Big Box Biokolugnsdrift och bästa praxis

Summary

Utah Biomass Resources Group (UBRG) har skalat upp enkla biokolugnar i ett innovativt tillvägagångssätt för farlig bränslereduktion och biokolproduktion med hjälp av metalllådor, så kallade Big Box-ugnar, som möjliggör produktion av biokol i trä. Den här artikeln beskriver Big Box biokolugnsdrift och bästa praxis.

Abstract

Big Box biokolugnar är ett alternativ till öppen högbränning som möjliggör produktion av biokol i trä i en enkel metalllåda utan rörliga delar. Detta tillvägagångssätt är baserat på teknik som använts av koltillverkare i århundraden men med ett modernt, mekaniserat tillvägagångssätt. En minigrävare eller annan maskin används för att ladda, sköta och tömma ugnarna. Den här artikeln kommer att beskriva bästa praxis för Big Box biokolugn, inklusive design, transport, placering, lastning, belysning, kylning och dumpning för nybörjare som utvecklar sina egna Big Box biokolugnsprogram.

Produktion av biokol kräver en miljö med låg syreförbränning, och Big Box-ugnarna använder en flamskyddsmetod (ibland kallad flamgardin) för att bränna material med begränsad rökproduktion. Dessa ugnar har utformats för att enkelt kunna flyttas till platsen med hjälp av en släpvagn med lämplig klassificering. En minigrävare eller annan maskin används för att ladda, sköta och tömma ugnarna. Författaren känner inte till ett mer tillgängligt sätt för människor att binda hållbart kol på gården, ranchen eller på bakgården. Den här artikeln beskriver bästa praxis för Big Box biokolugn, inklusive design, transport, placering, lastning, belysning, släckning och dumpning för nybörjare som utvecklar sina egna Big Box biokolugnsprogram.

Introduction

Farliga bränslen är ett stort problem i vildmarken i hela västvärlden¹. Eftersom brandchefer inte kan göra mycket för att kontrollera vädret, är kontroll av bränslen deras bästa alternativ². Målet med denna metod är att tillhandahålla ett nytt, skalbart verktyg för att minska träavfall samtidigt som biokol produceras på ett ekonomiskt och praktiskt tillgängligt sätt. Skogsbrukare staplar och bränner traditionellt material från avverknings- och bränsleminskningsprojekt, men luftkvalitetsrestriktioner och längre brandsäsonger har gjort det mycket svårare att bränna öppna högar under de senaste decennierna³. Dessutom har bränning av öppna högar visat sig orsaka potentiella långsiktiga skador på marken från den överdrivna värmen⁴. Alla dessa utmaningar är anledningen till att UBRG utvecklar denna teknik för produktion av biokol. UBRG hade som mål att tillhandahålla en strategi med låg kostnad och hög tillgänglighet för minskning av farligt bränsle som resulterar i en värdefull produkt⁵. Detta tillvägagångssätt att omvandla bränslen till råvaror och försöka skapa värde från trä med lågt värde är fullt av utmaningar. Detta tillvägagångssätt bevarar en del av det kolet, som annars går förlorat genom förbränning eller röta, och bearbetar det till en hållbar form, med en halveringstid som närmar sig 1 000 år i jorden⁶; Detta är 10-1 000 gånger längre än uppehållstiderna för det mesta av markens organiska material⁷.

Konstruktionsprocessen för Big Box-ugnen började med en genomgång av andra derivat av en teknik som har sitt ursprung i Japan. År 2011 rapporterade Inoue et ^al.8 om förkolningseffektiviteten och kvaliteten på biokol som produceras i den "rökfria kolugnen M50" som tillverkas av Moki-företaget i Japan. Biokol producerades i dessa små, konformade ugnar med omvandlingseffektivitet mellan 13 % och 19,5 % på torrviktsbasis. Författarna fann att värdena för fast kol och kolhalt i kolet var lika med värdena för träkol tillverkat i en retortmetod vid en temperatur på cirka 600 °C.

