Enerģētiskās koksnes sagatavošanas tehnoloģijas kopšanas cirtēs, galvenās izmantošanas cirtēs un meža infrastruktūras objektos, 2012.09.31

Enerģētiskās koksnes sagatavošanas tehnoloģijas kopšanas cirtēs, galvenās izmantošanas cirtēs un meža infrastruktūras objektos, 2012.09.31
Pētījuma uzdevums ir, izmantojot literatūras datus, salīdzināt biokurināmā sagatavošanas tehnoloģijas kopšanas cirtēs, galvenās izmantošanas cirtēs un meža infrastruktūras objektos, kā arī noteikt Latvijas apstākļiem optimālāko, t.i., ekonomiski pamatotāko un vidi saudzējošāko sagatavošanas tehnoloģiju un piegādes modeli katram cirtes veidam. Sagaidāmais pētījuma nodevums ir pilns ražošanas procesa raksturojums dažādām biokurināmā sagatavošanas tehnoloģijām un to kombinācijām sadalījumā pa resursu avotiem (galvenā cirte, meža infrastruktūras objektu apaugums, kopšanas cirtes) un veidiem (mežizstrādes atliekas, celmi, sīkkoki), balstoties uz literatūras datiem; tehnoloģiju saraksts prioritārā secībā atbilstoši ekonomiskajiem, mežsaimnieciskajiem, ekoloģiskajiem, ietekmes uz vidi un tehniskajiem (pielietošanas iespēju) kritērijiem; identificētas perspektīvākās tehnoloģijas. Tehnoloģisko procesu vērtēšanai izraudzīta 5 baļļu sistēma, katram no procesiem aprēķinot vidējo aritmētisko no visu attiecīgajā procesā iesaistīto operāciju vidējā vērtējuma. Visām operācijām vidējā vērtējumā ir vienāda nozīme, taču katra operācija, piemēram, pievešana, vērtēta individuāli katram cirtes veidam, ņemot vērā tā specifiku. Katras operācijas vērtējums veidots no 2-3 ekspertu neatkarīga subjektīva vērtējuma, kā aritmētiskais vidējais. Jaunaudzēs visi augstāko vērtējumu ieguvušie, attiecīgi, saskaņā ar ekspertu vērtējumu Latvijas apstākļiem piemērotākie, biokurināmā piegāžu tehnoloģiskie procesi ietver daļēji atzarotu sīkkoku piegādi patērētājam, kas Latvijā valsts mežos pašlaik netiek praktizēta. Visaugstāko vērtējumu ieguva roku darbs – tehnoloģiskie procesi, kas sākas ar jaunaudžu kopšanu ar motorzāģi ar augstiem rokturiem. Būtiskākais šīs pagaidām lētākās tehnoloģijas trūkums ir darbaspēka pieejamības samazināšanās, kā rezultātā kļūst arvien grūtāk piesaistīt darbu izpildei pietiekoši kvalificētus, apmācītus strādniekus. No mehanizētās izstrādes iekārtām augstu vērtējumu izstrādes operācijā ieguvis harvesters ar standarta griezējgalvu ar akumulējošiem satvērējiem, kā arī ekskavators ar teleskopisku harvestera strēli un harvestera griezējgalvu. Vērtējot ekskavatoru izmantošanas iespējas jaunaudzēs, jāņem vērā to lielie gabarīti, kas var radīt saglabājamo koku bojājumu skaita pieaugumu. Tāpat, jānoskaidro ekskavatoru īpašnieku vēlme sniegt mežizstrādes pakalpojumos un gatavība investēt papildus aprīkojumā un operatoru apmācībā. Zemāko vērtējumu, tāpat kā citos cirtes veidos, jaunaudžu kopšanā ieguva šķeldošana cirsmā, kas ir dominējošā tehnoloģija Centrāleiropā (pārsvarā plantācijās), bet netiek izmantota Ziemeļvalstīs. Būtisks šķērslis biokurināmā ražošanas uzsākšanai jaunaudzēs ir piemērotas tehnikas un aprīkojuma trūkums un operatoru nesagatavotība. Pētījumu prioritātes biokurināmā piegāžu no jaunaudzēm efektivitātes paaugstināšanai ir biokurināmā resursi un to pieejamība, kā arī izdevumu un ienākumu attiecība dažādās jaunaudzēs, atkarībā no koku taksācijas rādītājiem; meža kopšanas režīmus