Manual para la producción de carbón vegetal con métodos simples

MANUAL PARA LA PRODUCCiON
DE CARBON VEGETAL
CON METODOS SIMPLES
F Wolf
E.Vogel
TP 2 4 5
. C4
W6
FACULTAD DE SILVICULTURA
Y MANEJO DE RECURSOS RENOVABLES
REPORTE CIENTIFICO
1020118342
NUM. 2,1985
MANUAL PARA LA PRODUCCION
DE CARBON VEGETAL
CON METODOS SIMPLES
E Wolf
E. Vogel
Ilcación:
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Silvicultura y Manejo de Recursos Renovables
E x - H a c i e n d a Guadalupe
Apartado Postal 1 0 4 , 6 7 7 0 0 Linares, N.L., México
» -^
%
fONwr wave*1 ïarig
ISSN
O 185
FONDO tmiviR: lTA?10
6332
FACULTAD DE SILVICULTURA
Y MANEJO DE RECURSOS RENOVABLES
OO-Í3
~¿0?6Q
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I N D I C E
ofí.
página
1.
INTRODUCCION
1
2. G E N E R A L I D A D E S
2
3. T E C N I C A S
3
3.1
3.2
3.3
DE C A R B O N I Z A C I O N
Hornos
de
Tierra
3.1.1
3.1.2
Vertical
Vertical
3.1.3
Horizontal
Hornos
Simple
3.2.2
3.2.3
3.2.4
Con
Con
Con
de
HERRAMIENTAS
Y
ascendente....
descendente...
4
5
6
7
8
una c h i m e n e a
dos chimeneas
varias chimeneas
9
10
11
mampostería
13
3.3.1 Simple
3.3.2 Media naranja
3.3.3 Brasileño
3.3.4 C o n s t r u i d o en
4.
carbonización
carbonización
Subterráneos
3.2.1
Hornos
con
con
3
lomas
14
15
17
19
ACCESORIOS
5. R E S U M E N
22
6.
SUMMARY
22
7.
BIBLIOGRAFIA
23
1.
INTRODUCCION
En n u e s t r o p a í s e x i s t e n g r a n d e s c a n t i d a d e s d e m a d e r a no
a p r o v e c h a d a . E s t o se d e b e ,por un l a d o , a la d e f i c i e n t e c a l i dad de m u c h a s e s p e c i e s q u e se e x p r e s a en d i á m e t r o s r e d u c i d o s ,
mala forma del t r o n c o , l i m i t a d o fuste c o m e r c i a l limpio y alta
p r e s e n c i a de n u d o s . P o r o t r o l a d o , e x i s t e n t o n e l a d a s de despe_r
d i c i o s d e m a d e r a g e n e r a d a s por d e s m o n t e s p a r a f o r m a r t i e r r a s
de c u l t i v o y l o s p r o d u c i d o s por l a s i n d u s t r i a s f o r e s t a l e s .
La p r o d u c c i ó n d e c a r b ó n
vegetal ofrece una buena
posibilidad para aprovechar esta materia prim a . C o m o b e n e f i c i o s prin^
cipales resultarían,por
un l a d o , u n i n c r e m e n t o d e l
r e n d i m i e n t o de l a s á r e a s
f o r e s t a l e s , asi como tamb i é n la c r e a c i ó n de f u e n t e s de t r a b a j o y un aupen,
to d e l o s i n g r e s o s de la
población rural.
El o b j e t i v o del p r e s e n t e trabajo es contrib u i r en la d i v u l g a c i ó n d e
a l g u n a s t e c n o l o g í a s para
la p r o d u c c i ó n d e c a r b ó n .
Las técnicas seleccionadas
se c a r a c t e r i z a n por ser
sencillas, económicas y
p o r q u e r e q u i e r e n el u s o
i n t e n s i v o de m a n o d e o b r a ,
e s t a n d o a s í adaptadas a l a s
condiciones predominantes
e n el p a í s .
Los sistemas present a d o s s e b a s a n en t é c n i c a s
r e p o r t a d a s en la l i t e r a t u ra . i n c l u y é n d o s e a d e m á s l a s
experiencias propias realizadas a nivel planta piloto como también los c o n o c i m i e n t o s de e x p e r i m e n t a d o s c a r b o n e r o s . Se i n t e n t a r o n h a c e r t o d a s l a s e x p l i c a c i o n e s d e la m a n e r a m á s b r e v e y s e n c i l l a p a r a f a c i l i t a r la c o m p r e n s i ó n .
1.
INTRODUCCION
En n u e s t r o p a í s e x i s t e n g r a n d e s c a n t i d a d e s d e m a d e r a no
a p r o v e c h a d a . E s t o se d e b e ,por un l a d o , a la d e f i c i e n t e c a l i dad de m u c h a s e s p e c i e s q u e se e x p r e s a en d i á m e t r o s r e d u c i d o s ,
mala forma del t r o n c o , l i m i t a d o fuste c o m e r c i a l limpio y alta
p r e s e n c i a de n u d o s . P o r o t r o l a d o , e x i s t e n t o n e l a d a s de despe_r
d i c i o s d e m a d e r a g e n e r a d a s por d e s m o n t e s p a r a f o r m a r t i e r r a s
de c u l t i v o y l o s p r o d u c i d o s por l a s i n d u s t r i a s f o r e s t a l e s .
La p r o d u c c i ó n d e c a r b ó n
vegetal ofrece una buena
posibilidad para aprovechar esta materia prim a . C o m o b e n e f i c i o s prin^
cipales resultarían,por
un l a d o , u n i n c r e m e n t o d e l
r e n d i m i e n t o de l a s á r e a s
f o r e s t a l e s , asi como tamb i é n la c r e a c i ó n de f u e n t e s de t r a b a j o y un aupen,
to d e l o s i n g r e s o s de la
población rural.
El o b j e t i v o del p r e s e n t e trabajo es contrib u i r en la d i v u l g a c i ó n d e
a l g u n a s t e c n o l o g í a s para
la p r o d u c c i ó n d e c a r b ó n .
