valorificarea lemnului

1

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOV

FACULTATEA DE SILVICULTURĂ ŞI EXPLOATĂRI FORESTIERE

Ing. MIHAI LARIAN BRAD

CERCETĂRI PRIVIND VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A LEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI

RESEARCH ON HIGH RECOVERY OF SMALL DIMENSIONS

WOOD

Rezumatul tezei de doctorat Summary of phd thesis

Conducător ştiinţific Prof.univ.dr.ing. GHEORGHIŢĂ IONAŞCU Membru titular al ASAS

BRAŞOV 2010

2

MINISTERUL EDUCAŢIEI. CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR.29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525

RECTORAT

COMPONENŢA COMISIEI DE DOCTORAT Numită prin Ordinul Rectorului Universităţii TRANSILVANIA din Braşov

Nr. 4198 din 22.09.2010

PREŞEDINTE: - Prof.univ.dr.ing. Ioan Vasile ABRUDAN DECAN – Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere Universitatea „Transilvania” din Braşov CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: - Prof.univ.dr.ing. Gheorghiţă IONAŞCU Universitatea „Transilvania” din Braşov REFERENŢI: - Prof.univ.dr.ing. Marian IANCULESCU Universitatea din Oradea

- Prof.univ.dr.ing. Corneliu MAIOR Universitatea de Vest „Vasile Goldiş” din Arad - Prof.univ.dr.ing. Gheorghe IGNEA Universitatea „Transilvania” din Braşov

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat:

17.12.2010, ora 13:00, în sala S I 2, corp S, Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le transmiteţi, în

timp util, pe adresa Universităţii TRANSILVANIA din Braşov

3

PREFAŢĂ

Prin lucrarea de faţă mi-am propus să aduc în atenţia dumneavoastră o temă de

mare actualitate a cercetării ştiinţifice, cu pronunţate valenţe de ordin practic, şi anume determinarea cantităţilor de lemn de mici dimensiuni existente la nivelul judeţului Arad, identificarea tehnologiilor de exploatare care au la bază tocarea lemnului, precum si posibilităţile de valorificare a acestor cantităţi de masa lemnoasa sub forma de combustibili densificaţi.

Prin cercetările de faţă s-a urmărit să se scoată în evidenţă existenţa unor cantităţi însemnate de masă lemnoasă de mici dimensiuni rezultate în urma aplicării tehnologiilor de exploatare în pădurile judetului Arad, aplicabilitatea metodei tocării ca modalitate de punere în valoare a acestor cantităţi de masă lemnoasă precum şi posibilitatea valorificării acesteia utilizând sistema de masini deja existente în cadrul procesului de exploatare a pădurilor prin introducerea tocătoarelor.

Sunt multe persoane cărora le mulţumesc şi care au contribuit în diferite moduri la demersul amintit, fără de care nu aş fi putut să deschid azi paginile acestei lucrări.

Lucrarea a fost elaborată sub îndrumarea atentă şi permanentă a conducătorului ştiinţific, prof. univ. dr. ing. Gheorghiţă IONAŞCU, pe care doresc să-l asigur de profunda mea gratitudine. Încrederea deplină şi sprijinul permanent al domnului prof. univ. dr. ing. Gheorghiţă IONAŞCU mi-au însoţit paşii în toate etapele specifice stagiului de doctorat. În stabilirea problematicii şi obiectivelor tezei, în timpul pregătirii şi susţinerii examenelor şi referatelor precum şi în fazele succesive ale desfăşurării şi finalizării cercetărilor, am beneficiat de o înaltă competenţă ştiinţifică, exigenţă profesională şi multă răbdare din partea conducătorului ştiinţific căruia îi adresez şi pe această cale, recunoştinţa mea deosebită.

Multe mulţumiri şi alese sentimente de preţuire exprim d-lui prof. univ. dr. ing. Gheorghe IGNEA, d-lui prof. univ. dr. ing. Marian IANCULESCU şi d-lui prof. univ. dr. ing. Corneliu MAIOR, pentru onoarea deosebită pe care mi-au acordat-o prin acceptarea calităţii de referent ştiinţific la prezenta teză de doctorat.

Un gând aparte şi mulţumiri deosebite adresez Conducerii Facultăţii de Silvicultură şi Exploatări Forestiere din Braşov şi în mod deosebit domnului decan, prof. univ. dr. ing. Ioan Vasile ABRUDAN.

Sincere şi calde mulţumiri adresez colectivului Facultăţii de Silvicultură şi Exploatări Forestiere, în special catedrei de Exploatări Forestiere pentru recomandările, îndrumările şi sfaturile deosebit de utile acordate cu ocazia susţinerii referatelor şi a analizei lucrării în catedră.

Aduc mulţumiri şi recunoştinţă conducerii Facultăţii de Inginerie şi colegilor mei, care au fost alături de mine şi m-au sprijinit pe tot parcursul definitivării lucrării.

Nu în ultimul rând mulţumesc familiei mele pentru sprijinul moral şi material acordat, pentru acceptarea numeroaselor sacrificii pe care a trebuit să le facă în aceşti ani de muncă asiduă, dar şi pentru înţelegerea de care am beneficiat cu generozitate.

24 noiembrie 2010 Autorul

4

CUPRINS

teză rez Cuprins 3 3 INTRODUCERE 9 10 Capitolul 1 STADIUL ACTUAL AL CUNOŞTINŢELOR 11 11 1.1. Stadiul actual al cunoştinţelor la nivel mondial 11 11

1.1.1. Generalităţi 11 11 1.1.2. Surse de materii prime pentru combustibili "densificaţi" 13 11 1.1.3. Potenţialul de biomasă pentru producţia de combustibili densificaţi 16 12 1.1.4 Comerţul biocarburanţilor 17 -

1.2. Stadiul actual al cunoştinţelor în România 18 12 1.2.1. Scurt istoric al cercetărilor în domeniu 18 12 1.2.2. Generalităţi privind producerea materialului lemnos de mici dimensiuni

19

13

1.2.3 Producerea materialului lemnos de mici dimensiuni la pădure 21 - 1.2.4 Căile de valorificare a lemnului de mici dimensiuni 26 -

1.3. Generalităţi asupra lemnului de mici dimensiuni 31 14 1.3.1. Terminologie 31 14 1.3.2. Clasificări 34 - 1.3.3. Provenienţa 37 -

1.4. Discuţii şi concluzii 40 - Capitolul 2 ELEMENTE DE BAZĂ ALE CERCETĂRII 42 15 2.1. Scopul şi obiectivele cercetărilor 42 15 2.2 Metoda de lucru 43 15

2.2.1 Metoda de lucru utilizată pentru determinarea cantităţilor de lemn de mici dimensiuni.

44

16

2.3 Localizarea cercetărilor 45 17 Capitolul 3 CADRUL NATURAL AL JUDEŢULUI ARAD 48 18 3.1. Consideraţii fizico-geografice, geologice, pedologice şi climatice 48 18

3.1.1 Cadrul geografic 48 18 3.1.2 Clima 49 18 3.1.3 Hidrografia 52 19

3.2. Conditii stationale şi de vegetatie din judetul Arad 54 19 3.2.1 Tipuri de staţiuni 54 19 3.2.2 Formaţii forestiere 55 19 3.2.3 Situaţia suprafeţei vegetaţiei forestiere pe categorii de folosinţă şi specii dîn cadrul Direcţiei Silvice Arad

56

20

3.2.4 Starea de sănătate a pădurilor din judeţul Arad 58 - Capitolul 4 POTENŢIALUL PENTRU LEMN DE MICI DIMENSIUNI 59 22 4.1. Potenţialul pentru lemn de mici dimensiuni în cadrul Direcţiei Silvice Arad 59 22

4.1.1 Ocolul Silvic Bârzava 59 22 4.1.2 Ocolul Silvic Beliu 62 23 4.1.3 Ocolul Silvic Buteni 65 23 4.1.4 Ocolul Silvic Chişineu Criş 67 24 4.1.5 Ocolul Silvic Gurahonţ 70 25 4.1.6 Ocolul Silvic Ineu 72 25 4.1.7 Ocolul Silvic Iuliu Moldovan 75 26 4.1.8 Ocolul Silvic Lipova 79 27 4.1.9 Ocolul Silvic Radna 82 28 4.1.10 Ocolul Silvic Săvârşin 84 28 4.1.11 Ocolul Silvic Sebiş Moneasa 88 29 4.1.12 Ocolul Silvic Valea Mare 90 30

4.2 Rezultatele statistice ale cercetărilor 94 31

5

4.3 Date teren şi rezultate obţinute 122 45 Capitolul 5 TEHNOLOGII DE EXPLOATARE A LEMNULUI APLICABILE ÎN ZONA ARADULUI

137

51

5.1 Criterii de alegere a tehnologiilor de recoltare a lemnului 137 51 5.1.1. Orohidrografia terenului 137 - 5.1.2. Regime şi tratamente 138 - 5.1.3. Caracteristicile climato – edafice 139 - 5.1.4. Distanţele între punctele obligate de mişcare a materialului 140 - 5.1.5. Gradul de dotare cu utilaj mecanic şi instalaţii de adunat şi apropiat 140 - 5.1.6. Metode şi tehnologii de exploatare a lemnului 141 - 5.1.7. Principiile de bază în tehnologia exploatării lemnului 143 -

5.2. Colectarea lemnului în zona Aradului. 144 51 5.2.1. Consideraţii generale 144 51 5.2.2. Colectarea lemnului cu tractoare 146 - 5.2.3. Colectarea cu atelaje 147 - 5.2.4. Colectarea lemnului prin corhănire 148 -

5.3 Linii tehnologice adecvate exploatării ecologice a masei lemnoase în judeţul Arad.

148 53

5.4. Activităţi şi configuraţii tehnologice privind acumularea, procesarea şi transportul rezidurilor de exploatare.

160

60

5.4.1. Acumularea rezidurilor de exploatare 160 60 5.4.2. Procesarea rezidurilor de exploatare 161 61 5.4.3. Configuraţii de transport al rezidurilor de exploatare 165 61

Capitolul 6 TEHNOLOGII DE EXPLOATARE A LEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI

169

64

6.1 Consideraţii generale 169 64 6.2 Definirea formelor de biomasa lemnoasă. 169 64

6.2.1. Materialele neconsolidate 170 64 6.2.2. Materiale aşchiate 170 65 6.2.3. Materiale legate în snopi (snopi de crăci; buşteni de crăci) Composite Residue Logs

171

65

6.3. Tehnologia de producţie a tocăturii 171 65 6.3.1.Necesitate şi posibilităţi de tocare a lemnului 171 65 6.3.2.Exploatarea lemnului sub formă de tocătură 173 66 6.3.3. Sisteme de exploatare schiţate să producă şi să livreze biomasa lemnoasă

173

66

6.3.4. Tehnologii de exploatare a biomasei de ultimă oră. 175 67 6.3.4.1. Sisteme de tocare 175 67 6.3.4.2. Buşteni compoziţi de reziduri (CRL) 184 72

6.4. Concluzii şi discuţii 185 72 Capitolul 7 CERCETĂRI PRIVIND VALORIFICAREA EFICIENTĂ A LEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI ÎN JUDEŢUL ARAD

188

73

7.1 Cercetări cu privire la valorificarea lemnului în judeţul Arad, ca sursă alternativă de energie.

188

73

7.1.1. Valorificarea lemnului ca şi combustibil 188 73 7.1.2. Valorificarea energetică a lemnului cu ajutorul aplicării metodei tocării lemnului.

191 73

7.2. Analiza economică a costului producerii tocăturii 192 74 7.2.1. Preţul lemnului pe picior 193 74 7.2.2. Mâna de lucru 193 74

7.2.2.1. Fasonarea lemnului de mici dimensiuni. 193 74 7.2.2.2. Colectarea şi transportul deşeurilor la platforma primară 193 74 7.2.2.3. Tocarea lemnului 193 74 7.2.2.4 Transportul la cazanul de ardere. 194 75

6

7.2.2.5 Cost total mâna de lucru 194 75 7.2.3. Costul ocupării forţei de muncă cu materialul 194 75

7.2.3.1. Costul orar al tractorului agricol 194 75 7.2.3.2. Costul tocătorului 195 76 7.2.3.3. Costul benei de transport al aşchiilor 196 76 7.2.3.4. Costul total per map. 196 77

7.3 Brichetarea lemnului 197 77 7.3.1. Descrierea tehnologică a procesului de fabricare 197 77 7.3.2. Costul unui sistem de brichetare şi analiza economica a costului producerii brichetelor

198

78

7.3.3. Avantajele legate de densificare 199 79 7.4 Transformări şi valorificări energetice a brichetelor 201 80

7.4.1. Tabel de transformare a unitaţilor de măsură 201 80 7.4.2. Valorificarea energetică a resurselor de masă lemnoasă de mici dimensiuni

201 80

Capitolul 8 CONCLUZII, RECOMANDĂRI PENTRU PRODUCŢIE ŞI CONTRIBUŢII PERSONALE

203

82

8.1 Concluzii generale 203 82 8.2 Recomandări pentru producţie 204 82 8.3 Contribuţii personale 204 83 BIBLIOGRAFIE 206 84 REZUMAT 88 CURRICULUM VITAE 89

7

CONTENTS

thesis Abs. Contents 3 3 INTRODUCTION 9 10 Chapter 1 THE STATE OF KNOWLEDGE 11 11 1.1. The current state of global knowledge 11 11

1.1.1. General 11 11 1.1.2. Sources of raw materials for densified fuels 13 11 1.1.3. The potential of biomass for densified fuel production 16 12 1.1.4 Trade in biofuels 17 -

1.2. The current state of knowledge in Romania 18 12 1.2.1. Brief history of research 18 12 1.2.2. General on small dimensions wood production 19 13 1.2.3 Production of small dimensions wood in the forest 21 - 1.2.4 Ways to exploit a small dimensions wood 26 -

1.3. General on small dimensions wood 31 14 1.3.1. Terminology 31 14 1.3.2. Classifications 34 - 1.3.3. Provenance 37 -

1.4. Discussion and conclusions 40 - Chapter 2 THE BASICS OF RESEARCH 42 15 2.1. Purpose and research objectives 42 15 2.2. Working method 43 15

2.2.1 Working method used for determining the quantities of small dimensions wood.

44

16

2.3 Location of research 45 17 Chapter 3 THE NATURAL FRAME OF ARAD COUNTY 48 18 3.1. Physico-geographical considerations of Arad County 48 18

3.1.1 The geographical 48 18 3.1.2 Climate 49 18 3.1.3 Hydrography 52 19

3.2. Stationary conditions and vegetation in Arad County 54 19 3.2.1 Types of stations 54 19 3.2.2 Forest formations 55 19 3.2.3 Statement of surface vegetation and forest species by use of the Forestry Directorate Arad

56

20

3.2.4 The health of forests in Arad County 58 - Chapter 4 POTENTIAL FOR SMALL DIMENSIONS WOOD 59 22 4.1. The potential for small dimensions wood in Arad Forest Directorate 59 22

4.1.1 Bârzava Forest District 59 22 4.1.2 Beliu Forest District 62 23 4.1.3 Buteni Forest District 65 23 4.1.4 Chişineu Criş Forest District 67 24 4.1.5 Gurahonţ Forest District 70 25 4.1.6 Ineu Forest District 72 25 4.1.7 Iuliu Moldovan Forest District 75 26 4.1.8 Lipova Forest District 79 27 4.1.9 Radna Forest District 82 28 4.1.10 Săvârşin Forest District 84 28 4.1.11 Sebiş Moneasa Forest District 88 29 4.1.12 Valea Mare Forest District 90 30

4.2 Statistical results of research 94 31 4.3 Field data and results 122 45

8

Chapter 5 TIMBER HARVESTING TECHNOLOGIES IN SERVICE IN ARAD COUNTY

137

51

5.1 Selection criteria for timber harvesting technologies 137 51 5.1.1. Land orohidrography 137 - 5.1.2. Regime and treatments 138 - 5.1.3. Climatic characteristics - soil 139 - 5.1.4. The distances between the points required to move material 140 - 5.1.5. The degree of mechanical machinery and plant equipment 140

- 5.1.6. Technologies for wood harvesting 141 - 5.1.7. The basic principles in the wood harvesting technology 143 -

5.2. Wood collection in the area of Arad. 144 51 5.2.1. General Considerations 144 51 5.2.2. Collecting wood with tractors 146 - 5.2.3. Collecting with harness 147 - 5.2.4. Collecting wood by sliding 148 -

5.3 Lines of ecologically appropriate harvesting technology of wood in the county of Arad.

148 53

5.4. Activities and technological configurations on the accumulation, processing and transport of residues of exploitation.

160

60

5.4.1. Accumulation of residues of exploitation 160 60 5.4.2. Operating processing residues 161 61 5.4.3. Operating transport configurations for harvesting residues 165 61

Chapter 6 HARVESTING TECHNOLOGIES OF SMALL DIMENSIONS WOOD

169

64

6.1 General Considerations 169 64 6.2 Definition of woody biomass forms. 169 64

6.2.1. Unconsolidated materials 170 64 6.2.2. Comminuted Materials 170 65 6.2.3. Related materials into bundles (sheaves of trouser, trouser logs) Composite Residue Logs

171

65

6.3. Comminution production technology 171 65 6.3.1.Necessity and opportunities for chopping wood 171 65 6.3.2.Harvesting wood as chips 173 66 6.3.3. Outlined operating systems to produce and deliver woody biomass

173 66

6.3.4. State-of-the-art harvesting technologies of woody biomass 175 67 6.3.4.1. Comminution Systems 175 67 6.3.4.2. Composite Residue Logs (CRL) 184 72

6.4. Conclusions and discussion 185 72 Chapter 7 RESEARCH ON EFFECTIVE UTILIZATION OF SMALL DIMENSIONS WOOD IN ARAD COUNTY

188

73

7.1 Research on realization of wood in Arad County, as an alternative source of energy.

188

73

7.1.1. Wood recovery as fuel 188 73 7.1.2. Energy recovery by applying the method of wood chop wood. 191 73

7.2. Economic analysis of production cost of comminuted material 192 74 7.2.1. Standing timber price 193 74 7.2.2. Labor 193 74

7.2.2.1. Trimming small dimensions wood 193 74 7.2.2.2. Waste collection and transport to the primary platform 193 74 7.2.2.3. Chopping wood 193 74 7.2.2.4 Transport of the boiler. 194 75 7.2.2.5 Total cost of labor 194 75

9

7.2.3. Cost of employment with the material 194 75 7.2.3.1. Hourly cost of agricultural tractor 194 75 7.2.3.2. Cost cutter 195 76 7.2.3.3. Transportation cost chip bucket 196 76 7.2.3.4. Total cost per map. 196 77

7.3 Wood briquetting 197 77 7.3.1. Description of the manufacturing technology 197 77 7.3.2. Briquetting system cost and economic analysis of the cost of briquette production

198

78

7.3.3. Benefits of densification 199 79 7.4 Transformations and energy recovery of briquettes 201 80

7.4.1. Table of units of measure conversion 201 80 7.4.2. Energy recovery resources for small dimensions wood 201 80

Chapter 8 CONCLUSIONS, RECOMMENDATIONS FOR PRODUCTION AND PERSONAL CONTRIBUTIONS

203

82

8.1 General Conclusions 203 82 8.2 Recommendations for production 204 82 8.3 Personal Contributions 204 83 REFERENCES 206 84 ABSTRACT 88 CURRICULUM VITAE 89

10

INTRODUCERE INTRODUCTION

Suprafaţa fondului forestier naţional este de 6.484.572 ha şi reprezintă 27.2% din

suprafaţa ţării, cu o distribuţie neuniform în cuprinsul acestuia. Aproximativ 60% din păduri sunt localizate în regiunea arcului carpatic, 30 % în dealurile pre-carpatice şi 10% la câmpie.

Terenurile acoperite de pădure au o suprafaţă de 6.314.937 ha şi pe lângă acestea se mai găsesc şi terenurile destinate nevoilor de cultură, administraţie, drumuri forestiere, terenuri neproductive, ocupaţii şi litigii, scoateri temporare care ocupă o suprafaţă de 169.635 ha.

Prezentul referat abordează tema de cercetare referitoare la valorificarea superioară a lemnului de mici dimensiuni rezultat în urma activităţilor de exploatare a pădurilor şi are în vedere, în primul rând, determinarea cantităţilor de lemn de mici dimensiuni ce „se pierd” în urma exploatării parchetelor precum şi posibilităţii de valorificare a acestora.

Exploatarea lemnului poate fi privită ca o activitate pur extractivă, aşa cum este cazul recoltării lemnului în pădurile naturale, sau ca o etapă finală în cadrul procesului silvicultural de gospodărire a pădurilor, suprapusă temporal etapei de creare a condiţiilor de realizare a unei noi păduri. În aceste condiţii recoltarea lemnului poate să determine, atunci când nu este efectuată corespunzător, modificări substanţiale în ecosistemele forestiere, modificări care pot deregla echilibrul ecologic local. Tehnologiile de exploatare trebuie deci adaptate structurii pădurii şi trebuie să se integreze în sistemul gospodăririi durabile a acesteia.

Nivelul cunoştinţelor teoretice şi practice, nivelul de calificare şi specializare precum şi dotarea tehnică actuală sunt elementele principale care, în activitatea de exploatare a pădurilor, pot conduce la apariţia unor cantităţi importante de lemn de mici dimensiuni nevalorificate, în marea lor parte. În acest context se impune ca înainte de începerea exploatării să se stabilească tehnologia optimă de execuţie a lucrărilor de punere în valoare a întregii mase lemnoase şi să se aplice corect soluţiile adoptate.

Majoritatea pierderilor apar în timpul procesului de colectare a masei lemnoase, unde în funcţie de tehnologia aplicată, sistema de maşini utilizată şi condiţiile din teren, variază şi cantitatea de masă lemnoasă colectată din pădure.

La elaborarea oricărei soluţii tehnologice trebuie respectate câteva principii de bază care decurg din dubla natură a exploatării lemnului, de activitate cu obiectiv economic, pe de o parte şi de natura tehnică a procesului de gospodărire a pădurilor, pe de altă parte. Pe lângă principiile interacţiunii dintre silvicultură şi exploatare, cel al protecţiei mediului şi al eficienţei economice a lucrărilor de exploatare trebuie avut în vedere şi principiul valorificării optime a masei lemnoase.

„Valorificarea superioară a lemnului rezidă în obţinerea, printr-o sortare judicioasă, a celor mai valoroase sortimente de lemn brut. Din acest punct de vedere, realizarea sortimentelor de lemn brut trebuie să fie rezultatul optimizării raportului dintre însuşirile naturale ale lemnului şi cerinţele diferitelor posibilităţi de utilizare.” [42]

„Exploatarea raţională a pădurilor impune elaborarea unei politici corespunzătoare de valorificare a resurselor” [31]

„Valorificarea integrală şi superioară a masei lemnoase a necesitat continuarea acţiunilor de asigurare a accesibilităţii pădurilor, prin dotarea acestora cu instalaţii de transport, perfecţionarea tehnologiilor de exploatare şi extinderea mecanizării lucrărilor grele şi cu volum mare de muncă, specifice acestui sector de activitate” [31]

11

Capitolul 1 STADIUL ACTUAL AL CUNOŞTINŢELOR Chapter 1 THE STATE OF KNOWLEDGE 1.1. Stadiul actual al cunoştinţelor la nivel mondial 1.1. The current state of global knowledge 1.1.1. Generalităţi 1.1.1. General

Se estimează că există 3870 (106) ha de pădure la nivel mondial sau 30% din zona terestră a Pământului, din care aproximativ 95% sunt păduri naturale şi 5% sunt plantaţii [21]. Pădurile tropicale şi subtropicale cuprind 56 % din pădurile lumii, în timp ce pădurile temperate şi boreale ocupă 44% [21].

Suprafaţa medie a pădurilor şi terenurilor împădurite pe cap de locuitor variază de la nivel regional. Zona variază între 6,6 ha în Oceania, 0,2 ha în Asia, şi 1,4 ha în Europa (3,4 ha în ţările nordice) [21]. Acest fapt indică faptul că şi contribuţia potenţială a lemnului la aprovizionarea cu energie, de asemenea, variază de la ţară la ţară. Există, de asemenea, mari diferenţe regionale în materie de accesibilitate a pădurilor [21]. Prin urmare, posibilităţile de producţie a biocombustibililor densificaţi variază între regiuni.

Estimările FAO (2000)[21] arată că producţia globală de lemn de foc şi lemn rotund a ajuns la 3268 (106) m3, în 1999. Puţin mai mult de jumătate din acesta a fost lemn de foc, aproximativ 90% din acesta a fost produs şi consumat în ţările în curs de dezvoltare. Pe de altă parte, producţia industrială de lemn rotund, în valoare totală de 1515 (106) m3 în 1999, este dominată de ţările dezvoltate, care totalizează 79% din producţia globală [21;22].

Utilizarea globală a lemnului de foc şi a lemnului rotund este de 3271 (106) m3 pe an [21;22]. Aproximativ 55% este folosit direct drept combustibil, de exemplu, ca lemn de foc despicat, în special în ţările în curs de dezvoltare. Restul de 45% este folosit ca materie primă industrială, dar aproximativ 40% din aceasta este folosită ca reziduri primare sau secundare ale procesului, potrivite doar pentru producţia de energie, de exemplu pentru producţia de biocombustibili densificaţi [21].

Aproximativ 70-75% din volumul de lemn recoltat la nivel mondial este fie utilizat sau potenţial disponibil ca sursă de energie regenerabilă. Această cantitate nu include o cantitate însemnată de reziduri de exploatare şi alte resturi de biomasă lemnoasă lăsate pe teren după operaţiunile de exploatare integrate cu silvicultura convenţională în întreaga lume [21]. 1.1.2. Surse de materii prime pentru combustibili "densificaţi" 1.1.2. Sources of raw materials for densified fuels

Rezidurile generate de produsele industriei forestiere ar putea fi împărţite în două categorii: (1) rezidurile de exploatare, generate de operaţiunile de exploatare forestieră, de exemplu, de la curăţirile finale şi (2) produse secundare industriale, generate de industriile forestiere în timpul prelucrării lemnului, placajului, PAL-ului , celulozei, etc. [19;45]. Surse şi tipuri de reziduri sunt prezentate în tabelul 1.1.

Surse şi tipuri de reziduri Sources and types of residues

Tabel 1.1 Sursa rezidului Tipuri de reziduri Operaţiuni forestiere Crăci, ace, frunze, vârfuri, rădăcini, lemn degradat şi

declasat, tăieturi şi rumeguş Producerea de cherestea Coajă, rumeguş, lăturoaie, lemn crăpat Producţia de placaje Coajă, miez, resturi de furnire, rebuturi, resturi de placaje,

12

aşchii de rindeluit Producţia de PAL Coajă, resturi de plăci, rumeguş Sursă: [19]

În general, mai puţin de 66% din volumul de masa lemnoasă este scos din pădure pentru o prelucrare ulterioară, cantitatea rămasă este lăsată la faţa locului, arsă la faţa locului sau utilizată ca lemn de foc, de exemplu, tocătură. După prelucrare, doar 28% din arbore devine de lemn debitat, restul fiind reziduuri [16]. 1.1.3. Potenţialul de biomasă pentru producţia de combustibili densificaţi 1.1.3. The potential of biomass for densified fuel production

Totalul sustenabil la nivel mondial de potenţial energetic provenit din biomasă este de aproximativ 100 EJ /an (ponderea de biomasă lemnoasă este de 41.6 EJ/an), ce reprezintă aproximativ 30% (ponderea de biomasă lemnoasă este de 12,5%) din totalul de energie, la nivel global, consumat în ziua de azi. Potenţialele cele mai mari sunt disponibile în America de Nord, America Latină, Africa, Europa şi chiar Fosta URSS [60; 35; 36].

Potrivit Cartei Albe a Comisiei Europene [14], obiectivul general este de a dubla cota de energie regenerabilă de la 6 la 12% din consumul total de energie în Uniunea Europeană până în 2010. Potrivit acestei Carte albe, cea mai mare parte din aceasta energie din surse regenerabile ar putea proveni din biomasa lemnoasă. Aceasta înseamnă că, în plus, peste 160 de milioane m3 de biomasă lemnoasă pe an (1 EJ /an) vor fi folosite pentru energie în Europa.

