Odun talaşı - Woodchips
Talaşlar , ağaçlar , dallar , kütük artıkları, kütükler , kökler ve odun atıkları gibi daha büyük odun parçalarının kesilmesi veya ufalanmasıyla oluşturulan küçük ila orta boy odun parçalarıdır .
Odun yongaları , biyokütle katı yakıtı olarak kullanılabilir ve odun hamuru üretimi için hammaddedir . Ayrıca, organik olarak kullanılabilir malç olarak bahçe , çevre ve ekosistem restorasyonu ; denitrifikasyon için biyoreaktörlerde ; ve mantar yetiştiriciliği için bir substrat olarak .
Talaş yapma işlemine ağaç talaşı denir ve bir ağaç parçalayıcı kullanılarak yapılır . Yontma işleminden sonra oluşan talaş türleri, kullanılan ağaç talaş makinesinin tipine ve yapıldıkları malzemeye bağlıdır. Talaş çeşitleri şunları içerir: orman yongaları (ormanlık alanlardan), odun kalıntısı yongaları (işlenmemiş odun artıklarından, geri dönüştürülmüş odun ve kesilmiş odunlardan), testere kalıntısı yongaları (kereste fabrikası kalıntılarından) ve kısa rotasyonlu ormancılık yongaları (enerji ürünlerinden).
İşlenmemiş içerikler
Talaş ham malzemeler olabilir pulpwood , atık odun ve artık ağaç tarım , çevre , günlük ve hızar . Talaşlar, ağaç taçları , dallar, satılamayan malzemeler veya cılız ağaçlar gibi kalan orman malzemelerinden de üretilebilir .
Ormancılık faaliyetleri, talaş üretimi için gerekli olan hammaddeleri sağlar. Hemen hemen her ağaç talaşa dönüştürülebilir, ancak talaş üretmek için kullanılan ahşabın türü ve kalitesi büyük ölçüde pazara bağlıdır. Yumuşak türler, örneğin, daha woodchips olarak kullanım için daha çok yönlü olma eğilimindedir parke onlar daha az yoğun ve daha hızlı büyüyen çünkü türler.
Üretme
Bir ahşap parçalayıcı küçük parçalar (çip) içine ahşap malzemeler için kullanılan bir makinedir. Her biri, talaşların geçireceği işleme türüne bağlı olarak farklı bir kullanıma sahip olan birkaç türde odun parçalayıcı vardır.
Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi
Kimyasal hamur için kullanılan talaşlar, nispeten eşit büyüklükte ve kabuksuz olmalıdır. Optimum boyut ağaç türlerine göre değişir. Kağıt hamuru özellikleri için önemli olduğu için odun liflerine zarar vermemek önemlidir. Yuvarlak odun için disk parçalayıcıların kullanılması en yaygın olanıdır. Diskin tipik boyutu 2.0–3.5 m çapında, 10–25 cm kalınlığında ve 30 tona kadar ağırlıktadır. Disk, 4 ila 16 bıçakla donatılmıştır ve ½ –2 MW'lık motorlarla çalıştırılır. Tamburlu öğütücüler normalde testere fabrikalarından veya diğer ahşap endüstrisinden gelen ahşap artıkları için kullanılır.
taşıma yöntemleri
Talaşları hareket ettirmek için dört potansiyel yöntem vardır: pnömatik , konveyör bant , doğrudan kanallı hazne ve yığın sistemi (manuel taşıma).
Odun parçalayıcı türleri
Disk
Bir disk odun parçalayıcı , çelikten yapılmış bir volana ve oluklu disklere sahip doğrama bıçaklarına sahiptir. Malzeme oluktan beslenirken bıçaklar ahşabı keser. Öğütücünün boğazında bulunan bıçaklar ahşabı ters yönde keser. Tasarım, diğer stiller kadar enerji verimli değildir, ancak tutarlı şekil ve boyutlarda ağaç yongaları üretir.
davul
Tamburlu odun parçalayıcı, yatay yönde bağlanmış güçlendirilmiş çelik bıçaklarla motora bağlı, dönen paralel kenarlı bir tambura sahiptir. Ahşap, yerçekimi ve çelik bıçaklar tarafından parçalandığı tamburun dönüşü ile oluğa çekilir. Tambur tipi gürültülüdür ve büyük düzensiz talaşlar oluşturur, ancak disk tipinden daha fazla enerji verimlidir.