Big Box-formen föreslogs först av Kelpie Wilson i en genomförbarhetsstudie för North Dakota Forest Service om förkolning av skyddsbältesträd. Wilson föreslog att man skulle använda en modifierad soptunna i stål som en flamskyddsugn för bearbetning av material av större storlek. Big Box-ugnens design innehåller flera förbättringar av konceptet som hjälper till med hållbarhet, användbarhet och mobilitet, som beskrivs nedan. Wilsons figur innehåller förslag på hur containrar som containrar och oljetankar kan återanvändas för detta ändamål; Återanvänt material har dock i allmänhet målats eller galvaniserats och kan utsätta workshopdeltagare för skadliga kemikalier i luften.

Utsläpp från Big Box Kiln har ännu inte rapporterats, men Cornelissen et ^al.9 utförde utsläppstester på flera olika typer av Kon-Tiki-ugnar (en djupkonugn) och fann att utsläppen i allmänhet var lägre än de från öppen förbränning av biomassaråvaror. De testade också biokol som produceras för polycykliska aromatiska kolväten (PAH) och fann att PAH-nivåerna låg långt under den norska högsta tolerabla risknivån (MTR) för jordar. En livscykelanalys av Oregon Kiln (en grund pyramidformad ugn) visade att driften i skogen av en flamskyddsugn var koldioxidnegativ, vilket resulterade i en nettobindning av atmosfäriskt kol i mark¹⁰.

En begränsning med Big Box-metoden är våtfoder. Medan två satser per dag av material med stor diameter i dessa ugnar är en rimlig förväntan i torra klimat och torrt råmaterial, är en sats om dagen en mer rimlig förväntan på platser med högre luftfuktighet och bränslefuktighet. Torr råvara är mer produktiv; vått råmaterial kommer att begränsa ugnens produktivitet. Våt råvara på en våt dag fungerar inte bra. Våt råvara som är mindre än 10 cm i diameter kommer att pyrolysera mer fullständigt än våt råvara med större diameter. Torrt material kan lätt pyrolyseras i vått och/eller snöigt väder. Big Box-ugnar har framgångsrikt pyrolyserat torklängder på torrstockar med en diameter på upp till 0,76 m (30 tum) och grenar ner till mindre än 1 cm i diameter.

Ugnsdrift behandlas som förbränning av öppna högar av de flesta luftkvalitetsregulatorer och i Utah beviljas tillstånd bara tre dagar i förväg, vilket gör det svårt att planera, särskilt under vintermånaderna när atmosfäriska inversioner är vanliga runt våra samhällen. Kostnaden för att utföra en biokolbränning är mycket högre än att bara bränna högarna, vilket utgör en annan begränsning av detta tillvägagångssätt. Denna teknik är den första publicerade lågteknologiska metoden för produktion av biokol i en skala som avstår från dyr förbehandling av råvaror som malning och flisning före pyrolysering. Denna metod är användbar för de flesta vedartade skräp som inte har flisats eller bearbetats utöver att skära i hanterbara bitstorlekar. Denna metod är inte användbar för små foderråvaror i styckestorlek eller råvaror som kommer att bilda mattor eller klumpar av material som gräs, majsstjälkar och risskal.

Ugnens utformning
BB12 är en dubbelväggig ugn som är 3,7 m (12 fot) lång, 1,8 m (6 fot) bred och 1,2 m (4 fot hög), tillverkad av 14-gauge stål. Storlek och form kan varieras. Planer finns tillgängliga på UBRG:s webbplats¹¹. Ingen luft får komma in i ugnen förutom i toppen; Detta är avgörande för att utveckla flamlocket som förbrukar det mesta av de brännbara ämnena när de stiger genom värmepelaren. Se figur 1 för detaljer om ugnens inre hörn. Undantaget är en dräneringsport, kallad hundluckan, som visas i figur 2 eftersom den är ungefär lika stor som en vanlig hunddörr. Den har en glidande metallbit med ett handtag så att den kan tryckas ner, stängas när ugnen används och lyftas (Varning: Varm) när den är redo att tömma ugnen.