Potenţialul rezidurilor de lemn este deosebit de important în ţările în care pădurile acoperă o parte considerabilă din suprafaţa terestră, de exemplu, America de Nord şi în ţările nordice.

Este evident că potenţialul de reziduri de lemn este în intervalul de aproximativ un sfert din potenţialul de ansamblu a tuturor fluxurilor de biomasă investigate [60].

Utilizarea biomasei diferă semnificativ în întreaga lume. Rezidurile produse în platformele de prelucrare industrială, cum ar fi coaja şi rumeguşul în gatere, sunt în prezent cea mai mare sursă de biomasă utilizată în scop comercial [60]. Aproximativ 40 EJ/an de biomasă disponibilă este utilizată pentru energie. Aproape 60% din această biomasă este utilizată numai în Asia.

Comparativ cu aceasta, utilizarea biomasei în zonele industrializate cum ar fi America de Nord şi Europa este destul de scăzută [60]. 1.2. Stadiul actual al cunoştinţelor în România 1.2. The current state of knowledge in Romania 1.2.1. Scurt istoric al cercetărilor în domeniu 1.2.1. Brief history of research

Primele cercetări referitoare la valorificarea superioară a lemnului de mici dimensiuni apar după cel de-al doilea război mondial. Un prim cercetător este Ghelmeziu, N. care în 1948 publica în Revista pădurilor nr.3 şi 4 lucrarea „Valorificarea deşeurilor şi a subproduselor în industrii şi exploatările forestiere.”

În urma cercetărilor realizate de către INCEF Bucureşti apar mai multe lucrări ce prezintă rezultatele acestor cercetări cum ar fi : lucrarea colectivului condus de Ştefanescu E. „Valorificarea deşeurilor din exploatările forestiere şi de la fabricile de industrializarea lemnului în produse papetare” în anul 1961, lucrarea lui Mureşan G. şi Ştefanescu E. „Cercetări privind valorificarea lemnului de mici dimensiuni şi a altor produse ale pădurii” în 1962 şi lucrarea

13

colectivului condus de Sava A. „Studiu privind valorificarea superioară şi complexă a produselor forestiere din regiunea Suceava” în 1964.

Deşi marea majoritate a lucrărilor publicate în această perioadă prezintă un adevăr valabil, acela că valorificarea superioară a lemnului şi a lemnului de mici dimensiuni se va realiza o dată cu mecanizarea lucrărilor. „Asemenea deşeuri se elimină treptat şi se vor putea elimina total prin introducerea mecanismelor de scos şi apropiat care…vor evita târâtul şi alunecatul”. „Volumul pierderilor la exploatare se poate diminua prin măsuri care duc la o tehnologie cât mai avansată a lucrărilor din pădure”. [39]

Acest obiectiv de valorificare superioară a masei lemnoase presupune însă realizarea a două condiţii de bază : „creşterea procentului de material lemnos industrializabil şi folosirea într-un grad cât mai ridicat a masei lemnoase, prin reducerea pierderilor la diferite faze de recoltare şi prelucrare, prin valorificarea integrală a deşeurilor.”[39]

O primă definiţie a „materialului lemnos de mici dimensiuni se poate defini ca având diametrul sau grosimea sub 14 cm şi lungimea variabilă limitată uneori la 2,5m.” [52] 1.2.2. Generalităţi privind producerea materialului lemnos de mici dimensiuni 1.2.2. General on small dimensions wood production

Materialul de mici dimensiuni constă în esenţă din unele sortimente de lemn rotund, din lemn despicat, din alte produse lemnoase şi nelemnoase rezultate la exploatare (buturugi, buturi, rădăcini, crăci, coajă, cetină, etc.), precum şi din deşeurile de la fabrici.

Ele sunt produse prin mijloace şi modalităţi specifice fiecărui sortiment, sau grupe de sortimente. Prin producerea lor trebuie înţeleasă, atât recoltarea, cât şi deplasarea până în depozitele unde pot lua drumul spre valorificare.

De la început trebuie subliniat însa că, din acest punct de vedere, între materialul lemnos de mici dimensiuni provenit de la pădure şi cel de la fabrică, există o deosebire evidentă (Tabel 1.8), datorită condiţiilor în care se găsesc şi se produc.

Condiţiile în care se găsesc şi se produc materialele lemnoase de mici dimensiuni

Tabel 1.8 Materialul provenit de la Nr.

crt. Pădure Fabrici

1

Situat în general pe picior şi departe de căile de transport, necesită de aceea eforturi pentru punerea lui în valoare, pentru recoltare, colectare, manipulare şi transport forestier, în condiţiile unui volum redus de masa lemnoasă, al unui volum mare de coajă şi al unei greutăţi specifice aparente ridicate

Nu comportă nici un fel de operaţii în general. Uneori comportă manipulare şi transport interior.

2 Împrăştiat pe aproape tot teritoriul forestier al tării în teren, în general frământat, situate la diferite altitudini şi în cantităţi variabile.

Concentrat în depozitele fabricilor în cantităţi relative constante

3

Comportă pentru recoltare şi fasonare deplasarea maşinilor (mijloacelor) la fiecare fir în parte în teren variat, iar pentru colectare necesită instalaţii şi mijloace adecvate

Comportă deplasarea lemnului la maşini, în condiţiile depozitelor amenajate, iar pentru transport interior necesită instalaţii şi mijloace adecvate

4

În general necojit şi provenind dîn lemn brut rotund sau despicat, tânăr sau matur; în lungimi relative mari, ce permit prelucrarea prin tocare, aşchiere

În general fără coajă sau parţial cojite, provenind din lemn matur; în lungimi relative mici, ce nu permit decât parţial prelucrarea prin tocare, aşchiere.

5 Nu ridică probleme de depozitare. Blochează spatiile în general reduse ale depozitelor, fabricilor.

Sursă: [52]

14

1.3. Generalităţi asupra lemnului de mici dimensiuni 1.3. General on small dimensions wood 1.3.1. Terminologie 1.3.1. Terminology

Nevoia din ce în ce mai mare de material lemnos, resimţită mai ales în ţările dezvoltate din punct de vedere industrial, a accelerat atragerea în circuitul economic – în afară de sortimentele folosite în mod obişnuit – şi a materialelor mai puţin utilizate şi anume sortimentele lemnoase de mici dimensiuni.

Această conjunctură, care a favorizat utilizarea unor noi categorii de material, a generat noţiunea de “material lemnos de mici dimensiuni”, menită a diferenţia aceste sortimente de acelea folosite până atunci.

Preocupări legate de existent şi utilizarea acestei noi categorii de material lemnos au apărut în ultimii ani în mod izolat în mai multe ţări, fiecare având o contribuţie proprie.

Pe lângă sortimentele care au contribuit în mod iniţial la definirea noţiunii de material lemnos de mici dimensiuni cu timpul au fost incluse în aceasta categorie sortimente de lemn rotund care se încadrau până atunci în categoria lemnului mijlociu, cum şi diferite sortimente de lemn despicat. Această situaţie a fost generată de faptul că lemnul respectiv nu şi-a găsit un plasament pentru o valorificare industrială, datorită unor condiţii specifice ţărilor respective.

După o alta accepţiune, de circulaţie mai restrânsă, între materialele lemnoase de mici dimensiuni se includ numai aşa-zisele deşeuri de la exploatarea şi de la industrializarea lemnului. Aceasta se explică prin aceea ca la un moment dat a circulat destul de larg expresia “lemn de mici dimensiuni şi de mică valoare”. Cu timpul expresia a rămas numai “lemn de mici dimensiuni”, subînţelegându-se însă şi lemn de mică valoare. În această accepţiune, lemnul de mici dimensiuni ar fi numai cu dimensiuni reduse, care nu are valorificări superioare şi în care nu s-ar include lemnul de mina, lemnul de construcţii, etc.

Dimensiunile “lemnului de mici dimensiuni” preconizate de delegaţii diferitelor ţări, au variat între 3-25 cm pentru diametre şi 1-3 m pentru lungimi, accentual punându-se în primul rând pe diametre.

În ţara noastră, datorită existenţei unei industrii în măsura să absoarbă şi să folosească pe scara mare aceste materiale, dimensiunile lemnului rotund înglobat în aceasta categorie se limitează la 14 cm diametru şi 2,5 m lungime. Din motive specifice, în acestă categorie sunt incluse şi buturile greu despicabile de 1 m lungime.

Pe plan general, lemnul de mici dimensiuni a cuprins la început numai materialul lemnos brut provenit din exploatările forestiere.

Prin lărgirea posibilităţilor de utilizare, în ţara noastră se pune şi problema materialului lemnos de mici dimensiuni care apare ca deşeu cu ocazia exploatărilor forestiere şi în urma prelucrării industriale a lemnului.

Faţă de consideraţiile arătate, materialul lemnos de mici dimensiuni se poate defini ca având diametrul sau grosimea sub 14 cm şi lungimea limitata uneori la 2,5m. [52]

Din punct de vedere dimensional, lemnul de mici dimensiuni cuprinde orice material lemnos brut de la exploatare şi deşeuri de la industrializare, care se situează sub limitele fixate prin definiţie. Unele sortimente de exploatare, ca lemnul pentru construcţii, lemnul de mina etc., ele pot fi considerate în parte lemn de mici dimensiuni, deşi unele din ele nu se încadrează în această categorie. Pentru a avea un punct de vedere unitar, într-un sens cu totul general, dacă circa 50% din cantitatea lor se încadrează în categoria lemnului de mici dimensiuni, acestea sunt considerate în totalitatea lor ca material lemnos de mici dimensiuni. Acesta este cazul general al sortimentelor de exploatare ca cele menţionate anterior. Lemnul de mici dimensiuni de la industrializare se încadrează în categoria materialului de mici dimensiuni atât din punct de vedere dimensional câat şi a unei valori mici.

Se poate afirma în general, că la exploatare se consideră ca lemn de mici dimensiuni materialul brut de diferite sortimente care nu se debitează în gater datorită dimensiunilor sale reduse cu excepţiile menţionate.

15

Capitolul 2 ELEMENTE DE BAZĂ ALE CERCETĂRII Chapter 2 THE BASICS OF RESEARCH 2.1. Scopul şi obiectivele cercetărilor 2.1. Purpose and research objectives

Pe scurt, lemnul de mici dimensiuni este produsul secundar al exploatării forestiere

din care fac parte crăcile, vârfurile, acele, frunzele şi alte părţi lemnoase. În lucrarea de faţă “alte parţi lemnoase” sunt reprezentate de lemnul subţire şi lemnul de foc.

Prin lemn subţire înţelegem lemnului a cărui diametru este mai mic de 6 cm la foioase respective 8 cm la răşinoase (conform sortării industriale).

Având în vedere faptul că lemnul de mici dimensiuni a început să prezinte interes din punct de vedere economic, într-un moment când piaţa acestui tip de lemn a luat avânt, s-a pus problema inventarierii şi prognozei cantităţii de lemn de mici dimensiuni existente anual în parchetele exploatate în cadrul Direcţiei Silvice Arad. Această inventariere a condus la certitudinea că în zonă există o bogăţie inestimabilă de “lemn de proastă calitate”.

Cercetările de faţă au drept scop stabilirea posibilităţilor anuale, a posibilităţilor viitoare şi a mijloacelor tehnice de recoltare, utilizabile în pădurile judeţului Arad, menite să ducă la o valorificare superioară a lemnului de mici dimensiuni, prin producerea de combustibili densificaţi.

Prin scopul cercetărilor desfăşurate se urmăreşte aprofundarea cunoaşterii posibilităţilor anuale şi a potenţialului energetic a lemnului de mici dimensiuni, existent în judeţul Arad, de a genera venituri sporite prin utilizarea acestuia ca şi combustibil, în condiţiile gospodăririi durabile a unităţilor forestiere. În acest context, s-au fixat o serie de obiective şi anume :

- determinarea volumului de masă lemnoasă de mici dimensiuni în cadrul Direcţiei Silvice Arad

- determinarea procentului de masă lemnoasă de mici dimensiuni în funcţie de tehnologia de exploatare aplicată

- determinarea procentului de masă lemnoasă de mici dimensiuni în urma aplicării diferitelor tratamente

- determinarea procentului de masă lemnoasă de mici dimensiuni pe categorii de specii

- determinarea procentului de masă lemnoasă de mici dimensiuni în funcţie de natura produsului rezultat

- modalităţi de valorificare a lemnului de mici dimensiuni ca şi combustibil densificat

- ameliorarea tehnologiilor de exploatare pentru a obţine maximum de profit - aprofundarea cunoştinţelor şi posibilitatea utilizării tehnologiilor de exploatare

având la bază tocarea lemnului Acestea au fost o parte din considerentele care ne-au determinat să ne îndreptăm

atenţia asupra acestei valoroase categorii de lemn, pe nedrept şi mult timp neglijată în silvicultura autohtonă şi locala. 2.2 Metoda de lucru 2.2. Working method

Aspectul metodologic al problemei a permis localizarea investigaţiilor în spaţiul

geografic al judeţului Arad, în care pădurile reprezintă, atât sub aspectul structurii actuale cât şi sub aspectul destinaţiei lor condiţii proprii de cercetare.

Pentru a analiza modul de răspândire a cantităţilor de lemn de mici dimensiuni şi pentru rezolvarea obiectivelor proprii, în ocoalele silvice din cadrul Direcţiei Silvice Arad, în funcţie de condiţiile staţionale şi pentru a vedea cantităţile de lemn de mici dimensiuni ce pot fi

16

introduse în circuitul economic, au fost utilizate o serie de metode de cercetare precum observaţia în teren, inventarieri in teren, inventarieri analitice şi analiza acestora, precum şi comparaţia şi sinteza rezultatelor obţinute.

Observaţia, este o metodă foarte folosită, deoarece simplitatea, expeditivitatea şi accesibilitatea ei nu pretinde personal de cercetare cu un grad ridicat de calificare şi constituie un prim indiciu în activitatea de cercetare. Neajunsul acestei metode constă în faptul că admite un grad de subiectivitate şi o precizie relativ scăzută. Cu ajutorul acestei metode s-a urmărit dispoziţia deşeurilor de exploatare în diferite condiţii de teren în exploatarea pădurilor de astăzi, s-au stabilit metode de îmbunătăţire a dispoziţiei acestora şi se pot trage concluzii cu privire la eficacitatea metodelor folosite.

Pentru satisfacerea nevoii de informaţii, este necesară organizarea unor cercetări statistice, prin intermediul cărora să se culeagă şi prelucreze date din care să rezulte produse informaţionale necesare fundamentării deciziilor la nivel de conducere strategică.

La cercetările efectuate, s-a folosit ca metodă generală de lucru, metoda investigaţiei bibliografice, completata de cea a observaţiei, a cercetării statistice şi de analiza a rezultatelor obţinute.

După studiul teoretic, partea experimentală s-a desfăşurat atât în condiţiile naturale oferite de pădurile în care s-au efectuat lucrări de exploatare cât şi în condiţiile de birou, unde datele culese din teren, cele din programul de fond al Direcţei şi cele din amenajamentele Direcţiei Silvice Arad au fost prelucrate la calculator utilizând metodele uzuale, inclusiv cele privind calculul statistic, în vederea obţinerii de informaţii privind răspândirea cantităţilor de lemn de mici dimensiuni şi pentru rezolvarea obiectivelor proprii. 2.2.1 Metoda de lucru utilizată pentru determinarea cantităţilor de lemn de mici dimensiuni. 2.2.1 Working method used for determining the quantities of small dimensions wood.

Pentru a analiza modul de răspândire a cantităţii de lemn de mici dimensiuni ce poate fi introdusă în circuitul economic, au fost utilizate o serie de metode de cercetare precum inventarieri analitice a cantităţilor de masă lemnoasă existente în actele de punere în valoare şi analiza acestora, precum comparaţia şi sinteza rezultatelor obţinute. Pentru a atinge scopul urmărit au fost făcute inventarieri ale datelor din actele de punere în valoare a masei lemnoase exploatate din cadrul Direcţiei Silvice Arad în anul 2006.

Ca metode de prezentare a datelor statistice s-au utilizat: tabele statistice – prezentarea tabelară a datelor statistice este una din cele mai uzitate metode, încât permite caracterizarea structurii colectivităţii ce face obiectul studiului şi a legăturilor ce există între elementele sale componente şi reprezentări grafice – ce sunt utilizate pentru relevarea mărimii si/sau a variaţiei datelor care fac obiectul cercetării statistice, în scopul facilitării unor activităţi ulterioare de prelucrare a acestora, în vederea efectuării unor previziuni.

În anul 2006 Direcţia Silvica Arad a fost compusă din 12 Ocoale Silvice. Actele de punere în valoare (APV) luate în studiu sunt acelea care conţin cantitatea de masă lemnoasă sortată industrial.

Fig.2.1. Captura de imagine program Fond Forestier

Fig.2.1. Image Capture Fund Forest Programme

17

Pentru realizarea acestei lucrări datele au fost prelevate din programul de Fond Forestier al Direcţiei Silvice Arad (TOMSOFT – Fond Forestier, v.15.98D)(Fig. 2.1) (Fig. 2.2.), Luându-se în calcul doar actele de punere în valoare a căror an al exploatării este 2006.

Ca un prim pas a fost sortarea APV-urilor după anul exploatării. După inventarierea APV-urilor după acest criteriu acestea au fost printate şi mai apoi datele au fost introduse în programul Microsoft Excel 2000.Cu ajutorul programului Excel s-a început formatarea datelor după: tratamentul aplicat, natura produsului, suprafaţa, specie, clase de vârstă şi sortare industrială. Datele obţinute au fost prelucrate şi apoi s-au realizat tabelar rezumatele pentru fiecare Ocol Silvic în parte, graficele realizându-se pentru o mai bună vizualizare a informaţiei. Graficele prezintă rapoartele cu privire la lemnul de mici dimensiuni în raport cu volumul brut sau cu volumul de lemn de lucru. 2.3 Localizarea cercetărilor 2.3 Location of research

Pentru a cuprinde întreaga problematică cercetările s-au restrâns la nivelul bazinelor hidrografice a Crişului Alb şi a Mureşului Inferior ce tranzitează judeţul şi Direcţia Silvică Arad, prezentate în figura de mai jos (Fig 2.2).

Fig.2.2. Localizarea cercetărilor pe hartă Fig.2.2. Locating research on the map

Zona aleasă pentru această cercetare cuprinde întreg teritoriul Direcţiei Silvice Arad care este împărţită în 12 ocoale silvice cu o suprafaţă totală de 126.940 ha (la data de 31.12.2005)[65].

Suprafeţele de cercetare sunt dispuse pe întreg teritoriul Direcţiei Silvice Arad şi reprezintă 1619 acte de punere în valoare (APV), puse în valoare în decursul anului 2006, având un volum total de 521.784 mc de masă lemnoasă.

18

Capitolul 3 CADRUL NATURAL AL JUDEŢULUI ARAD Chapter 3 THE NATURAL FRAME OF ARAD COUNTY 3.1. Consideraţii fizico-geografice din judeţul Arad 3.1. Physico-geographical considerations of Arad County 3.1.1 Cadrul geografic 3.1.1 The geographical

Situat în partea de vest a ţării, judeţul Arad se desfăşoară sub forma unui vast amfiteatru ce cuprinde în limitele sale peisaje variate, în care o notă aparte o introduce activitatea antropică.

Punctele extreme est-vest (satul Târnăviţa şi la vest de oraşul Nadlac, 28039’ şi respective 20045’ longitudine estică), situate la 160 km distanţă, şi cele de nord-sud (Berechiu şi Labasinţ, 46038’ si, respectiv 45058’ latitudine nordica), despărţite de cei 90km, sugerează imaginea clară a judeţului Arad ca o unitate administrative de hotar în cadrul căreia se intersectează magistrale rutiere şi feroviare transeuropene. În limitele judeţului, relative geometrizate în zona de câmpie şi din ce în ce mai complexe în zona de deal şi de munte, este înglobata o suprafaţă de 7654km2.

Cele două văi principale, Mureşul şi Crişul Alb, cu o orientare relativă est-vest, alcătuiesc adevărate artere de legătură, prin intermediul cărora câmpia pătrunde adânc în munte sub forma unor golfuri depresionare, ceea ce a condiţionat şi dezvoltarea unei intense activităţi agricole; ele formează totodată culoare de legătură cu aşezări mai vechi, confirmând pendularea continuă a populaţiei şi a bunurilor materiale şi culturale.

3.1.2 Clima 3.1.2 Climate

Diversitatea geografică teritorială a judeţului Arad este o consecinţă directă a

factorilor climatici, ceea ce relevă conlucrarea în timp şi diferenţierea în spaţiu. Explicarea acestei situaţii rezidă în poziţia geografică, respectiv extremitatea vestică a ţării, în dispoziţia largă a judeţului arădean în trepte cvasiconcentrice de la 100 m până la peste 1400 m configuraţia culoarelor de vale şi a depresiunilor deschise către vest sau bine izolate de versanţi, precum şi circulaţia general vestică cu amprente evidente în toţi parametrii climatici. Rezultă deci o diferenţiere local pe fondul treptelor de relief.

Etajul climatic al munţilor cuprinde suprafeţe puternic denivelate, versanţi cu expoziţie diferenţiată şi depresiuni intramontane. Datorită influenţei circulaţiei vestice, abruptul vestic fiind expus primeşte o cantitate mai mare de precipitaţii. Frecvent, media precipitaţiilor anuale depăşeşte 900 mm. temperaturile sunt în general mai ridicate decât în restul zonelor montane din ţară; acest fapt explică şi durata relativ redusă de persistenţă a zăpezilor. Oscilaţii termice pregnante se resimt în depresiuni şi culoare de văi îngustate unde apar şi inversiuni termice (Moneasa).

Etajul dealurilor şi al piemonturilor este diversificat din punct de vedere climatic după poziţia pe care acestea le ocupă. Dealurile care însoţesc rama înaltă a Depresiunii Zărandului au un climat apropiat muntelui, pe când suprafeţele piemontane larg dezvoltate la contactul cu câmpia sunt mai apropiate de caracterele climatice de câmpie. Caracteristice pentru dealuri sunt inversiunile termice; părţile mai înalte sunt invadate de masele de aer cald pe când în culoarele de vale se acumulează aerul mai rece, care se scurge pe pante, fenomenul fiind specific iernii. Sunt caracteristice totodată brumele şi ceaţa. Primăvara şi vara încălzirea aerului se face treptat, valorile maxime fiind înregistrate în august, ele apropiindu-se frecvent de 30-350C.

Câmpia se caracterizează prin ierni moderate şi veri călduroase. Temperaturile de peste 250C sunt frecvente aproximativ 100 zile pe an, temperatura medie anuală fiind de

19

22,50C, dacă adăugăm la aceasta media anuală a precipitaţiilor de 570 mm şi repartizarea precipitaţiilor în cursul unui an, deducem condiţii optime de dezvoltare a diferitelor arborete.

3.1.3 Hidrografia 3.1.3 Hydrography

Reţeaua hidrografică înscrie în peisajul judeţului Arad o serie de particularităţi

geografice, acestea fiind efectul diversităţii teritoriale. Arterele hidrografice mari se desfăşoară în extremitatea nordică (Crişul Alb) şi în extremitatea sudică (Mureşul), către acestea dirijându-se un adevărat păienjeniş de ape care complică structura bazinelor hidrografice.

Mureşul constituie principala arteră care drenează judeţul pe o lungime de circa 250 km (lungimea suprafeţei totală fiind de 766 km). Înregistrează pe acest parcurs o denivelare de aproximativ 78 m şi un bazin hidrografic de circa 4800 km2. În limitele judeţului, Mureşul primeşte afluenţi mici din Munţii Zărandului şi din Dealurile Lipovei.

Crişul alb,este o arteră hidrografică importantă a judeţului, care îşi are obârşiile extrem de ramificate, majoritatea lor fiind în afara judeţului; excepţie fac pâraiele repezi de sub Muntele Găina. Străbate circa 208 km (lungimea totală 238 km) în limitele judeţului, cu o cădere generală de 900 m şi cu un bazin hidrografic de circa 3600 km2. 3.2 Condiţii staţionale şi de vegetaţie din judeţul Arad 3.2. Stationary conditions and vegetation in Arad County 3.2.1 Tipuri de staţiuni 3.2.1 Types of stations

Ecosistemele forestiere din judeţul Arad s-au constituit în funcţie de specificul ecologic rezultat în urma compensării şi substituirii factorilor şi determinanţilor ecologici.

Din punct de vedere ecologic teritoriul Aradului se împarte în opt etaje de vegetaţie conform tabelului 3.1 prezentat mai jos.

Etajele de vegetaţie existente în cuprinsul Direcţiei Silvice Arad

Existing floors of vegetation in Arad Forestry Directorate

Tabel 3.1 Tipul de staţiune Suprafaţa

(ha) Etaj de vegetaţie de câmpie forestieră (FC) 2484,8 Etaj de vegetaţie de silvostepă (SS) 10956,5 Etaj deluros de cvercete cu stejar,cu cer,garniţa,gorun şi amestecuri ale acestora (FD1) 4708,4

Etaj deluros de cvercete (GO, CE, GI) şi şleauri de deal (FD2) 72978,2 Etaj deluros de gorunete, făgete şi goruneto-făgete (FD3) 52553,1 Etaj montan-premontan de făgete (FM1+FD4) 5740,8 Etaj montan de amestecuri (FM2) 753,2 Etaj montan de molidişuri (FM3) 29,3 3.2.2 Formaţii forestiere 3.2.2 Forest formations

Pădurile judeţului Arad sunt împărţite într-un număr de 28 formaţii forestiere, prezentate în tabelul 3.2 de mai jos [65] :

20

Formaţiile forestiere existente în cuprinsul Direcţiei Silvice Arad Existing forest formations in Arad Forestry Directorate

Tabel 3.2

Formaţie Suprafaţă [ha] Formaţie Suprafaţă [ha] frăsinete 1779,3 cerete pure 3474,8 molidişuri pure 142,4 gârniţete pure 581,8 molideto-brădete 11,3 cereto-gârniţete 19915,3 amestecuri de molid-brad-fag 67,3 amestecuri de Gi, Ce cu

stejari mezofiţi 19509,9

molideto-făgete 7,0 cereto-şleauri, gârniţeto-şleauri 1982,8

făgete pure montane 6304,3 plopişuri amestecate plop alb şi negru 125,3

făgete pure de dealuri 22513,5 aninişuri de anin negru 110,7

făgete amestecate 32225,7 şleauri de câmpie cu stejar 1819,8 gorunete pure 14572,6 plopişuri pure de plop alb 224,3 goruneto-făgete 3676,6 sălcete pure 5,5 şleauri de deal cu gorun 6207,6 amestecuri plopi şi sălcii 375,9

stejărete pure de stejar 2164,6 răchitarii 1,0

şleauri de stejar pedunculat 3477,8 terenuri de împăduriri 323,9

şleauri de luncă 4319,7 goruneto-stejărete 0,0 3.2.3 Situaţia suprafeţei vegetaţiei forestiere pe categorii de folosinţă şi specii din cadrul Direcţiei Silvice Arad 3.2.3 Statement of surface vegetation and forest species by use of the Forestry Directorate Arad

Pentru a putea cuprinde întreaga problematică, cercetările s-au restrâns la nivelul Direcţiei Silvice Arad, şi pentru aceasta s-au ales doisprezece ocoale silvice de stat reprezentând o diversitate totală în ceea ce priveşte speciile, categoriile de relief prezente, tratamentele aplicate, vârsta speciilor şi natura produselor.

Fondul forestier al judeţului Arad reprezintă o suprafaţă de 210.662 ha, din care la data de 31.12.2005 o suprafaţă de 126.940 ha reprezintă proprietatea Statului Român, restul fiind proprietate privată.

Administrarea fondului forestier se execută de către cele 12 ocoale silvice de stat şi 6 ocoale silvice private. Structura de control este asigurată de către I.T.R.S.V. Oradea, care are o sucursală la Arad, cu sediul la Direcţia Silvică Arad (Fig. 3.1).