Vida tipi
Vidalı bir ağaç parçalayıcı, konik, vida şeklinde bir bıçak içerir {kaynak belirtilmeli}. Bıçak dönüşü, açıklığa paralel olarak ayarlanır, böylece ahşap, spiral hareketle parçalayıcıya çekilir. Yüksek torklu silindirler olarak da adlandırılan vidalı tip, disk ve tambur tiplerinden daha sessiz, kullanımı kolay ve daha güvenli olmaları nedeniyle konut kullanımı için popülerdir.
Uygulamalar
Talaşlar öncelikle teknik ahşap işleme için bir hammadde olarak kullanılır. Endüstride, kabuk yongalarının işlenmesi, genellikle farklı kimyasal özelliklerden dolayı kütüklerin soyulmasından sonra ayrılır.
Kâğıt hamuru
Hamur yapmak için sadece öz odun ve diri odun yararlıdır. Kabuk nispeten az sayıda faydalı lif içerir ve çıkarılır ve kağıt hamuru değirmeninde kullanılmak üzere buhar sağlamak için yakıt olarak kullanılır . Çoğu kağıt hamuru işlemi, ahşabın ufalanmasını ve tek tip boyutlu talaşlar sağlamak için elenmesini gerektirir.
malç
Talaş da çevre ve bahçe olarak kullanılan malç için suyun korunması , yabani ot kontrolü, azaltılması ve önlenmesi toprak erozyonunun . Talaşlar malç olarak kullanıldığında en az üç inç kalınlığındadır. Bahçecilikte karışık bir üne sahiptir.
Habitat restorasyon projelerinde kullanılması teşvik edilmiştir . Olarak ramial yontma ahşap parçalanır toprak yapısı, geçirgenlik, biyo ve toprağın besin kullanılabilirliğini artırır.
Oyun alanı kaplaması
Ağaç yongaları , oyun alanı kaplama malzemesi olarak kullanım için Amerikan Test ve Malzemeler Derneği standartlarını karşılamamaktadır ve 2011 itibariyle ABD Adalet Bakanlığı yönergelerine göre ADA onaylı olmadığı için ABD'de oyun alanı kaplaması olarak kullanılması yasa dışıdır .
barbekü
Odun yongaları, mangalda pişirilmiş et ve sebzelere lezzet katmak ve dumanlı tadı arttırmak için de kullanılabilir. İstenilen aroma türüne bağlı olarak birkaç farklı ağaç türü kullanılabilir. Hafif, tatlı meyveli bir tat için elma ağacı kullanılabilir, hickory ise dumanlı, pastırma benzeri bir tat verir. Kullanılan diğer farklı ağaç türleri kiraz, mesquite ve cevizdir.
biyoreaktör
Odun yongaları, nitratları gidererek tarımsal atık suların arıtılması için bir 'denitrifiye edici odun yongası biyoreaktörüne ' yüklenebilir . Bir 2013 deney başlangıçta 70 gün sonra, 5 L / m, sıvı haldeki domuz gübresi ile yüklü bir ağaç talaşı hav göstermiştir 2 / gün, bir ay sonra, nitratın% 90 oranında bir ortalama çıkarıldı. Bir odun yongası biyoreaktöründe bir miktar nitröz oksit gazı, bir sera gazı üretimi vardır .
Yakıt
Talaş geleneksel katı yakıt olarak kullanılmıştır alan ısıtma oluşturmak için ya da enerji tesislerinde elektrik enerjisi ile ilgili yenilenebilir enerji . Avrupa'da ve çoğu ülkede orman talaşlarının ana kaynağı ağaç artıklarıdır. Gelecekte kütük ve yuvarlak odun paylarının artması beklenmektedir. AB'de 2013 itibariyle, ormanın sürdürülebilir kullanımı ve geleneksel orman sektörlerine odun sağlanması dahil olmak üzere mevcut 2018 koşulları altında mevcut olan enerji için biyokütle potansiyeli tahminleri: 277 milyon m 3 , yer üstü biyokütle için ve 585 milyon m 3 toplam biyomas için.
Isıtma için daha yeni yakıt sistemleri, ya talaş ya da ahşap peletler kullanır . Talaşların avantajı maliyettir, odun peletlerinin avantajı kontrollü yakıt değeridir. Otomatik ısıtma sistemlerinde talaş kullanımı, sağlam bir teknolojiye dayanmaktadır.
