بهره‌برداری بقایای حاصل از هرس درختان و تخصیص بهینه آنها در صنایع تخته خرده چوب

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم جنگل، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

2 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران‏

3 دکتری مهندسی جنگل، موسسه سی‌ان‌آر ایوالزا، سستو فیورنتینو، ایتالیا‏

4 استاد، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعه سرا، ایران‏

چکیده

در سال­های اخیر در سیاست کلی کشور، تصمیم بر توقف بهره­برداری چوب از جنگل­های صنعتی شمال استوار شده است. در حالیکه همگام با افزایش جمعیت، تقاضا برای مصرف چوب در حال افزایش است. بنابراین لزوم یافتن منابع جایگزین برای تأمین مواد اولیه صنایع چوب بیش از پیش احساس می­شود. در ایران هر ساله بقایای چوبی زیادی به دلیل عدم توسعه و ترویج روش­های مناسب بهره­برداری سوزانده شده و به هدر می­رود. در تحقیق حاضر بهره­برداری و تخصیص بهینه بقایای چوبی حاصل از هرس درختان سیب در صنایع تخته خرده چوب بررسی شده است. بهره­برداری بقایا در باغات سیب شهرستان دماوند با دستگاه خردکن و حمل آن تا کارخانه با کامیون انجام شد. ارزیابی روند کار و مقدار تولید و هزینه با روش زمان­سنجی پیوسته و تخصیص بهینه با مدل برنامه­ریزی خطی به روش حمل و نقل و با الگوریتم سیمپلکس انجام شده است. نتایج نشان داد که بیشترین زمان بهره­برداری بقایا به ترتیب مربوط به جمع­آوری و انتقال به دپو و خرد کردن آنها می­باشد و مقدار تولید بقایا 97/1 تن در هکتار و مقدار تولید چیپس 160/0 تن در ساعت می­باشد. همچنین تخصیص بهینه 400 هزار تن منابع حاصل از بهره­برداری بقایای هرس درختان سیب با حداقل هزینه حمل (950 میلیارد ریال)، ضمن حل معضل دفع ضایعات و کاهش آلودگی زیست­محیطی سود سالانه حدود 450 میلیارد ریال را برای کشور به ارمغان خواهد آورد و بدین ترتیب بخشی از کمبود مواد اولیه صنایع تخته خرده چوب جبران خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The exploitation of tree pruning residues and their optimal allocation in the particleboard ‎industry

نویسندگان [English]

  • Najibeh Gilanipoor 1
  • Akbar Najafi 2
  • Rafaele Spinelli 3
  • Ramin Naghdi 4
1 Phd. Student of Forest Science, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Tehran, I. R. Iran.
2 Associate Professor, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Tehran, I. R. Iran‎
3 Ph.D. Forest Engineering, CNR IVALSA, Sesto Fiorentino (FI), Italy‎
4 Professor, Faculty of Natural Resources, Guilan University, Guilan, I. R. Iran‎
چکیده [English]