Las técnicas seleccionadas
se c a r a c t e r i z a n por ser
sencillas, económicas y
p o r q u e r e q u i e r e n el u s o
i n t e n s i v o de m a n o d e o b r a ,
e s t a n d o a s í adaptadas a l a s
condiciones predominantes
e n el p a í s .
Los sistemas present a d o s s e b a s a n en t é c n i c a s
r e p o r t a d a s en la l i t e r a t u ra . i n c l u y é n d o s e a d e m á s l a s
experiencias propias realizadas a nivel planta piloto como también los c o n o c i m i e n t o s de e x p e r i m e n t a d o s c a r b o n e r o s . Se i n t e n t a r o n h a c e r t o d a s l a s e x p l i c a c i o n e s d e la m a n e r a m á s b r e v e y s e n c i l l a p a r a f a c i l i t a r la c o m p r e n s i ó n .
2.
Al
calentar
madera
3. T E C N I C A S
GENERALIDADES
en
presencia
de
aire
(oxigeno)
ocurre
la
realización
combinación
de
de
combustión
la
y
carbonización
con
métodos
sencillos,
pirólisis.
L o s h o r n o s q u e se p r e s e n t a n t i e n e n
p1 t e n e r un m e d i o q u e p r o t e j e la c a r g a a c a r b o n i z a r c o n t r a la en
t r a d a d i r e c t a de a i r e . E s t e m a t e r i a l , q u e p u e d e ser t i e r r a , a d o b e ,
ladrillo^ lámina i t á l i c a u otro, representa
nal e n t r é l o s d i s t i n t o s s i s t e m a s d e c a r b o n i z a c i ó n . A d e m a s
vana
e n t r e e l l o s la m a n e r a en q u e f l u y e la c o r r i e n t e d e l o s g a s e s .
Como
bónl
carbón
re
e
h u m e d a d d e la m a d e r a i n f l u y e en el r - C i m i e n t o J e c a r
n t r e
m e n o s
h u m e d a d t e n g a la m a d e r a
ma*or rendí
t
d
se o b t i e n e . P o r lo t a n t o , v a l e la p e n a s e c a r la lefia a l ai
libre
la
antes
de
la
DE
TIERRA
La p r o d u c c i ó n d e c a r b ó n v e g e t a l p o r m e d i o d e h o r n o s d e t i e r r a , c o m ú n m e n t e l l a m d o s "chabetes", ' C o l o t e s " o "muelas" e s la m á s anti^
g u a y r u d i m e n t a r i a y p u e d e s e r e n c o n t r a d a en v a r i a s p a r t e s d e l 'p¿
Is.
La v e n t a j a de e s t e s i s t e m a e s su s e n c i l l e z . L a s d e s v e n t a j a s ,
u n a c a r b o n i z a c i ó n u n i f o r m e , p r i n c i p a l m e n t e en h o r n o s g r a n d e s , a s í
como
la v a r i a c i ó n de la c a l i d a d del c a r b ó n y su c o n t a m i n a c i ó n - por t i e r r a .
L o s t r e s t i p o s de h o r n o s q u e se
rendan
p o r la m a n e r a en q u e
ción (ascendente o descendente) como
leña (vertical u h o r i z o n t a l ) .
p r e s e n t a n e n s e g u i d a , se d i f £
s e l l e v a a c a b o la c a r b o n i z a
t a m b i é n por el a c o m o d o d e la
Los c o s t o s de i n v e r s i ó n son m í n i m o s , n e c e s i t á n d o s e s o l a m e n t e
algunas herramientas básicas
como h a c h a s , palas, r a s t r i l l o s . La
c a p a c i d a d c o m ú n es de 4 c a r r e t a s de leña ( 6 m 3 ) para h o r n o s
peq u e ñ o s y de 12 c a r r e t a s ( 1 8 m 3 ) p a r a g r a n d e s .
carbonización.
La e s t i b a c i ó n d e la l e ñ a d e b e h a c e r s e l o m á s j u n t o
POsi"e'¡
o c u n a n d o l o s e s p a c i o s c o n l e n o s m á s p e q u e ñ o s p a r a a y u d a r a q u e la
t r a n s m i c i ó n de c a l o r s e a m á s e f i c i e n t e y por l o t a n t o , la c a r b o n i
z a c i ó n s e a m á s r á p i d a , y p a r a a p r o v e c h a r a l m á x i m o la c a p a c i d a d del
CARBONIZACION
lo
HORNOS
Fn
DE
horno.
L a p r i m e r a e t a p a d e l p r o c e s o d e c a r b o n i z a c i ó n e s la e m i s i ó n
d e t o d a el a g u a c o n t e n i d a en la m a d e r a ,1a c u a l e s v i s i b l e en f o r Íl d^ humo b l a n c o - a m a r i l l e n t o . I n m e d i a t a m e n t e d e s p u é s , s e
leva a
c a b o la c a r b o n i z a c i ó n , l a c u a l t e r m i n a c u a n d o e l h u m o c a m b i a a c o lor a z u l a d o . L o s c o l o r e s del h u m o s i r v e n c o m o i n d i c a d o r e s que el
c a r b o n e r o u t i l i z a p a r a el c o n t r o l . E l h u m o a z u l le i n d i c a a « e l , q u e s e d e b e i n t e r r u m p i r la e n t r a d a d e a i r e ( o x i g e n o ) , lo q u e se
e f e c t ú a en la p r á c t i c a a g r e g a n d o t i e r r a o c e r r a n d o a g u j e r o s
el e s t a d o d e la c a r b o n i z a c i ó n se c o m p r u e b a i n t r o d u c i e n d o u n a v a r i l l a
e n el h o r n o , s i no s e p r e s e n t a m u c h a r e s i s t e n c i a e n t o n c e s la m a d e
ra ya e s t á t r a n s f o r m a d a e n c a r b ó n , e n c a s o c o n t r a r i o , t o d a v í a e s t a
cruda
El t i e m p o de e n f r i a m i e n t o e s m a y o r q u e el de c a r b o n i z a c i ó n
e x i s t i e n d o e n t r e e l l o s una r e l a c i ó n a p r o x i m a d a de 3 a 5.
