Flis - Woodchips
Flisen er små og mellomstore stykker av tre som er dannet ved skjæring eller avskalling av større stykker av tre , slik som trær , grener , logging rester, stubber , røtter og treavfall.
Flis kan brukes som fast brensel i biomasse og er råstoff for produksjon av tremasse . De kan også brukes som en organisk mulch i hagearbeid , landskapsarbeid og restaurering av økosystemer ; i bioreaktorer for denitrifisering ; og som et underlag for soppdyrking .
Prosessen med å lage flis kalles flis og utføres ved hjelp av en flishugger . Typene flis som dannes etter flising er avhengig av typen flis som brukes og materialet de er laget av. Flisvarianter inkluderer: skogsflis (fra skogkledde områder), flisrester fra tre (fra ubehandlede trerester, resirkulert treverk og avskjæringer), saging av flis (fra sagbruksrester) og kortrotasjonsskog (fra energiavlinger).
Råvarer
Råvarene til flis kan være massevirke , avfall og gjenværende trevirke fra landbruk , landskapsarbeid , hogst og sagbruk . Flis kan også produseres av gjenværende skogsmaterialer, inkludert trekroner , grener, materialer som ikke kan selges eller underdimensjonerte trær.
Skogbruksdrift gir råvarene som trengs for flisproduksjon. Nesten alle tre kan omdannes til flis, men typen og kvaliteten på treet som brukes til å produsere flis avhenger i stor grad av markedet. Treetarter , for eksempel, pleier å være mer allsidige for bruk som flis enn løvtre fordi de er mindre tette og vokser raskere.
Produksjon
En flishugger er en maskin som brukes til å kutte tre i mindre biter (flis). Det finnes flere typer flishuggere, som hver har forskjellig bruk, avhengig av behandlingen som flisene vil gjennomgå.
Masse- og papirindustri
Flis som brukes til kjemisk masse må være relativt jevn i størrelse og fri for bark. Den optimale størrelsen varierer med tresorten. Det er viktig å unngå skade på trefibrene da dette er viktig for masseegenskapene. For rundved er det mest vanlig å bruke skivehuggere. En typisk størrelse på skiven er 2,0–3,5 m i diameter, 10–25 cm i tykkelse og vekt er opptil 30 tonn. Skiven er utstyrt med 4 til 16 kniver og drevet med motorer på ½ –2 MW. Trommelhuggere brukes vanligvis til trerester fra sagbruk eller annen treindustri.
Metoder for overføring
Det er fire potensielle metoder for å flytte flis: pneumatisk , transportbånd , beholder med direkte renn og batchsystem (manuell transport).
Typer av flishuggere
Disk
En skivehugger har et svinghjul av stål og kappeskiver med hullskiver. Bladene skjærer gjennom treverket mens materialet mates gjennom rennen. Kniver i halsen på flishuggeren kutter treet i motsatt retning. Designet er ikke like energieffektivt som andre stiler, men produserer konsistente former og størrelser på flis.
Tromme
En trommelhugger har en roterende parallelsidig trommel festet til motoren med armerte stålblader festet i horisontal retning. Tre trekkes inn i rennen av tyngdekraften og rotasjonen av trommelen der den brytes opp av stålbladene. Trommeltypen er støyende og skaper store ujevne sjetonger, men er mer energieffektive enn disktypen.
Skruetype
En flishugger av skrue inneholder et konisk, skrueformet blad. Bladrotasjonen settes parallelt med åpningen, slik at tre trekkes inn i flishuggeren av spiralbevegelsen. Skruetype, også kalt ruller med høyt dreiemoment, er populære for hjemmebruk på grunn av at de er stille, enkle å bruke og sikrere enn disk- og trommeltyper.
applikasjoner
Flis brukes hovedsakelig som råvare for teknisk treforedling. I industrien blir behandling av barkflis ofte atskilt etter peeling av tømmerstokkene på grunn av forskjellige kjemiske egenskaper.
Tremasse
Bare kjerneveden og sapvedet er nyttig for å lage masse. Bark inneholder relativt få nyttige fibre og fjernes og brukes som drivstoff for å tilveiebringe damp til bruk i massemøllen . De fleste masseprosesser krever at treet flis og siktes for å gi fliser av samme størrelse.
