Improvement Plan for Ceramic Kilns for Rice Husk Biochar Production

1. Objective Summary

• Goal: Prevent the combustion of rice husk and retain it as biochar.

• Key Approach: Minimize oxygen infiltration, control temperature, and modify kiln structure.

---

2. Limitations of Traditional Ceramic Kilns

• Oxygen Inflow: Conventional kilns operate in an oxidative atmosphere (with air), causing rice husk to burn.

• High Temperature: Firing at 800–1,200°C leads to full combustion, reducing biochar yield.

• Open Structure: Air inlets and outlets allow oxygen to enter, making anaerobic control difficult.

---

3. Kiln Improvement Strategies

1) Insert a Sealed Internal Chamber

• Place a sealed metal or ceramic container inside the kiln to house the rice husk moldings.

• This chamber must transmit heat effectively while preventing air inflow.

2) Create a Low-Oxygen (Reducing) Firing Atmosphere

• Shift from oxidative to reducing conditions by limiting fuel oxygen supply.

• Adjust air intake and exhaust controls to maintain oxygen levels below 1%.

3) Engineer Oxygen-Blocking Spherical Pellets

• Mix rice husk with clay and diatomite to form completely sealed spherical moldings.

• This design ensures pyrolysis occurs internally without external combustion.

4) Airflow Control Components

• Install dampers or valves at the air intake and exhaust points to regulate oxygen supply.

• Optionally incorporate automated systems to monitor and control temperature and gas flow.

---

4. Recommended Operating Conditions

---

5. Expected Benefits

• Achieve biochar production without combustion

• Repurpose existing ceramic factory infrastructure to reduce capital costs

• Promote rural employment and enable local-scale production

• Support applications in agriculture, aquaculture, and blue carbon pilot projects

• Produce high-functionality materials suitable for MRV systems and carbon credit markets

 

Kế hoạch cải tiến lò nung gốm để sản xuất biochar từ trấu 

---

1. Mục tiêu

• Mục tiêu chính: Tránh cháy trấu hoàn toàn trong quá trình nung, nhằm giữ lại trạng thái biochar.

• Yêu cầu then chốt: Ngăn chặn oxy xâm nhập, kiểm soát nhiệt độ, cải tiến cấu trúc lò nung.

---

2. Hạn chế của lò gốm truyền thống

• Oxy xâm nhập: Các lò nung truyền thống hoạt động trong môi trường oxy hóa, khiến trấu bị đốt cháy hoàn toàn.

• Nhiệt độ cao: Nhiệt độ 800–1.200°C có thể làm mất hoàn toàn thành phần cacbon trong trấu.

• Cấu trúc mở: Lỗ thông gió và cửa vào nhiên liệu khiến không khí dễ dàng lọt vào bên trong.

---

3. Giải pháp cải tiến lò nung

1) Thêm buồng kín bên trong lò

• Đặt một buồng bằng kim loại hoặc gốm kín bên trong lò, dùng để chứa các viên trấu đã tạo hình.

• Buồng kín này cần truyền nhiệt hiệu quả và ngăn không khí lọt vào.

2) Tạo môi trường nung thiếu oxy (giảm oxy)

• Thay vì môi trường oxy hóa, chuyển sang môi trường khử bằng cách hạn chế cung cấp oxy.

• Điều chỉnh hệ thống cấp khí và thoát khí để giữ nồng độ oxy dưới 1%.

3) Thiết kế viên nén dạng cầu ngăn oxy

• Trấu được trộn với đất sét, diatomite và tạo thành viên cầu kín hoàn toàn.

• Thiết kế này giúp quá trình nhiệt phân diễn ra bên trong mà không bị cháy bên ngoài.

4) Lắp đặt thiết bị kiểm soát dòng khí

• Gắn thêm van điều chỉnh lưu lượng không khí ở đầu vào và đầu ra.

• Có thể tích hợp hệ thống cảm biến tự động theo dõi nhiệt độ và khí.

---

4. Điều kiện vận hành khuyến nghị

---

5. Lợi ích kỳ vọng

• Tạo biochar từ trấu mà không bị cháy hoàn toàn

• Tận dụng cơ sở hạ tầng nhà máy gốm hiện có, giảm chi phí đầu tư

• Tạo công ăn việc làm cho khu vực nông thôn

• Ứng dụng vào nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và mô hình carbon xanh ven biển

• Sản xuất vật liệu chức năng phù hợp cho MRV và thị trường tín chỉ carbon quốc tế

 

왕겨 바이오차 생산을 위한 도자기 소성로 개선 방안

---

1. 목적 요약

• 목적: 왕겨가 연소되지 않고 바이오차 상태로 남도록 하기

• 핵심 조건: 산소 유입 차단, 온도 제어, 소성로 구조 개선

---

2. 기존 도자기 소성로의 한계

• 산소 유입: 일반 소성로는 산화 분위기(공기 있음)에서 작동되어 왕겨가 연소됨

• 고온 유지: 800~1,200°C의 고온은 왕겨를 완전히 태움

• 개방형 구조: 투입구 및 배기구로 인해 산소 유입 제어가 어려움

---

3. 소성로 개선 방안

1) 밀폐 챔버(내통) 삽입

• 도자기 가마 내부에 밀폐된 내통을 넣고, 그 안에 성형체를 배치

• 내통은 열을 전달하면서도 공기 유입을 차단하는 구조

2) 감산소 소성 분위기 조성

• 산화 소성이 아닌 불완전 연소 상태로 운영

• 연료 공급량과 배기 조절로 산소 농도를 1% 이하로 유지

3) 성형체의 자체 밀폐 구조 설계

• 왕겨를 점토, 규조토 등과 혼합하여 외부를 완전히 덮은 구형 성형체로 제작

• 내부 왕겨는 밀폐된 상태에서 열분해됨

4) 공기 유입 조절 장치 도입

• 가마의 흡기구와 배기구에 조절 가능한 댐퍼 설치

• 필요 시 자동 온도·가스 제어 시스템 도입 가능

---

4. 권장 운영 조건

---

5. 기대 효과

• 왕겨의 탄화 성공률 증가

• 기존 도자기 공장 인프라 활용으로 투자비 절감

• 농촌 고용 창출 및 기능성 바이오차 대량 생산 기반 구축

• 탄소 흡수 및 블루카본 활용 가능성 증가

• 탄소배출권(MRV) 대응 가능 제품 생산