El t i e m p o
m a d e r a y es d e
malmente bajo,
t o t a l d e c a r b o n i z a c i ó n d e p e n d e d e la
8 a 13 d í a s . El r e n d i m i e n t o en e s t o s
e n c o n t r á n d o s e entre 10% y 20%.
c a n t i d a d de h o r n o s es ñor
3.1.1
HORNO
DE TIERRA
VERTICAL
CON
CARBONIZACION
VISTA
3.1.2
ASCENDENTE
HORNO
DE T I E R R A
CON
CARBONIZACION
DESCENDENTE
SUPERIOR
leño
central
CORTE
hierba
VERTICAL
TRANSVERSAL
verde -
e s t r ibcf
2m
á r e a de a p r o x i m a d a m e n t e
libre de v e g e t a c i ó n .
S e e s t i b a la l e ñ a
p a r t e s u p e r i o r un
n a l m e n t e lo o c u p a
de e n c e n d i d o .
3.-
La e s t i b a d e l e ñ a e s c u b i e r t a c o n u n a c a p a d e h i e r b a v e r d e y
u n a c a p a d e t i e r r a a e x c e p c i ó n d e la p a r t e i n f e r i o r d e l h o r n o
d o n d e se d e j a a p r o x i m a d a m e n t e 30cm sin el c u b r i m i e n t o ; e s t o s e r v i r á p a r a la e n t r a d a y s a l i d a d e h u m o ( e s t r i b o ) .
4.-
Se saca el leño
inflamable.
-
5.-
El
de
de a b a j o h a c i a -ro r i f i c i o s p a r a el
del horno.
6.-
L a c a r b o n i z a c i ó n se l l e v a a c a b o d e a r r i b a h a c i a a b a j o ; el - p r o c e s o e s c o n t r o l a d o a b r i e n d o y c e r r a n d o a g u j e r o s en la s u p e r
ficie del horno
y c o n el e s t r i b o .
2.-
Varias
3.-
La l e ñ a e s a c o m o d a d a v e r t i c a l m e n t e
c ó m o lo m u e s t r a el d i b u j o .
4.-
Se
5.-
La e s t i b a de l e ñ a e s c u b i e r t a c o n u n a c a p a d e h i e r b a
u n a c a p a d e t i e r r a , la c h i m e n e a p e r m a n e c e a b i e r t a .
verde
6.-
El m a t e r i a l i n f l a m a b l e e s e n c e n d i d o y d e s p u é s
p r e n d e b i é n , la c h i m e n e a e s c e r r a d a .
éste
7
El p r o c e s o de c a r b o n i z a c i ó n se l l e v a a cabo
a r r i b a , y es c o n t r o l a d o c e r r a n d o y a b r i e n d o
a i r e en d i f e r e n t e s p a r t e s d e l r e c u b r i m i e n t o
añade
son
material
insertadas
inflamable
en
el
dentro
de
2.-
Se
la
estacas
3m
Se e s c o g e
y se deja
1.-
-
e s c o g e un
y se d e j a
1.-
centro
diámetro,
del
alrededor
de
la
se
nive-
área.
de
la
chimenea
-
chimenea.
de
que
y
-
un á r e a d e a p r o x i m a d a m e n t e
l i b r e de v e g e t a c i ó n .
material
b i é n , el
3m
de
diámetro,
se
nivela
v e r t i c a l m e n t e de t a l m a n e r a q u e q u e d a en la
p e q u e ñ o e s p a c i o ( 1 0 - 1 5 c m ) el cual p r o v i s i o un p e q u e ñ o l e ñ o , d e s p u é s s e r v i r á c o m o p u n t o
central
y se
llena
el
orificio
i n f l a m a b l e es e n c e n d i d o y d e s p u é s
orificio c e n t r a l es c e r r a d o .
con
de
material
que
éste
-
prejt
3.2
3.1.3
HORNODE
TIERRA
ACOMODO
DE
TRANSVERSAL
hierba
L o s c o s t o s de i n v e r s i ó n son m í n i m o s y no se r e q u i e r e m á s que
unas herramientas básicas
(vea pag. 2 1 ) . La c a p a c i d a d de e s t o s h o r n o s e s m u y v a r i a b l e y se p u e d e n e n c o n t r a r d e s d e p o c o s h a s t a - m á s q u e 2 0 m 3 . El t i e m p o d e c a r b o n i z a c i ó n e s m á s b r e v e q u e en el c a s o de los h o r n o s de t i e r r a , sin e m b a r g o se n e c e s i t a r á m á s t i e m po en el e n f r i a m i e n t o c o n h o r n o s g r a n d e s .
para s o s t e n
de l e ñ a
L o s c u a t r o h o r n o s q u e s e p r e s e n t a n a c o n t i n u a c i ó n se d i s t i n g u e n p r i n c i p a l m e n t e por e l f l u j o d e l o s g a s e s . C u a n d o se r e q u i e r a
c a r b o n i z a r g r a n d e s c a n t i d a d e s de l e ñ a o se d e s e e un m e j o r f u n c i o n a m i e n t o d e l p r o c e s o , se r e c o m i e n d a e l u s o d e c h i m e n e a s ( v e a págj^
ñ a s s i g u i e n t e s ) . El r e n d i m i e n t o e s de 10 a 15% d e p e n d i e n d o de la
c o n s t r u c c i ó n del h o r n o .
verde
\v; o o f j 'ì oc» i -> o o jo o >•>
^.wurivo'.', JüQOooOOOlt 0<f
'•'/oC'O.i iiooooöo^o-,
primera
d e leña
1.-
Se
escoge
ja
libre
2.-
La
primera
3.-
Las s i g u i e n t e s capas son
á n g u l o r e c t o c o n la l e n a
4.-
En u n a p a r t e
se c o l o c a el
dido) .