De två väggarna är separerade för att ge en luftspalt¹² och är öppna på toppen och inte helt tätade på botten, förutom på insidan av ugnen. Se figur 3 för detaljer om luftspalten och toppen av väggarna. Undvik förseglade utrymmen för att undvika problem under värmeexpansion och resulterande sammandragning. Enkelväggiga ugnar är fortfarande effektiva för att minska farliga bränslen och producera biokol, men den dubbelväggiga ugnen gör det möjligt för utrustning och operatörer att komma nära med mindre värmeexponering. Om biokolproduktion är det viktigaste målet kan en dubbelväggig ugn vara mer effektiv. Om minskning av farliga bränslen är det primära målet och biokol är sekundärt, är en enkelväggig ugn sannolikt tillräcklig.

Protocol

1. Transport till platsen

1. Lasta BB12 på en släpvagn för transport med antingen en minigrävare (med tumme) och kedjor ELLER en 4 x 4 gaffeltruck, med hjälp av gaffelfickorna.
   OBS: Alla ytterligare referenser till minigrävaren förutsätter att den har en manövrerbar tumme med skopan.
2. Fäst ugnen på släpvagnen med spännband med en brotthållfasthet på över 1 361 kg (3 000 lbs.) vardera. Se figur 4 för ett exempel.
3. Lasta av ugnen med minigrävaren eller gaffeltrucken eller bind fast den vid ett träd/fordon och kör iväg, låt den falla på marken. Väl framme vid platsen drar du ugnen på marken på medarna med hjälp av en pickup och spännband.

2. Förberedelse på plats

1. Placera BB12 på en relativt plan yta (lutningar < 10 %) ganska nära vedhögen, se till att hundluckans dräneringspanel är på nedförsbacken, om den är i en sluttning.
   OBS: Håll hundluckans dräneringspanel stängd under drift.
2. Välj råvaror, som kan vara vilken vedartad art som helst. Använd små, torra material för att få igång ugnen, särskilt när du arbetar med vått råmaterial.
3. Samla och stapla en tillräcklig mängd råmaterial för att mata ugnen. Kapa allt råmaterial till en längd som är kortare än ugnens maximala dimension så att det lätt passar in.

3. Minskning av faror

1. Innan antändning, kontrollera med lokala brand- och luftkvalitetsmyndigheter för att säkerställa att brandrisken inte är för hög för antändning och att luftkvalitetsbestämmelserna inte påverkar brandplanerna. Var noga med att varna lokala brandmyndigheter om planer innan antändning.
2. Innan antändning, bygg en brandlinje (1 fot bred stig skrapad ner till mineraljord) helt runt ugnen för att förhindra att en eld kryper iväg. Se till att det finns en laddad slang ansluten till en tillräcklig vattenförsörjning, beroende på den aktuella brandrisken, för brandkontroll innan du tänder ugnen.

4. Lastnings- och belysningsugn

1. Ladda ugnen slumpmässigt med råmaterial med hjälp av minigrävaren; Storleken/ordningen för att lägga till råvarorna spelar ingen roll. Se figur 5 för en bild av en lastad ugn.
2. Stapla ett lager av bränslen med mindre diameter (råmaterial) ovanpå ugnen för att underlätta snabb antändning.
3. När den är laddad, tänd ugnen med en droppbrännare, propanbrännare eller annan tändanordning genom att tända toppen av ugnen först. Se figur 6 för bilder av belysning av ugnen och ugnen.

5. Skötselugn

1. Låt ugnen brinna ner och tillsätt bränsle när elden tillåter; Räkna med en kort period av rökutveckling efter att material har lagts till ugnen. Observera att flamlocket snart kommer att reformeras och fortsätta att förbruka brännbara ämnen när de stiger genom värme-/rökpelaren. Sköt ugnen som en lägereld; Att tillsätta för mycket bränsle på en gång kommer att kväva elden, men för lite kommer att få elden att slockna. Se figur 7 för en bild av ett flamskydd.
2. Övervaka ugnen och omgivande vegetation för att se om det finns gnistor eller glöd som kan orsaka oönskad antändning.
3. Fortsätt att sköta/ladda ugnen på detta sätt tills ugnen är full/råvaran är slut/skiftet är slut.

6. Släckning

1. När ugnen är full eller nästan full med kol och den flammande förbränningen ger vika för pyrande eller glödande förbränning, släck för att stoppa förbränningen och bevara kolen. Figur 8 visar en ugn som är redo att släckas.
2. Använd en slang med en diameter på 3.8 cm (1.5 tum) och vattenpump (ofta kallad volympump eller papperskorg i uthyrningsbutiker) från en vattenkälla eller vattenbil för att släcka ugnen med cirka 300 liter vatten. Dränk kolen; Fortsätt att tillsätta vatten tills kolen är i stående vatten och rör om med minigrävaren för att eliminera torra heta fläckar och fortsatt förbränning. Figur 9 visar släckning med en slang.
3. När ugnen är helt släckt, öppna hundluckan för att tömma ut vattnet, vilket gör ugnen lättare för att tippa ut biokolet.

7. Dricks

1. När ugnen är helt släckt och tömd, dumpa innehållet på marken intill ugnen.
2. Förbered området först genom att använda maskinen för att konstruera en brandlinje runt utrymmet där kolen kommer att vara, och skrapa bort allt bränsle, inklusive gräs, pinnar, borste och stockar från detta utrymme.
3. Använd maskinen och kedjor/remmar för att dra ugnen över mot maskinen. Figur 10 visar ugnen som tippas av minigrävaren.
4. Övervaka bommen/hydraulslangarna/kopplingarna på minigrävaren för värmeexponering; Placera ibland baksidan av en hand först nära och så småningom på dessa delar för att säkerställa att de inte är för varma att röra vid; Om så är fallet, låt dem svalna omedelbart.

8. Kall eftersläpning

1. Innan du lämnar platsen, se till att elden är släckt genom att flytta händerna genom hela mängden biokol som producerades. Se till att det är helt svalt vid beröring för att kalla ut elden.
   OBS: BB12 levereras med lock som kan användas av säkerhetsskäl; Om en nödsituation skulle inträffa, till exempel en utrymd brand eller skada, kan locken placeras på ugnen för att förhindra att gnistor/glöd kommer ut ur ugnen och området kan evakueras på ett säkert sätt. Proceduren kan stoppas när som helst. På platser med hög luftfuktighet där brandrisken i allmänhet är låg kanske lock inte är nödvändiga.

Representative Results

Från oktober till mars pyrolyserade Big Box-ugnar olika typer av råvaror till biokol (tabell 1). Ju torrare och renare bränslena är, desto mer produktiva är ugnarna. Bränslets diameter är mindre viktig, ugnarna har pyrolyserade fullängdsstockar upp till 76 cm i diameter; Men om biokolproduktion är den viktigaste aspekten av projektet, är det nödvändigt att notera att fyllning av ugnarna med mer konsekvent dimensionerad råvara kan ge den högsta produktionen av biokol. Ugnarna kan drivas på ett sådant sätt att biokolproduktionen maximeras, eller så kan de drivas för att maximera förbrukningen av farligt bränsle, eller så kan de drivas för att fokusera på vilken punkt som helst längs kontinuum mellan dessa något motsatta mål.

Locken är tunga och vassa och får inte hanteras ensamma. Figur 11 visar hur locket flyttas av två personer. Det är bäst att ha 2-3 personer som sköter ugnen; En som sköter maskinen och de andra som håller utkik efter förrymda bränder, kapar allt material med en motorsåg som är för lång för att gå in i ugnen, plockar upp små bitar av brinnande material som kan ha fallit ut ur ugnen.

Medarna på botten av ugnen gör att den kan dras korta sträckor. Ugnarna kan dras minst en kvarts mil, på grusvägar och över marken. Figur 12 visar ugnen som bogseras. När den sista delen av en råvaruhög läggs i torken, istället för att slutföra satsen och släcka en delvis full ugn, är det mer effektivt att dra ugnen mellan högarna medan den är i drift, med hjälp av en pickup och band. Det finns öglor nära botten av ugnen för att fästa remmar eller kedjor för att dra. Sedan, när de väl är framme vid en ny hög, kan operatörerna fortsätta att ladda ugnen enligt anvisningarna.

Det kommer vanligtvis att finnas stockar som inte helt pyrolyseras till biokol som kan läggas till nästa ugnsbränning eller kan spridas i skogen som grovt vedartat skräp, vilket ger ekologiska fördelar eller kan användas för Hügelkultur-applikationer (trä staplas och grävs ner för att skapa en upphöjd trädgårdsbädd). Figur 13 visar ofullständigt pyrolyserade stockar, ibland kallade ben.

Figur 1: Inuti tomugn. Inuti en tom ugn; Notera bristen på luftspalter. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Bild 2: Öppna hundluckan. Hundluckan är delvis öppen och vatten rinner ut ur ugnen efter att släckningen är klar. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 3: Mellanrum mellan väggar. Spalten mellan ugnens väggar, som inte visar några förseglade håligheter. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 4: Ugn säkrad för transport. Band och släpvagn används för att transportera ugnen på ett säkert sätt. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 5: Lastning av ugnen. Ugnen laddas med ryskt olivträ, vilket visar på lastningsmetoden och bristen på organisation i ugnen. Ett exempel på en ugn laddad med lätta råvaror. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 6: Tändugn. Operatören använder droppbrännare för att topptända en laddad ugn. Ett exempel på en ugn laddad med tunga material. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Bild 7: Flamskydd. Flamlock bildades över toppen av ugnen, mycket lite synlig rök kom från ugnen; ren utsikt över landskapet i bakgrunden. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Bild 8: Redo att släckas. En nästan full ugn som skiftar från flammande förbränning till glödande förbränning; den punkt där släckningen börjar. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Bild 9: Släcka. En brandslang används för att lägga cirka 1 100 liter vatten på kolen i ugnen för att stoppa förbränningen och bevara kolet. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 10: Dricks. En minigrävare används för att tippa en BB16 Big Box biokolugn för att tömma kolet och starta en ny sats. Lägg märke till en andra ugn som arbetar i bakgrunden; En maskin kan driva flera torkar samtidigt. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 11: Lock. Två operatörer med kraftiga läderhandskar arbetar tillsammans för att lägga ett lock på ugnen. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Bild 12: Bogsering. Spännband används för att fästa den (fortfarande brinnande) ugnen från de nedre öglorna på en pickup och dra över en grusväg till nästa hög med råmaterial. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 13: Ben. Ofullständigt pyrolyserat material, så kallade ben, från föregående sats tillsätts i en ugn innan en ny sats startas. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Big Box-ugnar i	Pyrolys av		Biokol
Logan Ranger-distriktet i Uinta-Wasatch-Cache National Forest i november	22 000 kg	en	14 kubikmeter
Moab, Utah i januari	1 200 kg	Rysk olivråvara	8 kubikmeter
Mill Hollow i Uinta-Wsatch-Cache National Forest i november	25 000 kg	Engelmanngran med stor diameter och subalpin gran	16 kubikmeter
Nära Dillon, Montana, i oktober	10 000 kg	Råvara för douglasgran	10 kubikmeter
Pine Valley Ranch, Utah, i mars	24 000 kg	darrande asp, subalpin gran, Engelmann Gran råvara	14 kubikmeter

Tabell 1: Pyrolys av olika råvaror i Big Box-ugnar.

Discussion

Vanligtvis samlas en del av biokolet som produceras på platsen av workshopdeltagarna i hinkar eller påsar och appliceras på människors trädgårdar eller jordbruksprojekt. Biokol är sprött och kan brytas i små bitar för att lättare införlivas i jorden genom att köra över det med ett fordon, trampa på det med en hård yta under eller mosa det med hinken på minigrävaren. Detta material kan också kallas träkol och har samlats in för matlagning med träkol utomhus, vilket kan ge ett lokalt framställt material för att lägga till de kulinariska egenskaperna hos en måltid.

Om man jämför Big Box flamlocksbiokolugnar med andra biokolproduktionsmetoder¹² kan mobila förkolningsmaskiner bearbeta 63 502 kg per dag (70 ton), jämfört med 12 500 kg per dag med en Big Box-ugn. Kostnaden för mobila förkolningsmedel är mycket högre än en Big Box-ugn, från 500 000 dollar att köpa, i motsats till mindre än 10 000 dollar för att få en Big Box-ugn tillverkad. Även om en enda Big Box-ugn bara kan bearbeta 20 % av det material som en mobil förkolnare kan, kommer det bara att kosta 2 % av inköpspriset för en mobil förkolningsmaskin.