Fig.3.1. Repartizarea suprafeţei fondului forestier în cadrul Direcţiei Silvice Arad

Fig.3.1. Distribution of forest area under the Forestry Directorate Arad

21

Suprafaţa fondul forestier este împărţită în funcţie de gruparea funcţională a pădurilor după cum urmează : păduri cu rol principal de protecţie (grupa I-a funcţională) ocupând o suprafaţă de 24646 ha şi păduri cu rol de producţie şi protecţie (grupa II-a funcţională) care se regăsesc pe o suprafaţă de 99448 ha. Din suprafaţa totală a judeţului Arad, 7654 km2, un procent de 27% este ocupat de fondul forestier, cu o repartizare preponderentă în zonele de deal şi de munte, la câmpie suprafaţa păduroasă fiind de 4,2% din total.

Fig.3.2. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de specii în cadrul Direcţiei Silvice Arad [ha]

Fig.3.2. Distribution of forest area by type of species within the Forest Department Arad [ha]

Proporţia pe specii se poate observa în graficul de mai sus (Fig. 3.2). Observându-se că marea majoritate a speciilor forestiere aparţin foioaselor într-un procent de peste 90%. Pădurile din cadrul Direcţiei Silvice Arad au o consistenţă medie 0,82 , clasa de producţie medie este II 8. Creşterea curentă medie anuală este de 6,1 mc/an/ha iar volumul mediu pe hectar este 230 mc.

Recoltarea de masă lemnoasă din fondul forestier al judeţului Arad, se realizează pe baza posibilităţii arboretelor parcurse cu tăieri, calculată pe fiecare unitate de producţie şi ocol silvic, în funcţie de creşterea medie indicatoare. Posibilitatea arboretelor este diminuată în funcţie de reţeaua de drumuri forestiere existente; în judeţul Arad accesibilitatea în fondul forestier este de doar 6m/ha.

22

Capitolul 4 POTENŢIALUL PENTRU LEMN DE MICI DIMENSIUNI Chapter 4 POTENTIAL FOR SMALL DIMENSIONS WOOD 4.1. Potenţialul pentru lemn de mici dimensiuni în cadrul Direcţiei Silvice Arad 4.1. The potential for small dimensions wood in Arad Forest Directorate Acest capitol este împărţit în 12 subcapitole, fiecare prezentând datele pentru fiecare dintre cele 12 Ocoale silvice care compun Direcţia Silvică Arad la nivelul anului 2006. Categoriile de specii (conform Raportului Statistic al Direcţiei Silvice Arad privind fondul forestier în anul 2006) [65] prezentate în graficele de mai jos sunt:

- Răşinoase : Molid, Brad, Duglas, Larice, Pin şi diverse răşinoase - Foioase : Fag, Stejari (Stejar pedunculat, Gorun, etc.) - Diverse tari : Salcâm, Paltin, Frasin, Cireş, Nuc, şi alte diverse tari - Diverse moi : Tei, Salcie, Plop şi alte diverse moi

4.1.1 Ocolul Silvic Bârzava 4.1.1 Bârzava Forest District

În cadrul O.S. Bârzava conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 exista o suprafaţă a pădurilor de 14570 ha.

Au fost luate în calcul conform scopului cercetărilor 71 APV a căror an de exploatare este 2006 şi ele reprezintă o suprafaţă de 927,2 ha şi un volum brut de masă lemnoasă de exploatat de 45703 mc.

În urma analizei datelor se observă că în cadrul Ocolului Silvic Bârzava tehnologia de exploatare aplicată este cea a părţilor de arbori. Ca urmare a aplicării acestei tehnologii rezultă un volum de 21778 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 45703 mc ceea ce reprezintă procentual 47,65% lemn de mici dimensiuni din volumul total de masă lemnoasă exploatată.

Fig.4.1. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.2. Volumul lemnului de mici dimensiuni în funcţie Specii în cadrul O.S. Bârzava [ha] de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Bârzava [m3] Fig.4.1. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.2. Small volume timber according to the gross in Bârzava Forest District [ha] volume and harvesting technology in Bârzava Forest District [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Bârzava în functie de tehnologia de exploatare

adoptată [m3] The volume of wood harvested in the Bârzava Forest District depending on the harvesting technology

adopted [m3] Tabel 4.1

23

4.1.2 Ocolul Silvic Beliu 4.1.2 Beliu Forest District

În cadrul O.S. Beliu conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele

anului 2005 există o suprafaţă a pădurilor de 6629 ha. Conform scopului cercetărilor au fost luate în calcul 100 APV a căror an de

exploatare este 2006, ele reprezentând o suprafaţă de 1640,7 ha şi un volum brut de masă lemnoasă de exploatat de 31189 mc.

În urma analizei datelor se observă că în cadrul Ocolului Silvic Beliu tehnologia de exploatare aplicată este cea a trunchiurilor şi catargelor. Ca urmare a aplicării acestei tehnologii rezultă un volum de 14444 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 31189 mc ceea ce reprezintă procentual 46,63% lemn de mici dimensiuni din volumul total de masă lemnoasă exploatată.

Fig.4.3. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.4. Volumul lemnului de mici dimensiuni în funcţie Specii în cadrul O.S. Beliu [ha] de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Beliu [m3] Fig.4.3. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.4. Small volume timber according to the gross in Beliu Forest District [ha] volume and harvesting technology in Beliu Forest District [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Beliu în functie de tehnologia de exploatare

adoptată [m3] The volume of wood harvested in the Beliu Forest District depending on the harvesting technology adopted

[m3] Tabel 4.2

4.1.3 Ocolul Silvic Buteni 4.1.3 Buteni Forest District

În cadrul O.S. Buteni au fost luate în calcul conform scopului cercetărilor 65 APV a

căror an de exploatare este 2006. În urma analizei datelor se observa că în cadrul Ocolului Silvic Buteni tehnologia de

exploatare aplicată este cea a trunchiurilor şi catargelor. Ca urmare a aplicării acestei tehnologii de exploatare rezultă un volum de 3474 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 8153 mc ceea ce reprezintă procentual 42,61% lemn de mici dimensiuni din volumul total de masă lemnoasă exploatată. Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Buteni în functie de tehnologia de exploatare

adoptată [m3] The volume of wood harvested in the Buteni Forest District depending on the harvesting technology


24

Fig. 4.5. Volumul lemnului de mici dimensiuni în funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic

Buteni [m3] Fig. 4.5. Small volume timber according to the gross volume and harvesting technology in Buteni Forest District [m3]

4.1.4 Ocolul Silvic Chişineu Criş 4.1.4 Chişineu Criş Forest District

În cadrul O.S. Chişineu Criş conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 exista o suprafaţă a pădurilor de 2791 ha.

In vederea realizării scopului cercetărilor 32 APV a căror an de exploatare este 2006 au fost luate in studiu. După cum se observă din Fig. 4.19 totalitatea speciilor ce compun acest Ocol Silvic sunt foioase.

După prelevarea datelor se observă că aceste 32 APV reprezintă o suprafaţă de 708.2 ha şi un volum brut de masă lemnoasă de exploatat de 7376 mc.

În urma analizei datelor se observă că în cadrul Ocolului Silvic Chişineu Criş tehnologia de exploatare aplicată este cea a Sortimentelor şi multiplilor de sortimente (99,58%). Ca urmare a aplicării acestei tehnologii rezultă un volum de 4605 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 5960 mc ceea ce reprezintă procentual 77,26% lemn de mici dimensiuni din volumul total de masă lemnoasă exploatată. De asemenea se observă faptul că tehnologia de exploatare Parţi de arbore deşi ca suprafaţă, este foarte redusă, 3 ha ceea ce reprezintă 0,42% din suprafaţa parcursă cu lucrări, deţine o cantitate semnificativă de masă lemnoasă, 1416 mc ceea ce reprezintă 19,20% din cantitatea de masă lemnoasă exploatată. De asemenea se observă că şi aplicarea acestei tehnologi de exploatare produce o cantitate impresionantăa de lemn de mici dimensiuni. Din 1416 mc de masă lemnoasă exploatată, 80,37 % respectiv 1138 mc este deţinută de lemnul de mici dimensiuni.

Fig.4.6. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig.4.7. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Chişineu Criş [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Chişineu Criş [m3] Fig.4.6. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.7. Small volume timber according to the gross in Chişineu Criş Forest District [ha] volume and harvesting technology in Chişineu Criş

Forest District [m3]

25

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Chişineu Cris în functie de tehnologia de exploatare adoptată [m3]

The volume of wood harvested in the Chişineu Criş Forest District depending on the harvesting technology adopted [m3]

Tabel 4.4

4.1.5 Ocolul Silvic Gurahonţ 4.1.5 Gurahonţ Forest District

În cadrul O.S. Gurahonţ conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 există o suprafaţă a pădurilor de 20950 ha.

Au fost luate în calcul conform scopului cercetărilor 247 APV a căror an de exploatare este 2006. După prelevarea datelor se observă că aceste 247 APV reprezintă o suprafaţă de 6306.9 ha şi un volum brut de masă lemnoasă de exploatat de 80210 mc.

În urma analizei procentuale a datelor se observă ca în cadrul Ocolului Silvic Gurahonţ tehnologiile de exploatare aplicate pe o suprafaţă de: Parţilor de arbore (54.69%) respectiv trunchiuri şi catarge (45,31%). Ca urmare a aplicării acestor tehnologii rezultă un volum de 34878 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 80210 mc ceea ce reprezintă procentual 43,48% lemn de mici dimensiuni din volumul total de masă lemnoasă exploatată.

Fig.4.8. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.9. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Gurahonţ [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Gurahonţ [m3] Fig.4.8. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.9. Small volume timber according to the gross in Gurahonţ Forest District [ha] volume and harvesting technology in Gurahonţ Forest District [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Gurahonţ în functie de tehnologia de exploatare adoptată [m3]

The volume of wood harvested in the Gurahonţ Forest District depending on the harvesting technology adopted [m3]

Tabel 4.5

4.1.6 Ocolul Silvic Ineu 4.1.6 Ineu Forest District

În cadrul O.S. Ineu conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 există o suprafaţă a pădurilor de 5217 ha.

Au fost luate în calcul conform scopului cercetărilor 138 APV a căror an de exploatare este 2006.

26

După prelevarea datelor se observă că aceste 138 APV reprezintă o suprafaţă de 5217 ha şi un volum brut de masă lemnoasă de exploatat de 32251 mc. După cum se observă tabelar tehnologia de exploatare cea mai utilizată este cea a sortimentelor şi a multiplilor de sortimente, iar restul tehnologiilor aplicate sunt cea a părţilor de arbore şi cea a trunchiurilor şi catargelor, fiecare dintre acestea având un procentaj de 29.39% respectiv 25,47% în funcţie de volumul brut de masă lemnoasă exploatată. De asemenea se poate observa că volumul de masă lemnoasă de mici dimensiuni este unul destul de important în valoare de 18075 mc, valoare ce reprezintă procentual 56,04% din volumul total de masă lemnoasă exploatată.

Fig.4.10. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.11. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Ineu [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Ineu [m3] Fig.4.10. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.11. Small volume timber according to the gross in Ineu Forest District [ha] volume and harvesting technology in Ineu Forest District [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Ineu în functie de tehnologia de exploatare

adoptată [m3] The volume of wood harvested in the Ineu Forest District depending on the harvesting technology adopted

[m3] Tabel 4.6

4.1.7 Ocolul Silvic Iuliu Moldovan 4.1.7 Iuliu Moldovan Forest District

În cadrul O.S. Iuliu Moldovan conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 există o suprafaţă a pădurilor de 6995 ha.


Fig.4.12. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.13. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Iuliu Moldovan [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în

27

cadrul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan [m3] Fig.4.12. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.13. Small volume timber according to the gross in Iuliu Moldovan Forest District [ha] volume and harvesting technology in Iuliu Moldovan Forest District [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan în functie de tehnologia de exploatare adoptată [m3]

The volume of wood harvested in the Iuliu Moldovan Forest District depending on the harvesting technology adopted [m3]

Tabel 4.7

După prelucrarea datelor se observă că aceste 115 APV reprezintă o suprafaţă de 5217 ha şi un volum brut de masă lemnoasă de exploatat de 32251 mc. Cele mai mari cantităţi de masă lemnoasă exploatată au avut ca tehnologie de exploatare de aplicat cea a Sortimentelor definitive, fiind aplicate pe o suprafaţă de 1284,7 ha şi în urma acestora va rezulta un volum de masă lemnoasă de mici dimensiuni de 6697mc ce reprezintă 55,67% din volumul brut exploatat. Ca suprafaţă dar şi ca volum tehnologia de exploatare Sortimente şi multipli de sortimente este cea în urma căreia rezultă un volum brut de masă lemnoasă de 5663 mc. În acest caz procentul de lemn de mici dimensiuni este de 60,81% ceea ce reprezintă o cantitate de masă lemnoasă de 3444mc.

4.1.8 Ocolul Silvic Lipova 4.1.8 Lipova Forest District

În cadrul O.S. Lipova conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 exista o suprafaţă a pădurilor de 16277 ha.


Tehnologia de exploatare aplicată majoritar în cadrul acestui ocol este cea a părţilor de arbore cu un volum brut total de 32939 mc urmată de tehnologia trunchiuri şi catarge cu o suprafaţă de 2655 ha.

Fig.4.14. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.15. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Lipova [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Lipova [m3] Fig.4.14. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.15. Small volume timber according to the gross in Lipova Forest District [ha] volume and harvesting technology in Lipova Forest District [m3]

28

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Lipova în functie de tehnologia de exploatare adoptată [m3]

The volume of wood harvested in the Lipova Forest District depending on the harvesting technology adopted [m3]

Tabel 4.8

4.1.9 Ocolul Silvic Radna 4.1.9 Radna Forest District

În cadrul O.S. Radna conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 exista o suprafaţă a pădurilor de 11391 ha.

Au fost luate în calcul conform scopului cercetărilor 148 APV a căror an de exploatare este 2006. Foioasele şi în acest ocol sunt prezente într-o proporţie de peste 95%, ocupând o suprafaţă de 10868 ha. Precum şi în Ocolul Silvic Lipova ce ii este învecinat şi în Ocolul Silvic Radna cele două tehnologii aplicate sunt : părţi de arbore şi trunchiuri şi catarge.

Volumele de masă lemnoasă exploatată prin aceste două tehnologii sunt de 41513 mc în cazul tehnologiei părţi de arbore şi 3994 mc în cazul tehnologiei “trunchiuri şi catarge”. Se poate observa că în cazul celei de-a doua tehnologii volumul de masă lemnoasă de mici dimensiuni este mult redus procentual faţă de cea a parţilor de arbore, 39.7% faţă de 50.6%.

Fig.4.16. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.17. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Radna [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Radna [m3] Fig.4.16. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.17. Small volume timber according to the gross in Radna Forest District [ha] volume and harvesting technology in Radna Forest District [m3] Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Radna în functie de tehnologia de exploatare

adoptată [m3] The volume of wood harvested in the Radna Forest District depending on the harvesting technology


4.1.10 Ocolul Silvic Săvârşin 4.1.10 Săvârşin Forest District

În cadrul O.S. Săvârşin conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 există o suprafaţă a pădurilor de 15119 ha.


29

În cadrul ocolului luat în studiu se observă că tehnologia de exploatare aplicată în cadrul lucrărilor de exploatare este cea a trunchiurilor şi catargelor în proporţie de aproximativ 90%. Restul suprafeţelor au avut la bază tehnologia de exploatare în părţi de arbori şi cea a sortimentelor şi multiplilor de sortimente.

Fig.4.18. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.19. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Săvârşin [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Săvârşin [m3] Fig.4.61. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.62. Small volume timber according to the gross in Săvârşin Forest District [ha] volume and harvesting technology in Săvârşin Forest District [m3] Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Săvârşin în functie de tehnologia de exploatare

adoptată [m3] The volume of wood harvested in the Săvârşin Forest District depending on the harvesting technology


4.1.11 Ocolul Silvic Sebiş Moneasa 4.1.11 Sebiş Moneasa Forest District

În cadrul O.S. Sebiş Moneasa conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 exista o suprafaţă a pădurilor de 13805 ha.


Fig.4.20. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.21. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Sebiş Moneasa [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Sebiş Moneasa [m3] Fig.4.20. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.21. Small volume timber according to the gross in Sebiş Moneasa Forest District [ha] volume and harvesting technology in Sebiş Moneasa Forest District [m3]

30

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Sebiş Moneasa în functie de tehnologia de exploatare adoptată [m3]

The volume of wood harvested in the Sebiş Moneasa Forest District depending on the harvesting technology adopted [m3]

Tabel 4.11

Tehnologia de exploatare adoptată majoritar în cadrul Ocolului Silvic Sebiş Moneasa este cea a trunchiurilor şi catargelor, iar pe o suprafaţă de 1576 ha se aplică tehnologia de exploatare în părţi de arbori. 4.1.12 Ocolul Silvic Valea Mare 4.1.12 Valea Mare Forest District

În cadrul O.S. Valea Mare conform statisticilor anuale ale Direcţiei Silvice Arad la finele anului 2005 exista o suprafaţă a pădurilor de 7005 ha.

Au fost luate în calcul conform scopului cercetărilor 129 APV a căror an de exploatare este 2006. Asemănător repartiţiei speciilor în cadrul Direcţiei Silvice Arad, şi în cadrul Ocolului Silvic Valea Mare se observă predominanţa foioaselor ce în cazul de faţă ocupă o suprafaţă de 6638 ha, cum este prezentat şi în graficul de mai jos, fiind urmate de răşinoase ce ocupă o suprafaţă infimă de 397 ha ce reprezintă 5,2% din suprafaţa întregului ocol.

Fig.4.22. Repartizarea suprafeţei pădurilor pe categorii de Fig. 4.23. Volumul lemnului de mici dimensiuni în Specii în cadrul O.S. Valea Mare [ha] funcţie de volumul brut si tehnologia de exploatare în cadrul Ocolului Silvic Valea Mare [m3] Fig.4.23. Distribution of forest area by type of species Fig. 4.23. Small volume timber according to the gross in Valea Mare Forest District [ha] volume and harvesting technology in Valea Mare Forest District [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate în cadrul Ocolului Silvic Valea Mare în functie de tehnologia de exploatare adoptată [m3]

The volume of wood hervested in the Valea Mare Forest District depending on the harvesting technology adopted [m3]

Tabel 4.12

Tehnologia de exploatare adoptată cu preponderenţa în cadrul ocolului este cea a părţilor de arbore şi în urma aplicării ei rezultă o cantitate de lemn de lucru de 35388 mc şi o cantitate de lemn de mici dimensiuni de 31659 mc. În acest caz procentual lemnul de mici dimensiuni are o valoare de 47,21%.

31

4.2 Rezultatele statistice ale cercetărilor 4.2 Statistical results of research

Variaţia lemnului de mici dimensiuni în raport cu Ocolul de provenienţă

Variation of small dimensions wood in relation to the District of origin

Tabel 4.13

Tehnologia de exploatare Suprafaţa [ha] Lemn de mici dimensiuni [m3]

Părţi de arbore 9703.8 120852 Trunchiuri şi catarge 11200.1 92445 Sortimente şi multipli de sortimente 3328.9 17560 Sortimente definitive 1284.7 6697.0

y = 4386x2 - 63665x + 185656R2 = 0.935

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

Parti de arbore Trunchiuri sicatarge

Sortimente simultipli desortimente

Sortimentedefinitive

Tehnologia de exploatare

Volu

m, m

3

Fig.4.24. Ecuaţia de regresie, polinom de gradul II. Coeficientul de determinaţie în funcţie de volum.

Fig.4.24. Regression equation, second-degree polynomial. The coefficient of determination in terms of volume.

y = -885.12x2 + 1112.8x + 10236R2 = 0.834

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Parti de arbore Trunchiuri sicatarge

Sortimente simultipli desortimente

Sortimentedefinitive

Tehnologia de exploatare

Supr

afat

a, h

a

Fig.4.25. Ecuaţia de regresie, polinom de gradul II. Coeficientul de determinaţie în funcţie de suprafaţă.

Fig.4.25. Regression equation, second-degree polynomial. The coefficient of determination depending on the surface.

Pentru cuantificarea dependenţelor corelaţionale dintre variaţia volumului lemnului de mici dimensiuni în funcţie de ocolul silvic, s-a acceptat curba polinomială de gradul II, de forma:

cbxaxy 2,

în care: y reprezintă volumul lemnului de mici dimensiuni, x – volumul, în m3.

32

ANALIZA CLUSTER

1. Operaţie de repartiţie a elementelor unei mulţimi în clase în funcţie de un set de criterii. 2. Rezultatul operaţiei de clasificare multicriterială.

Obiectivul general urmărit prin clasificarea multicriterială. este obţinerea unor clase cât mai omogene în interior şi cât mai diferite între ele. În funcţie de situaţia particulară de cercetare, clasificarea multicriterială poate fi orientată spre:

- verificarea unor ipoteze în legătură cu modul de grupare a datelor sau în sensul explorării acelor date;

- obţinerea unor clase cât mai compacte cu graniţe cât mai precise sau spre construirea unor grupuri cât mai naturale, indiferent de precizia sau imprecizia graniţelor dintre ele. Aspectele esenţiale în funcţie de care sânt realizate şi interpretate clasificarea multicriterială. sânt:

- tipul de elemente la care se aplică; - modul de selectare şi - agregare a caracteristicilor de clasificare pentru a realiza

compararea elementelor; - modul de măsurare a raporturilor dintre elementele de

clasificare şi - modul de atribuire a elementelor la anumite clase.

Să le considerăm pe fiecare. ♦ a. Clasificarea poate fi realizată asupra unei mulţimi de unităţi, persoane, grupuri, întreprinderi, localităţi etc. (în cazul de faţă s-a realizat o analiză multicriterială pe tehnologii de exploatare, ţinând cont de suprafaţa şi de volumul lemnului de mici dimensiuni) - sau asupra unei mulţimi de caracteristici. În majoritatea cazurilor aceeaşi metodă poate fi folosită atât pentru clasificarea variabilelor, cât şi pentru clasificarea unităţilor (obiectelor). Diferă în principal regulile şi termenii de interpretare a rezultatelor. Analiza cluster şi analiza factorială, spre exemplu, pot fi folosite atât pentru grupare de obiecte cât şi pentru grupare de variabile.

În primul caz, interpretarea se face în principal în termeni de similaritate, opoziţie, distanţă între unităţile grupate, iar în al doilea caz grupările de variabile sânt considerate în special sub aspectul interdependenţelor sau subsumării lor la aceeaşi variabilă latentă.

Practica dominantă în ştiinţele sociale este de a considera clasificarea multicriterială ca fiind orientată în special spre identificarea unor grupuri naturale de unităţi - persoane, grupuri, localităţi, zone, întreprinderi, roluri sociale etc. ♦ b. În vederea clasificării multicriteriale, din setul total de caracteristici ale celor N elemente, pot fi selectate p caracteristici, având în vedere fie relevanţa lor teoretică, fie constrângerile legate de accesul la datele necesare, fie un criteriu empiric de determinare a capacităţii de discriminare pe care o caracteristică dată o are în raport cu elementele de clasificat sau cantitatea de informaţie pe care această caracteristică o concentrează, ♦ c. Clasificarea multicriterială poate fi realizată cu criterii: a, ponderate sau neponderate şi b. prin reducerea criteriilor la un număr mai mic de dimensiuni sintetice sau prin menţinerea lor în forma iniţială. Scorurile de ponderare măresc sau micşorează importanţa unor variabile în procesul de clasificare folosind pentru aceasta fie evaluări subiective, fie ponderări generate empiric prin analize factoriale, de regresie etc. O linie de gândire dezvoltată susţine că ponderarea nu este necesară deoarece o caracteristică importantă se va impune de la sine în clasificare prin simplul fapt al covariaţiei ridicate pe care o are cu alte caracteristici ale clasificării. Dacă se adoptă procedee de ponderare, este esenţial ca importanţa statistică, dată spre exemplu de saturaţiile sau comunităţile din analiza factorială sau de coeficienţii de regresie parţială, să nu fie confundată cu importanţa de conţinut, asociată cu condiţii practice de acţiune sau cu relaţii de ordin teoretic. În generarea empirică a ponderilor prin analiza factorială este, de asemenea, important ca numărul de variabile incluse în analiză să fie relativ egal pentru toate subdomeniile de care acestea aparţin. Altfel, pot apărea coeficienţi de ponderare cu valori ridicate numai datorită unor efecte de calcul.

33

Reducerea numărului de criterii pentru clasificarea multicriterială poate fi realizată prin procedee nestandardizate (logic sau intuitiv) sau standardizate. O reducere de primul tip se operează în construirea tipurilor ideale. Construcţia implică nu numai o reducţie logico-intuitivă ci şi o ponderare a respectivelor criterii în sensul accentuării puternice a unor caracteristici, în acest fel se obţin nu atât clase de obiecte, ci mai ales un instrument pentru a realiza clase de unităţi sau comportamente sociale. Tipologizarea în genere poate fi considerată ca o specie de clasificare în care clasele se constituie prin procedee logico-intuitive de reducere a dimensiunilor iar definirea claselor precede, în general, atribuirea elementelor în cadrul lor.

Legătura dintre cele două componente ale clasificării este atât de slabă în cazul tipologizării încât sânt frecvente cazurile în care produsul unei operaţii de clasificare nu este altceva decât o schemă de clasificare sau definiţia unei tipologii neînsoţită de repartiţia elementelor în cadrul ei.

Procedeul standardizat cel mai folosit pentru reducerea numărului de criterii constă în realizarea unor funcţii liniare de tipul: y = a + xibi + x2b2 +... + Xjbj +... + xpbp, unde y - indicele sintetic în funcţie de care se face alocarea fiecărei unităţi la o anume clasă; Xj - criteriul i de clasificare; bj - coeficientul de ponderare specific variabieli Xj, iar a - constantă. În clasificarea unităţilor teritoriale (ţări, regiuni, localităţi etc.) în funcţie de nivelul lor de dezvoltare, spre exemplu, se porneşte de la un set de variabile prin care poate fi caracterizat acest nivel: volumul lemnului de mici dimensiuni şi suprafaţa. Fiecare din variabile se scalează direct proporţional cu nivelul de dezvoltare şi se normalizează pentru a avea media egală cu (0) şi abaterea standard 1. Coeficienţii de ponderare se determină fie în baza unor evaluări controlate intersubiectiv fie prin proceduri standardizate precum analiza factorială. În acest exemplu, (a) se consideră egal cu 0. Valorile lui y calcualte în acest fel indică nivelul de dezvoltare al unităţilor teritoriale. Clasele se obţin prin segmentarea seriei de valori ale indicelui y folosind formula Sturgess (i- (ymaxim - yminim)/(1 + + 3,220 logN), unde N - numărul de unităţi de clasificat iar i - intervalul de variaţie al valorilor unei grupe). Ipoteza implicată de astfel de clasificări este că dezvoltarea este unidimensională, fiind deci admise efectele de compensare între variabile. Cu o funcţie similară se lucrează şi în analiza discriminantă. Coeficienţii de ponderare sânt astfel calculaţi în acest caz, încât diferenţele dintre clase să fie maxime în raport cu cele din interiorul claselor.

În analizele tip cluster criteriile de clasificare operează ca atare, fără a fi convertite în prealabil cu ajutorul unei funcţii liniare. Compararea unităţilor în vederea includerii la un anumit grup se face în termeni de profile şi nu de scoruri unice. Un astfel de profil este dat de seria valorilor corespunzătoare unei unităţi pentru toate variabilele utilizate în clasificare. Ca exemplu se poate considera o mulţime de patru unităţi (Uj) caracterizate prin trei variabile (Vi)

Profilul unităţii 1 este dat de o serie de valori 5, 2, 1 iar pentru unitatea 2 de 7, 3, 5

ş.a.m.d. Dacă variabilele sânt exprimate în unităţi diferite, atunci ele sânt normalizate în prealabil pentru a deveni comparabile. Decizia de includere a unei unităţi într-o anume grupă se ia prin compararea acestor profile. Sânt evitate prin acest procedeu efectele de compensare care se produc inevitabil în situaţiile în care criteriile de clasificare sânt agregate folosind funcţii liniare sau neliniare. ♦ d. Dacă reducţia criteriului de clasificare se face la o singură dimensiune, prin utilizarea unei funcţii liniare, atunci măsurarea distanţei dintre unităţile de calculat se face pe o scală unidimensională. În absenţa unei astfel de reducţii, unităţile sânt comparate prin profilele lor.