5.- Toda
una
6.-
la
capa
un
de
área
aproximadamente
2x5m,se
nivela
de
leña
es
colocada
como
c o l o c a d a s de
d e ia p r i m e r
lo
muestra
y se
tal forma
capa.
el
qur
de-
excepto
el
punto
de
encendido,
es
dibujo.
formen
d e la e s t i b a o p u e s t a a la d i r e c c i ó n d e l
m a t e r i a l i n f l a m a b l e c o m o la l e n a ( p u n t o
estiba,
de
de
capa
vegetación.
capa
SUBTERRANEOS
E x i s t e u n a v a r i e d a d d e h o r n o s s u b t e r r á n e o s , q u e va d e s d e sij5
t e m a s m u y s e n c i l l o s h a s t a l o s m á s s o f i s t i c a d o s q u e c o n t r o l a n el f l u j o de g a s e s p o r o r i f i c i o s y t u b o s . L a s v e n t a j a s d e l s i s t e m a - s o n ,que la f o s a p u e d e s e r u t i l i z a d a m u c h a s v e c e s y q u e se t i e n e q u e p r o t e g e r s ó l o el á r e a s u p e r i o r d e la e n t r a d a d e a i r e . L a s dejs
v e n t a j a s c o n s i s t e n en la e n t r a d a d e a g u a c u a n d o l l u e v e y su r;end_i
m i e n t o r e l a t i v a m e n t e b a j o , p o r q u e en el p r o c e s o se q u e m a m u c h a ljj
ña.
LENA
poste
CORTE
HORNOS
HORIZONTAL
un.
viento de e n c e n
cubierta
con
hierba.
E s t a c a s de a p r o x i m a d a m e n t e 1 . 5 0 m de
la t i e r r a a d i s t a n c i a s d e 0 . 5 m a l o
mas e n t r e l a z a d a s con ellos.
largo
largo
son
del
colocadas sobre
horno y con ra-
E1 p r o c e s o d e c a r b o n i z a c i ó n e s c o n t r o l a d o a b r i e n d o
o r i f i c i o s p a r a el a i r e en d i f e r e n t e s l u g a r e s d e la
t i e r r a del h o r n o .
y cerrando
c a p a de
—
3.2.2
2.1
HORNO
SUBTERRANEO
HORNO
SUBTERRANEO
CON
UNA
CHIMENEA
SIMPLE
VISTA
SUPERIOR
ti 1ST ft S U P E R I O R
o r i f i c i o para
encendido
material
inflamable
troncos
o r i f i c i o para
encendido
chiipenea
metalica
hierba
verde
t i e r r
troncos
hierba
v e r d e
tierra
chimenea
1.-
Se
en
h a c e una f o s a de 2 . 4 0 m
de l a r g o , 1.20m
el piso con p a r e d e s i n c l i n a d a s (para una
de a n c h o
capacidad
medidas
de -
3.5m3).
La
base
de
la
f o s a es
cubierta
con
una
capa
de
buen
material
2.-
Se h a c e u n a f o s a c ó n i c a d e la f o r m a
d i b u j o (de u n a c a p a c i d a d q u e n o e x c e d a
En u n a d e l a s p a r e d e s d e
y se c o l o c a una c h i m e n e a
3.- Un
ta
o r i f i c i o p a r a el
a la c h i m e n e a .
los l a d o s se
metálica.
encendido
es
que
10m3
hace
metálica
se m u e s t r a
en
de
madera).
una
abertura
preparado
en
posición
de
es
apilada
el
-
recta,
opues-
inflamable.
4.-
La l e ñ a (de a p r o x i m a d a m e n t e
rias capas.
5.-
La
f o s a es
6.-
El
orificio
7.-
El p r o c e s o d e c a r b o n i z a c i ó n e s c o n t r o l a d o a b r i e n d o y c e r r a n d o
l o s o r i f i c i o s p a r a e l a i r e en d i f e r e n t e s l u g a r e s d e la c a p a d e la t i e r r a .
La l e ñ a se a c o m o d a h o r i z o n t a l m e n t e a r r i b a d e e s t a c a p a , d e tal
m a n e r a q u e q u e d e f o r m a d a u n a c h i m e n e a en el c e n t r o d e l h o r n o .
El
material
Después
cubierto
de
tierra.
El
proceso
de
que
con
de
los
inflamable
de
orificios
tierra.
en
una
es
encendido
el
horno
capa
de
el
empezado
hierba
carbonización
para
ha
aire
es
en
a
verde
través
la
de
controlado
con
abriendo
lugares
de
este
una
Y
cubierta
con
hierba
largo)
verde
y
en
va-
tierra.
chimenea.
combustión,
y despues
diferentes
esta
50cm
capa
errando
la
capa
de
encendido
se
llena
con
material
inflamable.
es
3.2.4 HORNO SUBTERRANEO CON VARIAS
2.3
HORNO
SUBTERRANEO
V/TSTA
CON
DOS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
SUPERIOR
salida
de h u m o
de
base
hierba
verde
salida
de
entrada
S e h a c e un f o s a de a p r o x i m a d a m e n t e 2 . 4 m de a n c h o , o m e n o s y
—
a p r o x i m a d a m e n t e 1 . 5 0 m de p r o f u n d i d a d c o n la l o n g i t u d q u e se n e
c e s i t e , c o m o se m u e s t r a en el d i b u j o ,
haciendo ademas dos o r i f i c i o s en l o s e x t r e m o s d e l h o r n o p a r a c o l o c a r d o s t u b o s m e
t á l i c o s q u e s i r v e n p a r a la e n t r a d a y s a l i d a d e a i r e r e s p e c t i vamente.
En e l i n t e r i o r d e la f o s a se a c o m o d a la p r i m e r c a p a d e l e n a a
lo a n c h o de é s t a y d e s p u é s u n a s e g u n d a q u e d e b e ir a lo l a r g o
d e l p o z o , e s t o s e r v i r é p a r a q u e p u e d a h a b e r un f l u j o c o n t i n u o
C e r c a d e la c h i m e n e a d£ e n t r a d a d e a i
d e
a ¿ r e
re se d e b e d e p o s i t a r m a t e r i a l i n f l a m a b l e , el r e s t o d e la l e n a
se a c o m o d a a lo a n c h o , de tal m a n e r a q u e q u e d e e l m í n i m o d é huecos entre ella.
La f o s a es tapada con una capa de h i e r b a v e r d e
l á m i n a y t i e r r a e x c e p t o la e n t r a d a y s a l i d a d e
y tierra
aire.
o
El
y
control
salida
de
del
proceso
aire.
se
hace
abriendo
y cerrando
la
—
-
entrada
î ô ^ o w a i l
9J50?»
