтеку-ренная установка состоит из двух, четырех или шести казанов.

Бересту в казаны загружают спрессованную в тюки, что увеличивает массу 1 скл. м³. Тюки устанавливают так, чтобы пластины бересты располагались вертикально.

Пиролиз бересты ведут сначала при усиленной шуровке топки, а как только появятся первые капли дистиллята из холодильника, шуровку снижают, чтобы деготь не подгорел. В конце процесса шуровку вновь усиливают для отгонки остатков дегтя. Длительность оборота казанов зависит от их емкости, влажности сырья и составляет от 12 до 36 ч.

Дистиллят отстаивают в отстойниках от кислой поддегтярной воды в течение 2-3 суток. Если в сырье была значительная примесь луба, отстаивание удлиняют до 10-12 суток, чтобы отделить от дегтя не только воду, но и смолу.

Иногда для дегтекурения используют аппаратуру смоло-скипидарного производства; лучшие результаты при этом получены в ретортах с принудительной циркуляцией парогазовой смеси. В частности, выход дегтя повышается до 40 % от воздушно-сухой массы чистой (без примеси луба) бересты против 30 % при пиролизе в казанах.

Деготь представляет собой густую маслянистую неклейкую жидкость черного цвета с голубовато-зеленым отливом в отраженном свете. Основные компоненты берестового дегтя (фенолы, органические кислоты, углеводороды) определяют область его применения. Издавна деготь используют в кожевенной промышленности для жировки кож. Деготь придает коже мягкость, прочность, водоотталкивающие свойства, дезинфицирует ее. Деготь необходим в ветеринарии, фармакологии, медицине, где он входит в состав препаратов для лечения кожных заболеваний.

Кислая поддегтярная вода содержит до 3 % уксусной кислоты и 0,5...1,0 % метилового спирта. На стационарных установках ее нейтрализуют гашеной известью для производства технической уксуснокальциевой соли. Воздействуя на соль серной кислотой, получают уксусную кислоту.

Оставшийся после пиролиза бересты уголь («отгар») представляет собой хрупкую пористую массу. Его используют в качестве топлива в последующем цикле работы дегтекуренного аппарата.

4.2 Технология заготовки и использования сухой древесной зелени

При организации заготовки древесной зелени необходимо иметь в виду, что она теряет многие ценные свойства при хранении, особенно в теплое время года. Поэтому сроки хранения сырья должны быть минимальны, а сырье в виде веток уложено в кучи.

Заготовка сырья может быть организована в процессе ведения промышленных рубок, рубок ухода за лесом, расчисток сельскохозяйственных угодий, дорожных трасс, линий электропередач и связи, мелиоративных систем и др. Иногда практикуется заготовка сырья с растущих деревьев (в частности, пихтовой лапки). Однако последний способ малопроизводителен.

Обрубку ветвей и вершин для получения древесной зелени необходимо вести на лесосеке до трелевки деревьев, так как в процессе трелевки теряется от 4 до 2,3 % кроны, а оставшаяся часть ветвей нередко сильно загрязняется. Сырье укладывают в кучи на обочине трелевочного волока. Сбор сырья ведут после трелевки хлыстов. Для его погрузки и транспортировки используют подборщик лесосечных отходов ПЛО-1А на базе трактора ТДТ-55А. Подборщик представляет собой агрегат, состоящий из опрокидывающегося кузова вместимостью 10 м и гидроманипулятора со сменными рабочими органами, с вылетом стрелы до 4,7 м.

Сбор, подвозка и погрузка ветвей и вершин на транспортные средства может производиться также с помощью навесного оборудования ЛП-23 к трактору ТБ-1. Применяют для трелевки ветвей и трелевочное приспособление ТПР-1 с трактором Т-25, а там, где возможен проход автомашин, сырье грузят в кузов при помощи стрелового гидроманипулятора, которым оснащена машина ПРА-42М на базе ЗИЛ-164.

