Development of emission recovery multipurpose household backyard kiln for charcoal production

Abstract: 
An Emission Recovery Multipurpose Backyard Charcoal making kiln was designed and constructed at Kyambogo University in Uganda. The design has modifications made on the Traditional Earth kiln commonly used in Uganda and included four compartments namely a) the water circulating system for water heating and temperature regulation, b) the drier for reducing the moisture content of the Sun-dry wood, c) the condenser and the filter to remove the smoke volatiles, aerosols and tar, and d) the kiln chamber for charcoal making. The emission recovery kiln was tested for efficiency, energy distributions and liquid smoke yield. The experiment was conducted three times using eucalyptus tree wood biomass stacked in lots of 25, 30 and 35 kg in the carbonization chamber. The parameters measured and recorded at an hourly interval of time for the entire experiment runs were: temperature variations in the kiln carbonization, drier, chimney chambers and 100 L circulating water, and the corresponding charcoal weights and volumes of liquid smoke yields. Results showed that the efficiency of the emission recovery kiln reduced gradually with the wood biomass load. Also, the relative charcoal yield, energy distributions in various kiln parts, the experiment run time, water temperature, liquid smoke yield, carbonization, drier and chimney chamber temperature variations increased with the load. The kiln was operated at household backyard with an average temperature range of 300 - 500 °C, and total efficiency range of 25.5 - 28.5 %. The emission recovery charcoal making kiln therefore, is appropriate for use as a research tool for production of charcoal with reduced air pollution.
Un four polyvalent multifonctionnel à charbon à usage domestique a été conçu à l’Université Kyambogo en Ouganda. Le four conçu a des modifications apportées au fourneau traditionnel couramment utilisé en Ouganda et comprenait quatre compartiments, à savoir a) le système de circulation de l’eau pour le chauffage de l’eau et la régulation de la température, b) le séchoir pour réduire la teneur en humidité, c) Le condenseur et le filtre éliminant les substances volatiles de fumée, les aérosols et le goudron, et d) la chambre du four pour la fabrication du charbon. L’efficacité, la distribution d’énergie et le rendement en fumée liquide du four ont été testés. L’expérience a été menée trois fois en utilisant les bois d’eucalyptus empilés dans des lots de 25, 30 et 35 kg dans la chambre de carbonisation. Les paramètres mesurés en un intervalle de temps horaire ont été les suivants: variations de température dans la carbonisation du four, le sécheur, les chambres à la cheminée et 100 L d’eau de circulation, et les poids et volumes de fumée de charbon correspondants produits. Les résultats ont montré que l’efficacité du four diminue progressivement avec la charge de biomasse du bois. En outre, le rendement relatif du charbon, la distribution de l’énergie dans le four, le temps d’exécution de l’expérience, la température de l’eau, le rendement de fumée liquide, la carbonisation, les variations de température de la chambre de séchage et de la cheminée ont augmenté avec la charge. Le four a été opérationnel dans l’arrière-cour avec une plage de température moyenne de 300 à 500 °C, et une efficacité totale de 25,5 à 28,5%. Par conséquent, le four est approprié pour être utilisé comme un outil de recherche pour la production de charbon avec une réduction de la pollution atmosphérique.
Language: 
Date of publication: 
2017
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Volume: 
2
Number: 
2
Pagination: 
319-330
Collection: 
RUFORUM Journal Articles
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Web resource
Publisher: 
ISSN: 
2415-2838
E_ISSN: 
Edition: