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기사 소개

  • 요약
  • 초록
  • 서문
  • 프로토콜
  • 대표적 결과
  • 토론
  • 공개
  • 감사의 말
  • 자료
  • 참고문헌
  • 재인쇄 및 허가

요약

에어 커튼이 장착된 장소 기반 모바일 열분해 장치를 사용하여 지속적으로 바이오 숯을 생성하는 방법을 설명합니다. 이 기술은 오픈 슬래시 말뚝 연소의 필요성을 줄여 배출량을 줄이고 토양에 미치는 영향을 줄입니다. 이 프로토콜에는 사이트 선택, 로딩 및 담금질에 대한 지침이 포함되어 있습니다.

초록

연료 처리 및 기타 산림 복원 간벌 관행은 가뭄, 곤충 및 질병에 대한 산림 복원력을 구축하고 지상 탄소(C) 격리를 늘리는 동시에 산불 위험을 줄이는 것을 목표로 합니다. 그러나 연료 처리는 종종 열린 더미에서 연소되는 상품화할 수 없는 목질 바이오매스 잔류물을 대량으로 생성하여 상당한 양의 온실 가스와 미립자를 방출하고 더미 아래의 토양을 손상시킬 수 있습니다. 에어 커튼 버너는 이러한 문제를 완화할 수 있는 솔루션을 제공하여 연소 작업으로 인한 연기와 미립자를 줄이고, 더미 연소에 비해 바이오매스 잔류물을 더 완전히 연소시키며, 슬래시 더미 아래의 토양에 해를 끼칠 수 있는 직접적이고 강렬한 화재 접촉을 제거하는 데 도움이 됩니다. 에어 커튼 버너에서 연소는 통제된 환경에서 이루어집니다. 연기는 에어 커튼에 의해 억제되고 재순환되므로 다양한 기후 조건(예: 바람, 비, 눈)에서 연소가 수행될 수 있으므로 슬래시 재료 처리를 위한 연소 시즌이 길어질 수 있습니다. 지속적으로 바이오 숯을 생성하는 이동식 열분해 장치는 통나무 착륙장에서 잔류 목질 바이오매스, 매립지에서 녹색 목재를 처리하거나 회수된 통나무 재료를 처리하고 그 과정에서 바이오 숯을 생성하도록 특별히 설계되었습니다. 이 고탄소 바이오 숯 출력은 화학적, 물리적, 생물학적 특성을 개선하여 토양 복원력을 향상시키는 데 사용할 수 있으며 버려진 광산 현장을 포함하여 오염된 토양을 정화하는 데 잠재적으로 적용할 수 있습니다. 여기에서는 이 장비의 일반적인 사용, 적절한 배치, 적재 방법, 담금질 요구 사항 및 이 새로운 기술 작동에 대해 배운 교훈에 대해 설명합니다.

서문

미국 전역에 걸쳐 많은 산림지대는 역사적으로 토착민에 의해 발생하고 현대에 진압된 빈번한 저강도 화재가 없는 상태에서 서 있는 나무의 양이 증가했습니다 1,2. 이러한 화재 배제로 인해 과잉 공급된 스탠드는 산불, 해충, 질병 및 가뭄 영향에 대한 산림 복원력을 향상시키기 위해 노력하는 토지 관리자에게 도전을 제기합니다3. 나무의 양을 줄이기 위한 표준 관리 관행에는 규정된 화재, 상용 전 간벌 및 성숙한 스탠드 수확이 포함됩니다. 이러한 작업은 종종 잔류물이라고 하는 가치가 낮고 가치가 없는 상당한 양의 목질 바이오매스를 생성합니다. 예를 들어, 미국 서부의 15개 주에서는 수확 작업으로 매년 약 800만 건조 톤의 잔류물이 발생하는 것으로 추정됩니다4. 또한 USDA 산림청은 10년 동안 5천만 에이커(2천만 헥타르)를 추가로 처리할 산불 위기 계획을 시행했습니다. 이로 인해 상품성이 없는 추가 자료를 폐기해야 하며 다양한 장소 기반 옵션을 사용해야 할 수 있습니다. 꼭대기, 가지 및 판매할 수 없는 나무는 바이오 에너지 또는 바이오 연료로 사용할 수 있지만 제한된 시장 기회로 인해 이러한 잔류물이 ....

