IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Топляк – затонувшее при сплаве бревно.

При молевом сплаве, который обычно проводится в период весеннего паводка, лесоматериалы транспортируют не связанными между собой. Он применяется на первичной речной сети при невозможности использовать других видов транспорта. Для направления движения леса по лесосплавному ходу устанавливают направляющие сооружения боны, а для временной или окончательной его задержки в определённых местах сплавной реки – лесозадерживающие сооружения запани.

Запань – это инженерное заградительное сооружение в естественной или искусственной акватории, представляющее собой огражденную плавучими конструкциями (сооружаемыми обычно из брёвен или деревянных ферм, связанных шарнирами) водную поверхность и используемое для временного или окончательного задержания, придания нужного направления движения, хранения, сортировки твёрдых плавучих объектов (леса, льда, мусора и др.) в определённом месте водотока (обычно это сплавные реки и каналы) или водоёма (озера, водохранилища и т. п.). Запанью также часто называют сами оградительные устройства. При молевом сплаве часть лесоматериалов в результате потери ими плавучести тонет, засоряя русла рек, чем и обусловлен запрет его проведения в Российской Федерации.

В Республике Коми молевой сплав проводился на реках Печора, Вычегда, Сысола.

Отношение к природным богатствам в нашей стране логическому объяснению не поддается. С одной стороны, тот же лес стоит ой как недешево. С другой, у нас его могут себе позволить просто затопить. Перевести огромное количество деловой древесины в мало для чего пригодный топляк.

Топляк этот – теперь проблема и помеха для судоходства, и для экологии (выделяемые гниющей древесиной вещества качество воды не улучшают).

В результате такой «хозяйственной» деятельности мы теперь имеем море топляка. И в стране в целом, и в отдельно взятых водохранилищах. Подозреваю, что по нему мы впереди планеты всей. Так что нелишне поинтересоваться, насколько сильно его влияние на качество воды.

Топляк в России есть и будет, поэтому находить варианты его массовой переработки придется. В настоящее время в водоемах России по этим причинам находится более 30 млн. м³ затонувшей и затопленной древесины, запасы которой могут в течение длительного периода служить источником сырья для лесопромышленного производства. При этом следует отметить возрастание доли деловой древесины среди залегаемого топляка по мере продвижения его на восток страны: от 40…53% в Европейской части РФ и до 70…77% на Дальнем Востоке. Объясняется это возрастанием удельного веса хвойных пород. Борьба с ним – дело серьезное и дорогостоящее. А как строительный материал он не годится, для целлюлозно-бумажного производства – тоже. И просто похоронить столько ресурсов кощунственно. За рубежом, где топляка немного, он – излюбленный материал для дизайнеров, создающих причудливые «штучные» скульптуры и предметы интерьера. У нас масштабы не те. И на искусство хватит, и еще останется.

Наиболее интересным на сегодняшний момент является проект сбора древесины из водохранилища с помощью плавучих механизмов с последующей переработкой на заводе в биотопливо – «пеллет», сжигание одной капсулы которого приравнивается к сжиганию килограмма угля.

Топлякоподъёмный агрегат (рисунок 1) – универсальное плавающее средство для подъёма со дна сплавных рек, в том числе мелководных и рейдовых участков, затонувшей древесины (топляков) и сплавного такелажа. Может выполнять дноуглубительные работы, погрузку и разгрузку сыпучих и штучных грузов.

Рисунок 1. Топлякоподъёмный агрегат

Топлякоподъёмный агрегат снабжен навесным оборудованием: грейфером универсальным, комплектуемым зубчатым захватом для подъема топляков и челюстным захватом для сыпучих грузов, а так же крюковой подвеской для работы со штучными грузами. Обеспечен системами: водоснабжения, фаново-сточной, осушения, отопления, вентиляции, топливной и противопожарной. В надстройке оборудованы помещения: служебное, кладовая, дизель-электростанция, рулевая рубка.

Рабочие технологические передвижения и устойчивость при крановых операциях обеспечивается четырьмя папильонажными лебедками с установкой на четырех якорях. Для внутрирейдовых технологических перемещений в корме агрегата установлены два гидродвигателя. Для обеспечения швартовых операций и вытаскивания затонувшего такелажа имеется шпилевая лебедка.

Топлякоподъемник ЛС-41 (рисунок 2) используется для очистки дна (топлякоподъемник), дноуглубления, берегоукрепления, погрузки и разгрузки штучных и сыпучих грузов, работы грейфером.