Современные технологии заготовки древесины на базе применения валочно-пакетирующих машин и механизированной обрезки сучьев на верхних складах уменьшают потери и загрязнение кроны при валке и трелевке. Особенно перспективен, с точки зрения сохранения фитомассы, метод заготовки, при котором во время валки деревья не касаются почвы и транспортируются на промежуточный склад в приподнятом над грунтом состоянии. При такой технологии создается возможность перенесения работ по заготовке сырья на верхние склады, что позволит существенно снизить трудовые и материальные затраты.

Отделение древесной зелени от веток можно производить непосредственно на лесосеке (верхнем складе), где используют передвижные отделители. Широкое применение нашел отделитель ОЗП-1,0 с приводом от трактора Т-80, МТЗ-52.

Стационарные отделители устанавливают непосредственно на площадке цеха по переработке древесной зелени. В настоящее время созданы различные конструкции стационарных отделителей. К ним относятся: серийно выпускаемый измельчитель-пневмосортировщик древесной зелени ИПС-1,0, сортировщик зеленой щепы СЗЩ-2.

Принцип работы ИПС-1,ОА заключается в сортировке измельченной массы веток и тонкомера в вертикально направленном воздушном потоке. Древесная зелень, как более легкая фракция, уносится потоком и тем самым отделяется от древесных частиц.

ИПС-1,ОА состоит из дискового измельчителя и пневмосортировщика. Вначале сырье измельчается на куски, которые по пневмотранспортеру подаются в загрузочный циклон, а из него поступают в вертикальную колонну. Измельченная масса в сортирующей колонне разделяется на кондиционную древесную зелень и древесную щепу. Зелень, воздушным пото-ком, подается в загрузочный циклон, откуда направляется на переработку. Древесная щепа выпадает из сортирующей колонны на выносной транспортер и используется в качестве топлива и при производстве древесностружечных плит.

СЗЩ-2 обеспечивает пневмомеханическую сортировку зеленой щепы хвойных и лиственных пород, заготавливаемой на серийно выпускаемых передвижных и стационарных рубильных машинах. Выход продукции составляет; 45% древесной зелени, 40 % технологической щепы и 15 % топливной щепы.

Свежую зеленую фитомассу нельзя заготовить впрок, поэтому крестьяне для кормления скота издавна консервировали ее с помощью естественной сушки, собирая на зиму листья и связывая в пучки мелкие, хорошо облиственные ветви. Сухие листья и сухая древесная зелень содержат значительное количество питательных веществ. Перевариваемость сухих листьев - 41,6... 48,5 % (на уровне соломы), а кормовых веников - 32,3-36,1 %. Существенных различий в кормовой ценности сухой зеленой фитомассы березы, осины, тополя, ольхи, липы не наблюдается.

Консервировать естественной сушкой можно только неизмельченные листья и ветви. Измельченная древесная зелень имеет меньшую пористость и плохо просыхает при естественном вентилировании.

Заготовка кормовых веников и сухих листьев в настоящее время не имеет широкого распространения в животноводстве из-за малой производительности. Она заменена другим, более интенсивным процессом кормоприготовления, в частности производством витаминной муки с применением методов искусственной сушки древесной зелени. Заготовка веников сохранила свое значение в основном для подкормки диких животных в зимний период, как биотехническое мероприятие в охотничьих хозяйствах. Ее целесообразно проводить в период окончания развития листьев, но не слишком поздно, так как загрубевшие листья животные поедают неохотно. В целях улучшения поедания веники смачивают 5...6 %-ным раствором поваренной соли.

Витаминную муку из древесной зелени используют в качестве добавки при производстве комбинированных кормов, а также непосредственно вводят в рацион сельскохозяйственных животных и птиц. Ее производство постоянно увеличивается и достигло 175... 180 тыс. т в год. В зависимости от исходного сырья мука бывает хвойно-витаминная, изготовленная из древесной зелени ели, сосны, кедра, пихты сибирской, и лиственно-витаминная, изготовленная из древесной зелени березы, осины серой, ольхи, ивы.