프로토콜

알림: BACB 작동에 대한 추가 세부 정보는 장비와 함께 제공되는 사용 설명서에서 찾을 수 있습니다.

1. 현장까지의 교통편

  1. 클래스 5 상업용 히치(볼 크기 2-5/16인치 또는 58.75cm)를 사용하여 BACB를 1톤 이상의 픽업 트럭에 히치하고 히치 높이를 조정하여 프레임 레일이 운송을 위해 수평이 되도록 합니다. 견인하기 전에 브레이크 컨트롤러, 분리 시스템, 브레이크, 바퀴 및 트레일러 조명을 확인하십시오.
  2. BACB의 여행용 안전핀이 제대로 고정되어 있고 화실이 여행용 핀 위로 내려져 있는지 확인하십시오.
  3. 원하는 위치에 도착하면 견인 차량에 부착된 상태에서 장치를 배치하십시오. 너무 무거워서 손으로 움직일 수 없습니다. 바퀴를 고정하고 잭 스탠드를 내립니다. 견인 차량에서 분리하십시오. 섀시(녹색 프레임)는 앞에서 뒤로 수평을 이루어야 합니다. 이를 위해 잭스탠드를 올리거나 내리십시오.
    1. BACB가 한 위치에 하루 이상 배치될 경우 얕은 도랑을 굴착하여 재를 축적하십시오. 트렌치를 컨베이어 벨트만큼 넓게 유지하십시오. 이 트렌치가 없으면 BACB를 동일한 위치로 이동하고 재배치하여 다음 날에도 계속 연소해야 합니다.
    <....

대표적 결과

2022년 1월부터 2023년 10월까지 BACB는 다양한 공급 원료를 바이오 숯으로 열분해했습니다(표 1). 현장 시험에 따르면 BACB는 시간당 약 1톤(900kg)의 공급 원료를 태울 수 있으며 공급 원료의 건조 질량의 약 11%-25%는 바이오 숯으로 유지되고 나머지는 가스(수증기, CO2 등)와 재로 이동합니다. 탄소 함량 범위는 70%-90%입니다. 큰 나무 조각(>30cm)은 직경이 2-30cm 인 나무보다 열분해하는 데.......

토론

이 방법의 첫 번째 중요한 단계는 화실 측면 패널이 연기가 나가고 공기가 화실로 들어가는 것을 차단하도록 장비를 두 축에서 거의 수평으로 배치하는 것입니다. 다른 중요한 단계는 굴삭기 운전자와 자주 대화를 나누어 필요한 경우 공급 원료를 화실에 배치하고 모든 작업자에게 에어 버너 및 굴삭기 작동의 안전 측면에 대해 브리핑하는 것입니다. 이 장비로 몇 가지 수정할 수 있는 사항이 있?.......

공개

저자는 밝힐 것이 없습니다.

감사의 말

우리는 시연을 실시하고 데이터를 수집하는 데 도움을 준 수많은 대학 직원, 국유림 및 국토 관리국 직원에게 감사드립니다. 이 방법에 대한 현장 연구는 미국 산림청 로키 마운틴 연구소, 워싱턴 D.C. 및 태평양 북서부 지역 사무소의 지원을 받았습니다. 이 간행물의 연구 결과 및 결론은 저자의 것이며 공식적인 U.S.D.A. 또는 미국 정부의 결정이나 정책을 나타내는 것으로 해석되어서는 안 됩니다.

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자료

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

참고문헌

  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....

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