Uppvärmda skruvugnar kan bearbeta upp till 5 443 kg biomassa per dag, som ett annat exempel, vilket är mycket lägre än kapaciteten på 12 500 kg per dag för Big Box-ugnar. Dessutom kan kostnaden för förbehandling (flisning) av materialet vara mer än att faktiskt pyrolysera materialet. Dessutom kommer raffinerade maskiner som den uppvärmda skruven inte att tolerera smutsigt råmaterial som är vanligt i skogsbruksverksamhet; en skyffel med jord kan stänga av en skruvugn medan en Big Box-ugn kan tolerera flera skyfflar jord utan att påverka driften nämnvärt. Slutligen kan kostnaden för en skruvugn lätt vara 10 gånger högre än för en Big Box-ugn.

Den första Big Box-ugnen som byggdes kallas BB16 eftersom den mäter 4,9 m (16 fot) lång och 2,4 m (8 fot) bred och är en enkelväggig konstruktion. Den var ursprungligen 1,8 m (6 fot) hög och vägde nära 1 360 kg (3 000 lbs.), vilket krävde en större grävmaskin, en kvalificerad förare och en släpvagn med låg pojke, vilket ledde till utmaningar med schemaläggningen. Den här metoden var överdimensionerad för att klara av de typiska bränslelasterna i Utah, och med en höjd på 1,8 m var det mycket svårt att tända eller se vad som hände inne i ugnen. För att ta itu med dessa problem, för att bättre skala detta tillvägagångssätt till Utahs bränslelaster och för att göra det mer tillgängligt för den genomsnittliga skogsförvaltaren, minskades höjden till 1,2 m (4 fot) hög. Detta gör det lättare att se in i och att antända. Den fick också ner den till 1 043 kg (2 300 lbs.), vilket gjorde den hanterbar att transportera med en mer tillgänglig pickup och släpvagn, och att flytta och köra med en minigrävare som inte kräver någon tidigare erfarenhet och som kan hyras från de flesta utrustningsuthyrningsbutiker.

Den andra ugnen som byggts av UBRG är en dubbelväggig konstruktion, vilket möjliggör bättre värmeskydd för operatörerna och utrustningen nära ugnen och möjliggör jämnare uppvärmning inuti ugnen¹³. En del av denna modifiering var att gå från 12-gauge stål till 14-gauge stål, som är tunnare och lättare. UBRG har gjort dussintals bränningar i dessa ugnar och även om de blir lite böjda på vissa ställen, visar de ännu inga uppenbara tecken på värmerelaterad metallutmattning. Visst kommer ytterligare lärande sannolikt att ske och det finns gott om utrymme för fortsatt innovation.

Den dubbelväggiga BB12 är den design som har fått mest uppmärksamhet och är kanske den mest tillgängliga/praktiska för bränslen i Intermountain West. Större ugnar kommer att vara mer lämpliga med fler/större bränslen, till exempel i nordvästra USA. Denna metod har visat sig fungera upp till en 4,9 m (16 fot lång ugn). Hittills har Big Box-ugnar byggts av andra parter i Utah, Colorado, Montana, Texas och New York.

Torkarna kan användas för att maximera produktionen av biokol eller maximera reduktionen av farliga bränslen, eller någonstans däremellan. Om minskning av farligt bränsle är det primära målet, kan ugnarna laddas slumpmässigt och släckas endast när ugnen är full av kol. Om den omgivande brandrisken är låg, till exempel när marken är täckt av flera centimeter snö, kan ugnarna staplas högt med bränsle på kvällen före skiftets slut och lämnas att brinna hela natten. Därmed förbrukas bränslen i ett kontrollerat utrymme. Om produktion av biokol är det primära målet kan råvaran sorteras i liknande storlekar och ugnarna laddas med material av liknande storleksklass och kylas ofta för att bevara kolen. Vanligtvis är det en blandning av dessa motsatta mål och ugnarna drivs mellan dessa två ytterligheter. Råvarans art är mindre viktig om inte ett biokol med specifika egenskaper är målet.