34

Gradul de similitudine dintre două profile poate fi exprimat sintetic prin diferiţi coeficienţi ai distanţelor sau prin coeficienţi de corelaţie. Distanţa euclidiană, spre exemplu, se calculează după

unde: Xj - valoarea elementului x pe caracteristica i, y, - valoarea elementului y pe caracteristica i, p - numărul de caracteristici de clasificare, iar d - distanţa euclidiană. Astfel, distanţa dintre unităţile U1 şi U2 din exemplul de mai sus se calculează:

Aplicând aceeaşi formulă se calculează o matrice a distanţelor dintre toate perechile de

unităţi. Pentru acelaşi exemplu, matricea respectivă este:

Cu cât coeficientul respectiv este mai mare cu atât este mai mare distanţa dintre

profilele unităţilor comparate. Invers, similitudinea maximă între două unităţi este dată de valoarea minimă a coeficientului. În exemplul menţionat, unităţile 3 şi 4 sânt cele mai asemănătoare iar unităţile 1 şi 3 sânt cele mai distanţate, mai diferite.

Dacă se foloseşte coeficientul de corelaţie simplă pentru măsurarea similitudinii dintre o pereche de obiecte atunci valoarea pozitivă a respectivului coeficient este semnificativă pentru gradul de similitudine iar valoarea ei negativă pentru opoziţia dintre ele. Alte tipuri de măsurare a distanţelor sau similarităţii sânt pătratul distanţei euclidiene, distanţele Manhattan, distanţa Cebîşev, distanţa Mahanalobis etc. ♦ e. Formarea claselor este operaţia propriu-zisă de clasificare. Ea este cea care defineşte specificul metodei. Dintre multiplele dimensiuni de diferenţiere a metodelor de clasificarea multicriterială cele mai semnificative sânt: clasificări monotetice versus clasificări polrtetice şi constituirea divizivă sau aglomerativă a grupărilor. În clasificarea multicriterială monotetice repartiţia elementelor pe clase se face astfel încât membrii aceleiaşi clase să aibă exact acelaşi profil (dat de valorile lor în funcţie de setul criteriilor de clasificare). Un tabel de contingenţă obişnuit este un exemplu de clasificarea multicriterială monotetică: toate elementele din aceeaşi celulă a tabelului au aceleaşi valori pentru aceeaşi caracteristică de clasificare. În clasificările politetice, unităţile aceleiaşi clase tind să aibă valori apropiate.

Profilele lor sânt convergente dar nu identice, în majoritatea cazurilor clasificările de tip monotetic se realizează pe baza unor clase predeterminate care preced atribuirea elementelor pe clase. În schimb, în clasificările politetice atribuirea elementelor se realizează simultan cu construirea claselor, în absenţa unor clase predeterminate.

Clasificările multicriteriale realizate prin analiza cluster, analiza factoriaiă sau prin analiza discriminantă sânt de tip politetic. Clasificările aglomerative se fac „de jos în sus": procesul de grupare începe de la compararea fiecărui element cu toate celelalte elemente. În acest fel se constituie nucleele viitoarelor clase. În funcţie de o anume regulă de atribuire, restul elementelor este repartizat secvenţial la una dintre grupurile constituite. Operaţia poate continua cu gruparea grupărilor de elemente.

În clasificarea multicriterială divizive (spre exemplu metoda AID-automatic interactions detector method, Sonquist şi Morgan, 1964) se porneşte de sus în jos: mulţimea de elemente de clasificat se divide secvenţial în clase tot mai mici prin introducerea succesivă a criteriilor

35

de divizare. Atât clasificările divizive cât şi cele aglomerative sânt ierarhice, în sensul că grupările respective se constituie secvenţial, în trepte. ♦ f. Pentru a ilustra modul concret de structurare a unei metode de clasificare multicriterială, poate fi luat exemplul unei variante de analiză cluster cu legături medii (propus de Sokal şi Michener în 1958), una dintre metodele care generează grupări cu grad ridicat de omogenitate. În plus, în funcţie de algoritmul specific acestei metode pot fi înţelese mai uşor celelalte tipuri de analiză cluster. Se dă o mulţime de N elemente caracterizate prin x1f x2,.... xp variabile. Pentru identificarea grupelor de maximă omogenitate în cadrul acestei mulţimi cu ajutorul analizei cluster cu legături medii se aplică următorul algoritm: 1. Se normalizează fiecare din variabile cu formula zi = (Xi - x)/σ, unde Xi - valoarea variabilei x pentru unitatea i, x - media variabilei respective iar σ - abaterea standard pentru aceeaşi variabilă; 2. Se construieşte matricea coeficienţilor de corelaţie Bravais - Pearson (matrice de similitudini) dintre toate perechile de unităţi. Corelaţiile se calculează între profilele unităţilor. Rezultă o matrice N x N coeficienţi de corelaţie; 3. Se identifică în matricea de similitudini toate perechile reciproce. Dacă unitatea i corelează cel mai puternic cu unitatea j iar unitatea j corelează cel mai intens cu unitatea i, atunci i şi j constituie o pereche reciprocă, în schimb, dacă i corelează maxim cu j, iar j corelează maxim cu unitatea k, atunci i şi j nu mai constituie o pereche reciprocă. Perechile reciproce constituie nucleele grupărilor în mulţimea de unităţi N. Notăm fiecare nucleu cu Ci, i luând valori de la 1 la s (= numărul total de perechi reciproce). În acest stadiu fiecare nucleu Ci are câte două elemente; 4. Elementele neincluse în grupări se atribuie acelei grupări cu care are o legătură medie mai intensă. 4.1. Pentru fiecare element neinclus în grupări se calculează s medii corespunzătoare nivelului mediu la care corelează cu membrii grupei C1,C2,..., Cs. 4.2. Unitatea sau elementul pentru care se înregistrează legătura medie de maximă intensitate se atribuie grupării cu care are această legătură. Înainte de a face atribuirea se compară intensitatea legăturii respective cu nivelul minim al pragului de acceptare într-o grupare. Dacă valoarea corelaţiei medii cu elementele grupării este egală sau mai mare decât cea a pragului ales, atunci se face atribuirea elementului la grupă. Pragul respectiv se alege, de obicei, mai mare decât zero, de un nivel egal cu cel al valorii critice a coeficientului de corelaţie pentru eşantionul de volum N. Procedeul de atribuire se reia de la punctul 4.1. cu elementele rămase în afara grupărilor. Ciclul atribuirii se încheie când toate elementele au fost alocate unei grupări sau cînd se constată că toate elementele neincluse au legături medii cu grupările existente sub nivelul pragului de semnificaţie. 5. Se determină gradul de consistenţă al fiecărui grup prin calcularea corelaţiei medii dintre toate perechile de elemente care alcătuiesc respectiva grupare. 6. Se calculează corelaţia dintre toate perechile de grupări, pe de o parte, şi dintre grupări şi fiecare din unităţile izolate pe de altă parte. 7. Se face transpunerea grafică a relaţiilor de similitudine care structurează mulţimea elementelor N, fie cu ajutorul unei dendograme sau a unui alt graf cu funcţie echivalentă.

Ca exemplu de rezultat al aplicării acestei metode de analiză cluster prezentăm clasificarea volumului de mici dimensiuni pe cele zece ocoale silvice din cadrul Direcţiei Silvice Arad, pe fiecare tehnologie de exploatare a lemnului în parte. Prin aplicarea algoritmului menţionat au rezultat zece grupe. Matricea corelaţiilor medii între grupări şi în cadrul aceleiaşi grupări are valorile din tabel 4.14:

36

Reţea de deosebire prin Distanta Euclidiana Standardizată

Obiect1 Obiect2 Obiect3 Obiect4 Obiect5 Obiect6 Obiect7 Obiect8 Obiect9 Obiect10

Obiect1 0

Obiect2 2.061214 0

Obiect3 2.253257 3.483776 0

Obiect4 1.585808 0.543033 2.957304 0

Obiect5 2.075798 0.031702 3.477834 0.545055 0

Obiect6 0.834052 1.241896 2.72359 0.822353 1.259256 0

Obiect7 1.75173 0.327636 3.178855 0.222179 0.334277 0.94956 0

Obiect8 1.87657 0.28665 3.200734 0.29653 0.27753 1.090763 0.159702 0

Obiect9 0.720119 2.382646 1.533147 1.846949 2.388507 1.320744 2.055055 2.139369 0

Obiect10 1.393899 3.369711 1.638504 2.847369 3.378873 2.203145 3.044894 3.143337 1.034445 0

Pe diagonala principală a matricei sunt coeficienţii care indică gradul mediu de similitudini

în cadrul grupării. Acestea sânt, deci, cele mai omogene sub aspectul profilelor volumului de mici dimensiuni pentru cele zece ocoale silvice. Fiecărei grupări îi corespunde un profil specific. Definirea cea mai intuitivă a acestuia se face în funcţie de variabilele care concentrează cea mai multă informaţie în cadrul setului de criterii de clasificare (Acestea se pot determina spre exemplu prin analiza factorială). În exemplul ales, acest rol revine variabilelor volum de mici dimensiuni şi suprafaţa.

Ca şi în analiza cluster cu legături medii, se determină mai întîi perechile reciproce (cu raporturile dintre ele măsurate fie în termeni de distanţe, fie de coeficienţi de corelaţie) ca nucleu de grupare. Fiecare element rămas în afara acestor nuclee de grupare se atribuie la gruparea în care este situat elementul cu care este cel mai asemănător. Analiza cluster cu legături complete măsoară distanţa dintre o grupare şi un element din afara ei în baza principiului „celui mai depărtat vecin".

Program de aglomerare

Pas Obiect1 Obiect2 Distanţă 1 2 5 0.031702 2 7 8 0.159702 3 4 7 0.288145 4 2 4 0.586586 5 1 9 0.720119 6 1 6 1.205742 7 3 10 1.638504 8 1 3 2.585583 9 1 2 4.919762

Grupările cele mai compacte sânt obţinute prin analiza cluster cu legături complete. Cele

mai eterogene grupări sânt generate cu analiza cluster cu o singură legătură. Dacă se poate susţine ipoteza că unităţile se grupează, natural, relativ compact este de preferat folosirea analizelor cluster cu legături medii sau complete. Dacă grupele sânt de tip alungit, cerc etc., atunci este de preferat folosirea metodei cu o singură legătură.

37

♦ Experimentarea cu mai multe metode şi cu schimbări în baza de date este de asemenea utilă pentru a lua o decizie corectă de clasificarea multicriterială. În afara analizelor cluster bazate pe diferite tipuri de legături (unică, medie, complete) sânt folosite şi metodele centroide şi cele ale variantei minime. Analiza de covarianţă este unul din procedeele de maximă eficienţă pentru testarea gradului de omogenitate în fiecare grupare. Analiza factorială este o altă metodă folosită pentru clasificarea multicriterială: unităţile sânt considerate ca variabile şi se calculează coeficienţii de corelaţie sau covariaţiile dintre profilele lor. Pe matricea de similitudine rezultată se aplică algoritmul analizei factoriale. Corespunzător, în factori nu vor mai fi grupate variabile ci unităţi. (Analiza factoriaiă clasică, realizată în baza corelaţiilor dintre variabile, este denumită analiză R). Problemele legate de specificul celor două tipuri de analize factoriale au fost dezbătute încă din anii '30 de către Stephanson şi Burt. Uneori prin extensie, se desemnează prin analiza R orice analiză cu variabile iar prin analiza Q cea care operează cu profile de unităţi. Analiza factorială Q nu are nimic în comun cu metoda topologică a analizei Q (propuse de Ronald Atkin). O grupare este formată din totalitatea unităţilor care au un coeficient de saturaţie mare şi de acelaşi semn în cadrul aceluiaşi factor. Ţinând seama de diferenţa sensului algebric ai saturaţiei, la nivelul aceluiaşi factor comun pot fi identificate două grupări. Într-o analiză factorială de tip R, factorii comuni sânt interpretaţi ca variabile latente care „explică" variaţia indicatorilor pe baza cărora s-a calculat matricea de corelaţii, în analiza factorială Q factorii pot fi interpretaţi ca profiluri latente, tipice. Corespunzător, unităţilor care se grupează în acelaşi factor pot fi considerate ca având profiluri manifeste congruente cu profilul tipic al grupei, semnificat de factor. Folosirea analizei factoriale Q ca metodă de grupare pune o serie de probleme legate de interpretarea comunalităţii, apartenenţa aceleiaşi unităţi la mai multe grupări. Dacă în matricea de similitudini de la care se pleacă există un număr mare de coeficienţi de corelaţie de mărime nesemnificativă, atunci este probabil ca grupările generate prin analiza factorială Q să fie mai artificiale decât cele produse prin analiza cluster. ♦ Analiza discriminantă (introdusă de Ronald Fisher, 1938) realizează atribuirea de noi membri la clase predominante în baza unei funcţii liniare care estimează capacitatea caracteristicilor de clasificare de a diferenţia între grupuri. Funcţia discriminantă este de tipul celei de regresie liniară multiplă: d = a + b1x1- b2x2 +... + biXi +... + bpXp, unde Xi - predictorii clasei de apartenenţă a unităţilor care urmează să fie clasificate, bi -coeficienţii funcţiei discriminante determinaţi pe baza informaţiilor asupra unităţilor a căror apartenenţă la o anume clasă este deja cunoscută, d - valoarea estimată a variabilei în funcţie de care sânt diferenţiate grupările. Coeficienţii bf sânt astfel determinaţi încât varianta intergrupală a caracteristicii de grupare să fie maximă faţă de cea intragrupală. În general, caracteristica folosită pentru determinarea grupurilor iniţiale se alege astfel încât să aibă un număr redus de valori. Fiecărei valori a caracteristicii respective îi corespunde câte un grup ale cărui caracterisitici sânt cunoscute şi sânt utilizate ca predictori în funcţia discriminantă. Stabilitatea rezidenţială (migranţi sau nonmigranţi) poate fi un exemplu de caracteristică de grupare. În continuare sunt redate analizele cluster pentru toate tehnologiile de exploatare analizate, pe ocoale silvice, volumul lemnului de mici dimensiuni şi suprafaţa:

38

ANALIZA CLUSTER - Părţi de arbore – CLUSTER ANALYSIS - Tree parts -

Tabel 4.14 Analiza Cluster Ierarhică

Tip de date: Date Directe

Metoda lui Ward (Suma progresivă a metodei pătrate)


Obiect1 Obiect2 Obiect3 Obiect4 Obiect5 Obiect6 Obiect7 Obiect8 Obiect9 Obiect10

Obiect1 0

Obiect2 2.061214 0

Obiect3 2.253257 3.483776 0

Obiect4 1.585808 0.543033 2.957304 0

Obiect5 2.075798 0.031702 3.477834 0.545055 0

Obiect6 0.834052 1.241896 2.72359 0.822353 1.259256 0

Obiect7 1.75173 0.327636 3.178855 0.222179 0.334277 0.94956 0

Obiect8 1.87657 0.28665 3.200734 0.29653 0.27753 1.090763 0.159702 0

Obiect9 0.720119 2.382646 1.533147 1.846949 2.388507 1.320744 2.055055 2.139369 0

Obiect10 1.393899 3.369711 1.638504 2.847369 3.378873 2.203145 3.044894 3.143337 1.034445 0

Reumatul Analizei Cluster

Program de aglomerare

Pas Obiect1 Obiect2 Distanţă

1 2 5 0.031702

2 7 8 0.159702

3 4 7 0.288145

4 2 4 0.586586

5 1 9 0.720119

6 1 6 1.205742

7 3 10 1.638504

8 1 3 2.585583

9 1 2 4.919762

Date pentru Dendrogramă

Ordinea obiectlor

#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10

1 9 6 3 10 2 5 4 7 8

Baza1 Vârf1 Vârf2 Baza2

Ramura1 6 6 7 7

Distanţa 0 0.031702 0.031702 0

Ramura 2 9 9 10 10

Distanţa 0 0.159702 0.159702 0

Ramura 3 8 8 9.5 9.5

Distanţa 0 0.288145 0.288145 0.159702

Ramura 4 6.5 6.5 8.75 8.75

Distanţa 0.031702 0.586586 0.586586 0.288145

Ramura 5 1 1 2 2

Distanţa 0 0.720119 0.720119 0

Ramura 6 1.5 1.5 3 3

Distanţa 0.720119 1.205742 1.205742 0

Ramura 7 4 4 5 5

Distanţa 0 1.638504 1.638504 0

Ramura 8 2.25 2.25 4.5 4.5

Distanţa 1.205742 2.585583 2.585583 1.638504

Rădăcina1 3.375 3.375 7.625 7.625

Distanţa 2.585583 4.919762 4.919762 0.586586

Rădăcina2 5.5 5.5 5.5 5.5

Distanţa 4.919762 5.466402 5.466402 4.919762

39

Fig.4.26. Dendrograma analizei cluster pentru tehnologia de exploatare părţi de arbore

Fig.4.26. Dendrogram cluster analysis for harvesting technology “tree parts”

STATISTICĂ DESCRIPTIVĂ DESCRIPTIVE STATISTICS

Tabel 4.15 Trunchiuri şi catarge

Indicator statistic Suprafaţa [ha]

Lemn de mici dimensiuni [m3]

Media aritmetică 1244.5 10271.7 Eroarea standard a mediei 437.3 3659.0 Abaterea standard 1311.8 10976.9 Coeficientul de variaţie 1.1 1.1 Valoarea minimă 27.1 1197.0 Valoarea maximă 3044.9 31460.0 Numărul valorilor caracteristicii 9.0 9.0 Asimetria 0.4 0.8 Excesul -1.6 -0.6 Abaterea medie 1313.8 10380.1 Mediana 492.4 4362.0 Amplitudinea de variaţie 3017.8 30263.0 Nivelul de confidenţă (0,95) 1008.3 8437.6 Limita inferioară de confidenţă 807.2 6612.7 Limita superioară de confidenţă 1681.7 13930.6

40

ANALIZA CLUSTER - Trunchiuri şi catarge – CLUSTER ANALYSIS - trunks and poles -

Tabel 4.16

Analiza Cluster Ierarhică

Tip de date: Date Directe

Metoda lui Ward (Suma progresivă a metodei pătrate)


Obiect1 Obiect2 Obiect3 Obiect4 Obiect5 Obiect6 Obiect7 Obiect8 Obiect9

Obiect1 0

Obiect2 0.933698 0

Obiect3 1.268804 2.074022 0

Obiect4 1.229715 0.518656 2.471432 0

Obiect5 1.708485 2.51169 0.44246 2.91385 0

Obiect6 1.744379 1.449127 2.983406 0.982865 3.409142 0

Obiect7 1.670652 2.462438 0.401861 2.870106 0.065172 3.379893 0

Obiect8 1.69852 2.507718 0.435575 2.906629 0.027226 3.395151 0.082794 0

Obiect9 1.577908 2.353231 0.315592 2.767824 0.1836 3.298455 0.120323 0.194839 0

Rezumatul clusteringului

Program aglomerare

Pas Obiect1 Obiect2 Distanţă

1 5 8 0.027226

2 5 7 0.084584

3 5 9 0.202732

4 3 5 0.498834

5 2 4 0.518656

6 1 2 1.224606

7 1 6 1.616248

8 1 3 5.226973

Date pentru Dendrogramă

Ordinea obiectelor

#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9

1 2 4 6 3 5 8 7 9

Baza1 Vârf1 Vârf2 Baza2

Ramura1 6 6 7 7

Distanţă 0 0.027226 0.027226 0

Ramura2 6.5 6.5 8 8

Distanţă 0.027226 0.084584 0.084584 0

Ramura3 7.25 7.25 9 9

Distanţă 0.084584 0.202732 0.202732 0

Ramura4 5 5 8.125 8.125

Distanţă 0 0.498834 0.498834 0.202732

Ramura5 2 2 3 3

Distanţă 0 0.518656 0.518656 0

Ramura6 1 1 2.5 2.5

Distanţă 0 1.224606 1.224606 0.518656

Ramura7 1.75 1.75 4 4

Distanţă 1.224606 1.616248 1.616248 0

Rădăcina1 2.875 2.875 6.5625 6.5625

Distanţă 1.616248 5.226973 5.226973 0.498834

Rădăcina2 4.71875 4.71875 4.71875 4.71875

Distanţă 5.226973 5.880345 5.880345 5.226973

41

Fig.4.27. Dendrograma analizei cluster pentru tehnologia de exploatare truchiuri şi catarge

Fig.4.27. Dendrogram cluster analysis for harvesting technology “trunks and poles”

STATISTICĂ DESCRIPTIVĂ DESCRIPTIVE STATISTICS

Tabel 4.17 Sortimente şi multipli de sortimente

Indicator statistic Suprafaţa [ha]

Lemn de mici dimensiuni [m3]

Media aritmetică 832.2 4390.0 Eroarea standard a mediei 344.9 1619.7 Abaterea standard 689.8 3239.4 Coeficientul de variaţie 0.8 0.7 Valoarea minimă 60.8 865.0 Valoarea maximă 1735.7 8646.0 Numărul valorilor caracteristicii 4.0 4.0 Asimetria 0.3 0.4 Excesul -1.0 -1.0 Abaterea medie 602.3 2980.7 Mediana 766.2 4024.5 Amplitudinea de variaţie 1674.9 7781.0 Nivelul de confidenţă (0,95) 1097.6 5154.5 Limita inferioară de confidenţă 487.3 2770.3 Limita superioară de confidenţă 1177.1 6009.7

42

ANALIZA CLUSTER - Sortimente şi multipli de sortimente – CLUSTER ANALYSIS - range and multiple sorts -

Tabel 4.18

Analiza Cluster Ierarhică Tip de date: Date Directe Metoda lui Ward (Suma progresivă a metodei pătrate) Reţea de deosebire prin Distanta Euclidiana Standardizată Obiect1 Obiect2 Obiect3 Obiect4 Obiect1 0 Obiect2 1.946245 0 Obiect3 1.485144 3.415425 0 Obiect4 0.399666 2.076869 1.366831 0 Rezumatul clusteringului Ordinea aglomerarilor Pas Obiect1 Obiect2 Distanţă

1 1 4 0.399666 2 1 3 1.631771 3 1 2 3.029454

Date pentru Dendrogramă Ordinea obiectelor #1 #2 #3 #4 1 4 3 2 Baza1 Vârf1 Vârf2 Baza2 Ramura1 1 1 2 2Distanţă 0 0.399666 0.399666 0Ramura2 1.5 1.5 3 3Distanţă 0.399666 1.631771 1.631771 0Rădăcina1 2.25 2.25 4 4Distanţă 1.631771 3.029454 3.029454 0Rădăcina2 3.125 3.125 3.125 3.125Distanţă 3.029454 4.039272 4.0392723.029454

43

Fig.4.28. Dendrograma analizei cluster pentru tehnologia de exploatare sortimente şi multiplii de sortimente

Fig.4.28. Dendrogram cluster analysis for harvesting technology “range and multiple sorts”

44

ANALIZA CLUSTER - Tehnologia de exploatare – CLUSTER ANALYSIS – harvesting technology -

Tabel 4.19 Analiza Cluster Ierarhică Tip de date: Date Directe Metoda lui Ward (Suma progresivă a metodei pătrate) Reţea de deosebire prin Distanta Euclidiana Standardizată Obiect1 Obiect2 Obiect3 Obiect4 Obiect1 0 Obiect2 0.595152 0 Obiect3 2.271395 2.112514 0 Obiect4 2.686598 2.566732 0.466816 0 Summary of Clustering Agglomeration Schedule Pas Obiect1 Obiect2 Distanţă

1 3 4 0.466816 2 1 2 0.595152 3 1 3 3.380514

Date pentru dendrogramă Ordinea Obiectelor #1 #2 #3 #4 1 2 3 4 Baza1 Vârf1 Vârf2 Baza2 Ramura1 3 3 4 4 Distanţă 0 0.466816 0.466816 0 Ramura2 1 1 2 2 Distanţă 0 0.595152 0.595152 0 Rădăcina1 1.5 1.5 3.5 3.5 Distanţa 0.595152 3.380514 3.380514 0.466816 Rădăcina2 2.5 2.5 2.5 2.5 Distanţă 3.380514 4.507352 4.507352 3.380514

Fig.4.29. Dendrograma analizei cluster în funcţie de tehnologia de exploatare

Fig.4.29. Cluster analysis dendrogram based on harvesting technology

45

4.3 Date de teren şi rezultate obţinute 4.3 Field data and results

Din inventarierile făcute în anul 2006 în cadrul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan, în timpul exploatărilor a 24 de partizi, au rezultat următoarele date privind volumele de masă lemnoasă. Inventarierile au fost realizate împreună cu personalul societăţii comerciale SC Agroforest Ami SRL având in vedere posibilităţile de valorificare si comercializare a masei lemnoase exploatate. În urma prelucrării datelor din tabelul 4.20 se poate observă că volumul total rezultat în urma exploatării este 92,50% din volumul brut total al actelor de punere în valoare. De asemenea se poate observa că lemnul de mici dimensiuni înregistrează o creştere de 20,78% peste cantitatea previzionată în actele de punere în valoare.

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării în funcţie de tehnologia de exploatare „părţi de arbori” [m3]

The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting by harvesting technology „ tree parts" [m3]

Tabel 4.20 Număr APV

Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]

Lemn de mici dimensiuni din

APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]

Lemn lucru rezultat în urma exploatării[m3]

Lemn de mici dimensiuni rezultat în

urma exploatării

(Coajă + Lemn foc + Crăci)

[m3]

Volum total rezultat în

urma exploatării

[m3]

71 119 165 284 59,888 148,204 208,092 73 122 118 240 83,552 166,455 250,007 229 81 83 164 36,920 88,807 125,727 450 131 117 248 56,775 141,037 197,812 453 55 75 130 45,818 110,482 156,300 454 50 112 162 53,548 116,249 169,797 456 96 82 178 55,703 137,097 192,800 Total 654 752 1406 392,204 908,331 1300,535

Aceeaşi situaţie se poate observa şi în cazul raportării volumelor la tehnologia de exploatare „sortimente definitive” (Tabel 4.21). În acest caz creşterea volumului lemnului de mici dimensiuni este mai redusă ca mărime, doar 17,47%, cu toate că la nivelul volumelor brute totale se observă o diferenţă de 9,92% în defavoarea volumelor extrase. Cea mai mare pierdere o întâlneşte lemnul de lucru, a cărui volum rezultat în urma exploatării este doar 37,22% din volumul înscris în actele de punere in valoare.

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării în funcţie de tehnologia de exploatare „sortimente definitive”[m3]

The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting by harvesting technology „ final sorts" [m3]


Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]


APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]



urma exploatării


[m3]


urma exploatării

[m3]

406 45 70 115 0,000 80,000 80,000 409 131 138 269 38,575 191,085 229,660

46

414 28 42 70 14,567 65,433 80,000 448 89 222 311 0,000 314,700 314,700 461 35 234 269 9,308 178,292 187,600 578 54 45 99 38,361 65,119 103,480 596 75 131 206 69,304 141,506 210,810 Total 457 882 1339 170,115 1036,135 1206,250

Situaţia diferă în cazul partizilor a căror tehnologie de exploatare este cea a sortimentelor si multiplilor de sortimente. Conform datelor din tabelul 4.84 se observă că volumul de masa lemnoasa rezultat în urma exploatării este de 2682,379 mc, înregistrând o creştere de 9,12% faţă de cel înscris în actele de punere în valoare. Aceasta diferenţă poate fi pusă pe seama plopului ce constituie specia predominantă şi a cărui creştere este una rapidă.