In recent years, the general policy of the country has been based on the decision to stop the exploitation of wood from the north industrial forests. While the population is increasing, the demand for wood is increasing. Therefore, it’s necessary to find alternative sources to supply raw materials for the wood industry. In Iran, every year, a lot of wood waste is burned and wasted due to a lack of development and promotion of appropriate exploitation methods. In present study has been investigated the exploitation and optimal allocation of wood residues from pruning apple trees as raw material for the particleboard industry. Exploitation was carried out in apple orchards of Damavand city with a chipper and transported to factories by truck. Evaluations of the work process and the productivity and cost have been done with continuous timing method and optimal allocation have been made with the linear programming model by transportation method and simplex algorithm. The results showed that the longest recovery time of residues is related to the collection and transfer to the depot and chipping them, respectively and the production of residues is 1.97 tons per hectare and the production of chips is 0.160 tons per hour. Also, the optimal allocation of 400,000 tons of resources from the exploitation of pruning residues of apple trees with a minimum cost of transportation (950 billion rials), while solving the problem of waste disposal and reducing environmental pollution will bring an annual profit of about 450 billion rials for the country and will be compensated part of the shortage of raw materials for the particleboard industry.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Continuous-time study
  • Production rate
  • Minimum transport cost
  • linear programming‏ ‏model‎
- Ahmadi, K., H.R. Ebadzadeh, F. Hatami, R. Hossein Pour & H.Abdshah, 2017. Agriculture-Iran-Statistics, Ministry of Agriculture Jihad- Deputy of Planning and Economy, Information and Communication Technology Center, First ed, 241p (In Persian).
- Braghiroli, F.L. & L. Passarini, 2020. Valorization of biomass residues from forest operations and wood manufacturing presents a wide range of sustainable and innovative possibilities. Current Forestry Reports, 13p. DOI: 10.1007/s40725-020-00112-9.
- Dyjakon, A., 2019. The Influence of Apple Orchard Management on Energy Performance and Pruned Biomass Harvesting for Energetic Applications. Energies, 12(4), 1-16.
- Enayati, A., H. Yousefi & D. Rasouli, 2008. Application of Apple pruning on particleboard manufacturing. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 23 (1), 63-73(In Persian).
- Esfandiyari, A.M., 2015. Comparison of production and consumption of particle board and MDF in different countries of the world and Iran. Wood industries, furniture and paper , 13 (97), 38-40 (In Persian).
- Ghaffariyan, M.R., R. Spinelli & M. Brown, 2013. A model to predict productivity of different chipping operations. Southern Forests: a Journal of Forest Science, 75 (3), 129–136.
- Hajnajari, H., 2016. Apple Cultivation Guide (with Emphasis on Research Achievements), Ministry of Jihad Agriculture, pp. 217-248 (In Persian).
- Hajjarian, M. & O. Hosseinzadeh, 2016. The role of educational and promotional activities on the performance of poplar farmers in Urmia, Forest Research and Development, 1 (3), 241-255 (In Persian).
- Kargarfard, A., A. Hosseinzadeh & A. Nourbakhsh, 2006. Utilization of apple wood prunings in particleboard production, Pajouhesh & Sazandegi, 73, 27-32 (In Persian).
- Kalagari, M., R. Bagheri & R. Ghasemi, 2017. Technical instructions for planting, holding and harvesting poplar, Ministry of Jihad Agriculture, pp. 1-6 (In Persian).
- Lashkarbolouki, E., K. Pourtahmasi, R. Oladi, R. Kalagari & H. Alizadeh, 2016. Recognition and rating of effecting indexes on the consumption of pulp and paper industry production from different poplar plantation sites in Iran, Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7 (3), 425-436 (In Persian).
- Lotfalian, M., 2011. Wood Transportation, AIJ-Man Graphics Publications, pp. 273-305 (In Persian).
- Magagnotti, N., L. Pari, G. Picchi & R. Spinelli, 2013. Technology alternatives for tapping the pruning residue resource. Bioresource Technology, 128, 697–702.
- Mohamadlu, A.R., E. Ghalandari & B. Ebadi, 2015. Evaluation of the use of tree pruning and lignocellulosic waste in the preparation of wooden panels, Proceedinds of 1st National Conference on Wood & Lignocellulosic Products, Gonbad Qabus, Iran, 8p (In Persian).
- Nati, C., M. Boschiero, G. Picchi, G. Mastrolonardo, M. Kelderer & S. Zerbe, 2017. Energy performance of a new biomass harvester for recovery of orchard wood wastes as alternative to mulching. Renewable Energy, xxx, 1-8.
- Sarikhani, N. A., 2001. Forest Logging, University of Tehran Press, 728p (In Persian).
- Shayanfar, K. & A. Refighi, 2015. Investigating the possibility of using pruned branches as raw material in the particle board industry. Proceedinds of 1st National Conference on Wood & Lignocellulosic Products, Gonbad Qabus, Iran, 8p (In Persian).
- Spinelli, R., & R. Visser, 2009. Analysing and estimating delays inwood chipping operations. Biomass and Bioenergy, 33, 429–433.
- Spinelli, R., C. Nati, L. Pari, E. Mescalchin & N. Magagnotti, 2012. Production and quality of biomass fuels from mechanized collection and processing of vineyard pruning residues. Journal of Applied Energy, 89, 374-379.
- Toupin, D., L. LeBel, D. Dubeau, D. Imbeau & L. Bouthillier, 2007. Measuring the productivity and physical workload of brushcutters within the context of a production-based pay system. Forest Policy and Economics, 9, 1046–1055.
Yigit, M. & M. Canakci, 2020. Comparison of the technical and economic performances of two different shredders on pomegranate pruning residues. Spanish Journal of Agricultural Research, 18 (1): e0202, 11p.