QQ
- Se
hace
una
fosa
de
de
I 0 o $
III
de
aire
H
I I
chimenea
metálica
base
aproximadamente
2.4m
de
a p r o x i m a d a m e n t e 1 . 5 m d e p r o f u n d i d a d c o n la
c e s i t e ; en l o s e x t r e m o s d e l h o r n o se d e b e n
ra c o l o c a r t u b o s m e t á l i c o s q u e s i r v a n c o m o
dibujo) .
con
de a i r e ; e l p r o c e s o d e
lado al o t r o y de a b a j o
fus»
leños
2
El h o r n o s e e n c i e n d e p o r la e n t r a d a
c a r b o n i z a c i ó n s e l l e v a a c a b o d e un
hacia arriba.
s i
©
1
tierra
humo
ancho
o menos,y
l o n g i t u d q u e se
hacer orificios
c h i m e n e a s ( ver
- En el i n t e r i o r d e la f o s a se a c o m o d a la p r i m e r c a p a d e
l e ñ a a lo a n c h o d e é s t a y d e s p u é s u n a s e g u n d a q u e d e b e ir
a lo l a r g o d e l p o z o , e s t o s e r v i r á p a r a q u e p u e d a h a b e r un
f l u j o c o n t i n u o d e a i r e . C e r c a d e la e n t r a d a d e a i r e p r i n c i p a l se d e b e d e p o s i t a r m a t e r i a l i n f l a m a b l e , e l r e s t o d e
la l e n a se a c o m o d a a l o a n c h o , d e t a l m a n e r a q u e q u e d e el
m í n i m o de h u e c o s e n t r e e l l a .
ne
p|.
el
-
12
-
-
3.-
La f o s a e s t a p a d a c o n u n a c a p a d e h i e r b a v e r d e
l á m i n a y t i e r r a , e x c e p t o la e n t r a d a y s a l i d a d e
4.-
El h o r n o s e e n c i e n d e p o r la e n t r a d a
c a r b o n i z a c i ó n se l l e v a a c a b o de un
hacia arriba.
5.-
El
control
de
proceso
se h a c e
por
y tierra,o
aire.
de a i r e ; el p r o c e s o d e
l a d o al o t r o y d e a b a j o
medio
de
las
chimeneas.
3.3
con .
—
-
HORNOS
13
DE
-
MAMPOSTERIA
L o s h o r n o s d e m a m p o s t e r í a t i e n e n un f u n c i o n a m i e n t o s i m i l a r a
l o s d e t i e r r a y s u b t e r r á n e o s ; s ó l o q u e en v e z d e t i e r r a , h i e r b a o
l á m i n a , tienen una pared de a d o b e o l a d r i l l o ,
s i e n d o por lo t a n to m á s
eficientes
q u e l o s a n t e r i o r e s . El c o n t r o l d e l a i r e se h a c e p o r m e d i o d e a g u j e r o s q u e se a b r e n y c i e r r a n . La c a r b o n i z a ción p u e d e sér a s c e n d e n t e o d e s c e n d e n t e . L o s que t i e n e n c h i m e n e a s
h a c e n q u e se p r o d u z c a un f l u j o f o r z a d o d e l o s g a s e s , r e s u l t a n d o de e l l o un m e n o r t i e m p o de c a r b o n i z a c i ó n . L a s v e n t a j a s d e e s t e ti_
po d e s i s t e m a s o n la m e j o r c a l i d a d d e l c a r b ó n , d e b i d o a q u e e s t a
libre de i m p u r e z a s y p o r q u e es m á s h o m o g e n e o , así como una vida ú t i l d e l h o r n o d e v a r i o s a ñ o s . U n a d e s v e n t a j a c o n s i s t e en q u e e l
h o r n o e s f i j o , y por l o t a n t o , d e b i d o a l a s d i s t a n c i a s de t r a n s p o r t a c i ó n a r e c o r r e r , el r a d i o de a c c i ó n es l i m i t a d o . La a p l i c a ción de é s t e m é t o d o se r e c o m i e n d a
en l u g a r e s c e n t r a l e s d e l b o s q u e , d o n d e h a y a g r a n c a n t i d a d de m a d e r a y n o s e a n l i m i ^
t a n t e s las d i s t a n c i a s y m e d i o s de t r a n s p o r t e s
y
en a s e r r a
d e r o s p a r a la c a r b o n i z a c i ó n d e r e s i d u o s .
P a r a la c o n s t r u c c i ó n y o p e r a c i ó n se n e c e s i t a n a l g u n a s h e r r a m i e n t a s b á s i c a s ( vea p a g . 2 1 ) y una p e q u e ñ a i n v e r s i ó n i n i c i a l , - p r i n c i p a l m e n t e c u a n d p s e t r a b a j a c o n l a d r i l l o s en v e z de a d o b e s .
La c a p a c i d a d e s v a r i a b l e y d e s d e l o s 3 m 3 , p a r a l o s h o r n o s
—
m á s p e q u e ñ o s , h a s t a a r r i b a de l o s 5 0 m 5 p a r a l o s m á s g r a n d e s . E l t i e m p o d e c a r b o n i z a c i ó n d e p e n d e d e la c a p a c i d a d d e l h o r n o v a r i a n d o de 8 a 12 d í a s . El r e n d i m i e n t o e s d e a p r o x i m a d a m e n t e 2 5 % .
020118 3 4 2
3.3.1
HORNO
DE M A M P O S T E R I A
orificio
dp
3.3.2
SIMPLE
HORNO MEDIA
agujero para
s a l i d a de h u m o
encendido
NARANJA
/
puerta
J carga
\
para
\
í
entradas
de a i r e
pa ra
de a i r e
carnada
s i m p l e de I
ladrillos 1
carnada d o b l e
de l a d r i l l o s
1 -
El horno es c o n t r u í d o con l a d r i l l o s y a r c i l l a o a d o b e s , con
un d i á m e t r o en la b a s e d e 1 . 7 0 m y u n a a l t u r a d e 2 . 3 0 m , se ha
c e n 3 h i l e r a s de o r i f i c i o s c o n 5 de e l l o s en c a d a l i n e a c o m o
se o b s e r v a en el d i b u j o , t a m b i é n se h a c e un o r i f i c i o p a r a el
e n c e n d i d o en la p a r t e s u p e r i o r . P a r a c a r g a r e l h o r n o se h a c e
u n a p u e r t a de a p r o x i m a d a m e n t e 1 . 6 0 m d e a l t o .