Mulch
Flis brukes også som landskaps- og hagemulk , for vannkonservering , ugressbekjempelse og for å redusere og forhindre jorderosjon . Flis når de brukes som en mulch er minst tre centimeter tykke. Den har et blandet rykte innen hagearbeid.
Det har blitt fremmet for bruk i prosjekter for restaurering av habitater . Ettersom det ramiale flisede treet brytes ned, forbedrer det jordstrukturen, permeabiliteten, bioaktiviteten og tilgjengeligheten av næringsstoffer i jorda.
Overflate på lekeplassen
Flis oppfyller ikke American Society for Testing and Materials standarder for bruk som lekeplassmateriale, og fra 2011 er det ulovlig å bruke som lekeplass i USA, og er ikke ADA-godkjent i henhold til amerikanske retningslinjer for justisdepartementet.
Grilling
Flis kan også brukes til å tilføre smak og forbedre den røykfylte smaken til grillet kjøtt og grønnsaker. Flere forskjellige tresorter kan brukes avhengig av hvilken type smak du ønsker. For en mild, søt fruktig smak kan epletre brukes mens hickory gir en røykfylt, baconaktig smak. Andre forskjellige tresorter som brukes er kirsebær, mesquite og pecan.
Bioreaktor
Flis kan lastes inn i en 'denitrifying woodchip bioreactor ' for å behandle avfallsvann fra landbruket ved å fjerne nitrater . Et eksperiment fra 2013 viste at etter 70 dager med oppstart, fjernet en flishaug fylt med flytende svinemøkk på 5 L /m 2 /dag gjennomsnittlig 90% nitrat etter en måned. Det er en viss produksjon av lystgass , en klimagass , i en bioflisreaktor av flis.
Brensel
Flis har tradisjonelt blitt brukt som fast drivstoff for romoppvarming eller i energianlegg for å generere elektrisk kraft fra fornybar energi . Hovedkilden til skogflis i Europa og i de fleste landene har vært hogst av rester. Det er forventet at aksjene i stubber og rundved vil øke i fremtiden. Fra og med 2013 i EU er estimatene for biomasse potensial for energi, tilgjengelig under dagens 2018 -forhold, inkludert bærekraftig bruk av skogen, samt tilførsel av tre til de tradisjonelle skogsektorene,: 277 millioner m 3 , for biomasse over bakken og 585 millioner m 3 for total biomasse.
De nyere drivstoffsystemene for oppvarming bruker enten flis eller trepiller . Fordelen med flis er kostnad, fordelen med trepiller er den kontrollerte drivstoffverdien. Bruken av flis i automatiserte varmesystemer er basert på en robust teknologi.
Størrelsen på flisene, fuktighetsinnholdet og råvaren som flisen er laget av, er spesielt viktig når flis brennes i små planter. Dessverre er det ikke mange standarder for å bestemme brøkdelene av flis. Imidlertid godkjente The American National Standards Institute i mars 2018 AD17225-4 Wood Chip Heating Fuel Quality Standard. Hele tittelen på standarden er: ANSI/ASABE AD17225-4: 2014 FEB2018 Solid Biodrivstoff — Drivstoffspesifikasjoner og klasser — Del 4: Gradert flis. En vanlig brikkekategori er GF60 som vanligvis brukes i mindre anlegg, inkludert små næringer, villaer og bygårder. "GF60" er kjent som "Fine, tørre, små chips". Kravene til GF60 er at fuktigheten er mellom 10–30%og brøkene til flisene fordeler seg som følger: 0–3,5 mm: <8%, 3,5–30 mm: <7%, 30–60 mm: 80–100 %, 60–100 mm: <3%, 100–120 mm: <2%.
Energiinnholdet i en kubikkmeter er normalt høyere enn i en kubikkmeter vedstokker, men kan variere sterkt avhengig av fuktighet. Fuktigheten bestemmes av håndteringen av råvaren. Hvis trærne tas ned om vinteren og får tørke om sommeren (med te i barken og dekket slik at regn ikke når dem), og deretter blir fliset om høsten, vil flisens fuktighetsinnhold være ca. 20–25%. Energiinnholdet er da omtrent 3,5–4,5 kWh/kg (~ 150–250 kg/kubikkmeter).
Kullkraftverk har blitt konvertert til å gå på flis, noe som er ganske enkelt å gjøre, siden de begge bruker en identisk dampturbinvarme -motor , og kostnaden for flisdrivstoff er sammenlignbar med kull .