adaptēšana biokurināmā iegūšanas veicināšanai; optimāls tehnoloģisko koridoru izvietojums dažāda vecuma un koku sugu audzēs; biokurināmā sagatavošanas ietekme uz turpmāko mežaudžu attīstību; tehnoloģiskie risinājumi, kas nepieciešami, lai uzlabotu esošās darba metodes un ieviestu praksē adaptētas mežsaimniecības metodes. Arī krājas kopšanā Latvijas apstākļiem piemērotākie biokurināmā piegāžu tehnoloģiskie procesi ietver daļēji atzarotu sīkkoku sagatavošanu. Visaugstāko ekspertu vērtējumu ieguva tehnoloģiskie procesi, kas sākas ar mežaudžu kopšanu ar harvesteriem ar akumulējošo griezējgalvu vai motorzāģi. Augstu vērtējumu ieguvusi pievešana ar meža pievedējtraktoru uz kāpurķēdēm, kas ir salīdzinoši dārga tehnoloģija, bet nodrošina minimālu iespējamo kaitējumu videi. Mežizstrādes atlieku biokurināmā sagatavošanas vērtējums atpaliek no daļēji atzaroto sīkkoku piegādes vērtējuma. Visaugstāko vērtējumu ieguvusi mežizstrādes atlieku vākšana ar rokām un harvesteru vai ekskavatoru ar standarta griezējgalvu, pievedot atliekas ar meža pievedējtraktoriem uz riteņu vai kāpurķēžu bāzes un šķeldas pie patērētāja nogādājot ar konteineru sistēmām. Augstāk novērtētās biokurināmā sagatavošanas tehnoloģijas kopšanas cirtēs saistītas ar daļēji atzarotu sīkkoku sortimenta sagatavošanu. Galvenā šāda tehnoloģiskā risinājuma priekšrocība ir lielāka autotransporta izmantošanas efektivitāte. Pētījumi par daļēji atzarotu sīkkoku sagatavošanu veikti Ziemeļvalstīs, kur pieļaujama koksnes pievešana ar garākām un smagākām mašīnām, nekā Latvijā, tāpēc nepieciešami ražošanas optimizācijas pētījumi, lai ar sortimentu garumu sabalansētu darba ražīgumu izstrādes, pievešanas un piegādes procesā. Tāpat, nepieciešams izstrādāt plānošanas risinājumu starpkrautuvju ierīkošanai sīkkoku uzglabāšanai, kurināmā šķirošanai un turpmāko piegāžu organizēšanai. Kailcirtē, kā Latvijas apstākļiem piemērotākie, identificēti tehnoloģiskie procesi, kas sākas ar izstrādi ar harvesteriem ar akumulējošo griezējgalvu. Šī tehnoloģija piemērota lapkoku, galvenokārt, baltalkšņa audžu izstrādei. Roku darbs ieguvis zemāku vērtējumu, nekā mehanizētā izstrāde. Pētījuma rezultāti liecina, ka izstrādes efektivitāte lapkoku audzēs nav atkarīga no bāzes mašīnām dažādās ražošanas operācijās, bet gan no resursu īpašībām, t.i. priekšrocības ir biokurināmā sagatavošanai lapkoku audzēs ar lielu standarta sortimentu sagatavošanai nepiemēroto koku īpatsvaru, kā arī zemas bonitātes audzēs. LVM valdījumā šādu audžu nav daudz, tāpēc mazkustīgākas tehnikas (ekskavatoru) izmantošanas priekšrocības var mazināt lielākas izmaksas tehnikas pārvadāšanas izmaksu pieaugums. Salīdzinot dažādus mežizstrādes atlieku biokurināmā piegādes variantus kailcirtēs, augstāko vērtējumu ieguvuši tehnoloģiskie procesi, kas saistīti ar mežizstrādes atlieku saiņošanu cirsmā. Būtiskākais šīs tehnoloģijas trūkums ir tehnoloģiskā procesa atkarība no saiņotāja operatora kvalifikācijas. Pētījumu prioritātes biokurināmā ieguves kailcirtēs efektivitātes paaugstināšanai ir meža biokurināmā iegūšanas ietekme uz meža atjaunošanas kvalitāti un darba ražīgumu; lēmuma pieņemšanas instrumenti biokurināmā sagatavošanas metodes izvēlei, kā arī harvestera un pievedējtraktora informācijas sistēmu integrēšana, lai, balstoties uz harvestera darba datnēm, novērtētu