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării în funcţie de tehnologia de exploatare „sortimente şi multipli de sortimente”[m3]

The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting by harvesting technology „ range and multiple sorts" [m3]


Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]


APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]



urma exploatării


[m3]


urma exploatării

[m3]

214 20 190 210 2,464 220,726 223,190 349 21 48 69 18,286 32,214 50,500 351 31 53 84 21,741 56,154 77,895 352+ 356 59 75 134 0,000 173,300 173,300

357 113 59 172 44,284 55,722 100,006 398 112 123 235 94,798 184,202 279,000 399 462 578 1040 587,452 659,448 1246,900 427 213 301 514 205,157 326,431 531,588 Total 1031 1427 2458 974,182 1708,197 2682,379 În cazul în care s-a avut în vedere tratamentul aplicat, conform tabelului 4.85 se poate observa ca diferenţa este nesemnificativă dacă facem o paralela între volumele totale din actele de punere în valoare si datele ce au reiesit în urma măsurătorilor efectuate în teren. Trendul lemnului de lucru ce reiese din măsurători este şi în acest caz unul descrescător.

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării în funcţie de tratamentul aplicat „tăieri progresive 1”[m3]

The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting by the treatment of "progressive cuts 1" [m3]


Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]


APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]



urma exploatării


[m3]


urma exploatării

[m3]

214 20 190 210 2,464 220,726 223,190 229 81 83 164 36,920 88,807 125,727 398 112 123 235 94,798 184,202 279,000 453 55 75 130 45,818 110,482 156,300

47

454 50 112 162 53,548 116,249 169,797 456 96 82 178 55,703 137,097 192,800 461 35 234 269 9,308 178,292 187,600 Total 449 899 1348 298,559 1035,855 1334,414

Având în vedere rezultatele obţinute pentru actele de punere în valoare a căror tratament aplicat este „tăieri rase în parchete mici” (Tabel 4.24) se poate observa o creştere semnificativă a volumului total recoltat faţă de cel înscris în actele de punere în valoare. Aceasta creştere poate fi pusă pe seama plopului a cărui creştere este una semnificativă (APV 399). Aici intervine şi faptul că inventarierea arborilor conform actului de punere în valoare a fost realizată în 2004 si exploatarea a avut loc doar in anul 2006.

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării în funcţie de tratamentul aplicat „tăieri rase pe parchete mici”[m3]

The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting by the treatment of „clear cuts on small parquets” [m3]


Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]


APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]



urma exploatării


[m3]


urma exploatării

[m3]

351 31 53 84 21,741 56,154 77,895 352+ 356 59 75 134 0,000 173,300 173,300

357 113 59 172 44,284 55,722 100,006 399 462 578 1040 587,452 659,448 1246,900 406 45 70 115 0,000 80,000 80,000 414 28 42 70 14,567 65,433 80,000 427 213 301 514 205,157 326,431 531,588 49/2 39 20 59 26,342 48,698 75,040 Total 990 1198 2188 899,543 1465,186 2364,729 Analizând datele in funcţie de natura produsului (Tabel 4.25) se observă că deşi volumele totale sunt foarte apropiate, în cazul volumului lemnului de mici dimensiuni se observă o creştere a cantităţii exploatate cu 465mc. Această creştere este datorată pierderii unei cantităţi asemănătoare din volumul lemnului de lucru ce rezultă din actele de punere în valoare. Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării în funcţie de natura

produsului „principale codru”[m3] The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting of the nature of the product

"primary forest" [m3] Tabel 4.25

Număr APV

Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]


APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]



urma exploatării


[m3]


urma exploatării

[m3]

214 20 190 210 2,464 220,726 223,190 229 81 83 164 36,920 88,807 125,727 349 21 48 69 18,286 32,214 50,500 351 31 53 84 21,741 56,154 77,895

48

352+ 356 59 75 134 0,000 173,300 173,300

357 113 59 172 44,284 55,722 100,006 398 112 123 235 94,798 184,202 279,000 399 462 578 1040 587,452 659,448 1246,900 406 45 70 115 0,000 80,000 80,000 409 131 138 269 38,575 191,085 229,660 414 28 42 70 14,567 65,433 80,000 427 213 301 514 205,157 326,431 531,588 450 131 117 248 56,775 141,037 197,812 453 55 75 130 45,818 110,482 156,300 454 50 112 162 53,548 116,249 169,797 456 96 82 178 55,703 137,097 192,800 461 35 234 269 9,308 178,292 187,600 49/2 39 20 59 26,342 48,698 75,040 Total 1722 2400 4122 1311,738 2865,377 4177,115

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării [m3] The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting [m3]


Lemn lucru din

APV (G1 + G2 + M1 +

M2 + M3) [m3]


APV (S + Coajă +

Lemn foc) [m3]

Volum brut din

APV [m3]



urma exploatării


[m3]


urma exploatării

[m3]

71 119 165 284 59,888 148,204 208,092 73 122 118 240 83,552 166,455 250,007 214 20 190 210 2,464 220,726 223,190 229 81 83 164 36,920 88,807 125,727 349 21 48 69 18,286 32,214 50,500 351 31 53 84 21,741 56,154 77,895 352+ 356 59 75 134 0,000 173,300 173,300

357 113 59 172 44,284 55,722 100,006 398 112 123 235 94,798 184,202 279,000 399 462 578 1040 587,452 659,448 1246,900 406 45 70 115 0,000 80,000 80,000 409 131 138 269 38,575 191,085 229,660 414 28 42 70 14,567 65,433 80,000 427 213 301 514 205,157 326,431 531,588 448 89 222 311 0,000 314,700 314,700 450 131 117 248 56,775 141,037 197,812 453 55 75 130 45,818 110,482 156,300 454 50 112 162 53,548 116,249 169,797 456 96 82 178 55,703 137,097 192,800 461 35 234 269 9,308 178,292 187,600 578 54 45 99 38,361 65,119 103,480 596 75 131 206 69,304 141,506 210,810 49/2 39 20 59 26,342 48,698 75,040 Total 2181 3081 5262 1562,843 3701,361 5264,204

49

Volumul masei lemnoase rezultate din actele de punere în valoare şi în urma exploatării [m3] The volume of timber resulting from acts of enhancing and after harvesting [m3]

Tabel 4.27 Diferenţa între

Volumul brut din APV si Volumul total exploatat

Diferenţa intre valoarea

procentuala a lemnului de

mici dimensiuni generală

rezultată pe întreg OS* si

cea exploatată

Număr APV

Volum brut din

APV [m3]

Lemn lucru rezultat în

urma exploatării[m3]

Lemn de mici

dimensiuni rezultat în

urma exploatării (Coajă +

Lemn foc + Crăci) [m3]

Volum total

rezultat în urma

exploatării [m3]

+ - + - 71 284 59,888 148,204 208,092 75,908 14,63 73 240 83,552 166,455 250,007 10,007 9,99 214 210 2,464 220,726 223,190 13,190 42,31 229 164 36,920 88,807 125,727 38,273 14,04 349 69 18,286 32,214 50,500 18,500 7,20 351 84 21,741 56,154 77,895 6,105 15,50 352+ 356 134 0,000 173,300 173,300 39,300 43,41

357 172 44,284 55,722 100,006 71,994 0,87 398 235 94,798 184,202 279,000 44,000 9,43 399 1040 587,452 659,448 1246,900 206,900 3,70 406 115 0,000 80,000 80,000 35,000 43,41 409 269 38,575 191,085 229,660 39,340 26,61 414 70 14,567 65,433 80,000 10,000 25,20 427 514 205,157 326,431 531,588 17,588 4,82 448 311 0,000 314,700 314,700 3,700 43,41 450 248 56,775 141,037 197,812 50,188 14,70 453 130 45,818 110,482 156,300 26,300 14,10 454 162 53,548 116,249 169,797 7,797 11,87 456 178 55,703 137,097 192,800 14,800 14,52 461 269 9,308 178,292 187,600 81,400 38,44 578 99 38,361 65,119 103,480 4,480 6,34 596 206 69,304 141,506 210,810 4,810 10,53 49/2 59 26,342 48,698 75,040 16,040 8,30 Total 5262 1562,843 3701,361 5264,204 2,204 13,72 * ce rezultă din Tabelul 4.24 şi a cărui valoare este 56,59%

Din tabelele 4.26 si 4.27 se poate observa faptul că, deşi diferenţa finală dintre volumele totale, brut şi exploatat, este una infimă de doar 2,204 mc, pe parcursul studierii actelor de punere în valoare valorile ating atât diferenţe pozitive de peste 70 mc în cazul APV-urilor 71, 357 şi 461, dar şi diferenţe negative ce ajung la 206,9 mc în cazul APV-ului numărul 399.

Ţinând cont de valoarea medie procentuală a lemnului de mici dimensiuni la nivelul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan se pot observa valori ale diferenţei dintre valoarea procentuală a lemnului de mici dimensiuni generală rezultată pe întreg Ocol Silvic si cea exploatată, care sunt în general negative, ceea ce indică o creştere a cantităţilor de lemn de mici dimensiuni mult peste limitele specificate în actele de punere in valoare. Acest fapt se datorează în principal sortarii lemnului în pădure în două mari categorii comerciale: buşteni (cu un diametru de peste 24cm) şi lemn de foc sau celuloză, caz în care lemnul de mici dimensiuni a fost alimentat şi cu lemn de lucru aparţinând categoriilor M1, M2 şi M3 (conform sortării industriale), dar şi defectelor lemnului şi în unele cazuri, muncii în cadrul procesului de exploatare.

Calitatea arboretelor din cadrul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan este una precară, datorită faptului că se afla în zona luncii inundabile a Mureşului. De asemenea şi speciile

50

forestiere ce se regăsesc în cuprinsul ocolului silvic nu sunt unele de valoare. Aici aceste arborete au majoritar un rol de protecţie a apelor şi nu au un rol predominant de producţie, ceea ce face ca acestea să nu producă cantităţi importante de lemn de calitate superioară.

Concluzia cea mai importantă ce poate fi dezvoltată în urma acestui studiu, este aceea că valorile cantităţilor de lemn de mici dimensiuni ce rezultă în urma procesului de exploatare a pădurilor sunt mai mari faţă de cele ce rezultă din calculele ce ţin cont doar de actele de punere în valoare. Deşi aceasta teză de doctorat a dorit doar să ofere o imagine generală asupra cantităţilor de lemn de mici dimensiuni disponibile la nivelul judeţului Arad, prin acest studiu, se reaminteşte faptul că lucrările de exploatare a lemnului, condiţiile de vegetaţie şi atenţia aplicării în timp a lucrărilor silvoculturale pot avea un impact pozitiv sau negativ asupra cantităţilor de lemn de mici dimensiuni.

51

Capitolul 5 TEHNOLOGII DE EXPLOATARE A LEMNULUI APLICABILE ÎN ZONA ARADULUI Chapter 5 TIMBER HARVESTING TECHNOLOGIES IN SERVICE IN ARAD COUNTY

5.1 Criterii de alegere a tehnologiilor de recoltare a lemnului 5.1 Selection criteria for timber harvesting technologies

O problemă importantă este ecologizarea tehnologiilor de exploatare a lemnului şi reconsiderarea acestei activităţi ca o importantă componentă a silviculturii, care sa aibă la bază instrucţiuni clare, regionale chiar, privind protejarea mediului ambiant şi aplicarea prevederilor amenajamentelor pădurii, corelarea exploatării lemnului cu regenerarea naturală (proprietarii neavând posibilitatea de a suporta cheltuielile implicate de necesitatea regenerării artificiale) etc.

În alegerea tehnologiilor de recoltare a lemnului este necesară o analiză aprofundată a condiţiilor reale în care urmează a se desfăşura procesul de producţie.

Procesul de producţie, la recoltarea lemnului, este condiţionat de : - orografia terenului; - regimul şi tratamentul prescris pentru arboretul destinat să se exploateze; - caracteristicile climato – edafice; - distanţele între punctele obligate de mişcare a lemnului; - gradul de dotare cu utilaje şi instalaţii de scoatere; - metoda şi tehnologia de exploatare aleasă;

5.2. Colectarea lemnului în zona Aradului. 5.2. Wood collection in the area of Arad. 5.2.1. Consideraţii generale 5.2.1. General Considerations

Prin colectarea lemnului se înţelege procesul tehnologic prin care biomasa lemnoasă este deplasată de la locul de doborâre a arborelui până la platforma primară sau în locurile de fasonare-încărcare, amenajate la joncţiunea cu căile de transport pe distantă lungă.

În funcţie de elementele dimensionale ale biomasei şi capacitatea de transport a mijloacelor de colectare, este necesar ca aceasta să se deplaseze pe drumul cel mai scurt cu cheltuieli şi consumuri reduse, de la locul de doborâre până la locurile de concentrare de-a lungul liniilor sau căilor de colectare, operaţie cunoscută sub denumirea de adunat. Aceasta operaţie se desfăşoară pe distante scurte folosindu-se la maximum condiţiile naturale de teren şi mai ales căile gravitaţionale de deplasare sau de alunecare. Caracteristic pentru adunat este faptul că se efectuează pe distante scurte, în general sub 100m, pe trasee naturale, dispersate.

Deplasarea de la aceste puncte în care lemnul este adunat, până la o instalaţie permanentă de transport, folosind o anumită cale şi mijloc de colectare, poartă denumirea de apropiatul lemnului. În unele situaţii punctele de concentrare sau locurile unde se adună lemnul prin alte procedee, nu se găsesc în raza de acţiune a mijloacelor de colectare, fiind nevoie de o nouă deplasare până la acestea, operaţie denumită scosul lemnului.

În anumite condiţii de teren şi arboret operaţiile de scos şi apropiat se execută continuu cu aceleaşi mijloace, procesul de colectare fiind denumit şi de scos-apropiat.

Accesibilizarea fondului forestier constituie prima treaptă în introducerea şi extinderea mecanizării exploatării lemnului, fiind pe de o parte, pentru deplasarea până la locul de recoltare a lemnului a mijloacelor mecanice de lucru, iar pe de altă parte, pentru a colecta şi a introduce în circuitul economic masa lemnoasă pusă în valoare şi prevăzută în posibilitatea amenajamentului.

52

Concepţia privind accesibilitatea în pădure cuprinde o serie de măsuri tehnico-organizatorice şi economice în scopul satisfacerii unor cerinţe, cum ar fi :

asigurarea pătrunderii până la suprafeţele de pădure izolate, de unde trebuie exploatat materialul lemnos.

Posibilitatea deplasării mijloacelor de lucru până la parchetul în cauză

Asigurarea transportului materialului lemnos cu diferite mijloace

Posibilitatea pătrunderii de urgentă cu mijloace adecvate în caz de incendiu în pădure.

În toate situaţiile trebuie stabilită o concordanţă între ţelul de gospodărire a pădurilor şi tehnologia de exploatare adoptată, reţeaua şi mijloacele de colectare care să corespundă cel mai bine condiţiilor şi cerinţelor în deceniul de aplicare a amenajamentului.

Realizarea gospodăririi intensive a fondului forestier, valorificarea superioară şi complexă a producţiei de masă lemnoasă, ca şi a altor produse forestiere este condiţionată de dotarea corespunzătoare a fondului forestier cu cai de acces permanente. În judeţul Arad singurele căi permanente de transport, sunt datorită avantajelor pe care le oferă, căile de transport auto. Adaptarea lor mai bună la teren şi posibilitatea acestora de pătrundere mai adâncă în fondul forestier chiar şi în condiţii de relief mai dificile le fac cele mai atractive la nivelul judeţului Arad.

Extinderea acestor reţele de drumuri auto asigură accesibilitatea sub toate aspectele şi oferă premisele necesare unei conduceri ştiinţifice şi raţionale ale arboretelor pana la vârsta exploatabilităţii.

O reţea optimă de drumuri auto, poate contribui la realizarea condiţiilor necesare ridicării potenţialului productiv şi recreativ al pădurii şi la valorificarea superioară şi în condiţii de eficientă economică a produselor sale.

Consecinţele subdotării fondului forestier din judeţul Arad cu căi de acces permanente (drumuri forestiere) s-a manifestat în anii care s-au scurs pe multiple planuri:

- necorelarea cotelor de tăiere cu posibilitatea fiecărei unităţi de producţie în parte şi de aici suprasolicitarea cu tăieri a unităţilor de producţie mai uşor accesibile, fapt dealtfel continuat şi după retrocedarea pădurilor, dat fiind faptul că investiţiile în extinderea acestor reţele de transport întârzie să apară.

- neexecutarea la timp a tăierilor de îngrijire, cu repercusiuni negative asupra dezvoltării şi stabilităţii arboretelor.

- apariţia unor cheltuieli de producţie ridicate în exploatările forestiere, cu consumuri mari de forţă de muncă, material şi energie.

- lăsarea şi degradarea unei cantităţi mari de material lemnos în pădure, datorită neeconomicităţii exploatării, având consecinţă directa periclitarea stării fitosanitare a arboretelor.

- nerealizarea la nivelul prescris a tratamentelor bazate pe extracţii selective, care asigură permanenta pădurii şi exercitarea funcţiilor sale de protecţie.

Dezechilibrarea specifică judeţului a structurii fondului de producţie pe clase de vârsta în concentrarea exploatărilor de masa lemnoasa în unităţile de producţie accesibile sunt în mai mare parte consecinţa lipsei de drumuri forestiere.

În parchetele de exploatare din zona Aradului, având în vedere condiţiile de teren, pentru colectarea masei lemnoase se foloseşte tractorul. Reţeaua de drumuri permanente de cele mai multe ori se dezvoltă pe văi, pentru a utiliza soluţii gravitaţionale de colectare şi de adunat material lemnos de pe versanţi.

53

5.3 Linii tehnologice adecvate exploatării ecologice a masei lemnoase în judeţul Arad. 5.3 Lines of ecologically appropriate harvesting technology of wood in the county of Arad.

Liniile tehnologice reprezintă structuri tehnologice concrete ale proceselor de

exploatare, desemnate prin succesiunea operaţiilor, executate cu anumite mijloace, în cadrul unei anumite metode.

În condiţiile specifice judeţului Arad, pe baza observaţiilor efectuate în parchetele luate în studiu, pentru exploatarea economică şi ecologică a masei lemnoase se recomandă utilizarea unor linii tehnologice recomandate în scopul diminuării prejudiciilor aduse solului, seminţişului şi arborilor care rămân pe picior, în cadrul metodelor de exploatare alese.

Deoarece procesele de recoltare şi lucrări pe platforma primară au structuri diferite, liniile tehnologice diferă de la parchet la parchet, numai în procesul de colectare, a cărui structură este impusă de condiţiile de teren, de arboret şi cele silvotehnice. De aceea liniile tehnologice sunt definite pe linia de colectare pe care o încorporează [43]

Pentru nevoile acestui studiu, recoltarea arborilor include procese tehnologice necesare pentru a putea livra buştenii la drumul auto. Acestea includ doborârea, curăţirea de crăci, transportul de la cioată la drumul forestier şi în unele cazuri vânzarea acestora. Deşi această analiză nu este deloc exhaustivă, acoperă sistemele de recoltare convenţionale. În funcţie de panta terenului şi a condiţiilor de ecologizare a procesului de exploatare s-au stabilit pentru condiţiile din judeţul Arad, următoarele linii tehnologice (Sisteme operaţionale moderne de exploatare a lemnului) [32]:

1. Sistem de recoltare mecanizat (Mechanical System) 2. Sistem de recoltare mecanizat modern (Non-Traditional Mechanical System) 3. Sistemul de doborâre mecanizată şi colectare cu troliu (Mechanical Felling &

Cable Skidder System) 4. Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu troliu (Manual Felling & Cable

Skidder System) 5. Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu ajutorul forwarderului (Manual

Felling & Forwarder System) 6. Sistemul de doborâre manuală, colectare cu troliu şi curăţare de crăci

mecanizată (Manual Felling, Cable Skidder, & Pull-Through Delimber System Felling)

7. Sistemul Sortimentelor (Cut-to-Length System)

Sistem de recoltare mecanizat Mechanical System

Un sistem mecanic de recoltare constă din trei tipuri de echipamente: 1) Feller

buncher; 2) Grapple skidder; şi 3) Stroke delimber (Fig. 5.1).

Sursă: [69]

Fig. 5.1 Echipamentul Sistemului de recoltare mecanizat Fig. 5.1 Mechanical System Equipment

Un feller buncher (doborâtor mecanic) doboară fiecare arbore în parte cu ajutorul

unui fierăstrău circular sau cu ajutorul unei foarfeci şi ii plasează în grămezi. Fiecare grămada

54

este orientată astfel încât baza fiecărui arbore sa fie orientată pe direcţia de transport. Un grapple skidder transportă fiecare grămadă la platforma primară de la drumul forestier. În platforma primara grapple skidder-ul lasă grămada în faţa unui stroke delimber şi se reîntoarce în pădure pentru o noua grămadă. Dacă este necesar, grapple skidder-ul va lua o încărcătură de reziduuri de exploatare (de exemplu crăcile şi vârfurile) şi le va transporta înapoi în pădure pentru a minimiza impactul exploatărilor în zonele umede. Stroke delimber-ul curăţă de crăci şi vârfuri arborii pe baza specificaţiilor comerciale ale sortimentelor dorite. Sortimentele astfel rezultate sunt depozitate într-o parte pentru o comercializare viitoare iar reziduurile de exploatare sunt mutate fie în platforma primara de cealaltă parte a drumului daca au alte utilizări. În caz contrar, toate reziduurile de exploatare sunt transportate înapoi în pădure de către un grapple skidder ori stivuite şi arse după ce recoltarea este completă. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.2.

Sursă: [69]

Fig. 5.2 Sistemul de recoltare mecanizat Fig. 5.2 Mechanical System

Sistem de recoltare mecanizat modern Non-Traditional Mechanical System

Sistemul de recoltare mecanic modern este format din trei tipuri de echipamente: 1)

Feller buncher; 2) Clambunk skidder; şi 3) Stroke delimber (Fig. 5.3).

Sursă: [69]

Fig. 5.3 Echipamentul sistemului de recoltare mecanizat modern Fig. 5.3 Non-Traditional Mechanical System Equipment

Un feller buncher (doborâtor mecanic) doboară fiecare arbore în parte cu ajutorul

unui fierăstrău circular sau cu ajutorul unei foarfeci şi ii plasează în grămezi. Fiecare grămadă este orientată astfel încât baza fiecărui arbore sa fie orientată pe direcţia de transport. Un

55

clambunk skidder încarcă fiecare grămadă cu ajutorul unei graifer propriu intr-un cleşte inversat şi le transportă la platforma primară situată la drumul forestier. În platforma primară clambunk skidder-ul lasă grămada în fata unui stroke delimber şi se reîntoarce în pădure pentru o noua grămadă. Dacă este necesar, clambunk skidder-ul va lua o încărcătura de reziduuri de exploatare (de exemplu crăcile şi vârfurile) şi le va transporta înapoi în pădure pentru a minimiza impactul exploatărilor în zonele umede. Stroke delimber-ul curăţă de crăci şi vârfuri arborii pe baza specificaţiilor comerciale ale sortimentelor dorite. Sortimentele astfel rezultate sunt depozitate într-o parte pentru o comercializare viitoare iar reziduurile de exploatare sunt mutate fie în platforma primară de cealaltă parte a drumului dacă au alte utilizări. În caz contrar, toate reziduurile de exploatare sunt transportate înapoi în pădure de către un grapple skidder ori stivuite şi arse după ce recoltarea este completă. Ocazional, acest sistem este modificat şi stroke delimber-ul elimină crăcile şi vârfurile în pădure, cu toate acestea, aceasta metoda nu este cea mai eficientă în cazul în care biomasa este utilizată la locul de muncă. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.4.

Sursă: [69]

Fig. 5.4 Sistemul de recoltare mecanizat modern Fig. 5.4 Non-Traditional Mechanical System

Sistemul de doborâre mecanizată şi colectare cu troliu Mechanical Felling & Cable Skidder System

Sistemul de doborâre mecanică şi colectare cu troliu constă din două tipuri de

echipamente: 1) Feller buncher; şi 2) Cable skidder (Fig. 5.5).

Sursă: [69]

Fig. 5.5 Echipamentul sistemului de doborâre mecanizata şi colectare cu troliu Fig. 5.5 Mechanical Felling & Cable Skidder System Equipment

56

Un feller buncher (doborâtor mecanic) doboară fiecare arbore în parte cu ajutorul unui fierăstrău circular sau cu ajutorul unei foarfeci şi ii plasează în grămezi. Fiecare grămada este orientată astfel încât baza fiecărui arbore sa fie orientată pe direcţia de transport. Arborii sunt adesea plasaţi în grămezi sub unghiuri diferite pentru a facilita munca operatorului cablului troliului fixat pe skidder. Skidder-ul transportă fiecare grămadă la platforma primară de la marginea drumului forestier. Folosind un ferăstrău mecanic, operatorul troliului skidder-ului îndepărtează crăcile şi vârful în pădure sau la platforma primară de la marginea drumului forestier. În cazul în care biomasa este utilizată la locul de muncă, copacii sunt curăţaţi de craci şi de vârfuri în platforma primară de la marginea drumului forestier. Când arborii sunt curăţaţi de craci în platforma primară, operatorul troliului trage vârfurile şi crăcile în spatele platformei şi aşează sortimentele de lemn rezultate pe margine. Este de reţinut că, în această abordare, materialul sortat în multipli de sortimente se aşează deasupra crăcilor şi vârfurilor. Deseori, doua sau trei skiddere cu trolii sunt necesare pentru a se egala producţia unui feller buncher. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.6.

Sursă: [69]

Fig. 5.6 Sistemul de doborâre mecanizata şi colectare cu troliu Fig. 5.6 Mechanical Felling & Cable Skidder System

Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu troliu Manual Felling & Cable Skidder System

Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu troliu constă din două tipuri de

echipamente: 1) Fierăstrău mecanic şi 2) Skidder cu troliu (Fig. 5.7).

Sursă: [69]

Fig. 5.7 Echipamentul Sistemului de doborâre manuala şi colectare cu troliu Fig. 5.7 Manual Felling & Cable Skidder System Equipment

57

Muncitorul doboară arborele cu ajutorul unui fierăstrău mecanic şi direcţionează căderea arborilor astfel ca baza fiecărui arbore sa fie aşezată pe direcţia de transport. Doborârea arborilor este realizată fie de către un muncitor, fie de către operatorul troliului skidder-ului. Troliul skidder-ului adună arborii doborâţi şi ii transportă la platforma primară. Folosind un ferăstrăul mecanic, arborii sunt curăţaţi de craci şi de vârfuri în pădure fie în platforma primară. În cazul în care biomasa este utilizată la locul de muncă, arborii sunt curăţaţi de crăci şi de vârfuri în platforma primară. Când arborii sunt curăţaţi de craci în platforma de la marginea drumului forestier, operatorul troliului trage vârfurile şi crăcile în spatele platformei şi aşează sortimentele de lemn rezultate pe margine. Este de reţinut că, în această abordare, materialul sortat în multipli de sortimente se aşează deasupra crăcilor şi vârfurilor. Aceeaşi abordare se aplică, în general, pentru sistemele care înlocuiesc skidderele cu troliu, cu un tractor agricol sau cu un buldozer, cu toate acestea, uneori capacitatea de extragere a acestor înlocuitori limitează posibilitatea de a transporta arborii întregi în platforma primară. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.8.

Sursă: [69]

Fig. 5.8 Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu troliu Fig. 5.8 Manual Felling & Cable Skidder System

Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu ajutorul forwarderului Manual Felling & Forwarder System

Sistemul de doborâre manuală şi colectare cu ajutorul forwarderului constă din două

tipuri de echipamente: 1) Ferăstraie cu lanţ; şi 2) Forwarder (Fig. 5.9).