En begränsad mängd rök kommer ut ur dessa ugnar; Tanken är att flamlocket förbrukar de brännbara ämnena när de stiger genom värmepelaren. Under 2019 och 2020 tog Utah Smoke Management System Coordinator Paul Corrigan med sig sin utrustning för utsläppsmätning till Big Box demonstrationer av biokolugnar nära Logan i norra Utah och Moab i södra Utah. I båda fallen registrerade utrustningen ingen ökning av utsläppen från ugnarna eftersom flamlocket förbrukar de brännbara ämnena när de stiger genom värmepelaren. I april 2023 genomför USDA Forest Service Fire Labs utsläppstestteam utsläppstester på ugnarna i Tooele, Utah; Dessa resultat är ännu inte tillgängliga.

Arbetarna som sköter ugnen kommer att behöva brandbekämpningshandverktyg som spadar, krattor, pulaskis och motorsågar. Bästa praxis inkluderar att alla närvarande personer bär säkerhetsutrustning som läderhandskar, ögonskydd, brandsäkra kläder eller åtminstone kläder av naturfiber; Syntetiska kläder måste undvikas. Hjälmar och läderstövlar, långa ärmar och byxor hjälper till att skydda operatörerna.

Kommunikation i nödsituationer. Beredskapsplanering: Platsen (ofta på distans) för operationen måste beaktas utöver risken för en nödsituation och kommunikationsbehoven kring den. Det är viktigt att veta var lokal mobiltelefonmottagning kan fungera bäst; en satellittelefon eller nödlokaliseringsfyr som en Garmin InReach rekommenderas starkt. Det är viktigt att inte arbeta ensam.

Vid utslocknande glöd/punktbrand måste locket placeras på ugnen för att förhindra att ytterligare gnistor kommer ut ur ugnen. Maskinen ska användas för att snabbt gräva en brandlinje runt punktbranden, och de brinnande bränslena ska separeras från de oförbrända bränslena. Vattenkällan måste användas för att släcka branden. Om släckning inte kan erhållas omedelbart, ring 911.

Biokol från Big Box-ugnar har karakteriserats av kontrolllaboratorier i Watsonville, CA med hjälp av International Biochar Initiative (IBI) Laboratory Tests for Certification Program och resultaten visar 85 % organiskt kol och 8 % aska; Dessa är egenskaperna hos ett måttligt högkvalitativt biokol. Samarbetspartners experimenterar med att lägga till rullunderlägg på botten, liknande stora soptunnor, samt en dörr som är en av ändväggarna för att hjälpa till att ta bort det färdiga biokolet. Det återstår att se om dessa funktioner förblir funktionsdugliga efter extrem värmeexponering.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Big Box biochar kiln	ANR Fabrication	BB12	Phone: 435-753-0310
Chainsaw	Ace Hardware	#7000565	Or similar
Drip torch	Forestry Suppliers	7.58182E+11	Fill with: 30% gasoline, 70% diesel (or propane torch)
Garmin InReach	Best Buy	6499326	Or similar
Honda self priming water pump	Northern Tool	Item# 109418	Or similar
lighter / matches	Amazon
Log chains	Tractor Supply Co.	SKU: 358788199	Or similar; for moving/lifting kiln
Mini-excavator with thumb	Local rental company		Must have a bucket with thumb
Pulaski	Grainger	485C27	Or similar
Rachet straps	US Cargo Control		3,000 lbs strength per
Rags / cardboard	Grainger	9JZ92	To protect straps from abrasion while transporting kiln
Rake	Grainger	1WG30	Or similar
Shovel	Grainger	12N166	Or similar
Truck / trailer	Own/rent locally		For transporting kiln
Water discharge hoses	Grainger	45DT92
Water: 300 gallons per quench			Plus more for fire control
Personal Protective Equipment
Chainsaw chaps	Global industrial	T9FB2019133	Or similar
Ear protection	Global industrial	T9F708377	Or similar
Eye protection	Global industrial	T9F708119CLAF	Or similar
Fire pants	Grainger	12R487	Or similar
Fire shirt	Grainger	39EM96	Or similar
Hard hat	Global industrial	T9FB2278977	Or similar
Leather gloves	Global industrial	T9FB1145414	Or similar
Smokejumper fire boots	Whites Boots		Or similar