1
- El h o r n o e s c o n s t r u i d o c o n l a d r i l l o y a r c i l l a o a d o b e s , c o n un
d i á m e t r o en la b a s e de 7m y d o s p u e r t a s q u e s i r v a n p a r a la
—
c a r g a y d e s c a r g a d e a p r o x i m a d a m e n t e 1 . 6 0 m d e a l t o y 12 o r i í i c i o s en la p a r t e i n f e r i o r q u e s i r v a n p a r a la e n t r a d a y s a l i d a
d e a i r e ; a d e m á s , u n o r i f i c i o e n la p a r t e s u p e r i o r p a r a el
encendido.
2.-
3
La l e ñ a e s a c o m o d a d a v e r t i c a l u h o r i z o n t a l m e n t e e n u n a o v a r i a s c a p a s , l a l e ñ a g r u e s a d e b e s e r c o l o c a d a en el c e n t r o , l a
puerta es cerrada con l a d r i l l o s y a r c i l l a o a d o b e s .
- El
el
encendido
proceso
se
de
hace
por
el
carbonización
orificio
de
se
lleva
a cabo
la
la
leña,
se
parte
de
superior
arriba
2 . - La l e ñ a e s a c o m o d a d a h o r i z o n t a l
o v e r t i c a l m e n t e en v a n a s
c a p a s . d e tal m a n e r a q u e q u e d e el m í n i m o d e h u e c o s e n t r e l o s leños
y que los mismos
q u e d e n c o l o c a d o s en el c e n t r o .
y
hacia
3.-
D e s p u é s d e c a r g a r l o , la p u e r t a e s c e r r a d a
c i l l a o a d o b e s y s e h a c e el e n c e n d i d o p o r
parte superior.
4.-
El p r o c e s o
abajo y es
abajo.
4
-
Una
vez
que
se
ha
encendido
tapa
el
orificio
de
e n c e n d i d o con una l á m i n a y t i e r r a , d e s p u é s se d e j a n a b i e r t o s
s o l a m e n t e l o s a g u j e r o s d e la p a r t e s u p e r i o r . G u a n d o el h u m o
s a l e d e c o l o r a z u l , se c i e r r a n e s t o s a g u j e r o s y s o n a b i e r t o s
l o s d e la s i g u i e n t e h i l e r a , a s i s e p r o d u c e s u c e s i v a m e n t e c o n
los s i g u i e n t e s o r i f i c i o s hasta que f i n a l m e n t e queda c e r r a d o
todo el h o r n o .
5.-
El h o r n o s e d e j a e n f r i a r ( s e p u e d e a c e l e r a r el e n f r i a m i e n t o
a g r e g a n d o a g u a s o b r e la s u p e r f i c i e )
d e s p u e s e l c a r b ó n e s sa
c a d o y d e p o s i t a d o en a r p i l l e r a s .
5
de c a r b o n i z a c i ó n se
controlado abriendo
c o n l a d r i l l o s d e ar
el o r i f i c i o d e la -
l l e v a a cabo de a r r i b a
y cerrando orificios.
hacia
-
- C u a n d o t e r m i n a la c a r b o n i z a c i ó n , i n d i c a d a c u a n d o e l h u m o q u e
se e m i t e p o r lo o r i f i c i o s d e la b a s e e s a z u l , s e d e b e n c e r r a r
t o d o s l o s o r i f i c i o s y e v e n t u a l m e n t e a g r e g a r a g u a en la s u p e r f i c i e de él
p a r a q u e se e n f r i e m á s r á p i d a m e n t e .
HORNO MEDIA
NARANJA
a
CORTE
TRANSVERSAL
carnada s i m p l e
de l a d r i l l o s
1.-
El h o r n o e s c o n s t r u i d o c o n l a d r i l l o s y a r c i l l a o a d o b e s , c o n
un d i á m e t r o en la b a s e d e 5m y 3m de a l t o , t i e n e d o s p u e r t a s
( d e c a r g a y d e s c a r g a ) , 6 c h i m e n e a s , un o r i f i c i o en la p a r t e
c e n t r a l d e la c ú p u l a y 4 l í n e a s c o n o r i f i c i o s q u e h a c e n un
t o t a l de 5 0 y e s t á n d i s t r i b u i d o s c o m o se m u e s t r a en e l d i b u j o ; e s m u y i m p o r t a n t e v e r la f o r m a en q u e e s t á c o n s t r u i d a la
c h i m e n e a f o r m a n d o un á n g u l o d e 4 5 ° en la p a r t e i n f e r i o r .
2.-
La l e ñ a e s a c o m o d a d a en f o r m a h o r i z o n t a l o v e r t i c a l en v a r i a s
c a p a s d e t a l m a n e r a q u e q u e d e el m í n i m o d e h u e c o s e n t r e l o s l e ñ o s ; p o r l o g e n e r a l , e n e s t e t i p o d e h o r n o s se c o l o c a la l e ña p r i m e r o en f o r m a v e r t i c a l y en d o n d e e m p i e z a la c ú p u l a en
f o r m a h o r i z o n t a l p a r a o c u p a r al m á x i m o t o d o el e s p a c i o . L o s leños más gruesos
d e b e n s e r c o l o c a d o s en el c e n t r o d e l h o r n o
3.-
U n a v e z q u e ç s c a r g a d o , la p r i m e r a p u e r t a e s c e r r a d a c o n
d r i l l o s y a r c i l l a o a d o b e s y se h a c e el e n c e n d i d o p o r e l
f i c i o d e la p a r t e s u p e r i o r .