Solid biomasse er et attraktivt drivstoff for å håndtere bekymringene for energikrisen og klimaendringene , siden drivstoffet er rimelig, allment tilgjengelig, nær karbonnøytralt og dermed klimanøytralt når det gjelder karbondioksid (CO2), siden i det ideelle tilfellet bare karbondioksid som ble trukket inn under treets vekst og lagret i treverket slippes ut i atmosfæren igjen.
Avfall og utslipp
Sammenlignet med problemene med avfallshåndtering av kull og kjernebrensel, er fliseproblemer for avfallshåndtering mindre alvorlige; i en studie fra 2001 hadde flyveaske fra flisforbrenning 28,6 mg kadmium/kg tørrstoff. Sammenlignet med flyveaske fra brenning av halm, ble kadmium bundet kraftigere, med bare små mengder kadmium utvasket. Det ble spesifisert som en form for kadmiumoksid , kadmiumsilikat (CdSiO 3 ); forfattere bemerket at å legge det til jordbruks- eller skogsjord på lang sikt kan forårsake et problem med akkumulering av kadmium.
I likhet med kull er vedforbrenning en kjent kilde til kvikksølvutslipp , spesielt i nordlige klima om vinteren. Kvikksølvet er både gassformig som elementært kvikksølv (spesielt når det brennes trepiller) eller kvikksølvoksid, og faste PM2,5 partikler når det brukes ubehandlet tre.
Når vedfyring brukes til romoppvarming, økes innendørs utslipp av 1,3-butadien , benzen , formaldehyd og acetaldehyd , som er mistenkte eller kjente kreftfremkallende forbindelser. Kreftrisikoen fra disse etter eksponering for trerøyk er estimert til å være lav i utviklede land.
Enkelte teknikker for brenning av flis resulterer i produksjon av biokull -effektivt trekull-som enten kan brukes som kull, eller returneres til jorda, siden treaske kan brukes som en mineralrik plantegjødsel . Den sistnevnte metoden kan resultere i et effektivt karbon-negativt system, i tillegg til å fungere som en veldig effektiv jordbalsam, noe som forbedrer vann- og næringsoppbevaring i fattig jord.
Automatisert håndtering av fast drivstoff
I motsetning til den jevne, ensartede formen på produserte trepiller , varierer flisstørrelsene og blandes ofte med kvister og sagflis. Denne blandingen har større sannsynlighet for fastkjøring i små matemekanismer. Før eller siden vil det derfor sannsynligvis oppstå ett eller flere papirstopp. Dette reduserer påliteligheten til systemet, samt øker vedlikeholdskostnadene. Til tross for hva noen pelletsovnprodusenter kan si, sier forskere som har erfaring med flis, at de ikke er kompatible med 2 tommer (5 cm) sneglen som brukes i pelletsovner.
Sammenligning med andre drivstoff
Flis ligner trepellets , ved at bevegelse og håndtering er mer utsatt for automatisering enn ledningsved, spesielt for mindre systemer. Flis er billigere å produsere enn trepiller, som må bearbeides på spesialiserte anlegg. Selv om kostnadene forbundet med foredling unngås, reduserer den lavere tettheten og det høyeste fuktighetsinnholdet i flis deres brennverdi , noe som øker materialet som er nødvendig for å generere en tilsvarende mengde varme. Større fysiske volumkrav øker også kostnadene og utslippene ved lastebiltransport, lagring og/eller frakt av treverket.
Flis er billigere enn ledningsved , fordi høstingen er raskere og mer høyt automatisert. Flis har større tilbud, blant annet fordi alle deler av et tre kan flises, mens små lemmer og grener kan kreve betydelig arbeidskraft for å konvertere til ledningsved. Ledningsvirke må vanligvis "krydres" eller "tørke" før det kan brennes rent og effektivt. På den annen side er flisystemer vanligvis designet for å brenne "green chips" rent og effektivt med et veldig høyt fuktighetsinnhold på 43–47% (våt basis). (se forgassing og tregass )
Miljøaspekter
Sammenlignet med konvensjonell tømmerhøsting, har høsting av flis en større innvirkning på miljøet, siden en større andel biomasse fjernes. Økt bruk av flis kan ha negative effekter på stabiliteten og langsiktig vekst i skogene de er fjernet fra. For eksempel har det vist seg at flising av trær fra skog øker fjerningen av plantens næringsstoffer og organisk materiale fra et økosystem, og derved reduserer både næringsstoffene og humusinnholdet i jorda. Et alternativ for å balansere de negative effektene av hogst av flis er å returnere flisasken til skogen som ville gjenopprette noen av de tapte næringsstoffene tilbake i jorda.