Мука из лесной зеленой фитомассы (особенно лиственных пород) по содержанию многих питательных веществ не уступает муке из люцерны. Она содержит больше каротина, в ней присутствуют витамины РР, рибофлавин, В₁ В₂, Е, минеральные вещества (кальций, фосфор, калий, магний, цинк, марганец, кобальт, медь, молибден, железо, никель и др.), разнообразен аминокислотный состав. В связи с этим мука из древесной зелени ценится не только как витаминная, но и как минеральная подкормка. Отмечаются также антимикробные свойства хвойно-витаминной муки.

Современные интенсивные технологии производства витаминной муки состоят в быстром (за несколько минут) высушивании зеленой фитомассы в потоке горячего теплоносителя и последующем измельчении ее частиц до размеров 1,5...2 мм. Питательные вещества и витамины лучше сохраняются при интенсивной искусственной сушке, чем при естественном вентилировании. Однако нарушение технологии скоростной сушки приводит к ухудшению состава питательных компонентов древесной зелени и снижает их усвояемость. Необходимо точное регулирование температуры теплоносителя и скорости прохождения сырья в зависимости от влажности зеленой фитомассы, температуры окружающего воздуха и других параметров.

Сушку древесной зелени ведут на стационарных агрегатах АВМ-0,4; -0,4А; -0,65; -1,5 А, а также на передвижных барабанных сушилках СХБП-1,0; -2,0 и некоторых других. В агрегатах АВМ измельченная древесная зелень, получаемая от измельчителя-пневмосортировщика ИПС-1,0 или других установок, сушится топочными газами при температуре 400...500 °С. В процессе сушки масса зелени перемещается по барабану потоком горячего воздуха, который подается из топки. Высушенная зелень направляется в циклон, где отделяется от теплоносителя, а затем на молотковую мельницу и просеивается через сито. Производительность АВМ-0,4 - 310...700 кг/ч при влажности сырья 8... 10 %. Другие марки АВМ более производительны. Все агрегаты АВМ работают на дизельном топливе.

Производительность сушилки СХБП-1,0 в летний период не менее 100, в зимний - не менее 80 кг/ч. Топливом служат сучья, дрова, торф, уголь. Измельченная древесная зелень с помощью пневмотранспортера и горизонтального шнека подается в сушильный барабан, в котором лопатки вращающейся крестовины поднимают ее и бросают вниз, а воздушный поток, создаваемый вентилятором, перемещает вдоль барабана в среде теплоносителя. Температура сушки 200...250 °С. Высушенная зелень измельчается в дробилке и просеивается через сито с диаметром отверстий 1,5 мм.

Цех по производству витаминной муки состоит из следующих узлов и агрегатов: автомобильных весов для взвешивания поступающего сырья (АЦ-10); измельчителя древесной зелени (ИПС-1,0, «Волгарь-5» и др.); устройства для разгрузки древесной зелени; стационарной сушилки (АВМ); мешкозашивочной машины; весов для взвешивания готовой продукции; ленточного транспортера для подачи бумажных мешков с мукой на склад.

При изготовлении витаминной муки из хвойной зелени целесообразно уменьшить содержание в ней смолистых, дубильных веществ, горечей, снижающих эффективность применения в кормопроизводстве. К сожалению, стандарт на витаминную муку не предъявляет четких требований в этой части. Тем не менее, в настоящее время осваиваются технологии получения витаминной муки из хвойной древесной зелени после экстракции последней растворителями. Из отходов химической переработки древесной зелени получают кормовую муку, в которой существенно уменьшено содержание смол и таннидов.

В целях стабилизации качественных показателей витаминной муки в процессе хранения и улучшения ее кормовых характеристик применяют гранулирование. Гранулированный корм менее гигроскопичен, более транспортабелен, лучше сохраняется. Существенных изменений химического состава по сравнению с исходным сырьем при гранулировании не происходит.