Talaşların boyutu, nem içeriği ve yongaların yapıldığı hammadde, küçük tesislerde odun yongaları yakılırken özellikle önemlidir. Ne yazık ki, talaş fraksiyonlarına karar vermek için çok fazla standart yok. Ancak, Mart 2018 itibariyle, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü, AD17225-4 Odun Yongalı Isıtma Yakıtı Kalite Standardını onayladı. Standardın tam başlığı: ANSI/ASABE AD17225-4:2014 FEB2018 Katı Biyoyakıtlar—Yakıt Spesifikasyonları ve sınıfları—Bölüm 4: Kademeli ağaç yongaları. Yaygın bir çip kategorisi, küçük endüstriler, villalar ve apartmanlar dahil olmak üzere daha küçük tesislerde yaygın olarak kullanılan GF60'tır. "GF60", "İnce, kuru, küçük talaşlar" olarak bilinir. GF60 için gereksinimler, nemin %10-30 arasında olması ve talaş fraksiyonlarının aşağıdaki gibi dağılmış olmasıdır: 0–3,5 mm: <%8, 3,5–30 mm: <%7, 30–60 mm: 80–100 %, 60–100 mm: <%3, 100–120 mm: <%2.
Bir metreküpteki enerji içeriği normalde bir metreküplük ahşap kütüklerden daha yüksektir, ancak neme bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Nem, hammaddenin işlenmesiyle belirlenir. Ağaçlar kışın sökülür ve yaz için kurumaya bırakılırsa (çaylar kabuğunda ve yağmurun onlara ulaşmaması için örtülü olarak) ve sonbaharda yontulursa, talaşların nem içeriği yaklaşık olarak olacaktır. %20-25. Bu durumda, enerji içeriği yaklaşık 3.5–4.5kWh/kg'dır (~150–250 kg/metreküp).
Kömür santralleri , her ikisi de aynı buhar türbinli ısı motorunu kullandığından ve odun yongası yakıtının maliyeti kömürle karşılaştırılabilir olduğundan , yapılması oldukça basit olan talaş üzerinde çalışacak şekilde dönüştürülmüştür .
Katı biyokütle , enerji krizi ve iklim değişikliği endişelerini ele almak için çekici bir yakıttır , çünkü yakıt uygun maliyetlidir, yaygın olarak bulunur, karbon nötre yakındır ve dolayısıyla ideal durumda olduğu için karbondioksit (CO2) açısından iklim açısından nötrdür. sadece ağacın büyümesi sırasında içeri çekilen ve odunda depolanan karbondioksit tekrar atmosfere salınır.
Atık ve emisyonlar
Kömür ve nükleer yakıtların katı atık bertaraf sorunları ile karşılaştırıldığında, talaş yakıtının atık bertaraf sorunları daha az ciddidir; 2001'de yapılan bir çalışmada talaş yanmasından kaynaklanan uçucu kül 28.6 mg kadmiyum/kg kuru maddeye sahipti. Samanın yakılmasından kaynaklanan uçucu kül ile karşılaştırıldığında, kadmiyum daha yoğun bir şekilde bağlandı ve sadece az miktarda kadmiyum süzüldü. Bu bir biçimi olarak speciated edilmiş kadmiyum oksit , kadmiyum silikat (CdSiO 3 ); yazarlar, uzun vadede tarım veya orman topraklarına eklenmesinin kadmiyum birikimi ile ilgili bir soruna neden olabileceğini kaydetti.
Kömür gibi, odun yanması da özellikle kış aylarında kuzey iklimlerinde bilinen bir cıva emisyonu kaynağıdır . Cıva, hem temel cıva (özellikle odun peletleri yakıldığında) hem de cıva oksit olarak gaz halindedir ve işlenmemiş ahşap kullanıldığında katı PM2.5 partikül maddesidir.
Alan ısıtması için odun yakma kullanıldığında, kanserojen olduğundan şüphelenilen veya bilinen 1,3-bütadien , benzen , formaldehit ve asetaldehitin bina içi emisyonları yükselir. Odun dumanına maruz kaldıktan sonra bunlardan kaynaklanan kanser riskinin gelişmiş ülkelerde düşük olduğu tahmin edilmektedir.