58

Sursă: [69]

Fig. 5.9 Echipamentul sistemului de doborâre manuală şi colectare cu ajutorul forwarderului Fig. 5.9 Manual Felling & Forwarder System Equipment

Muncitorul doboară manual arborele cu ajutorul unui fierăstrău mecanic, elimină

crăcile, şi debitează cu ajutorul ferăstrăului arborele în produse de lungimi adecvate. Doborârea arborelui, curăţarea de craci, şi prelucrarea lemnului este realizată de către o echipă ce diferă de operatorul forwarder-ului. Forwarder-ul încarcă buştenii cu ajutorul unui graifer şi le transportă în platforma primară aflată la marginea drumului forestier. Produsele sunt fie aşezate pe sol în platforma primară sau direct într-un trailer gol. De reţinut este faptul că în această abordare, crăcile şi vârfurile arborilor sunt distribuite pe întreg parchetul de exploatare. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.10.

Sursă: [69]

Fig. 5.10 Sistemul de doborâre manuala şi colectare cu ajutorul forwarderului Fig. 5.10 Manual Felling & Forwarder System

Sistemul de doborâre manuală, colectare cu troliu şi curăţare de crăci

mecanizată Manual Felling, Cable Skidder, & Pull-Through Delimber System

Sistemul de doborâre manuală, colectare cu troliu şi curăţare de crăci mecanizată

constă din trei tipuri de echipamente: 1) Fierăstrău cu lanţ; 2) Skidder cu troliu; şi 3) Încărcător şi curăţitor de crăci (Loader and Pull-Through delimber) (Fig. 5.11).

59

Sursă: [69]

Fig. 5.11 Echipamentul Sistemului de doborâre manuala, colectare cu troliu şi curăţare de crăci mecanizată Fig. 5.11 Manual Felling, Cable Skidder, & Pull-Through Delimber System Felling Equipment

Muncitorul doboară arborele cu ajutorul unui fierăstrău mecanic şi direcţionează

căderea arborilor astfel că baza fiecărui arbore să fie aşezată pe direcţia de transport. Doborârea arborilor este realizată fie de către un muncitor, fie de către operatorul troliului skidder-ului. Troliul skidder-ului adună arborii doborâţi şi apoi ii transportă la platforma primară. În platforma primară, skidder-ul dezleagă sarcina în zona de acţiune a încărcătorului şi se reîntoarce în pădure pentru o nouă sarcină. Încărcătorul (Loader) prinde fiecare arbore, sau mai mulţi arbori o dată dacă ei sunt asemănători ca formă şi calitate, şi ii trage printr-un curăţitor de crăci localizat pe partea platformei primare de adunat crăci şi vârfuri şi cu fierăstrăul de secţionat pe partea opusă acesteia. Încărcătorul plasează materialul rezultat în sortimente în zona de depozitare din cadrul platformei primare şi îşi continuă procesul cu un nou arbore. Ocazional, un feller buncher va fi folosit pentru tăierea arborilor, şi / sau un grapple skidder va fi folosit pentru transportul buştenilor în platforma primară; cu toate acestea, abordarea generală a sistemului rămâne aceeaşi. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.12.

Sursă: [69]

Fig. 5.12 Sistemul de doborâre manuala, colectare cu troliu şi curăţare de craci mecanizata Fig. 5.12 Manual Felling, Cable Skidder, & Pull-Through Delimber System Felling Equipment

Sistemul sortimentelor definitive Cut-to-Length System

Sistemul Sortimentelor constă din două tipuri de echipamente: 1) Processor; şi 2)

Forwarder (Fig. 5.13).

60

Sursă: [69]

Fig. 5.13 Echipamentele sistemului sortimentelor definitive Fig. 5.13 Cut-to-Length System Equipment

Processorul doboară arborele cu ajutorul unui lanţ tăietor situat pe capul de

doborâre, îndepărtează ramurile şi secţionează arborele în lungimi adecvate produselor solicitate. De obicei, crăcile şi vârfurile sunt lăsate pe căile de acces a forwarderului pentru a minimiza impactul exploatărilor în pădure. Forwarder-ul încarcă buştenii în benă cu ajutorul unui graifer şi le transportă în platforma primară. Produsele sunt fie aşezate pe sol în platforma primară sau direct într-un trailer gol. Este de reţinut faptul că în această abordare, crăcile şi vârfurile arborilor sunt distribuite pe întreg parchetul de exploatare. Toate componentele acestui sistem sunt ilustrate în figura 5.14.

Sursă: [69]

Fig. 5.14 Sistemul sortimentelor definitive Fig. 5.14 Cut-to-Length System

5.4. Activităţi şi configuraţii tehnologice privind acumularea, procesarea şi transportul reziduurilor de exploatare. 5.4. Activities and technological configurations on the accumulation, processing and transport of residues of exploitation. 5.4.1. Acumularea reziduurilor de exploatare 5.4.1. Accumulation of residues of exploitation

Acumularea include toate activităţile asociate cu colectarea şi depozitarea reziduurilor forestiere. Acumularea reziduurilor forestiere este necesară doar dacă materialul nu este localizat la drumul forestier, şi din aceasta cauză nu este necesar pentru toate tehnologiile de exploatare. Doua procese generale de acumulare sunt următoarele:

- Bundler şi Forwarder - Forwarder

61

Bundler şi Forwarder

Acest proces utilizează două tipuri de echipamente: 1. Bundler-ul şi 2 Forwarder-ul (Fig. 5.15). Bundler-ul merge prin parchetul de exploatare şi colectează, compactează şi balotează reziduurile forestiere în mănunchiuri de biomasă. Forwarder-ul încarcă aceste mănunchiuri cu ajutorul braţului cu graifer şi le transportă la marginea drumului forestier.

Sursă: [69; 79]

Fig. 5.15 Bundler si Forwarder Fig. 5.15 Bundler and Forwarder

Forwarder

Aceasta modalitate utilizează Forwarder-ul pentru a colecta reziduurile de

exploatare din zona parchetului de exploatare. El încarcă vârfurile arborilor şi crăcile mari în trailerul care îi e ataşat şi le transportă în platforma existentă la marginea drumului forestier. Ocazional o tavă detaşabilă pentru lemnul subţire este adăugată forwarderului pentru a minimiza cantitatea de crăci subţiri care cad din buncărul forwarderului sau care sunt târâte pe sol. 5.4.2. Procesarea reziduurilor de exploatare 5.4.2. Operating processing residues

Procesarea include activităţi asociate convertirii reziduurilor de exploatare sau a arborilor în piese mai mici (chips). În general exista trei tipuri de echipamente de procesare:

- Tocător cu rezervor (Tub grinder) - Tocător orizontal (Horizontal grinder) - Tocător de arbori întregi (Whole-tree chipper)

5.4.3. Configuraţii de transport al reziduurilor de exploatare 5.4.3. Operating transport configurations for harvesting residues

Transportul aşchiilor de la pădure la o unitate de producere de energie poate fi realizată cu ajutorul unui camion cu următoarele configuraţii:

- Cap tractor cu remorcă deschisă de transport aşchii - Cap tractor cu remorcă închisă de transport aşchii - Containere de transport detaşabile

Cap tractor cu remorca deschisa de transport aşchii

Configuraţia cap tractor cu remorcă deschisă de transport aşchii constă dintr-un cap

tractor şi o remorcă, cu două sau trei osii, deschisă de transport aşchii (Fig. 5.16). Configuraţia Cap tractor cu remorca deschisa de transport aşchii permite încărcarea prin partea de sus sau prin spate a aşchiilor. Unele remorci sunt echipate cu podele vibrante care permit auto-

62

descărcarea la unităţile producătoare de energie. În caz contrar, remorcile de aşchii sunt descărcate de descărcătoare autobasculante de remorci (Fig. 5.17).

Sursă: [69] Sursă: [69] Fig. 5.16 Remorcă deschisă de transport aşchii Fig. 5.17 Descărcător de remorci cu aşchii Fig. 5.16 Open transport container for chips Fig. 5.17 Surge chip trailers

Cap tractor cu remorcă închisă de transport aşchii

Configuraţia cap tractor cu remorcă deschisă de transport aşchii constă dintr-un cap tractor şi o remorcă, cu două sau trei osii, închisă de transport aşchii (Fig. 5.18). Configuraţia cap tractor cu remorcă deschisă de transport aşchii permite încărcarea, prîn partea din spate, a aşchiilor. Unele remorci sunt echipate cu podele vibrante care permit auto-descărcarea la unităţile producătoare de energie. În caz contrar, remorcile de aşchii sunt descărcate de descărcătoare autobasculante de remorci (Fig. 5.17).

Sursă: [69]

Figura 5.18 Remorcă închisă de transport aşchii Fig. 5.18 Closed transport container chips

Containere de transport detaşabile

Configuraţia containere de transport detaşabile este formată din containere

modulare şi un şasiu drept de tir, echipat cu un cârlig hidraulic la bord (de exemplu, camion cu cârlig). Containere poate fi lăsate la pădure şi încărcate, în timp ce camionul este în drum cu o altă sarcină (de exemplu, încărcate la faţa locului) sau pot fi încărcate când camionul ajunge la zona de tocare (Fig. 5.19). Camionul descarcă containerele cu ajutorul cârligului la unitatea producătoare de energie cu ajutorul sistemului hidraulic de la bord. (Fig. 5.20). Trebuie remarcat că există o modificare la această configuraţie; unde reziduurile de exploatare sunt încărcate în containere de transport de către un curăţitor de crăci sau de un încărcător (Fig. 5.21) şi apoi sunt transportate o scurtă distanţă până la o zona centrală unde se găseşte un tocător sau un aşchietor. Configuraţie camionului cu cârlig poate fi de asemenea utilizată pentru transportarea containerelor cu buşteni (Fig. 5.22).

63

Sursă: [69] Sursă: [69] Fig. 5.19 Camion cu cârlig încărcând un container Fig. 5.20 Camion cu cârlig descărcând un container Fig. 5.19 Hook Truck loading a container Fig. 5.20 Hook Truck off-loading a container

Sursă: [69] Sursă: [69] Fig. 5.21 Încărcarea reziduurilor într-un container Fig. 5.22 Camion încărcând un container de buşteni Fig. 5.21 Loading harvesting residues into a container Fig. 5.22 Truck loading a log-container

Mănunchiurile de biomasa (bundles) poate fi transportate de un cap tractor echipat cu o remorcă de buşteni (Fig. 5.23) [77]. Este important de remarcat, totuşi, că mănunchiurile trebuie să fie mărunţite înainte pentru ca instalaţia producătoare de energie să le poate utiliza.

Sursă: [69]

Fig. 5.23 Cap tractor echipat cu o remorca de buşteni Fig. 5.23 Truck equiped with a log trailer

64

Capitolul 6 TEHNOLOGII DE EXPLOATARE A LEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI Chapter 6 HARVESTING TECHNOLOGIES OF SMALL DIMENSIONS WOOD 6.1 Consideraţii generale 6.1 General Considerations

Aceste reziduuri de exploatare pot fi mărite prin scoaterea lemnului din culturile

energetice şi prin exploatarea arborilor care sunt nevandabili datorită mărimii, speciei sau formei, şi de asemenea a arborilor morţi sau vătămaţi din cauza diferitelor tipuri de insecte, boli sau catastrofe naturale.

Comparând cu alte surse existente de biomasă lemnoasă din pădure, recuperarea reziduurilor nefolosite din operaţiunile de exploatare convenţionale are cel mai mare potenţial în a furniza biomasă pentru producţia de energie.

Acest capitol de exploatare şi transport consideră că exista o piaţa a produselor de bioenergie şi tratează în primul rând cu întrebările UNDE? CÂND? CUM? să se exploateze biomasa pe care mai apoi să o transporte la centrele de utilizare care se află la o distanta de locul de exploatare. Produsele din biomasă lemnoasă pot lua diferite forme care au propriile forme de stocare şi considerente de cost. Mai multe tehnologii de exploatare sunt disponibile pentru recuperarea biomasei. Aceste tehnici pot fi revăzute în termeni de costuri şi productivitate în asociere cu exploatarea, pre-procesarea (aşchiere şi legare în snopi), uscare, transport şi stocare.

Acesta capitol va discuta cuprinzător toate operaţiile de-alungul lanţului valoric de la exploatare în pădure spre pre-procesare şi transport spre stocare în următoarele subcapitole.

6.2 Definirea formelor de biomasă lemnoasă. 6.2 Definition of woody biomass forms.

Când concepem sistemele necesare este fundamental sa ne amintim ca biomasa

lemnoasă sau feedstock poate fi prelucrată, depozitată sau transportată în trei forme diferite. Aceste forme includ aşchii, material neconsolidat şi alte materiale de mici dimensiuni sau materiale legate în mănunchiuri (bundle). Diferitele părţi ale arborilor incluzând cioate, coaja, frunzele sau acele şi lemnul în sinea lui, pot fi incluse. De asemenea este posibil să separăm diferitele părţi ale arborelui prin proceduri de stocare şi mijloace mecanice. Toate părţile de arbore pot fi stocate în pădure sau în platformele finale(end-use location).

Fiecare dintre pre-procese, sortare sau stocări alternative au un impact major asupra calităţii biomasei lemnoase şi impactul pozitiv sau negativ pentru folosirea biomasei în tehnologia de combustie (ardere) sau asupra echipamentului de producţie a produselor pe baza biologica

6.2.1. Materialele neconsolidate 6.2.1. Unconsolidated materials

Materialele neconsolidate constau din cioate, vârfuri, crăci şi arbori de toate

dimensiunile şi speciile nevandabile. În majoritatea operaţiunilor de exploatare care implică tehnologii de exploatare cum

ar fi TREE LENGTH SYSTEM (tehnologia de exploatare a lemnului sub forma de trunchiuri şi catarge) sau CUT-TO-LEGTH SYSTEM (tehnologia de exploatare a lemnului sub forma de sortimente definitive la cioata – multipli de sortimente), biomasa tipică nevandabilă care a fost tăiată este lăsată pe loc în parchetele de exploatare sau este concentrată pe locul unde a căzut arborele.

Au fost făcute eforturi pentru a transporta arborii cu crăcile şi vârfurile intacte (arbori întregi) şi de asemenea s-au făcut eforturi pentru a compresa materialul pentru a crea încărcături pentru transport, mai grele şi mai compacte. Dar acestea nu s-au dovedit a fi

65

fezabile operaţional datorită costurilor. Cele mai mari probleme de fezabilitate sunt centrate în jurul faptului că, materialul fiind slab competitiv este prea scump pentru transport datorită masei reduse şi datorită consideraţiilor de volum. 6.2.2. Materiale aşchiate 6.2.2. Comminuted Materials

Aşchiile şi alte materiale aşchiate sunt generate de tocătoare folosite în pădure.

Aşchiile (chips) şi alte materiale aşchiate (reduse în mărime mecanic) sunt mai dezirabile pentru ca au o mai mare densitate decât materialele necompactate, făcând astfel transportul mult mai fezabil din punct de vedere economic. Depinzând de cerinţe, aşchii curate pot fi produse atât prin curăţirea de coajă, ace şi frunze. Acestea pot fi realizate atât înainte cât şi în timpul operaţiilor de aşchiere. Aşchiile tind să fie uniforme în mărime, fiind mai mici de 7,5 cm în orice direcţie.

Aşchiile “murdare” sunt acelea care au nevoie de putină grijă în manevrare pentru că acestea pot include resturi cum ar fi frunzele, coaja şi solul rămas de la aşchiile curate.

Aşchiile murdare nu pot fi folosite pentru hârtie, şi de aceea în general sunt folosite ca lemn de foc pentru a produce abur şi căldură în fabricile de cherestea. Aşchiile murdare pot fi folosite ca materie primă pentru producţia de peleţi şi pentru alte produse care depind de sensibilitatea tehnologică de conversie.

6.2.3. Materiale legate în snopi (snopi de crăci; buşteni de crăci) Composite Residue Logs 6.2.3. Related materials into bundles (sheaves of trouser, trouser logs) Composite Residue Logs

Cel mai nou concept de material care a fost introdus implică compactarea

reziduurilor de exploatare în baloţi cilindrici sau snopi cunoscuţi sub numele de buşteni din reziduuri compozite (CRL). Tipic CRL-urile au 70 cm diametru şi 3,2 metri lungime. Fiecare cântăreşte 500kg greutate “verde”.

Aceasta tehnologie este atractivă pentru că CRL-urile pot fi mânuite la fel ca şi lemnul rotund fiind bune pentru exploatarea convenţională, transport şi stocare în fabricile care folosesc lemn. Dar încă există câteva probleme legate de această tehnologie care merită notate pentru că trebuie rezolvate : CRL-urile pot fi firave astfel cauzând pierderi posibile de material în timpul transportului. Mai mult CRL-urile necesită o operaţie de exploatare cu două treceri şi de asemenea aşchierea (tocarea) în pădure cu un tocător mai puţin eficient sau într-o fabrică cu un tocător industrial de capacitate mare. 6.3. Tehnologia de producţie a tocăturii 6.3. Comminution production technology 6.3.1.Necesitate şi posibilităţi de tocare a lemnului 6.3.1.Necessity and opportunities for chopping wood

În general lemnul destinat tocării are forme şi dimensiuni care nu-i permit a fi

valorificat superior pe alte căi, cum ar fi: crăci, vârfuri, resturi de la prelucrarea lemnului, zoburi, capete s.a.

În funcţie de volumul de lemn destinat tocării, aceasta operaţie poate fi efectuată la pădure, sau în depozite, sau centre. Pentru această operaţie s-au produs tocătoare mobile ce se pot deplasa în pădure de la un loc de lucru la altul, remorcate sau transportate de tractoare sau autovehicule, care de fapt asigură şi forţa necesară funcţionării şi tocătoare staţionare sau fixe ce intră adesea în fluxul tehnologic din depozite şi centre şi a căror productivitate şi capacitate de lucru sunt mult mai superioare primelor.

Tocarea la pădure prezintă unele avantaje dintre care amintim:

66

- posibilitatea folosirii sau valorificării întregii biomase exploatate: crăci, vârfuri, lemn de mici dimensiuni s.a.

- valorificarea mai bună a capacitaţii mijloacelor de transport în comparatie cu deplasarea biomasei în forma brută

- reducerea şi chiar eliminarea totală a unor lucrări de fasonare şi legare de snopi s.a.

6.3.2.Exploatarea lemnului sub formă de tocătură 6.3.2.Harvesting wood as chips

Această metodă presupune tocarea lemnului moale sau a resturilor în vederea

folosirii lui la fabricarea plăcilor aglomerate din lemn, a plăcilor fibro-lemnoase, în industria celulozei şi hârtiei, sau utilizarea lui drept combustibil.

În funcţie de mijloacele de lucru şi locul unde se face tocarea se disting patru variante de lucru. În cazul când tocarea se face la pădure, transportul ei se face în containere speciale şi acoperite cu capac sau cu plasă.

Metoda se justifica economic prin faptul că exploatarea lemnului subţire sub forma sa naturală este costisitoare, randamentul mijloacelor de exploatare şi productivitatea muncii fiind scăzute. Prin transformarea lemnului mărunt în tocătură, cu o masa volumică superioară, se asigura un transport mai economic. De asemenea, se elimină unele operaţii mari consumatoare de manoperă, cum ar fi fasonarea crăcilor în snopi, încărcarea, manipularea şi descărcarea crăcilor etc. 6.3.3. Sisteme de exploatare schiţate să producă şi să livreze biomasă lemnoasă 6.3.3. Outlined operating systems to produce and deliver woody biomass

Tehnologia utilizată este determinată de condiţiile sub care materialul este exploatat

şi de scara operaţiunilor. Natura sistemului de exploatare folosit este determinat de pădurea în sine, tradiţiile exploatării, infrastructura şi de nivelul dorit de integrare în sistemele convenţionale de exploatare. Toţi aceşti factori influenţează tehnologia şi metodele folosite.

O problemă cheie pentru un sistem de recuperare a materialelor combustibile forestiere cu succes este gradul de integrare cu alte operaţiuni de exploatare. Nivelele ridicate de integrare încorporează metode şi tehnologii asociate cu operaţii de exploatare cu o singură trecere paralele şi coordonate. În sistemele puternic integrate, recuperarea materialului de foc este o parte integrantă în planul operaţional, deciziile privind distanţa de clasare sunt bazate pe propria contribuţie, şi tehnologiile şi metodele sunt adaptate la sarcina exploatării integrate. În sistemele de exploatare cu o singură trecere sau total integrate, toate produsele sunt recoltate într-o singură operaţie. Operaţiile cu o singură trecere pot fi bazate pe procesarea în diferite produse la cioată. Sistemele cu o singură trecere sunt folosite pentru a produce lemn de foc comercial pe lângă mai convenţionalul lemn rotund. Sistemele de exploatare cu o singură trecere iau un număr de forme şi utilizează echipamente într-o varietate de combinaţii. Varietatea formelor de procesare, cum ar fi mărunţirea şi măsurile de facilitare a mânuirii materialului, precum şi stocarea pot lua locul în diferite puncte, locului de aprovizionare.

Sistemele de exploatare cu două treceri există şi tind să includă o integrare scăzută între doua operaţii de exploatare. Tipic, reziduurile de exploatare sunt scoase într-o operaţie separată după finalul exploatării tradiţionale a produselor lemnoase. Ultima recoltare poate fi adaptată să faciliteze scoaterea reziduurilor prin acumularea crăcilor şi a vârfurilor în grămezi imense. Grămezile sunt poziţionate în cadrul parchetului astfel încât acestea să rămână nedisturbate până la colectarea de după exploatare. O multitudine de metode de exploatare pot fi folosite depinzând de configuraţia echipamentelor şi de tipul de sortimente ce urmează a fi exploatate.

67

6.3.4. Tehnologii de exploatare a biomasei de ultima oră. 6.3.4. State-of-the-art harvesting technologies of woody biomass

Tehnologiile de exploatare a biomasei au ca scop principal scoaterea unui procent

cât mai mare din totalul de biomasă prezentă după greutate fără să se tină cont de vandabilitatea acestuia (prescripţiile viitoare de vânzare). Din acest motiv, designul echipamentelor şi operaţiilor pot fi oarecum diferite faţă de cele găsite în sistemele convenţionale de exploatare (metoda trunchiurilor şi catargelor şi metoda sortimentelor definitive la cioata). Echipamentul convenţional de exploatare a fost cuplat cu tocătoare de arbori întregi, curăţătoare de crăci sau aşchietoare care permit colectarea şi reducerea particulelor materialelor nevandabile.

În timp ce tehnologia de tocare nu s-a schimbat mult, operaţiunile de tocare(aşchiere) sunt încă cele mai răspândite metode folosite pentru generarea de stocuri de biomasă. Sistemele sau configurarea maşinilor care folosesc un tocător sau un tocător cu rezervor sunt foarte similare şi ambele sunt incluse în discuţia referitoare la tocare. Ca o alternativă, sistemul CRL a fost examinat pentru ai fi determinate fezabilitatea.

6.3.4.1. Sisteme de tocare 6.3.4.1. Comminution Systems

Un sistem de producţie de combustibil forestier este construit în jurul fazei de

tocare. Poziţia tocătorului în lanţul de producţie determină în mare parte starea biomasei lemnoase în timpul transportului si, în consecinţă, dacă maşinile următoare sunt dependente unele de altele.

Tocarea lemnului poate avea loc atât în platforma primară cât şi în pădure, la sursă, la un terminal sau la o centrală unde aşchiile vor fi utilizate în continuare.[38]

Tocarea în platforma primară (Fig. 6.1, Fig. 6.2, Fig. 6.3 ) Tocarea în platforma primară este o opţiune tradiţională în producţia de aşchii

forestiere. Biomasa este colectată cu ajutorul forwarderelor în platforma primară şi stocate în grămezi de 4-5 metri înălţime. Forwarder-ul operează independent de tocător. Tocarea este realizată în platforma primară utilizând un tocător acţionat de către un tractor agricol în cazul operaţiunilor de mici dimensiuni sau de un tocător mai mare montat pe un camion în cazul exploatărilor de anvergură.

Sursă: [38]

Fig. 6.1 Sistemul de producţie a carburanţilor forestieri bazat pe tocarea în teren, Arbori mici rezultaţi dîn rărituri, tocător montat pe tractor

Fig. 6.1 Forest fuel production system based on field chopping, resulting in thinning small trees, tractor-mounted chipper

68

O altă problemă este mărimea platformei primare necesară decât în cazul unui sistem alternativ utilizat. Aceasta se întâmplă din cauza depozitelor mari de biomasă aşezate la marginea drumului şi de asemenea de prezenţa simultană a tocătorului şi a camioanelor.

Sursă: [38] Fig. 6.2 Sistemul de producţie a carburanţilor forestieri bazat pe tocarea în teren, Reziduuri de exploatare, tocător montat pe

tractor Fig. 6.2 Forest fuel production system based on the chopping harvesting residues, tractor-mounted chipper

Sursă: [38] Fig. 6.3 Sistemul de producţie a carburanţilor forestieri bazat pe tocarea la centrala, Reziduuri de exploatare , Camion tocător

Fig. 6.3 Forest fuel production system based on primary platform chopping, harvesting residues, Chipper Truck

Tocătoarele din platforma primară nu operează off-road şi de aceea pot fi mai mari, mai grele, mai puternice şi mai eficiente decât tocătoarele utilizate în teren. Ele sunt mai durabile, tehnicitatea lor este mai mare şi au de asemenea o durată mai lungă de utilizare. Dacă biomasa, cum ar fi vârfurile şi lemnul din cioate este contaminată cu pietre şi pământ, este posibil ca tocătoarele (crushers) să fie mai tolerante decât aşchietoarele (chippers).

Pentru a evita suprasolicitarea sistemului, tocătorul montat pe un camion şi camionul pentru tocătură poate fi înlocuit cu un singur camion tocător. Acesta aruncă aşchiile direct într-un container şi mai apoi transportă încărcătura la centrala de producere de energie. Cum camionul tocător este echipat cu propriul mecanism de tocare, capacitatea de încărcare cu aşchii suferă şi raza de operare în jurul centralei suferă o reducere semnificativă. Pe de altă parte, pentru că este nevoie de o singură unitate, camionul tocător este perfect pentru munca în parchetele mici de exploatare şi pentru livrarea aşchiilor la centralele mai mici pentru producerea de căldură.

Tocarea în teren (Fig. 6.4) Tocarea în pădure, sau la sursă are nevoie de tocătoare foarte mobile capabile de

operaţii realizate în zone cu teren accidentat şi care să fie utilate cu un container de aşchii cu o capacitate de 15-20 mc. Tocătorul se mişcă în teren pe drumuri forestiere şi transferă

69

biomasa cu ajutorul unui graifer la zona de alimentare a tocătorului. Încărcătura este transportată la marginea drumului auto unde este transferată într-un container, care poate fi aşezat fie pe teren sau pe un trailer.

Sursă: [38]

Fig. 6.4 Sistemul de producţie a carburanţilor forestieri bazat pe tocarea în teren, Reziduuri de exploatare de la ultima recoltare

Fig. 6.4 Forest fuel production system based on the chopping harvesting residues from the last harvest operation

Pentru că o singură maşină face singură atât tocarea lemnului cât şi transportul aşchiilor off-road, costul schimbărilor maşinilor de la exploatare la exploatare este redus, şi astfel exploatări mai mici devin la rândul lor viabile din punct de vedere comercial. Utilizarea containerelor reduce interdependenta dintre tocător şi camion, aceasta nu este în întregime redusă, şi din aceasta cauza sistemul rămâne în general vulnerabil. Platformele primare de mici dimensiuni nu sunt necesare în acest caz, dar o platforma primară plană şi solidă este necesară pentru containerele ce urmează a fi transportate de camioane.

Când volume mari de combustibili forestieri sunt produşi, sistemul de tocare în teren devine greu de controlat. În prezent, rolul acestui sistem este diminuat.

Tocarea la centrală (Fig. 6.5 şi Fig. 6.6) Tocarea la centrală face ca tocătorul să fie independent de camionul de transport al

aşchiilor. Disponibilitatea tehnică şi operativă a echipamentului creste, controlul procesului de achiziţie este facilitat, cererea de muncă scade, şi controlul calităţii combustibilului este îmbunătăţit. Tocătoarele mobile pot fi înlocuite cu tocătoare staţionare grele care sunt mai bune pentru tocarea tuturor tipurilor de biomasa, incluzând deşeurile de exploatare, cioatele şi lemnul reciclat.