4.-
El p r o c e s o
a b a j o y es
carnada d o b l e
de l a d r i l l o s
entradas
de a i r e
6.-
7.-
El t i e m p o p r o m e d i o de c a r b o n i z a c i ó n
h o r n o e s d e 15 d í a s , p r o d u c i e n d o d e
por c i c l o .
Una vez que esté frío
sacar el p r o d u c t o , el
y enfriamiento para
9 a 10 t o n e l a d a s d e
este
carbón
se a b r e n l a s d o s p u e r t a s y se p r o c e d e
c u a l e s d e p o s i t a d o en a r p i l l e r a s .
a
de c a r b o n i z a c i ó n se
controlado abriendo
l l e v a a c a b o de a r r i b a
y cerrando orificos.
la—
ori-
hacia
-
3.4
HORNO
CONSTRUIDO
EN
LOMAS
cupula
VISTA
HORNO
salida
humo
BRASILEÑO
SUPERIOR
de
c i m e n t a c ion
para f
la c u p u l a
trazar
Una
superficie
dejada
.- Cuando
S e
/
m i
tecina
la
c a . o ^ a c ;
r
del
e
hornoparaque
a
se
n
l e » «
enfrie
na
c
a
agregar
„ás
-
"
agua
-
^
en
la
«
r
-
'.i-s^i
es
culi::
de
circular
de
6m
de
diámetro
debe
ser
limpiada
a
s a
y
vegetación.
U n a v e z q u e e l p i s o e s n i v e l a d o , s e e m p i e z a la e x c a v a c i ó n . La
p u e r t a d e b e t e n e r l . Á O c m de a l t u r a y 0 . 6 m d e a n c h o y l a s c u a t r o c h i m e n e a s 1 . 5 0 m de a l t u r a y 0 . 3 5 x 0 . 3 5 m d e s e c c i ó n t r a n s
v e r s a l . Las c h i m e n e a s deben estar a una misma d i s t a n c i a una de o t r a .
rápidamente.
- S ra:
-
^
super
libre
U n a e s t a c a d e b e s e r c o l o c a d a i n i c i a l m e n t e en el c e n t r o d e l
p i s o y se le a m a r r a un h i l o , e l c u a l s e r v i r á c o m o b r a z o d e
c o m p á s p a r a la c o n s t r u c c i ó n d e la c ú p u l a . D e e s t a m a n e r a ,
el l a r g o d e l h o r n o s e r á e x a c t a m e n t e la a l t u r a ( v e a d i b u j o
p a g . 16 a r r i b a ) .
4.-
La c ú p u l a e s c o n s t r u i d a c o n m i t a d e s d e l a d r i l l o s g r u e s o s y c o n p o c a t i e r r a , h e c h a d e 10 p a r t e s d e a r c i l l a y u n a d e p a r t í c u l a s f i n a s de c a r b & n . C u a t r o o r i f i c i o s de s e g u r i d a d - - ( 0 . 0 7 m x 0 . 0 7 m ) d e b e n s e r h e c h o s en la d é c i m a h i l e r a d e
lad r i l l o s y d e s p u é s d e o t r a s 10, c u a t r o a g u j e r o s m á s de - - - 0 . 0 8 m x 0 . 0 8 m . En la p a r t e s u p e r i o r d e la c ú p u l a se d e j a u n a
a b e r t u r a p a r a la i.gnición d e O . l O m x O . l O m .
5.-
El a r c o d e la p u e r t a es c o n t r u i d o d e l a d r i l l o s c o l o c a d o s s o b r e
s u s l a d o s y e n l a z a d o s a la e s t r u c t u r a de l a d r i l l o . C e r c a d e la p u e r t a s e h a c e un o r i f i c i o p a r a f a c i l i t a r e l c o n t r o l de la
carbonización.
6.-
Una vez terminado
puerta es cerrada
7.-
El
8.-
El p r o c e s o
a b a j o y es
9.-
C u a n d o t e r m i n a la c a r b o n i z a c i ó n , i n d i c a d a c u a n d o e l h u m o q u e
se e m i t e p o r l o s o r i f i c i o s e s d e c o l o r a z u l , se d e b e n c e r r a r
todos los orificios y eventualmente agregar
a g u a en la s u p e r f i c i e del h o r n o
para que se e n f r í e m á s r á p i d a m e n t e .
encendido
se
d e c o n s t r u i r el
con l a d r i l l o s .
realiza
por
el
de c a r b o n i z a c i ó n se
controlado abriendo
horno,
orificio
este
de
la
es
cargado
parte
El t i e m p o p r o m e d i o d e c a r b o n i z a c i ó n y e n f r i a m i e n t o
d í a s , c o n una p r o d u c c i ó n de 5 t o n e l a d a s por c i c l o .
11.-
Una
car
vez que esté
el c a r b ó n el
la
HERRAMIENTAS
Y
Las herramientas básicas para
la c a r b o n i z a c i ó n s o n : h a c h a , s e r r u c h o , p a l a y r a s t r i l l o . P a r a faciljL
tar e l t r a n s p o r t e de la l e ñ a s e
c o m i e n d a la u t i l i z a c i ó n d e c a r r e —
t i l l a s (vea d i b u j o ) . L a s
arpiller a s o c o s t a l e s de y u t e r e p r e s e n t a n
uno de los m é t o d o s más e c o n ó m i c o s
para a l m a c e n a r y t r a n s p o r t a r el -carbón producido.
superior.
l l e v a a c a b o de a r r i b a
y cerrando orificios.
10.-
y
4.
es
hacia
de
f r í o ,sé a b r e n l a s p u e r t a s y s e p r o c e d e
cual es d e p o s i t a d o en a r p i l l e r a s .
9
-
a síi
La i n s t a l a c i ó n d e u n a c r i b a (vea d i b u j o ) , a y u d a a s e p a r a r los
p e d a z o s f i n o s y l a s i m p u r e z a s , sij:
v i e n d o al m i s m o t i e m p o p a r a l l e n a r
m á s r á p i d a m e n t e las a r p i l l e r a s .