Odun talaşlarını yakmak için belirli teknikler , odun külü mineral açısından zengin bir bitki gübresi olarak kullanılabileceğinden , ya odun kömürü olarak kullanılabilen ya da toprağa geri döndürülebilen biyokömürün (etkili bir şekilde odun kömürü) üretimi ile sonuçlanır . İkinci yöntem, etkili bir karbon-negatif sistemle sonuçlanabilir ve aynı zamanda çok etkili bir toprak düzenleyici olarak işlev görerek, zayıf topraklarda su ve besin tutulumunu arttırabilir.
Katı yakıtın otomatik kullanımı
Üretilen ahşap peletlerin pürüzsüz, tek biçimli şeklinin aksine , talaş boyutları değişir ve genellikle ince dallar ve talaş ile karıştırılır. Bu karışımın küçük besleme mekanizmalarında sıkışma olasılığı daha yüksektir. Bu nedenle, er ya da geç, bir veya daha fazla sıkışma meydana gelebilir. Bu, sistemin güvenilirliğini azaltır ve bakım maliyetlerini artırır. Bazı pelet sobası üreticilerinin söylediklerine rağmen, talaş konusunda deneyimli araştırmacılar, pelet sobalarında kullanılan 2 inç (5 cm) burgu ile uyumlu olmadıklarını söylüyorlar.
Diğer yakıtlarla karşılaştırma
Talaşlar , özellikle daha küçük sistemler için, hareket ve taşımanın kord ağacına göre otomasyona daha uygun olması bakımından ahşap peletlere benzer . Talaşların üretimi, özel tesislerde işlenmesi gereken odun peletlerinden daha ucuzdur. İyileştirme ile ilişkili maliyetlerden kaçınırken, talaşların daha düşük yoğunluğu ve daha yüksek nem içeriği, kalorifik değerlerini düşürür ve eşdeğer miktarda ısı üretmek için gereken hammadde miktarını önemli ölçüde artırır. Daha büyük fiziksel hacim gereksinimleri, ahşabın kamyonla taşınması, depolanması ve/veya nakliyesinin masraflarını ve emisyon etkisini de artırır.
Talaşlar kord ağacından daha ucuzdur , çünkü hasat daha hızlı ve daha yüksek düzeyde otomatiktir. Kısmen bir ağacın tüm parçaları yontulabildiğinden, küçük uzuvlar ve dallar kord ağacına dönüştürmek için önemli emek gerektirebilir. Kordon ağacının temiz ve verimli bir şekilde yakılabilmesi için genellikle "terbiyeli" veya "kuru" olması gerekir. Öte yandan, talaş sistemleri tipik olarak %43-47 (ıslak zemin) gibi çok yüksek nem içeriğine sahip "yeşil yongaları" temiz ve verimli bir şekilde yakmak için tasarlanmıştır. (bkz. gazlaştırma ve odun gazı )
Çevresel yönler
Geleneksel kereste hasadı ile karşılaştırıldığında, talaş hasadı, daha büyük bir biyokütle oranı kaldırıldığından çevre üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Talaşların artan kullanımının, çıkarıldıkları ormanların istikrarı ve uzun vadeli büyümesi üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Örneğin, ağaçların ormanlardan ufalanmasının bir ekosistemden bitki besin maddelerinin ve organik maddelerin uzaklaştırılmasını arttırdığı, böylece toprağın hem besin maddelerini hem de humus içeriğini azalttığı gösterilmiştir. Talaş hasadının olumsuz etkilerini dengelemek için bir seçenek, talaş külünü ormana geri vermek ve bu da kayıp besinlerin bir kısmını toprağa geri kazandırmaktır.
Talaşlar sürdürülebilir ormancılık uygulamalarının bir yan ürünü olarak hasat edilirse , bu yenilenebilir enerji kaynağı olarak kabul edilir .
Teorik olarak, bütün ağaçtan talaş hasadı, kısa rotasyonlu baltalık ile karşılaştırıldığında güneş enerjisi verimliliği kadar yüksek değildir ; bununla birlikte, enerji açısından verimli ve düşük maliyetli bir hasat yöntemi olabilir.
Atık işleme
Odun yongaları ve ağaç kabuğu yongaları, belediye biyobozunur atıklarının, özellikle biyokatıların endüstriyel kompostlanmasında hacim arttırıcı maddeler olarak kullanılabilir .