Cu cât este mai mare circuitul de combustibil, cu atât devin mai reprezentative avantajele. Deoarece costurile investiţiei sunt mari, doar marile centralele de producere de energie îşi pot permite astfel de tocătoare staţionare.

Când tocarea este realizată la centrală, transportul biomasei ia forma transportului de reziduuri de exploatare, arbori întregi, şi cioate. Densitatea scăzută a biomasei este legătura slabă în acest sistem. Dezvoltarea camioanelor de transport al biomasei netocate este zona principală de dezvoltare a acestui sistem.

70

Sursă: [68]

Fig. 6.5 Sistemul de producţie a carburanţilor forestieri bazat pe tocarea la centrala, Reziduuri de exploatare şi cioate Fig. 6.5 Forest fuel production system based on chopping at a powerplant the harvesting residues Este necesar să se crească densitatea reziduurilor pentru transport, şi pentru

aceasta un prototip de balotat, Fiberpack, a fost introdus în Suedia. Experienţa cu aceasta tehnologie este încurajatoare, dar incă nu a primit acceptarea scontată într-un moment în care utilizarea biomasei nu creştea şi era foarte puţin loc pentru produse noi pe piaţă. Situaţia a fost alta în Finlanda unde s-a înregistrat o creştere rapidă a utilizării aşchiilor forestiere.

Sursă: [38]

Fig. 6.6 Sistemul de producţie a carburanţilor forestieri bazat pe tocarea la centrala, Buşteni de reziduuri compoziţi Fig. 6.6 Forest fuel production system based on chopping at a powerplant, Composite Residue Logs În acest nou sistem, reziduurile de exploatare sunt compresate în baloţi legaţi de 70

cm diametru, 3,2 metri lungime care mai poartă şi numele de composite residue logs CRL (Buşteni de reziduuri compoziţi). Un balot de reziduuri verzi cântăreşte 500kg şi are un conţinut de energie de aproximativ 1MWh. Baloţii sunt transportaţi la drumul auto cu ajutorul forwarderelor convenţionale (Fig. 6.7)(Fig. 6.8) şi apoi spre centrală cu ajutorul trailerelor de buşteni. Aproximativ 12 baloţi de la un forwarder creează o sarcină, şi o sarcină de camion este de aproximativ de 65 baloţi sau 30 tone.

71

Sursă: [68; 79] Sursă: [68, 79] Fig. 6.7 Timberjack 1490D balotând reziduuri de exploatare Fig. 6.8 Forwarderul Timberjack 1710 descărcând buşteni de

reziduuri compoziţi la drumul forestier Fig. 6.7 Timberjack 1490D baleing harvesting residues Fig. 6.8 Timberjack 1710 Forwarder off-loading composite

residue logs at the landing

Avantajele reale ale sistemului nu vor fi vizibile atâta timp cât profitabilitatea acestei tehnologii de balotare au fost simplu evaluate prin adăugarea succesivă a costurilor prin această nouă fază a lanţului de producţie. Cu toate că balotarea este o tehnologie încercată, ea mai are un potenţial de dezvoltare semnificativ.

Pe distante mici, mai este încă economic să se transporte reziduurile de exploatare în stare naturală la centrală (Fig. 6.9). Tocătoarele staţionare care sunt în producţie la acest moment sunt capabile să toace toate reziduurile de exploatate nebalotate, cu toate că productivitatea nu este una atât de mare ca şi în cazul baloţilor.

Sursă: [68]

Fig. 6.9 Încărcarea reziduurilor de exploatare neprocesate intr-un camion de transport Fig.6.9 Loading unprocessed harvesting residues into a transport truck

Tocarea la terminal Tocarea la terminal este un compromis între tocarea în platforma primară şi cea la

centrală. Biomasa este transportată netocată la un terminal pentru reducerea mărimii acesteia, şi apoi transportată la o centrală ca tocătura.

Daca reţeaua de terminale este densă, distanţa de la parchetul de exploatare la terminal este una redusă. Sistemul nu diferă mult faţă de sistemele tradiţionale unde tocarea este realizată în platforma primară. Sistemul nu câştigă teren pentru că ii lipseşte flexibilitatea.

Un terminal este o unealtă pentru controlarea procesului de achiziţie. Biomasa poate fi stocată la un terminal netocată şi procesată în timpul iernii când nevoile de combustibil sunt mari şi condiţiile de lucru la pădure sunt dificile. Acest aranjament face posibilă aplicarea tehnologiei balotării pentru a oferii tocătură centralelor mici care nu au un tocător staţionar.

72

6.3.4.2. Buşteni compoziţi de reziduri (CRL) 6.3.4.2. Composite Residue Logs (CRL)

Găsirea unei metode efective de densificare a reziduurilor va fi o dezvoltare

importantă în reducerea costurilor de transport a biomasei cu o densitate scăzută [50]. Folosirea baloţilor rotunzi convenţionali pentru colectarea reziduurilor a fost examinată de mai mulţi cercetători [64; 13; 55; 33]. Cu toate acestea balotarea reziduurilor sau bundling nu a fost adoptată la scară largă până în ziua de azi. O maşină care poate să ofere o soluţie tehnică este Energy Wood Harvester.

Aceasta maşină balotează reziduurile forestiere în CRL. Pinox, Valmet şi Timberjack au de asemenea disponibil echipament de balotat. Cea mai curentă tehnologie nu se utilizează de una singură, spre integrarea cu operaţiunile de exploatare, ci se foloseste impreuna cu forwardurele convenţionale pentru transportul CRL-urilor. CRL-urile pot oferi oportunităţi pentru o integrare puternică când transportul va putea fi dus la capăt de platforme convenţionale pentru lemnul rotund. 6.4. Concluzii şi discuţii 6.4. Conclusions and discussion

Sistemele conveţionale de exploatare au devenit mai mari, mai intensive şi sunt

create pentru zone mari de pădure. Sistemele mai mici, cu operaţiuni manuale intensive cum sunt maşinile pentru lemn scurt şi doborârea manuală cu ajutorul moto-fierăstraielor sunt din ce în ce mai rare în operaţiunile de exploatare de buşteni pentru celuloza. Operaţiunile de o amploare mai mică în care se folosesc moto-fierăstraiele manuale pentru doborâre şi skiddere cu cablu sau animale pentru tras sunt încă folosite, dar foarte puţin pentru exploatarea buştenilor de cherestea, şi doar în special în situaţiile unde volumul este mic sau estetica are un rol hotărâtor.

Cea mai importantă operaţie este tocarea cu ajutorul aşchietoarelor şi tocătoarelor. Hakkila, P.,[23] notează ca “tocarea are un rol central” în designul general al planurilor sistemelor de exploatare. “Alegerea maşinilor de tocat şi al locaţiei de tocare a lemnului în lanţul trofic a lemnului de foc dîn pădure este printre cele mai importante componente a sistemului de aprovizionare cu lemn de foc. Factorii care afectează alegerile includ: cerinţele clientului pentru materialul brut, volumul total de lemn de foc din sistem, caracteristicile staţionale şi natura sistemul de drumuri, condiţiile la facilităţile de recepţie a beneficiarului şi fezabilitatea de a crea terminale pentru o bună manipulare şi stocare fără a se crea distante adiţionale excesive de tras”. [49]

Tocarea în teren şi încărcarea diverselor vehicule de transportat tocătura este un punct “fierbinte” (maşini operand concurenţial leagă fluxul de material) sau sistemele sunt foarte sensibile, dependente de funcţionarea lină a tuturor componentelor lanţului de producţie.

Tocarea off-road este un sistem relativ flexibil. Grămezile de reziduuri de exploatare lăsate de către harvester pot fi tocate vara târziu sau toamna devreme în parchetul de exploatare. Acest sistem poate fi folosit să reducă “curgerea” aşchiilor în perioadele cu o cerere redusă. De asemenea ţine antreprenorii lucrând, producând astfel lemn de foc de calitate superioară la un preţ competitiv. Nevoia de expediere a materialului netocat şi stocarea lui în grămezi acoperite este eliminată. Folosirea unui tocător mobil sau staţionar la centrală termică poate să scadă preţul cu două treimi comparând-o cu tocarea off-road convenţională în parchet

73

Capitolul 7 CERCETĂRI PRIVIND VALORIFICAREA EFICIENTĂ A LEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI ÎN JUDEŢUL ARAD Chapter 7 RESEARCH ON EFFECTIVE UTILIZATION OF SMALL DIMENSIONS WOOD IN ARAD COUNTY 7.1 Cercetări cu privire la valorificarea lemnului în judeţul Arad, ca sursă alternativă de energie. 7.1 Research on realization of wood in Arad County, as an alternative source of energy. 7.1.1. Valorificarea lemnului ca şi combustibil 7.1.1. Wood recovery as fuel

În afara valorificărilor în stare brută, în urma unor prelucrări mecanice sau chimice, mai există şi valorificarea lemnului ca şi combustibil. Prin combustibil se înţelege un material în genere de provenienţă organică, prin a cărui ardere se dezvoltă, în mod economic căldură.

Teoretic, orice bucată de lemn oricât de mică, poate fi folosită drept combustibil. Practic însă, nu se pune problema unei astfel de utilizări pentru o serie de deşeuri lemnoase, în special de la exploatarea pădurilor: rumeguşul rezultat la doborârea şi secţionarea arborilor, coaja împrăştiată pe parcurs la colectarea lemnului, etc.

În problema brichetării cojii sau a rumeguşului este de menţionat că această modalitate măreşte valoarea termică a ambelor sortimente, le micşorează volumul şi uşurează manipularea, transportul şi depozitarea lor.

Privită sub aspect economic, brichetarea rumeguşului prezintă însă dezavantaje economice care nu sunt de natură a considera problema ca soluţionată.

Legarea crăcilor în snopi este de asemenea o problemă de corelare între valorile de cost şi de livrare, prima depăşind-o în multe situaţii pe cea de a doua. 7.1.2. Valorificarea energetică a lemnului cu ajutorul aplicării metodei tocării lemnului. 7.1.2. Energy recovery by applying the method of wood chopping

Utilizarea lemnului, ca sursă alternativă de energie ţine parţial de protecţia mediului dar parţial şi de aspecte economice respectiv energetice.

Lemnul este o sursă de energie bioregenerabilă, nepoluantă, datorită faptului că ia naştere din utilizarea energiei solare şi prin legarea moleculelor de CO2. În procesul utilizării nu rezultă surplus de CO2 – ca în cazul resurselor naturale fosile, iar emisia de SO2 şi volumul de deşeuri (praf, zgură) este mai mică.

Costul energiei ecologice obţinute din lemn este mai mic decât energia rezultată din alte resurse neregenerabile (ex. Căldura obţinută prin ardere de ulei costă 14.23 EUR/GJ, prin arderea gazului 6.71 EUR/GJ, iar energia obţinută din lemn 4.12 EUR/GJ).

Valoarea energo-politică a lemnului este imensă, în ceea ce priveşte cantitatea de energie provenită din surse bioregenerabile. Această valoare trebuie să crească până la 12% la nivelul Uniunii Europene, la ora actuală această valoare situânduse în medie la 7,3 %.

Pe lângă aspectele pozitive de a valorifica sortimentele de mici dimensiuni, lemnul de foc, parţial resturi de exploatare (numai o parte pentru a nu afecta resursele necesare pentru procesul de humificare), nici aspectul economic nu este de neglijat, reuşind astfel să identificăm şi să utilizăm o sursă sigură de energie bioregenerabilă. Acest proces se realizează prin transformarea lemnului în aşchii tehnologice cu dimensiuni cuprinse între 10 – 35 mm, care constituie materie primă pentru obţinerea unor produse industriale (plăci, celuloză) sau care poate fi folosită drept combustibil.

Aplicarea metodei tocării lemnului se justifică economic, datorită faptului că exploatarea lemnului subţire sub forma sa naturală este costisitoare, randamentul mijloacelor

74

de exploatare şi productivitate fiind scăzute. Prin transformarea lemnului mărunt în tocătură, cu o masă volumică inferioară, se asigură un randament mai bun al transportului. 7.2. Analiza economica a costului producerii tocăturii 7.2. Economic analysis of production cost of comminuted material În cazul analizei economice referitoare la costul producerii aşchiilor s-au luat în calcul următoarele utilaje a căror preţ de achiziţie s-a obţinut prin oferte de preţ disponibile pe internet: - tractor echipat forestier U651 (www.anunturi-az.ro)[71]

- tocător de lemn Special Vandale 70 (www.afacerilemn.ro)[70] - bena transport Herron HDT20Dumptrailer (www.machineryzone.ro)[80] - Maşina de brichetat Weima TH814 (www.exfactory.com)[73]

Timpii utilizaţi în cadrul calculelor au fost cei rezultaţi în urma unui studiu asupra metodelor de recuperare a deşeurilor de exploatare [12] realizat cu o sistema de maşini asemănătoare cei utilizate în studiul prezentat mai jos. 7.2.1. Preţul lemnului pe picior 7.2.1. Standing timber price Preţul mediu al unui metru cub de masa lemnoasa pe picior conform datelor Direcţiei Silvice Arad este de aproximativ 60 RON/ mc.

Pentru uşurarea calculelor viitoare se vor utiliza următoarele transformări. 1 mc = 0.7 m steri 1 m ster = 0.63 map. (metru cu aparent de tocătura)

În urma acestor transformări rezulta faptul ca: 1 map = 26.46 RON

7.2.2. Mana de lucru 7.2.2. Labor 7.2.2.1. Fasonarea lemnului de mici dimensiuni. 7.2.2.1. Trimming small dimensions wood Conform unui studiu realizat în Franţa de către Ciceron Rotaru [12] 338 metrii steri de lemn de mici dimensiuni (cu diametrele situate în intervalul 2,5 – 7 cm) au fost realizaţi de 2 oameni în 6 zile, mai precis 96 ore de munca.

Costul acestora este de: 96 ore x 6 Lei/h = 576 Lei

care poate fi transformat într-un cost raportat la map. de 2,70 Lei/map. (576 Lei :213 map. realizaţi) 7.2.2.2. Colectarea şi transportul deşeurilor la platforma primara 7.2.2.2. Waste collection and transport to the primary platform

Timp utilizat : 53.3 ore Cost : 53.3 ore x 6 Lei/h = 319.8 Lei Cost per map. : 319.8 Lei / 213map = 1.50 Lei/map.

7.2.2.3. Tocarea lemnului 7.2.2.3. Chopping wood


75

7.2.2.4 Transportul la cazanul de ardere. 7.2.2.4 Transport of the boiler.


7.2.2.5 Cost total mâna de lucru 7.2.2.5 Total cost of labor

Fasonarea lemnului de mici dimensiuni …………………… 2,70 Lei/h Colectarea şi transportul deşeurilor la platforma primară … 1.50 Lei/h Tocarea lemnului …………………………………………... …..1.36 Lei/h Transportul la cazanul de ardere …………………………..... 0.95 Lei/h TOTAL 6.51 Lei/h

7.2.3. Costul ocupării forţei de muncă cu materialul 7.2.3. Cost of employment with the material 7.2.3.1. Costul orar al tractorului agricol 7.2.3.1. Hourly cost of agricultural tractor Ipoteza de calcul Preţul de achiziţie al tractorului ....... 20 000 Lei Durata de amortizare ...................... 5 ani Număr de ore de utilizare pe an ..... 1 600 ore (agricol şi forestier) Prima de asigurare ......................... 800 Lei/an Dobândă ........................................ 12% Cheltuieli fixe Amortizare : 20000 / (5*1600) = 2.50 Lei/h Dobânda : (20000*0.12*6) / (2*5*1600) = 0.9 Lei/h Asigurarea : 800 / 1600 = 0.5 Lei/h Cheltuieli proporţionale Carburant (6l la 4,62 Lei) : 27.72 Lei/h Uleiuri şi lubrifianţi (estimaţi la 20% din costul carburantului) : 27.72*0.2 = 5.54 Lei/h Anvelope : 3000 Lei / 1600 h = 1.87 Lei/h Cheltuieli reparaţii (estimate la minimum 30% din amortizare) : 2.50 * 0.3 = 0.75 Lei/h Costul orar total al tractorului : 2.5 + 0.9 + 0.5 + 27.72 + 5.54 + 1.87 + 0.75 = 39,78 Lei/h Costul tractorului pentru activitatea forestieră (costul per map. produs) Munca efectivă : Colectarea şi transportul deşeurilor la platforma primară ….. 53.5 h Tăierea lemnului ………………………………………….......... 48.4 h Transportul la cazanul de ardere ……………………………... 37.7 h TOTAL 139.6 h Timp de staţionare 10% ......................................................... 14.0 h TOTAL 153.6 h

76

Costul tractorului raportat la m3 de deşeuri produse este deci de : (39.78 * 153.6) / 213 = 28.68 Lei/map. 7.2.3.2. Costul tocătorului 7.2.3.2. Cost cutter Ipoteza de calcul Preţul de achiziţie al tractorului ....... 58 800Lei Durata de amortizare ...................... 8 ani Număr de ore de utilizare pe an ..... 400 ore Prima de asigurare ......................... fără Dobândă ........................................ 12% Cheltuieli fixe Amortizare : 58 800 / (8*400) = 18.37 Lei/h Dobânda : (58800*0.12*6) / (2*8*400) = 6.61 Lei/h Cheltuieli proporţionale Întreţinere – reparaţii şi altele …………. 5.51 Lei/h Costul total al tocătorului 18.37 + 6.61 + 5.51 = 30.49 Lei/h ce corespunde unui cost de : (48.4*30.49) / 213 = 6.93 Lei/map. 7.2.3.3. Costul benei de transport al aşchiilor 7.2.3.3. Transportation cost chip bucket Ipoteza de calcul Preţul de achiziţie al benei ……...... 55 562 Lei Durata de amortizare ...................... 8 ani Număr de ore de utilizare pe an ..... 1600 ore Prima de asigurare ......................... fără Dobândă ........................................ 12% Cheltuieli fixe Amortizare : 55 562 / (8*1600) = 4.34 Lei/h Dobânda : (55562*0.12*6) / (2*8*1600) = 1.56 Lei/h Cheltuieli proporţionale Întreţinere – reparaţii şi altele …………. 1.30 Lei/h Costul total al benei de transport 4.34 + 1.56 + 1.30 = 7.20 Lei/h ce corespunde unui cost de : (33.8*7.2) / 213 = 1.14 Lei/map.

77

7.2.3.4 Costul total per map. 7.2.3.4. Total cost per map. Costul total al ocupării forţei de muncă cu materialul raportat la map.

Tractor ............................ 28.68 Lei/map Tocător ........................... 6.93 Lei/map Bena ................................ 1.14 Lei/map TOTAL 36.75 Lei/map

Determinarea preţului unui m3 de aşchii: Pornind de la elementele definite anterior, preţul unui m3 aparent de aşchii este stabilit în modul următor.

A. Preţul lemnului pe picior ..................................... 26.46 Lei/map B. Costul cu mâna de lucru ..................................... 2.70 Lei/map C. Costul ocupării forţei de munca cu materialul ….. 36.75 Lei/map

65.91 Lei/map D. Diverse, imprevizibil (5%) .................................... 3.20 Lei/map

Preţul ce revine aşchiilor este deci de ............................ 69.11 Lei/map Greutatea medie a unui m3 aparent de aşchii (map) este în medie de 320kg, preţul mediu revenind în cazul aşchiilor calculat la tonă este în acest caz în jurul valorii de 207.33 Lei. 7.3 Brichetarea lemnului 7.3 Wood briquetting 7.3.1.Descrierea tehnologica a procesului de fabricare 7.3.1. Description of the manufacturing technology Brichetarea este procesul de comprimare a aşchiilor în condiţii de presiune ridicată, până la obţinerea unei forme de material stabil şi cu densitate optimă pentru transport şi stocare. Brichetarea aşchiilor de lemn face ca lignina să provoace coeziunea ireversibilă a particulelor în condiţii de presiune ridicată. Brichetele obţinute fiind relativ omogene, cu forme regulate, pot fi uşor stocate, transportate şi arse. Presa de brichetat este destinată pentru brichetarea aşchiilor şi materialului sub formă pulverulentă din industria de prelucrare a lemnului. Se brichetează toate deşeurile de material din lemn care au o umiditate mai scăzută de 20%. Procesul de lucru al presei de brichetare începe când materialul de presat este împins de la sistemul de refulare cu melc al rezervorului de aşchii în incinta de presare a aşchiilor. Cilindrul-cuţit este coborât şi închide astfel incinta de presare. După închiderea incintei de presare a aşchiilor, are loc pornirea cilindrului principal cu pistonul său de presare, care comprimă (brichetează) materialul de presat şi îl elimină prin matriţa reglabilă, respectiv din presa de brichetare. Lungimea brichetei şi oprirea maşinii sunt reglate electronic prin intermediul unui rotor dinţat cu traductor pentru unghiul de rotire. La ieşirea din incinta de presare, se află matriţa reglabilă care deschide şi închide complet automat prin intermediul cilindrului de strângere/refulare în funcţie de presiunea de comprimare reglată, asigurând astfel o compactare uniformă a brichetei. Cilindrul de strângere poate fi reglat prin supapa de presiune. Matriţa reglabilă constă din două jumătăţi, cu o uşoară ovalizare spre interior. Această construcţie produce o brichetare corectă şi împiedică într-o proporţie considerabilă depunerile de material în cazul pornirii la rece a instalaţiei de brichetare, cu ajutorul unei suprafeţe speciale cromate.

Pentru depozitarea în cele mai bune condiţii şi livrarea brichetelor se va folosi şi o linie de înfoliere care menţine umiditatea brichetelor până la utilizare, ştiind faptul că lemnul

78

este material higroscopic şi dacă nu sunt ambalate corespunzător acestea iau umiditatea dîn atmosferă.

7.3.2. Costul unui sistem de brichetare şi analiza economică a costului producerii brichetelor 7.3.2. Briquetting system cost and economic analysis of the cost of briquette production

Detalii tehnice Maşina brichetat Weima TH 814 [63; 75](Fig. 7.1)

Sursă: [63]

Fig. 7.1 Detalii tehnice masina brichetat Weima TH 814 Fig. 7.1. Briquetting Press Weima TH 814 – Technical Details

Diametrul brichetei 80 mm Capacitate presare, în funcţie de material 150-180 kg/h Cantitate ulei hidraulic 250 l Capacitate motor 11 Kw Greutate 1300 kg Dimensiuni (L x l x H) 1075 x 530 x 1280 [mm]

Ipoteza de calcul

Preţul de achiziţie al utilajului.......... 97350 Lei Durata de amortizare ...................... 8 ani Număr de ore de utilizare pe an ..... 1600 ore Prima de asigurare ......................... fără Dobândă ........................................ 12%

Cheltuieli fixe

Amortizare : 97350 / (8*1600) = 7.60 Lei/h Dobândă : (97350*0.12*6) / (2*8*1600) = 2.74 Lei/h

Cheltuieli proporţionale

Întreţinere – reparaţii şi altele …………. 2.28 Lei/h

79

Costul total al maşinii de brichetat

7.60 + 2.74 + 2.28 = 12.62 Lei/h ce corespunde unui cost de : 12.62 / 150 = 0.0841 Lei/Kg sau 0.08413 * 1000 = 84.13RON/tonă

Cost final al tonei de brichete

Cost final producere tonă de aşchii 207.33 Lei Cost final producere tonă de brichete 84,13 Lei TOTAL 291.46 Lei

7.3.3. Avantajele legate de densificare 7.3.3. Benefits of densification

Unele probleme practice sunt asociate cu utilizarea biomasei (rumeguş, aşchii de lemn sau de reziduuri agricole) drept combustibil. Aceste probleme sunt legate în principal de volumul mare, ceea ce duce la costurile de transport ridicate şi necesită capacităţi mari de stocare, precum şi conţinutul ridicat de umiditate, care poate duce la degradarea biologică. În plus, variaţii ale conţinutului de umiditate face dificilă funcţionarea optimă a centralelor şi controlul procesului. Toate aceste probleme pot fi depăşite prin densificarea materialului (peletizare), care constă în comprimarea materialul astfel încât să îi confere proprietăţi cat mai uniforme.

Principalele avantaje ale combustibililor densificaţi sunt următoarele: - densitate crescută în vrac (80-150 kg/m3 pentru paie sau 200 kg/m3 pentru

rumeguş ce ajunge la 600-700 kg/m3 după densificare), ceea ce conduce la costuri de transport mai mici, o reducere a volumul de depozitare şi o manipulare mai uşoară.

- un conţinut mai mic de umiditate (umiditate <10%), ceea ce favorizează o mai lungă perioadă de conservare şi pierderi minore ale produsului în timpul perioadei de depozitare.

- compoziţie mult mai omogenă, care conduce la o mai bună posibilitate de control a arderii şi, astfel, o mai mare eficienţă energetică în timpul combustiei.

Dezavantajul major este costul relativ ridicat al energiei necesare pentru procesul de granulare, ceea ce duce inevitabil la creşterea preţului produsului final.

Produsele peletizate pot fi găsite sub formă de brichete sau pelete. Valoarea calorică, conţinutul de umiditate precum şi caracteristicile chimice sunt aproximativ aceleaşi pentru ambele, dar densitatea şi puterea sunt ceva mai mari pentru peleţi. Diferenţa majoră este dimensiunea (în general, Ø 6 până la 12 mm, cu o lungime de 4 - 5 ori mai mare ca Ø pentru pelete), ceea ce le face uşor de utilizat în funcţionarea complet automată la aparate de uz casnic de mari dimensiuni combinate cu centralele termoelectrice.

80

7.4 Transformări şi valorificări energetice a brichetelor 7.4 Transformations and energy recovery of briquettes 7.4.1. Tabel de transformare a unităţilor de măsură 7.4.1. Table of units of measure conversion

Tabel 7.1 Energie

(lucrul mecanic, căldură) kWh kcal Btu

Kilowattora (kWh) 1 859.8 3413 Kilocalorie (kcal) 1.163 x 10-3 1 3.969 British Thermal unit (Btu) 293x10-6 0.252 1

1 Gcal = 109 cal = 1,163 x 103 kWh = 1,163 MWh 1 tonă combustibil convenţional (t.c.c.) = 7 x 106 kcal = 8,1414 x 103 kWh =

= 8,1414 MWh = 7,0 Gcal 1 tonă echivalent petrol (tep) = 1,5 t.c.c. = 10,5 x 106 kcal = 12,21 x 103 kWh =

= 12,21 MWh = 10,5 Gcal 7.4.2. Valorificarea energetică a resurselor de masă lemnoasă de mici dimensiuni 7.4.2. Energy recovery resources for small dimensions wood Conform unor studii realizate asupra cantităţilor de lemn de mici dimensiuni rezultate în urma aplicării tehnologiilor de exploatare în cadrul pădurilor din judeţul Arad, rezulta următoarele : [9; 10]

Cantitatea de lemn de mici dimensiuni rezultată în urma aplicării tehnologiilor de exploatare, pe bazine hidrografice, în anul 2006

Amount of small dimensions wood resulting from the application of harvesting technologies, on the river basins, in 2006

Tabel 7.2

Bazin Total lemn brut Total lemn de mici dimensiuni

Mureş 304.976 mc 142.455 mc Crişul Alb 207.467 mc 95.183 mc TOTAL 512.443 mc 237.638 mc

În urma realizării unor transformări (conform Tabel 7.1), ce îşi vor găşi utilitatea în cele ce urmează rezulta următoarele : Putere calorică brichete : 4000 kcal/kg 1 tonă brichete : 4 x 106 kcal = 4 Gcal 1 MWh : 0.2150 t brichete 1 Gcal : 0.250 t brichete Cercetarea de faţă doreşte să ofere o paralelă între posibilităţile de valorificare superioară a brichetelor prin transformarea acestora în energie electrică sau căldură. Preturile de bază cu ajutorul căroră s-a efectuat studiul sunt date existente pe internet. - preţ MWh : 126 RON [72; 74] - preţ Gcal : 170.05 RON [67] - preţ tonă brichete comerţ : 500 RON [76] - preţ tonă brichete studiu : 291.46 RON (conform calculelor) - preţ lemn de foc : 120 RON (preţ la comercianţii din judeţul Arad) În cele ce urmează (Tabel 7.3) o situaţie sintetică a diferitelor situaţii existente şi valoarea financiară a cantităţii totale a lemnului de mici dimensiuni existenta în cadrul pădurilor din judeţul Arad.