ACCESORIOS
4.-
La c ú p u l a e s c o n s t r u i d a c o n m i t a d e s d e l a d r i l l o s g r u e s o s y c o n p o c a t i e r r a , h e c h a d e 10 p a r t e s d e a r c i l l a y u n a d e p a r t í c u l a s f i n a s de c a r b & n . C u a t r o o r i f i c i o s de s e g u r i d a d - - ( 0 . 0 7 m x 0 . 0 7 m ) d e b e n s e r h e c h o s en la d é c i m a h i l e r a d e
lad r i l l o s y d e s p u é s d e o t r a s 10, c u a t r o a g u j e r o s m á s de - —
0 . 0 8 m x 0 . 0 8 m . En la p a r t e s u p e r i o r d e la c ú p u l a se d e j a u n a
a b e r t u r a p a r a la i.gnición d e O . l O m x O . l O m .
5.-
El a r c o d e la p u e r t a es c o n t r u i d o d e l a d r i l l o s c o l o c a d o s s o b r e
s u s l a d o s y e n l a z a d o s a la e s t r u c t u r a de l a d r i l l o . C e r c a d e la p u e r t a s e h a c e un o r i f i c i o p a r a f a c i l i t a r e l c o n t r o l de la
carbonización.
6.-
Una vez terminado
puerta es cerrada
7.-
El
8.-
El p r o c e s o
a b a j o y es
9.-
C u a n d o t e r m i n a la c a r b o n i z a c i ó n , i n d i c a d a c u a n d o e l h u m o q u e
se e m i t e p o r l o s o r i f i c i o s e s d e c o l o r a z ú l , se d e b e n c e r r a r
todos los orificios y eventualmente agregar
a g u a en la s u p e r f i c i e del h o r n o
para que se e n f r í e m á s r á p i d a m e n t e .
encendido
se
d e c o n s t r u i r el
con l a d r i l l o s .
realiza
por
el
de c a r b o n i z a c i ó n se
controlado abriendo
horno,
orificio
este
de
la
es
cargado
parte
El t i e m p o p r o m e d i o d e c a r b o n i z a c i ó n y e n f r i a m i e n t o
d í a s , c o n una p r o d u c c i ó n de 5 t o n e l a d a s por c i c l o .
11.-
Una
car
vez que esté
el c a r b ó n el
la
HERRAMIENTAS
Y
Las herramientas básicas para
la c a r b o n i z a c i ó n s o n : h a c h a , s e r r u c h o , p a l a y r a s t r i l l o . P a r a faciljL
tar e l t r a n s p o r t e de la l e ñ a s e
c o m i e n d a la u t i l i z a c i ó n d e c a r r e —
t i l l a s (vea d i b u j o ) . L a s
arpiller a s o c o s t a l e s de y u t e r e p r e s e n t a n
uno de los m é t o d o s más e c o n ó m i c o s
para a l m a c e n a r y t r a n s p o r t a r el -carbón producido.
superior.
l l e v a a c a b o de a r r i b a
y cerrando orificios.
10.-
y
4.
es
hacia
de
f r í o ,sé a b r e n l a s p u e r t a s y s e p r o c e d e
cual es d e p o s i t a d o en a r p i l l e r a s .
9
-
a síi
La i n s t a l a c i ó n d e u n a c r i b a (vea d i b u j o ) , a y u d a a s e p a r a r los
p e d a z o s f i n o s y l a s i m p u r e z a s , sij:
v i e n d o al m i s m o t i e m p o p a r a l l e n a r
m á s r á p i d a m e n t e las a r p i l l e r a s .
ACCESORIOS
5.
5.
RESUMEN
D e s p u é s d e u n a b r e v e i n t r o d u c c i ó n a l p r i n c i p i o d e la c a r b o n i z a c i ó n se p r e s e n t a n en f o r m a c o r t a e i l u s t r a d a v a n a s
técnicas
d e c a r b o n i z a c i ó n , l a s c u a l e s se c a r a c t e r i z a n p o r s e r s e n c i l l a s ,
e c o n ó m i c a s y p o r q u e r e q u i e r e n el u s o i n t e n s o d e m a n o ^
obra
L o s m é t o d o s d e s c r i t o s f u n c i o n a n m e d i a n t e h o r n o s d e t i e r r a (i ti,
p o s ) , h o r n o s s u b t e r r á n e o s (A t i p o s ) y h o r n o s d e . m a m P 0 ^ r i a (4
? i P o ¡ ) . P a r a c a d a t é c n i c a se d i s c u t e n l a s v e n t a j a s y d e s v e n t a j a s ; a s i c o m o l o s c a m p o s de a p l i c a c i ó n . Un b r e v e c a p i t u l o s o bre h e r r a m i e n t a s y a c c e s o r i o s c o n c l u y e e l t r a b a j o .
6.
Earl, D.E.
'port.
FAO,
C
f
(3
tvpes)r
types; , pits
- i t / r r r ^ r e :
ter
on
tools
and
>
" S
3
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charcoal
Meyer
Felowship
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Re-
Forestry
Pa-
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'the s e l e c t i o n of k i l n s . G e r m a n A p p r o p i a t e T e c h n o l o g y E x c h a n g e S 1 / 2 0 , 9 / 7 9 , E s c h b o r n , 49 p .
SUMMARY
v.* i-y v
1 9 7 4 . R e p o r t on
FAO No. 634.98,
F r ü h w a l d , A., W e l l i n g , J., von W e n d o r f f , G.B. y V.R. Huy. 1982.
H o l z k o h l e a l s E n e r g i e t r ä g e r für E n t w i c k l u n g s l a n d e r . S t u d i e
im A u f t r a g d e r D e u t s c h e n G e s e l l s c h a f t f ü r T e c h n i s c h e Z u s a m m e n a r b e i t ( G T Z ) , E s c h b o r n , 196 p.
OIT,
kilns
BIBLIOGRAFIA
« 1 «
S
concludes
S
the
^
n
.
paper.
(4types,
discussed
A
brief
The
and
Osse
1 9 7 5 . F a b r i c a c i ó n a r t e s a n a l d e c a r b ó n v e g e t a l p a r a la p e q u e ñ a e m p r e s a . O f i c i n a I n t e r n a c i o n a l de T r a b a j o , G i n e b r a ,
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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
UNIDAD
LINARES