Orman yangını önleme
Odun talaşı hasadı , orman yangınlarının yayılmasına engel olarak kullanılan insan yapımı yangın korumaları oluşturmakla uyum içinde kullanılabilir . Çalılık çalılıkları ufalama için idealdir ve orman tabanını gölgelemek ve yakıt birikim oranını azaltmak için daha büyük ağaçlar yerinde bırakılabilir.
Pazar ürünleri, arz ve talep
Amerika Birleşik Devletleri
Talaş maliyetleri genellikle teslimat noktasından uzaklık, malzemenin türü (kabuk, kereste fabrikası artığı veya bütün ağaç yongaları gibi), diğer pazarların talebi ve odun yakıtının nasıl taşındığı gibi faktörlere bağlıdır. Doğrudan (güç santrali) istasyonuna kamyonla teslim edilen cipsler, teslim edilenlerden daha ucuzdur ... ve vagonla nakledilir. Fiyat aralığı tipik olarak teslim edilen (ıslak) ton başına 18 ABD Doları ile 30 ABD Doları arasındadır.
2006 yılında, kuzeydoğuda fiyatlar 15 ABD Doları ve ıslak ton başına 30 ABD Doları idi.
2008'e kadar geçen 20 yılda, fiyatlar güney eyaletlerinde 60-70 ABD$/fırın-kuru metrik ton (odmt) arasında ve Kuzeybatı'da 60 ABD$/odmt ile 160 ABD$/odmt arasında dalgalandı.
Kanada
Odun yongaları, Kanada'da yerleşimin ilk günlerinden beri tek konut ısıtma kaynağı olarak kullanılmıştır, ancak petrol ve doğal gazın gelişimi, kullanımını önemli ölçüde azaltmıştır. Talaş kullanımının çoğu okul, hastane ve hapishane gibi tesislerde yapılmaktadır. Prince Edward Adası (PEI), yüksek elektrik oranları ve federal hükümetten sağlanan sübvansiyonlar nedeniyle en çok odun yongası fabrikasına sahiptir. Nova Scotia, bir tekstil fabrikasına güç sağlayan 2.5 MW'lık bir odun yongası yakma sisteminin yanı sıra bir kümes hayvanı işleme tesisine, iki hastaneye ve bir tarım kolejine güç sağlayan sistemlere sahiptir.
New Brunswick Üniversitesi, üniversiteye, çeşitli endüstriyel binalara, bir apartman kompleksine ve bir hastaneye ısı sağlamak için bir odun yongası yakma fırını sistemi işletmektedir. Düşük hidroelektrik oranları nedeniyle Quebec'te ısı için talaş kullanımı düşüktür, ancak küçük bir kasaba buzlu yollar için yol tuzuna alternatif olarak talaş kullanmaktadır. EMC3 Technologies, kasaba için Kasım 2017'de magnezyum klorür ile kaplanmış talaşlar üretmeye başladı ve -15 santigrat derecede normal yol tuzuna kıyasla -30 santigrat derecede çekiş koruduğunu iddia etti. Ontario'da, odun yongası operasyonları arasında Brockville'deki bir kolej, Kuzey Ontario'daki birkaç ortaokul ve Petawawa'daki Ulusal Ormancılık Enstitüsü'nde yonga yakıtlı bir kazan bulunmaktadır. 1980'lerin sonlarında, Ontario eyalet hükümeti federal hükümetle birlikte kereste fabrikalarının yanına üç ortak üretim tesisi inşa etmeyi sübvanse etti. İlki 1987'de Chapleau'da inşa edildi, ardından 1989'da Cochrane'de ve en büyüğü 1991'de Kirkland Gölü'nde inşa edildi.
Avrupa
Birçok iyi ağaçlıklı Avrupa ülkesinde (örneğin Avusturya, Finlandiya, Almanya, İsveç) ağaç talaşları, düşük yakıt maliyetleriyle sonuçlanan bol miktarda ağaç talaşı bulunması nedeniyle aile evleri ve daha büyük binalar için alternatif bir yakıt haline geliyor. Avrupa Birliği, 2007–2011 AB Orman eylem planında enerji üretimi için talaşları teşvik ediyor. AB'de woodchips toplam uzun vadeli potansiyeli 913 milyon m olduğu tahmin edilmektedir 3 .
Japonya
Ağaç yongaları Japonya'da kağıt imalat endüstrisinde kullanılmaktadır. Bu amaçla Amerika Birleşik Devletleri ve Avustralya gibi ülkelerden büyük miktarda yumuşak ağaç yongaları ithal edilmektedir.