81

Valoarea energetică şi financiară a cantităţii totale de lemn de mici dimensiuni existent la nivelul judeţului Arad

Energy and financial value of the total quantity of existing small dimensions wood in Arad County Tabel 7.3

Calcule în funcţie de transformare şi preţul real 1 m3 1 MWh 1 Gcal

Preţ pe piaţă 126.00 Lei 170.05 Lei

Preţ în funcţie

preţul tonei de brichete din studiu

97.15 Lei 62.66 Lei 72.93 Lei

1 tona brichete studiu**

3 4.65 4

Valorificarea ca lemn de foc*

142.455 mc 220.805 MWh 189.940 Gcal Bazin Mureş 13.839.503,25 Lei 27.821.430 Lei 32.299.297 Lei 17.094.600 Lei

95.183 mc 147.534 MWh 126.911 Gcal Bazin Crişul alb 9.247.028,45 Lei 18.589.284 Lei 21.581.215.55 Lei 11.421.960 Lei

Total 237.638 mc 368.339 MWh 316.851 Gcal Total [RON] 23.086.531,7 Lei 46.410.714 Lei 53.880.512.55 Lei

28.516.560 Lei

PROFIT 16.519.801,6 Lei ***

23.324.182,3 Lei 30.793.980,85 Lei

* se ţine cont de preţul lemnului de foc ** se consideră că 3 mc lemn de mici dimensiuni = 1 tonă brichete ***se calculează în funcţie de preţul pieţei al tonei de brichete În urma acestor valorificări a lemnului de mici dimensiuni rezultă că profitul estimat pentru utilizarea întregii cantităţi de masă lemnoasă de mici dimensiuni este unul atractiv. Cu toate că se poate obţine un profit estimat de 23 milioane lei doar din vânzarea directă a brichetelor rezultate, se observă că transformarea acestora într-o formă mult mai avansată energetic cum ar fi curentul electric sau energia termică oferă posibilităţi de câştig mult îmbunătăţite. Acest calcul sumar ne oferă posibilitatea de planificare a aplicării unor noi tehnologii la nivelul judeţului pentru colectarea şi valorificarea superioară a lemnului de mici dimensiuni.

Nu trebuie uitat de asemenea a se lăsa în pădure o cantitate de masă lemnoasă pentru a reîmprospăta nivelurile de substanţe nutritive necesare generaţiilor viitoare de arbori. Conform unor studii din Statele Unite şi din Finlanda [23] acestă cantitate de masă lemnoasă ce trebuie să rămână în parchetele de exploatare, trebuie sa fie încadrată în jurul valorii de 30% din masa lemnoasă de mici dimensiuni.

Studiul economic prezentat oferă imaginea ei soluţii pentru o afacere low-cost posibilă de aplicat în pădurile judeţului Arad, cu modificări în funcţie de condiţiile staţionare ale zonei de aplicare, pentru o valorificare a masei lemnoase de mici dimensiuni. Acest studiu se doreşte a fi un deschizător de drumuri în ceea ce priveşte tocarea lemnului în platforma primară, cu utilaje existente în exploatările din judeţul Arad.[7]

82

Capitolul 8 CONCLUZII, RECOMANDĂRI PENTRU PRODUCŢIE ŞI CONTRIBUŢII PERSONALE Chapter 8 CONCLUSIONS, RECOMMENDATIONS FOR PRODUCTION AND PERSONAL CONTRIBUTIONS 8.1. Concluzii generale 8.1 General Conclusions

La finele cercetărilor se pot desprinde o serie de concluzii cu caracter general cu privire la aspectele studiate:

1. Zona forestieră a judeţului Arad este una favorabilă pentru producerea lemnului de mici dimensiuni, datorită procentului mare din suprafaţă care este ocupată cu specii de foioase.

2. Relieful judeţului care se împarte în doua mari zone, de câmpie şi de dealuri, se pretează pentru colectarea lemnului de mici dimensiuni în marea sa parte.

3. În urma cercetărilor rezultă faptul că există o cantitate imensă de masă lemnoasă de mici dimensiuni ce nu este exploatată la adevărata valoare, cantitate care atinge valorile procentuale de 45.88% în bazinul Crişului Alb şi 46.70% în bazinul Mureşului din volumul brut total de masă lemnoasă exploatată.

4. În urma observaţiilor din teren rezultă faptul că sistema de maşini care este utilizată în acest moment în cadrul exploatărilor la nivelul judeţului poate fi utilizată şi pentru punerea în aplicare a metodei tocării lemnului.

5. Studiul tehnologiilor de exploatare şi a sistemei de maşini utilizate prezintă veriga lipsă, tocătorul, în calea aplicării metodei tocării lemnului.

6. În urma studiului se poate observa potenţialul aplicării metodei tocării lemnului cu următoarele forme, tocarea în platforma primară şi tocarea în terminal. Deşi tocarea în terminal este încă o metodă în stadiu de concepere, cu o sistema inadecvată de maşini, ea poate fi folosită ca parte componentă a unui depozit de material lemnos dacă distanta de la acesta la parchet nu este mai mare de 10km.

7. Metoda tocării lemnului în centrală este o metodă de viitor, în cazul în care se va pune accentul pe crearea de centrale pentru producţia de energie electrică sau termică bazată pe combustibili regenerabili.

8. Studiul economic realizat prezintă posibilitatea reală de aplicare a metodei tocării lemnului şi a costurilor aproximative implementării lui, pentru a fi viabil în economia forestieră actuală.

9. În urma studiului se poate observa că brichetarea este o tehnologie viabilă şi aplicabilă, în urma căreia se poate transforma masa lemnoasă de mici dimensiuni într-o resursă valoroasă.

10. Tocarea lemnului trebuie să ocupe un rol central în designul general al planurilor sistemelor de exploatare pentru o valorificare superioară a lemnului de mici dimensiuni.

8.2 Recomandări pentru producţie 8.2 Recommendations for production

În baza rezultatelor subliniate şi argumentate în cuprinsul lucrării se desprind următoarele recomandări mai importante pentru activitatea productivă:

1. Este prima lucrare de această factură în care se scoate în evidenţă cantitatea de lemn de mici dimensiuni existentă în parchetele de exploatare în urma aplicării diferitelor tehnologii de exploatare, după extragerea lemnului de lucru.

83

2. Pentru lucrările de producţie se recomandă să se ia în considerare aplicarea metodei tocării ca fază finală a tehnologiei de exploatare

3. Evaluarea cantităţilor de lemn de mici dimensiuni să se facă pe baza unor studii dendrometrice înainte de pornirea în exploatare a parchetelor pentru a se determina posibilitatea valorificării acesteia.

4. Se recomandă adoptarea unei metode eficiente de colectare a masei lemnoase, inclusiv a celei de mici dimensiuni.

5. Cercetările statistice efectuate demonstrează convingător că la aplicarea tehnologiilor de exploatare trebuie să se ţină cont şi de cantităţile de lemn de mici dimensiuni.

6. Lucrarea de faţă scoate în evidentă faptul că lemnul de mici dimensiuni nu trebuie sa fie considerat doar „deşeu de exploatare” ci o cantitate de masă lemnoasă de valoare.

7. Cercetările bibliografice şi cele statistice demonstrează necesitatea creării unor terminale pentru o valorificare superioară a lemnului de mici dimensiuni în condiţiile trecerii spre o exploatare modernă.

8. Se recomandă aplicarea metodei tocării lemnului în platforma primară pentru facilitarea transportului şi valorificării ulterioare a lemnului de mici dimensiuni.

9. Lucrarea prezintă faptul că este posibilă crearea unei sisteme de maşini, cu costuri reduse, pentru valorificarea superioară a lemnului de mici dimensiuni

8.3 Contribuţii personale 8.3 Personal Contributions

Prin finalizarea cercetărilor prezentate în lucrare se aduc următoarele contribuţii personale, dintre care cele mai importante sunt următoarele:

1. S-a realizat un studiu detaliat asupra tuturor cantităţilor de masă lemnoasă de mici dimensiuni rezultate în urma exploatărilor în cadrul judeţului Arad. Studiul releva faptul ca o bună parte din cantităţile totale de masă lemnoasă sunt reprezentate de lemnul de mici dimensiuni.

2. S-a realizat un studiu detaliat asupra posibilităţilor de modernizare a sistemelor de maşini utilizate în cadrul lucrărilor de exploatare a pădurilor.

3. O contribuţie de seamă a lucrării constă în faptul că ea studiază în mod detaliat posibilităţile de aplicare a metodei tocării, precum şi o prezentare detaliată a acesteia.

4. În baza investigaţiilor bibliografice cât şi a cercetărilor suntem în măsură a recomanda utilizarea metodei tocării ca fază finală a procesului de exploatare care poate duce la rezultate superioare în ceea ce priveşte valorificarea lemnului de mici dimensiuni.

5. S-a realizat prelucrarea statistică a volumelor cantităţilor de lemn de mici dimensiuni rezultate în urma aplicării tehnologiilor de exploatare, determinând valoarea medie procentuală a cantităţii de lemn de mici dimensiuni existente în parchetele de exploatare.

6. Majoritatea concluziilor şi rezultatelor obţinute din cercetările noastre pot fi utilizate de către cei angajaţi în procesul de exploatare al pădurilor, cât şi de cei din domeniul producţiei de energie.

7. S-a pus în evidenţă şi s-a analizat în detaliu posibilitatea oportunităţii societăţilor comerciale de a valorifica superior lemnul de mici dimensiuni, ce până acum a fost considerat „deşeu de exploatare” sau cel mult „lemn de foc”

8. S-a pus în evidenta posibilitatea transformării lemnului de mici dimensiuni în energie şi a valorilor economice potenţiale rezultate din producerea de energie

84

BIBLIOGRAFIE REFERENCES 1. Andersson, G.; Asikainen, A.; Bjorheden, R.; Hall, P.W.; Hudson, J. B.; Jirjis,

R.; Mead, D.J.; Nurmi, J.; and Weetman; G.F., Production of forest energy. In: Richardson, J.; Bjorheden, R.; Hakkila, P.; Lowe, A.T.; Smith, C.T., Bioenergy for sustainable forestry: Guiding principles and practice. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Press: 49-123, 2002.

2. BARS, Probleme de valorificare superioară a lemnului. Biblioteca Analelor Româno-Sovietice, Bucureşti, România, 1962.

3. Beldeanu, E., Produsele pădurii şi studiul lemnului. Ed. Universităţii Transilvania Braşov, Braşov, România, 1999.

4. Bjorheden, R.; Ericksson, L.O., Optimal storing, transport, and processing for a forest fuel supplier. European Journal of Operational Research. 43, 1989.

5. Bolding, M.C.; Lanford, B.L., Forest fuel reduction through energy wood production using a small chipper/CTL havesting system. In: Wang; Wolford, J.M.; McNeel, J., Appalaction hardwoods, managing change. Corvallis, Oregon, USA: Council on Forest Engineering: 65-70, 2001.

6. Brad, M.L., Perspectives în Bioenergy Development of Small Dimensions Wood in Arad County, prezentat în cadrul Conferinţei Internaţionale „Practici şi experienţe în protecţia mediului”, Arad, România, 2009a.

7. Brad M.L., Consideratii privind eficienta economica a lemnului de mici dimensiuni rezultat în urma aplicării tratamentelor silvice în cadrul D.S.Arad, prezentat în cadrul Sesiunii Ştiinţifice „Pădurea şi dezvoltarea durabilă”, Braşov, România, 2008.

8. Brad M.L.; Maior C.; Darău P.A., Ecosystem Management: New Challenges For Forest Operations prezentat în cadrul International U.A.B. – B.En.A Conference „Management and Sustainable Protection of Environment”, Alba Iulia, România, 6-7 mai 2009, 2009b.

9. Brad M.L., Aspects regarding the quantity of small dimension wood resulted after applying forestry technologies in the Mureş River Basin, Studia Universitatis „Vasile Goldiş”, Seria Ştiinţe Inginereşti şi Agroturism, Vol. 4, Ed. „Vasile Goldiş” University Press, 2009c.

10. Brad M.L., Aspects regarding the quantity of small dimension wood resulted after applying forestry technologies in the Crisul Alb River Basin, Studia Universitatis „Vasile Goldis”, Seria Ştiinţe Inginereşti şi Agroturism, Vol. 5, no.1, Ed. „Vasile Goldiş” University Press, 2010.

11. Ciubotaru A., Exploatarea pădurilor. Ed. Lux Libris, Bucureşti, România, 1998. 12. CTB, Rotaru C. - Etude technico-economique sur les metodes de recuperation

des sous-produits au dechets resultant de l’exploatation des coupes. Centre technique du bois et de l’ameublement, Paris, 1984.

13. Curtin, D.T., Preliminary evaluation of conventional round baler for biomass recovery. Forest Ecology Newsletter - Garpenberg, Sweden, Forest Energy Secretariat. No. 7: 12-13, 1987.

14. EC., European Commission - Communication from the commissions, energy for the future, renewable sources of energy. White Paper for a Community Strategy and Action Plan COM(97)599 final(26/11/97), 1997.

85

15. Ekono OY. Power and heat plants (Study Prepared for the FAO Portofolio of Small – scale Forest Industries for Developing Countries), Helsinki, Finland, 1980.

16. FAO, Wood chips production, handling and transport. Rome, Italy, 1976. 17. FAO, Appropriate technology in forestry. Forestry Paper No. 31, Rome, Italy,

1982. 18. FAO, Timber bulletin, special issue: survey of the structure of the sawmilling

industry. vol. XLIV, no.2, 1992. 19. FAO, Energy conservation in the mechanical forest industries. Forestry Paper

93, 1993. 20. FAO, The role of wood energy in Europe and OECD. Working Paper

FOPW/97/1, Forestry Departament, 1997. 21. FAO, State of the World’s Forests – 2001, www.fao.org, 2001. 22. FAO, FAOSTAT – database 2002, http://www.fao.org, 2002. 23. Hakkila, P., Utilization of Residual Forest Biomass. Ed. Springer, 568 p, Berlin,

Germany, 1989. 24. Harstela, P., Forest work science and technology. Silva Carelica No. 25.

Joensuu, Finland, University of Joensuu, Faculty of Forestry, 1993. 25. Hartsough, B.R.; Stokes, B.J.; McNeel, J.F.; Watson, W.F., Harvesting systems

for western stand health improvement cuttings. In: American Society of Agricultural Engineers, ASAE Annual Meeting. St Joseph, Montana, USA, 1995.

26. Hillring, B.; Vinterback, J., European biofuel trade. In: Saygh A. editor. Workshop Proceedings, World Renewable Energy Congress VI. Brighton, UK,Ed. Elsevier, p. 1268-1273, 2000.

27. Horodnic, S., Bazele exploatării lemnului. Ed. Universităţii Suceava, Suceava, România, 2003.

28. IEA., International Energy Agency - World Energy Outlook. 1998 Edition, www.iea.org, 1998.

29. Ilea, I., Brichetarea lemnului mărunt. Meridiane Forestiere, nr.2/2010, ISSN: 1582-1692, 2010.

30. Ionaşcu, Ghe., Transporturi forestiere. Ed. Tridona, Olteniţa, România, 1999. 31. Ionaşcu, Ghe., Exploatarea şi valorificarea lemnului. Ed. Tridona, Olteniţa,

România, 2002. 32. Ionaşcu, Ghe., Tehnici şi tehnologii de exploatare a lemnului în conditiile

gestionării durabile a pădurilor. Ed. Universităţii Transilvania, Braşov, România, 2006.

33. Johansson, J.; Liss J.E.; Gullberg, T.; Bjorheden, R., Transport and handling of forest energy bundles - advantages and problems. Biomass and Bioenergy, 30(4), pp 334-341, 2005.

34. Kaltschmitt, M.; Dinkelbach, L., Biomass for energy in Europe – status and prospects. In: Kaltschmitt, M.; Bridgwater, A.V., editors. Biomass gasification and pyrolysis – state of the art and future prospects. Newbury, UK, CPL Scientific, 1997.

35. Kaltschmitt, M., Utilization of biomass in the German energy sector. In: Hake, J–F.; Bansal, N.; Kleemann, M., editors. Strategies and technologies for greenhouse gas mitigation. Aldershot, UK, Ashgate, 1999.

36. Kaltschmitt, M.; Neubarth, J.. Biomass for energy – an option for covering the energy demand and contributing to the reduction of GHG emissions? In: Workshop Proceedings, Workshop on Integrating Biomass Energy with Agriculture, Forestry and Climate Change Policies in Europe, December 2000, London, UK, Imperial College, 2000.

37. Legun, N., Valorificarea superioară a lemnului. Ed. Tehnică, Bucureşti, România, 1977.

86

38. Markku, K.; Arvo, L., Production technology of forest chips in Finland. Project Report, 2005.

39. Ocheana, N., Valorificarea superioară a lemnului, Societatea pentru Răspândirea Ştiinţei şi Culturii, Bucuresti, 1962.

40. Ocoş F.; Brad M.L., Metodă ecologică de exploatare a lemnului. Studia Universitatis „Vasile Goldiş”, Seria Stiinte Ingineresti şi Agroturism, Vol.3, Ed. „Vasile Goldiş” University Press, pp.233-237, ISSN 1842-0508, 2008.

41. Oprea, I., Organizarea şantierelor de exploatare a lemnului. Ed. Didactică şi Pedagogică, R.A. Bucuresti, România, 1995.

42. Oprea, I.; Sbera, I., Tehnologia exploatării lemnului. vol.1, Ed. Universităţii Transilvania Braşov, Braşov, România, 2000.

43. Oprea, I.: Sbera, I., Tehnologia exploatarii lemnului. vol.2, Ed. Universităţii Transilvania Braşov, Braşov, România, 2000.

44. Overend, R.P., Bioenergy production and environmental protection. In: Saygh, A., editor. Workshop Proceedings, World Renewable Energy Congress, June 20 – July 5, Cologne, Germany, 2002.

45. Parikka, M., Biosims – a model for calculation of woody biomass in Sweden. vol.27, Uppsala, Sweden: Swedish University of Agricultural Sciences, Silvestria, 1997.

46. Pavelescu, I.M., Exploatarea pădurilor. Ed. Tehnică, Bucureşti, România, 1955.

47. Pavelescu, I.M., Exploatarea pădurilor. Ed. Agro-silvică, Bucureşti, România, 1965.

48. Richardson, R., Evaluation of Bruks off-road chippers. FERIC TR-71, FERIC, 1986.

49. Richardson, J.; Bjorheden, R.; Hakkila, P.; Lowe, A.T.; Smith, C.T., Bioenergy from sustainable forestry: guiding principles and practice. Dordrecht, The Netherlands, Kluwer Academic Publishers, 344 p, 2002.

50. Rummer, B.; Len, D.; O'Brien, O., Forest residues bundling project: new technology for residue removal. Auburn, Alabama, USA: USDA Forest Service - Forest Operations Research Unit, 2004.

51. Silveira, S., Bioenergy: Realizing the potential. The Netherlands, Elsevier, 245 p, 2005.

52. Stefan, M., Valorificarea lemnului de mici dimensiuni. Ed. Agro-silvică, Bucuresti, România, 1968.

53. Stokes, B.J.; Watson, W.F.; Savelle, I.W., Alternate biomass harvesting systems using conentional equipment. In: Saucier, J.R., The 1984 Southern Forest Biomass Workshop. Asheville, NC: USDA Forest Service, pp. 111-114, 1984.

54. Stokes, B.J.; Sirois, D.L., Evaluation of chipper-forwarder biomass harvesting concept. In: Rockwood, D.L., 1985 Southern Forest Biomass Workshop, Gainsville, Florida, USA, University of Florida – IFAS, pp. 23-26, 1986.

55. Stokes, B.J.; Sirois, D.L.; Woodfin, S.L., Preliminary evaluation of steel-roller round baler for wood biomass. In: Anon , 9th annual meeting of the southern forest biomass workshop. Starkville, Mississippi, USA, Mississippi State University - Department of Forestry, pp. 167-174, 1987.

56. Stokes, B.J.; Sirois, D.L., Recovery of forest residues in the United States. In: Stokes, B.J., International Energy Agency, Task VI, Activity 3 Symposium "Harvesting Small Trees and Forest Residues". Auburn, Alabama, USA, USDA Forest Service Southern Forest Experiment Station, pp. 32-43, 1989.

57. Stokes, J.B., Harvesting Small Trees and Forest Residues. Biomass and Bioenergy, 2(1), pp. 131-147, 1992.

58. Stridsberg, S., Sagverkseneri. Sveriges Skogsindustriforbund, Specialbok X – 723, Markaryd, Sweden, 1988.

87

59. Swister, J.N., Foresty and biomass energy projects – bottom – up comparisons of CO2 storage and costs. Biomass and Bioenergy ,6(5), pp. 359-368, Pergamon, 1994.

60. Thran, D.; Kaltschmitt, M., Biomass for a sustainable energy provision systems – state of technology, potentials and environmental aspects. In: Saygh A. editor. Workshop Proceedings, World Renewable Energy Congress, June 29 – July 5, Germany, Cologne, 2002.

61. Vesterines, P.; Alakangas, E., Export and import possibilities and fuel prices of biomass in 20 European countries – Task 2, final report. The European Agriculture and Forestry Biomass Network (AFB - NET) – Part 1. Altener programme, Jyvaskyla, Finland, VTT Energy, http://afbnet.vtt.fi, 2001.

62. Warensjo, M., The Sawmilling Industry 1995. Part I. Production and timber reqirement, Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Forest Products, Report No. 251, Uppsala, Sweden, 1997.

63. WEIMA, WEIMA Briquette Press C-Series & TH-Series, 2009. 64. Woodfin, S.L.; Stokes, B.J., Conventional round baler evaluated for biomass

recovery. Biologue, 2(2), pp. 8-9, 1987. 65. ***, Raportul Statistic al Direcţiei Silvice Arad privind fondul forestier în anul

2006, RNP – D.S. Arad, 2006. 66. ***, Hotărârea nr.92 din 29 aprilie 2010 privind aprobarea preţului energiei

termice furnizate populaţiei prin sistemul centralizat, în municipiul Arad, Primaria Arad, 2010.

67. ***, Enciclopedia Geografică a Romania, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982

68. ***, Developing technology for large-scale production of forest chips. Wood Energy Technology Programme 1999-2003, Technology Programme Report 6/2004, Helsinky, Finland, 2004.

69. ***, Forest Harvesting Systems for Biomass Production, Prepared for the Massachusetts Division of Energy Resources & Massachusetts Department of Conservation & Recreation, Portland, Massachusetts, USA, 2007

70. ***, www.afacerilemn.ro 71. ***, www.anunturi-az.ro 72. ***, www.enel.ro 73. ***, www.exfactory.com 74. ***, www.money.ro 75. ***, www. weima.com 76. ***, http://ivanforest.bizoo.ro 77. ***, www.apeleromane.ro 78. ***, www.cris.ro 79. ***, Broşură Timberjack 1490D 80. ***, www.machinerzyone.ro

88

REZUMAT

Având în vedere faptul că lemnul de mici dimensiuni a început să prezinte interes din punct de vedere economic, într-un moment când piaţa acestui tip de lemn a luat avânt, s-a pus problema inventarierii şi prognozei cantităţii de lemn de mici dimensiuni existente anual în pachetele exploatate în cadrul Direcţiei Silvice Arad.

Prezenta teză de doctorat a urmărit stabilirea posibilităţilor anuale de lemn de mici dimensiuni şi a mijloacelor tehnice de recoltare, utilizabile în pădurile judeţului Arad, menite să ducă la o valorificare superioară a lemnului de mici dimensiuni, prin producerea de combustibili densificaţi.

Cercetările întreprinse au avut scopul de a analiza modul de răspândire a cantităţii de lemn de mici dimensiuni ce poate fi introdusă în circuitul economic, utilizând o serie de metode de cercetare precum inventarieri analitice a cantităţilor de masă lemnoasă existente în actele de punere în valoare, analiza acestora, inventarieri pe teren a masei lemnoase rezultate în urma exploatării parchetelor de exploatare precum şi comparaţia şi sinteza rezultatelor obţinute.

Pe baza rezultatelor s-au putut stabili relaţii statistice pentru volumele de lemn de mici dimensiuni în funcţie de mai mulţi parametrii. În urma studiului economic realizat se prezintă posibilitatea reală de aplicare a metodei tocării lemnului şi a costurilor aproximative implementării lui, pentru a fi viabil în economia forestieră actuală, cât şi oportunităţii societăţilor comerciale de a valorifica superior lemnul de mici dimensiuni sub formă de combustibili densificaţi prin transformarea acestuia în energie şi a valorilor economice potenţiale rezultate.

ABSTRACT

Given that small dimensions wood began to show interest in economic terms, at a time when this type of wood market boomed, the question of the amount of timber inventory and forecast of annual existing quantity of small dimensions wood exploited in the Forestry Directorate Arad remained unanswered.

This doctoral thesis has sought to establish the opportunities of annual small dimensions wood harvest and technical means, used in Arad county forests, aiming at a higher recovery of small dimensions wood, through the production of densified fuels.

The research undertaken aimed to analyze how the amount of small dimensions wood is spread and can be brought into the economic circuit, using a range of research methods and analytical inventory of the quantities of existing timber acts enhancement, their analysis, their inventory on the ground resulting from the exploitation of timber exploitation and prosecution of comparison and synthesis results.

Based on the results we were able to determine the statistical relationship for the volumes of small dimensions wood depending on several parameters. Following the economic assessment is presented the real possibility of applying the method to chop wood and approximate costs of implementation to be viable in the current forestry and the companies opportunity to refine small dimensions wood as densified fuels through transforming it into energy and its potential economic values.

89

CURRICULUM VITAE

DATE PERSONALE: Numele: BRAD Prenumele: Mihai Larian Data naşterii: 05,11,1979 Locul naşterii: Arad Starea civilă: necăsătorit Adresa locului de muncă: Arad, Cocorilor nr.57, jud. Arad,

[email protected] STUDII LICEALE:

1994 – 1998: Colegiul Naţional „Moise Nicoară” Arad; STUDII UNIVERSITARE:

1998-2001, Colegiul Universitar Forestier, Economic şi de Informatică, Universitatea „Transilvania” Braşov, Specializarea: Tehnologia Exploatărilor Forestiere

2001-2004, Facultatea de Protecţia Mediului, Universitatea din Oradea, Specializarea Silvicultură;

2008-2010, Facultatea de Ştiinte Economice, Universitatea de Vest „Vasile Goldiş” din Arad, Masterat Administrarea Afacerilor

ACTIVITATE PROFESIONALĂ: 2004-prezent, cadru didactic titular, Universitatea de Vest „Vasile Goldiş” din Arad

ACTIVITATE ŞTIINŢIFICĂ: Comunicări ştiinţifice: 8 (prim autor) şi 11 (coautor); Proiecte internaţionale: 3

LIMBI STRĂINE: Engleză, Franceză

CURRICULUM VITAE

PERSONAL DATA: First name: BRAD Surname: Mihai Larian Date of birth: 05,10,1979 Place of birth: Arad Marital status: single Office address: Arad, Cocorilor nr.57, jud. Arad, [email protected]

HIGH SCHOOL STUDIES: 1994 – 1998: National College „Moise Nicoară” Arad;

HIGHER EDUCATION STUDIES: 1998-2001, University College of Forestry, Economics and Informatics,

“Transilvania” University Braşov, Specialization: Logging Technology 2001-2004, Faculty of Environmental Protection, University of Oradea,

Specialization: Forestry; 2008-2010, Faculty of Economics, West University "Vasile Goldiş" of Arad, Master

of Business Administration PROFESSIONAL ACTIVITY:

2004-present, lecturer, West University "Vasile Goldiş" of Arad SCIENTIFIC ACTIVITY:

Scientific research reports: 8 (main author) and 11 (co-author); International projects: 3

FOREIGN LANGUAGES: English, French.

valorificarea lemnului

Documents