A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

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.......

Disclosures

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

نشكر العديد من موظفي الجامعة ، والغابات الوطنية ، وموظفي مكتب إدارة الأراضي الذين ساعدوا في إجراء العروض التوضيحية وجمع البيانات. تم دعم العمل الميداني لهذه الطريقة من قبل محطة أبحاث روكي ماونتن التابعة لخدمة الغابات في الولايات المتحدة الأمريكية ، واشنطن العاصمة ، ومكاتب منطقة شمال غرب المحيط الهادئ. النتائج والاستنتاجات الواردة في هذا المنشور هي تلك الخاصة بالمؤلفين ولا ينبغي تفسيرها على أنها تمثل أي قرار أو سياسة رسمية من الولايات المتحدة الأمريكية أو حكومة الولايات المتحدة.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
CharBoss air curtain burnerAir Burners, Inc.T26Comes 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 tanksUlineH-1849Yor similar
Engine oil (diesel grade)Any diesel grade oil 15W40 or 10W40.
ExcavatorLocal rental company.  Smaller sizes require less fuel.
High temperature anti-seize lubricant (16 oz cartridge)McMaster-Carr1288K97lubricating hydraulic fittings
Hydraulic OilAmsoilHVH05-EA (ISO32) /HVG05-EA (ISO22)Any ISO32 synthetic hydraulic oil, ISO22 option for cold weather. Amsoil ISO32 is factory installed.
Large bucketsUline5495or similar
Lighting torch (propane)Grainger9RCF3or similar
1-ton pickup (or larger)Rent locallyfor transporting CharBoss to site
Viewing stepGorillaGLP=WPStable step to allow viewing into firebox or other bench-style step 
Water truckAny available water truck with minimum 300 gallon capacity; gravity feed of water to the quench pan can be used. 
Wheel chocksBlocks of 4"x 4" lumber or commercially available chocks while hitching/unhitching unit
Personal protective equipment
Ear protectionUlineS-22141or similar
Eye protectionAmazonor similar
Fire shirtGrainger12R487or similar
Fire pantsGrainger39EM96or similar
Hard hatDiscount Safety GearSFTSCHH1000038126or similar
Leather glovesUlineS-6777Mor similar
Sturdy bootsany thick soled, leather boot.
Emergency gear
Garmin InReachCabelas100195666or similar
Pulaski axeForestry suppliers85274or similar
Fire rakeForestry suppliers85210or similar

References

  1. Barrett, S. W., Arno, S. F. Indian fires as an ecological influence in the northern Rockies. J Forestry. 80, 647-651 (1982).
  2. Savage, M., Swetnam, T. W. Early 19th century fire decline following s....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

206

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved