林業機械 林業作業システム 木質バイオマス集荷・利用システム
A.バイオマスとは
・バイオマス＝生物量
バイオ＝生物 マス＝量 という造語。
・一般的に、生物由来の有機性資源で再生可能なものを指す
→枯渇性資源である「化石資源(石油)」は含まない
B.木質バイオマス利用の意義
・木を植え育てることで再生可能
・カーボンニュートラル
燃焼でCO2が出るが、木の成長で炭素固定を行うため、大気中のCO2を増加させない
・輸入に頼らない燃料
・地熱及び新エネルギー(木質バイオマス含む)が2020年の12%を占める
C.木質バイオマスの発生種別
・建築発生木材
建築リサイクル法で再資源が義務図けられている。
よく乾燥している。が、異物や防腐加工などで燃やせないものもあり、再資源化が課題
・製材工場端材
基本的に乾燥していて扱いやすい
工場のボイラーでそのまま熱利用されるケースも多い
よく乾燥、品質も安定。 → 地域見学などで見たが、ペレットとして加工販売も多い
・林地未利用材
間伐や主伐などで発生する、枝条や搬出されない間伐材など
H28年ごろから急激に伸びている。FIT制度
※FIT制度：再生可能エネルギーで発電した電気を、電力会社が一定価格で一定期間買い取ることを
国が約束する制度（バイオマスの場合は20年）
→電気代をあげている・・・
林地残材はH29時点で、発生量のうちの24%しか使用されていない
| 概要 | 木質バイオマス 利用率 | 課題 | |
| 建築発生木材 | 建築リサイクル法で再資源が義務図けられている。 よく乾燥している。 | 90%以上 | 異物や防腐加工などで燃やせないものもあり、再資源化が課題 |
| 製材工場端材 | 基本的に乾燥していて扱いやすい 工場のボイラーでそのまま熱利用されるケースも多い よく乾燥、品質も安定。 → 地域見学などで見たが、ペレットとして加工販売も多い | 90%以上 | |
| 林地未利用材 | 間伐や主伐などで発生する、枝条や搬出されない間伐材など H28年ごろから急激に伸びている。※FIT制度の影響 | H29年 24% | 林内に散在しており集めるのが大変 末木市場などはかさばるためコスト高い |
※FIT制度：再生可能エネルギーで発電した電気を、電力会社が一定価格で一定期間買い取ることを
国が約束する制度（バイオマスの場合は20年）
→電気代をあげている・・・
D.木材収集システム
| 概要 | バイオマス集荷のしやすさ | ||
| 全木集材 | 枝葉を付けたまま集め 土場で枝払い・玉切りを行う | ◎ 土場に枝条や中抜き材などが発生する 土場内を集めればいい | |
| 全幹集材 | 枝葉は伐倒時に切り落とし 土場で玉切りを行う | 〇 土場内に中抜き材等が発生 枝条は林内に集めに行く | |
| 単幹集材 | 伐倒時に枝払い・玉切りを行う 玉切った状態で集める | × 全てを林内に集めに行く |
E.森林バイオマスの運搬方法(チップ化)
| メリット | デメリット | |
| 現地チップ化 | 堆積を小さくして運搬できる | チッパーの移動が大変 天候や生産状況に左右され稼働率が低くなりやすい |
| 工場チップ化 | チッパーの移動が不要 天候などに左右されない | 枝条のまま搬送するため、かさばって運搬効率が悪い |
| 中間土場 | 安定してチッパーを動かせる | 中間土場用の土地や設備が必要 一度、枝条を降ろし、チップ化して再度積む。 という積み替え費用が発生する |
新エネルギー・産業技術総合開発機構
木質バイオマスエネルギーに係る基礎知識
pdfファイル458Pより
感想：
C.FIT制度のせいで電気代を上げているが、今後 海外からエネルギーを輸入できない場合を
考えると、他の電気生産方法をある程度作っておくのは必要だろう。
木材加工 木製品の種類と用途
A.集成材
LVL:複数の単板の繊維を揃えることで、
縦方向への耐久性をあげ、柱とする(横からに弱い)
CLT:複数の単板の繊維を縦横縦と並べることで、
横方向への耐久性も上げ、壁とする(LVLより縦には弱い)
B.木材の性能
・100本の材があったとした場合に、強度を測ったのちに、下位5%の材を強度として考えて
設計を行うことが多い。らしい。
材の平均の強度も知るが、それを強度として使うと、基本的に設計強度の負荷で50%が壊れることになるから値として使わない。
・合板や集成材とすると平均強度があがる。
C.乾燥
木材は乾燥しておかないと、ねじれ、割れ等がする。
人工乾燥を行う際には、上記で温度を上げ、湿度を一気に除去する方法が多い。
トドマツは収縮率が高いため、割れやすい。
→芯持ち材以外で使う方がいい
D.防腐処理
・木材腐朽菌の活動には、水分と温度と酸素と養分が必要
→北海道はマイナス気温のため、菌も繁殖しづらい。
→雨が木材の細胞に入らなければ腐りづらい。
→皮剥ぎだけの丸太。
側面方向は腐りづらい。木材の細胞が縦であり、側面方向から水が入りづらい。
小口面などは腐りやすい。細胞が切られた面のため水が入りやすい。
・建材は防腐処理が必要。
防腐剤、防カビ剤は材の周辺へ対処でいい。
腐朽菌への対策は内部への浸透が必要。
・心材の浸透性
アカエゾ、トドマツ、カラマツ。浸透性が悪い。
杉。浸透性はやや良好。
E.防火処理
木材は燃えるが、熱伝導が低いため、急な崩落はせず、燃え尽きるのに時間が掛かり、避難の時間を稼ぎやすい。
鉄だと熱伝導が高いため、300度などで溶融して構造材として維持できなくなると急に崩落する。
独立行政法人 建築研究所
準耐火構造とするための
CLTの燃えしろ設計法の開発について
感想：
D.トドマツ、エゾマツは腐りやすい。
倒木更新のために腐りやすくなって、次世代の苗床になろうとしている？
という話されて面白いなと思った。笹への対抗手段？
D.建材に杉。いいよなぁ。浸透性はやや良好。かつ耐朽性も高いから。
D.伐倒後に葉枯らしを行うことで、辺材内のでんぷん質が分解され、
疑似的なフェノール成分を生成したりする。辺材の心材化？
栄養が減ることで、虫も入りづらくなる。
腐朽菌は、でんぷんではセルロース等を栄養としているようなので影響なし。
森林経営 国有林の管理経営
A.国有林の概況
759万ha(国土の2割、森林の3割)
高山地帯や東北、北海道が多い
B.国有林の業務
森林整備と木材供給。技術の研究と普及・保全。森林の保全・保護林の設定。
野生鳥獣対策。森林利用・環境教育。災害対応。
C.代表的な国有林野事業
●造林事業
・枝打ちを行わない。
→木材生産より公益的機能を優先するため、財価を上げる作業は不要。
・コンテナ苗を使用した植え付け作業の効率化
・人力地拵え→機械地拵え
・実験：60cm級の大苗(クリーンラーチ)を使用して、地拵え、下刈りを行わない。
●製品生産事業(森林整備事業)
・伐採方法は、列状間伐(帯状間伐・幅状間伐)を原則
生産性の向上、労働安全への寄与
・基本的に林業事業体に請け負い発注(原則、入札制)
・伐採・造材一貫作業システム を行うこともある。
・誘導伐の実施
・製品販売と立木販売
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