الإنتاج المستمر في الأخشاب للفحم الحيوي باستخدام موقد ستارة هوائية مثبت على مقطورة

Summary

وصفنا استخدام وحدة الانحلال الحراري المتنقلة القائمة على المكان والمجهزة بستارة هوائية لإنشاء الفحم الحيوي باستمرار. تقلل هذه التقنية من الحاجة إلى حرق الركائز المائلة المفتوحة ، مما يؤدي إلى انبعاثات أقل وتأثيرات أقل للتربة. يتضمن البروتوكول إرشادات لاختيار الموقع وتحميله وتبريده.

Abstract

تهدف معالجات الوقود وغيرها من ممارسات تخفيف استعادة الغابات إلى تقليل مخاطر حرائق الغابات مع بناء قدرة الغابات على الصمود أمام الجفاف والحشرات والأمراض وزيادة عزل الكربون (C) فوق سطح الأرض. ومع ذلك ، فإن معالجات الوقود تولد كميات كبيرة من مخلفات الكتلة الحيوية الخشبية غير القابلة للتسويق والتي غالبا ما يتم حرقها في أكوام مفتوحة ، مما يؤدي إلى إطلاق كميات كبيرة من غازات الدفيئة والجسيمات ، ويحتمل أن تلحق الضرر بالتربة الموجودة أسفل الكومة. توفر مواقد الستائر الهوائية حلا للتخفيف من هذه المشكلات ، مما يساعد على تقليل الدخان والجسيمات الناتجة عن عمليات الاحتراق ، وحرق بقايا الكتلة الحيوية بشكل كامل مقارنة بحرق الركائز ، والقضاء على ملامسة الحريق المباشرة والشديدة التي يمكن أن تضر التربة تحت كومة القطع. في موقد ستارة الهواء ، يحدث الاحتراق في بيئة خاضعة للرقابة. يتم احتواء الدخان وإعادة تدويره بواسطة ستارة الهواء ، وبالتالي يمكن إجراء الحرق في ظل مجموعة متنوعة من الظروف المناخية (مثل الرياح والمطر والثلج) ، مما يطيل موسم الاحتراق للتخلص من المواد المائلة. تم تصميم وحدة الانحلال الحراري المتنقلة التي تخلق الفحم الحيوي باستمرار خصيصا للتخلص من الكتلة الحيوية الخشبية المتبقية عند هبوط الأخشاب ، أو الخشب الأخضر في مدافن النفايات ، أو المواد المسجلة التي تم إنقاذها وإنشاء الفحم الحيوي في هذه العملية. يمكن استخدام ناتج الفحم الحيوي عالي الكربون هذا لتعزيز مرونة التربة من خلال تحسين خصائصها الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية وله تطبيقات محتملة في معالجة التربة الملوثة ، بما في ذلك تلك الموجودة في مواقع المناجم المهجورة. هنا ، نصف الاستخدام العام لهذه المعدات ، والموقع المناسب ، وطرق التحميل ، ومتطلبات التبريد ، والدروس المستفادة حول تشغيل هذه التكنولوجيا الجديدة.

Introduction

في جميع أنحاء الولايات المتحدة الأمريكية ، زادت العديد من حوامل الغابات في حجم الأشجار الدائمة في غياب حرائق متكررة منخفضة الكثافة ، أشعلها السكان الأصليون تاريخيا وتم قمعها في العصر الحديث ^1,2. من هذا الاستبعاد للحرائق ، تشكل المدرجات المكتظة الناتجة تحديات لمديري الأراضي الذين يسعون جاهدين لتعزيز قدرة الغابات على الصمود ضد حرائق الغابات والآفات والأمراض وآثار الجفاف³. تشمل ممارسات الإدارة القياسية لتقليل حجم الأشجار الحريق الموصوف ، والتخفيف قبل التجاري ، وحصاد الحوامل الناضجة. تولد هذه العمليات كميات كبيرة من الكتلة الحيوية الخشبية منخفضة القيمة وعديمة القيمة ، وغالبا ما تسمى المخلفا....

