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

Summary

Descrevemos o uso de uma unidade de pirólise móvel baseada em local equipada com uma cortina de ar para criar biochar continuamente. A tecnologia reduz a necessidade de queima de estacas abertas, o que resulta em emissões mais baixas e menos impactos no solo. O protocolo inclui diretrizes para seleção, carregamento e têmpera do local.

Abstract

Os tratamentos de combustível e outras práticas de desbaste de restauração florestal visam reduzir o risco de incêndios florestais, ao mesmo tempo em que aumentam a resiliência da floresta à seca, insetos e doenças e aumentam o sequestro de carbono (C) acima do solo. No entanto, os tratamentos com combustível geram grandes quantidades de resíduos de biomassa lenhosa não comercializáveis que geralmente são queimados em pilhas abertas, liberando quantidades significativas de gases de efeito estufa e partículas e potencialmente danificando o solo sob a pilha. Os queimadores de cortina de ar oferecem uma solução para mitigar esses problemas, ajudando a reduzir a fumaça e as partículas das operações de queima, queimar mais completamente os resíduos de biomassa em comparação com a queima de pilha e eliminar o contato direto e intenso com o fogo que pode prejudicar o solo sob a pilha de corte. Em um queimador de cortina de ar, a queima ocorre em um ambiente controlado. A fumaça é contida e recirculada pela cortina de ar e, portanto, a queima pode ser conduzida sob uma variedade de condições climáticas (por exemplo, vento, chuva, neve), prolongando a estação de queima para descarte de material de corte. A unidade móvel de pirólise que cria continuamente biochar foi projetada especificamente para descartar biomassa lenhosa residual em desembarques de toras, madeira verde em aterros sanitários ou materiais madeireiros recuperados e criar biochar no processo. Essa produção de biochar com alto teor de carbono pode ser usada para aumentar a resiliência do solo, melhorando suas propriedades químicas, físicas e biológicas e tem aplicações potenciais na remediação de solos contaminados, incluindo aqueles em minas abandonadas. Aqui, descrevemos o uso geral deste equipamento, localização apropriada, métodos de carregamento, requisitos de têmpera e lições aprendidas sobre a operação desta nova tecnologia.

Introduction

Nos EUA, muitos povoamentos florestais aumentaram em volume de árvores em pé na ausência de incêndios frequentes de baixa intensidade, historicamente provocados por povos indígenas e suprimidos nos tempos modernos 1,2. A partir dessa exclusão de incêndio, os povoamentos superlotados resultantes representam desafios para os gestores de terras que se esforçam para aumentar a resiliência da floresta contra incêndios florestais, pragas, doenças e efeitos da seca3. As práticas de manejo padrão para reduzir o volume de árvores incluem fogo prescrito, desbaste pré-comercial e colheita de estan....

Protocol

NOTA: Detalhes adicionais sobre a operação do BACB podem ser encontrados no manual do operador que acompanha o equipamento.

1. Transporte para o local

  1. Usando um engate comercial Classe 5 (tamanho da bola 2-5/16 polegadas ou 58,75 cm), engate o BACB em uma caminhonete de 1 tonelada ou maior, ajustando a altura do engate para garantir que os trilhos da estrutura estejam nivelados para transporte. Antes de rebocar, verifique o controlador de freio, o sistema de separa.......

Representative Results

De janeiro de 2022 a outubro de 2023, o BACB pirolisou várias matérias-primas em biochar (Tabela 1). Com base em testes de campo, o BACB pode queimar aproximadamente 1 tonelada (900 kg) de matéria-prima por h, e aproximadamente 11% -25% da massa seca da matéria-prima será retida como biochar, com o restante indo para gás (vapor de água, CO2, etc.) e cinzas. O teor de carbono varia de 70% a 90%. Pedaços maiores de madeira (>30 cm) levam mais tempo para pirólise do que madeira com diâm.......

Discussion

A primeira etapa crítica neste método é garantir que o equipamento seja colocado quase nivelado em ambos os eixos, de modo que os painéis laterais da fornalha impeçam a saída de fumaça e a entrada de ar na fornalha. Outras etapas críticas são conduzir conversas frequentes com o operador da escavadeira para colocar a matéria-prima na fornalha quando necessário e informar todos os trabalhadores sobre os aspectos de segurança da operação do queimador de ar e da escavadeira. Existem algumas modificações que p.......

Disclosures

Os autores não têm nada a divulgar.

Acknowledgements

Agradecemos aos numerosos funcionários da Universidade, da Floresta Nacional e do Bureau of Land Management que ajudaram a realizar demonstrações e coletar dados. O trabalho de campo para este método foi apoiado pela Estação de Pesquisa das Montanhas Rochosas do Serviço Florestal do U.S.D.A., Washington D.C. e escritórios da Região Noroeste do Pacífico. As descobertas e conclusões nesta publicação são de responsabilidade dos autores e não devem ser interpretadas como representando qualquer determinação ou política oficial do U.S.D.A. ou do governo dos EUA.

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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....

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