Для производства кормовых гранул из витаминной муки используется серийное оборудование -- грануляторы ОГМ-0,8А и ОГМ-1,5, работающие в комплексе с АВМ. Технологический процесс гранулирования заключается в увлажнении, перемешивании муки, подаче в пресс-гранулятор, где она прессуется и под давлением продавливается через калиброванные отверстия матриц. Сменные матрицы позволяют получать гранулы диаметром 6, 10, 12 и 16 мм.

В процессе гранулирования дубильные вещества хвои могут вступать в соединение с белком и образовывать трудно перевариваемые комплексы сложных веществ. Поэтому перед гранулированием фитомассы желательно удалять танниды путем обработки древесной зелени горячей водой. При гранулировании иногда добавляют связующие вещества, например кормовой гидролизный сахар, свекольную мелассу, углеводно-минеральную добавку, зерноотходы, размолотую льняную костру и др., которые также повышают питательность конечного продукта.

Брикетированием древесной зелени можно повысить сохранность и улучшить питательность корма. В состав сырья перед его измельчением и сушкой на АВМ включают древесную зелень (50...70 %) и солому (50...30 %). После просушивания дополнительно вводят с помощью дозаторов (из расчета на 1 т) размолотое зерно -- 50 кг, поваренную соль - 25 кг, преципитат или кальций-фосфат. Смесь подается в пресс-брикетировщик ПСБ-1,6, где еще раз перемешивается и формируется в брикеты. Благодаря воздействию температуры и повышенному давлению в камере пресс-брикетировщика клетчатка и сырой жир соломы становятся более доступными для переваривания животными.

Гранулированный и брикетированный корм должен составлять не более 30 % сухого вещества кормов рациона сельскохозяйственных животных. При этом доля компонентов древесной зелени в рационе не должна превышать 15%.

4.3 Расчет объемов заготовки дикорастущих ягод

Возможные объемы заготовки ягод и листьев брусники определяют с учетом средней многолетней урожайности, участия в общей площади угодий плодоносящих участков, доступности угодий для сборщиков.

Размер продуцирующей площади S:

S клюква болотная = 860 * 12 / 100 = 103га

Полный запас:

Z клюква болотная = 103 * 180 = 18540 кг

Величина доступная к сбору урожая:

Z доступная ягод брусники = 18540 * 0,25 = 4635 кг

Возможный объем заготовки дикорастущих ягод клюквы болотной - 4635 кг.

Заготовку ягод проводим в течении 21 дня, следовательно за один день необходимо собирать:

4635/21=221кг

Норма заготовки клюквы на одного сборщика за день 20кг,следовательно потребуется сборщиков:

221/20=11 сборщиков

Таким образом в заболоченном сосняке можно собрать 4635кг клюквы болотной за 21день 11 сборщиками.



Заключение

В процессе написания курсовой работы по технологии производства недревесной продукции леса я научился выбирать необходимую схему для подсочки леса, рассчитывать количество обходов, выхода живицы с 1 га, нагрузку деревьев карами, определять размер зеркала карр и валовой выход живицы. Так же освоил технологию получения дегтя, заготовки и использования сухой древесной зелени, а так же с расчетом возможного объема заготовки дикорастущих ягод.



Список используемой литературы

1. Тутыгин Г.С. Петрик В.В., Недревесная продукция леса: методические указания к курсовому проектированию. - Архангельск: РИО АГТУ, 2003. - 24с.

2. Тутыгин Г.С. Подсочка леса и побочное пользование: учебное пособие. - Архангельск: РИО АГТУ, 1992. - 80с.

3. Тутыгин Г.С., Гаевский Н.П., Петрик В.В. Недревесная продукция леса - Архангельск: АГТУ, 2005. - 250с.

Размещено на Allbest.ru