Protocol

ملاحظة: يمكن العثور على تفاصيل إضافية حول تشغيل BACB في دليل المشغل المرفق مع الجهاز.

1. النقل إلى الموقع

1. باستخدام وصلة جر تجارية من الفئة 5 (حجم الكرة 2-5 / 16 بوصة أو 58.75 سم) ، قم بربط BACB بشاحنة صغيرة تزن 1 طن أو أكبر ، مع ضبط ارتفاع وصلة الجر لضمان أن قضبان الإطار مستوية للنقل. قبل القطر ، تحقق من وحدة التحكم في الفرامل ونظام الانفصال والفرامل والعجلات وإضاءة المقطورة.
2. تأكد من تأمين دبابيس أمان السفر الخاصة ب BACB بشكل صحيح وخفض صندوق الاحتراق على دبابيس السفر.
3. بمجرد الوصول إلى الموقع المطلوب ، ضع الوحدة بينما لا تزال متصلة بمركبة السحب ؛ إنه ثقيل جدا بحيث لا يمكن تحريكه باليد. قم بربط ا....

النتائج

من يناير 2022 حتى أكتوبر 2023 ، تحلل BACB بالحرارة العديد من المواد الأولية في الفحم الحيوي (الجدول 1). استنادا إلى التجارب الميدانية ، يمكن ل BACB حرق ما يقرب من 1 طن (900 كجم) من المواد الخام لكل ساعة ، وسيتم الاحتفاظ بحوالي 11٪ -25٪ من الكتلة الجافة للمادة الخام كفحم حيوي ، مع ذهاب التوازن إلى ا.......

Discussion

تتمثل الخطوة الأولى الحاسمة في هذه الطريقة في التأكد من وضع المعدات بشكل مستو تقريبا على كلا المحورين بحيث تمنع الألواح الجانبية لصندوق الاحتراق الدخان من المغادرة والهواء من دخول صندوق الاحتراق. تتمثل الخطوات الحاسمة الأخرى في إجراء محادثات متكررة مع مشغل الحفار لوضع المواد الخام في صن.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
CharBoss air curtain burner	Air Burners, Inc.	T26	Comes with 36" landscape rake, sifting shovel, 1/2" drive standard ratchet with 1 1/8" socket, grease gun, and quench pan
Diesel fuel (Ultra-low sulfur)			Purchased locally
Diesel fuel tanks	Uline	H-1849Y	or similar
Engine oil (diesel grade)			Any diesel grade oil 15W40 or 10W40.
Excavator			Local rental company.  Smaller sizes require less fuel.
High temperature anti-seize lubricant (16 oz cartridge)	McMaster-Carr	1288K97	lubricating hydraulic fittings
Hydraulic Oil	Amsoil	HVH05-EA (ISO32) /HVG05-EA (ISO22)	Any ISO32 synthetic hydraulic oil, ISO22 option for cold weather. Amsoil ISO32 is factory installed.
Large buckets	Uline	5495	or similar
Lighting torch (propane)	Grainger	9RCF3	or similar
1-ton pickup (or larger)	Rent locally		for transporting CharBoss to site
Viewing step	Gorilla	GLP=WP	Stable step to allow viewing into firebox or other bench-style step
Water truck			Any available water truck with minimum 300 gallon capacity; gravity feed of water to the quench pan can be used.
Wheel chocks			Blocks of 4"x 4" lumber or commercially available chocks while hitching/unhitching unit
Personal protective equipment
Ear protection	Uline	S-22141	or similar
Eye protection	Amazon		or similar
Fire shirt	Grainger	12R487	or similar
Fire pants	Grainger	39EM96	or similar
Hard hat	Discount Safety Gear	SFTSCHH1000038126	or similar
Leather gloves	Uline	S-6777M	or similar
Sturdy boots			any thick soled, leather boot.
Emergency gear
Garmin InReach	Cabelas	100195666	or similar
Pulaski axe	Forestry suppliers	85274	or similar
Fire rake	Forestry suppliers	85210	or similar