Рисунок 2. Топлякоподъёмник ЛС-41

Деревья плавали, мешая навигации, напитывались водой и тонули, а затем всплывали вновь. Планировалось, что древесину будут собирать в специально устроенные для этого заливы-лесохранилища, затем поднимать на берег и отправлять на переработку. Позже выяснилось, что переработка дерева, которое оказалось в воде и потеряло свойства, экономически невыгодна и совершенно не окупается.

Разработанная ОАО "ЦНИИЛесосплава" методика по статистическому методу учета объема затонувшей древесины путем закладки пробных площадей наряду с гидроакустическим обследованием отдельных участков рек, где, как показали расчеты, основанные на анализе ретроспективных данных об объемах проплавленных лесоматериалов, сконцентрирован основной запас топляка, позволяет с достаточной степенью точности установить удельную концентрацию топляка и рассчитать объем затонувшей древесины. Поэтому очистка водных бассейнов от затонувшей и затопленной древесины и освоение такой древесины с переработкой ее на товарную продукцию позволит решить ряд важных экологических, технологических и экономических задач: - восстановить экологическое равновесие на водных бассейнах, где ранее проводился молевой лесосплав, создать положительные последствия при вводе в эксплуатацию этих бассейнов или их участков; – увеличить объемы древесного сырья без увеличения объемов вырубок леса. Наиболее важной и сложной задачей в освоении затонувшей древесины является разработка специального оборудования по обнаружению мест залегания такой древесины и количественной ее оценки.

По данным исследований, ориентировочный объем затонувшей древесины только на некоторых реках Северо-Западного региона составляет 3011,0 тыс. м³, в том числе деловой – 418,0 тыс. м³.

Производительность технологического процесса при освоении затонувшей древесины с глубины 3…4 метра и при линейной плотности залегания древесины 0,3 м³/п. м и среднем объеме бревна 0,15 м³ составляет 40 м³/см. Как уже отмечалось, выполнение топлякоподъемных работ осуществляется в соответствии с принятой технологией при условии ее согласования с рыбонадзорными и природоохранными организациями. Поднятую древесину во избежание поражения гнилью необходимо подвергнуть атмосферной сушке.

Поднятую древесину можно переработать на следующие виды продукции: – поставка в круглом виде на целлюлозно-бумажные предприятия для производства целлюлозы; – производство технологической щепы для изготовления древесных плит, арболита и т. д.; – использование свежеподнятой древесины в качестве сырья для производства пиломатериалов. Предельный срок хранения такой древесины до распиловки 4…8 недель. Наиболее пригодны для этой цели топляки хвойных пород, в частности, древесина лиственницы, объемы которой после прекращения молевого сплава на реках РФ оцениваются в 1,5…2 млн. м³. Как показывают исследования, при соблюдении необходимого режима сушки древесина затонувшей лиственницы независимо от времени нахождения в воде может использоваться наряду со свежезаготовленной.

Переработка топляка на древесный уголь. В качестве сорбита древесный уголь широко используется в пищевой, фармацевтической, химической промышленностях, в металлургии, а также для бытовых нужд. Проведенные ОАО "ЦНИИЛесосплава" исследования подтвердили полную пригодность топляка из лиственных пород в качестве сырья для производства древесного угля.

Производство топливных брикетов. На производство топливных брикетов идет топляк и отходы производства (кора, ветки, опилки, стружка, некондиционная древесина). Брикеты обладают высокой теплотворностью, что превосходит теплотворную способность дров. Производство арболитовых панелей и блоков для сельского и дачного строительства; –производство тарной дощечки и паркета.

Арболит – это качественный строительный материал, при производстве которого, соединяются лучшие свойства дерева и бетона – экологичность, тепло, паропроницаемость древесины и прочность, долговечность бетона.

В перспективе для переработки топляка теоретически можно использовать предприятие по глубокой переработке древесины.

ПечораЭнергоРесурсявляется одним из самых динамично развивающихся предприятий российской лесной деревообрабатывающей промышленности. Производственные фонды компании включают в себя лесозаготовительное предприятие и завод по глубокой переработке древесины, расположенные на севере европейской части России, в Троицко-Печорском районе Республики Коми.

С точки зрения экологии и охраны природы задачи по очистке рек от затонувшей древесины следует решать в самое ближайшее время. Требуют скорейшего решения и вопросы очистки водохранилищ от затопленной древесины.

Библиографические ссылки

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D1%81%D0%BE%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2

2. http://sib.fm/stories/2013/06/14/generalnaja-uborka

3. http://wood.nestormedia.com/index.pl?act=PRODUCT&id=59

Код для цитирования: Скопировать