resursu apjomu izvietojumu un kvalitatīvos rādītājus un saplānotu pievedējtraktora darbu; centralizētas smalcināšanas sistēmas analīze un biokurināmā starpkrautuvju ierīkošanas ekonomisko, organizatorisko un tehnisko jautājumu izpēte; mežizstrādes atlieku kurināmā kvalitātes uzlabošanas iespēju analīze un kvalitātes novērtēšanas un prognozēšanas sistēmas izveide; mežizstrādes atlieku izvākšanas ietekme uz vidi (augu barības elementu apriti, oglekļa mineralizāciju u.c.); pelnu izmantošana meža mēslošanā; tehnisko risinājumu un darba metožu izstrādāšana saiņošanas darba ražīguma palielināšanai un kritisko operatoru apmācības momentu identificēšana un integrēšana mācību materiālos. Latvijas apstākļiem piemērotākais celmu izstrādes tehnoloģiskais process paredz vienlaicīgu celmu izstrādi un augsnes sagatavošanu meža atjaunošanai ar celmu izstrādes kausiem ar augsnes sagatavošanas agregātu, celmu pievešanu uz augšgala krautuvi ar pievedējtraktoru ar paplašinātu kravas tilpni un divpakāpju smalcināšanu, transportējot rupji sadrupinātus celmus ar konteinervedēju. Divpakāpju smalcināšanas praktiskās īstenošanas iespējas Latvijā ir jāizvērtē eksperimentāli, jo šāds risinājums vēl nav ieviests praksē nevienā Eiropas valstī. Prioritārās pētījumu jomas meža biokurināmā ieguves veicināšanai no celmiem ir mežkopības, meža atjaunošanas un mežizstrādes darbu integrācija un tehnikas operatoru mežsaimnieciska izglītošana; dažādu celmu smalcināšanas variantu adaptēšana prognozējamam stāvoklim biokurināmā tirgū Latvijā; Latvijas apstākļiem pielāgotas konteineru sistēmas ar kompaktizēšanas mehānismu un dažādām izkraušanas iespējām izstrādāšana; kvalitātes standartu un tehnisko prasību celmu biokurināmā sagatavošanai un vienlaicīgai augsnes sagatavošanai izstrādāšanai, kā arī izstrādes normu izveidošana celmu biokurināmā sagatavošanai. Latvijas apstākļiem piemērotāko tehnoloģisko procesu starpprodukts grāvju trašu apaugumā ir daļēji atzaroti sīkkoki. Vienādu vērtējumu ieguvusi izstrāde ar motorzāģi un harvesteru. Augstāks vērtējums ir kombinētās izstrādes tehnoloģijām, kas atzītas par perspektīvākajām arī Zviedrijā. Grāvju trašu apauguma izstrādē lielu ietekmi uz tehnoloģiju izvēli atstās apauguma novākšanas kvalitātes prasības; ja harvesteri nespēs nodrošināt atbilstošu mežizstrādes atlieku savākšanas kvalitāti, priekšplānā izvirzīsies veselu koku izstrādes tehnoloģijas vai kombinētās izstrādes tehnoloģijas, apvienojot mehanizēto izstrādi ar roku darbu atlieku savākšanā. Prioritārās pētījumu jomas meža biokurināmā ieguves veicināšanai no grāvjiem ir apauguma raksturošanas metodes, tajā skaitā lēmuma pieņemšanas atbalsta instrumentu izveide tehnoloģiju un darba metožu izvēlei; aprēķinu datu ieguve caurmēra sadalījuma vienādojumu izstrādāšanai un citu grāvju apaugumu raksturojošo rādītāju noteikšanai, atkarībā no meža tipa, apauguma vecuma un robežojošos mežaudžu taksācijas rādītājiem; praksē izmantojamo izstrādes tehnoloģiju un to kombināciju efektivitātes paaugstināšanas risinājumi; jaunu tehnoloģiju testēšana. Projekta izpildītāji ir Andis Lazdiņš, Agris Zimelis, Valentīns Lazdāns. Projekts īstenots Latvijas Valsts mežzinātnes institūtā “Silava”.
Pētījuma dokumenti
03 • 12 • 2014Enerģētiskās koksnes sagatavošanas tehnoloģijas kopšanas cirtēs Lasīt tagad 
Esam sertificēti