Hvis flis høstes som et biprodukt av bærekraftig skogbruk, anses dette som en kilde til fornybar energi .
Teoretisk sett har høsting av fletre ikke så høy solenergieffektivitet sammenlignet med kort rotasjon . Imidlertid kan det være en energieffektiv og rimelig høstingsmetode.
Avfallsbehandling
Flis og barkflis kan brukes som fyllmidler i industriell kompostering av kommunalt biologisk nedbrytbart avfall, spesielt biosolider .
Forebygging av skogbrann
Hogst av flis kan brukes sammen med å lage menneskeskapte brannbrudd , som brukes som barrierer for spredning av brann . Undervekst er ideelt for flising, og større trær kan stå på plass for å skygge skogbunnen og redusere drivstoffakkumuleringen.
Markedsfør produkter, tilbud og etterspørsel
forente stater
Kostnader for flis avhenger vanligvis av faktorer som avstanden fra leveringsstedet, materialtypen (for eksempel bark, sagbruksrester eller flis fra hele treet), etterspørsel fra andre markeder og hvordan trebrenselet transporteres. Chips levert direkte til (kraftverk) stasjonen med lastebil er billigere enn de som leveres ... og sendes med jernbane. Prisklassen er vanligvis mellom US $ 18 og US $ 30 per (vått) tonn levert.
I 2006 var prisene 15 dollar og 30 dollar per våttonn i nordøst.
I de 20 årene frem til 2008 har prisene svingt mellom 60–70 dollar/ovnstørre tonn (odmt) i sørstatene, og mellom 60 dollar/odmt og 160 dollar/odmt i nordvest.
Canada
Flis har blitt brukt som en kilde til eneboligoppvarming i Canada siden de første dagene av bosetting, men utviklingen av olje og naturgass har redusert bruken dramatisk. Mesteparten av flisbruken er installasjoner som skoler, sykehus og fengsler. Prince Edward Island (PEI) har flest flisanlegg på grunn av høye strømpriser og subsidier fra den føderale regjeringen. Nova Scotia har et 2,5 MW flisforbrenningssystem som gir strøm til en tekstilfabrikk, så vel som systemer som gir strøm til et fjærfeforedlingsanlegg, to sykehus og en landbrukshøgskole.
University of New Brunswick driver et flisovnssystem for å levere varme til universitetet, flere industribygninger, et leilighetskompleks og et sykehus. Bruken av flis til varme er lav i Quebec på grunn av lave vannkraftpriser, men en liten by bruker flis som et alternativ til veisalt for isete veier. EMC3 Technologies begynte å produsere flis belagt med magnesiumklorid i november 2017 for byen og har hevdet at den opprettholder trekkraft i -30 grader Celsius sammenlignet med vanlig veisalt ved -15 grader Celsius. I Ontario inkluderer flisvirksomhet en høyskole i Brockville, noen få ungdomsskoler i Nord-Ontario samt en flisfyrt kjele ved National Forestry Institute i Petawawa. På slutten av 1980-tallet subsidierte Ontario provinsregjering i forbindelse med den føderale regjeringen bygging av tre generasjonsanlegg ved siden av sagbruk. Den første ble bygget i 1987 i Chapleau etterfulgt av et anlegg bygget i Cochrane i 1989 og det største i Kirkland Lake som ble bygget i 1991.
Europa
I flere godt skogkledde europeiske land (f.eks. Østerrike, Finland, Tyskland, Sverige) blir flis et alternativt drivstoff for familieboliger og større bygninger på grunn av rikelig tilgang på flis, noe som resulterer i lave drivstoffkostnader. EU fremmer flis for energiproduksjon i EUs skoghandlingsplan 2007–2011. Det totale langsiktige potensialet til flis i EU er anslått til 913 millioner m 3 .
Japan
Flis brukes i Japan for papirindustrien. Store forsyninger av flis av tre blir importert fra land som USA og Australia for dette formålet.