Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet Valtimo

Transkriptio

1 Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet Valtimo Lasse Okkonen Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu

2 Tuotantoprosessi - Raaka-aineet: höylänlastu, sahanpuru, hiontapöly - Kosteus n % - Epäpuhtauksien poisto, esim. metallit - Pienennys vasaramyllyllä (alle 5 mm:n palakokoon) - Raaka-aineen syöttö pellettipuristimelle - Raaka-aineen sekoitus, mahd. sideaineen syöttö ja höyryn lisäys - Puristusvaihe - Jäähdytys, seulonta - Varastointi

3 Tuotantoprosessi Käytössä tasomatriisilla ja rengasmatriisilla varustettuja koneita Pelletöitävä materiaali muodostaa raaka-ainematon kollerinpyörän eteen, joka puristaa materiaalin matriisin reikien lävitse Prosessi nostaa raaka-aineen lämpöä Sideaineet (hartsit ja ligniini ) pehmenevät Puristustapahtumaan vaikuttavat monet tekijät, kuten Matriisin ja kollerinpyörien materiaalit ja ominaisuudet Puristuskyky, pyörimisnopeus, matriisin ja kollerinpyörien välinen etäisyys jne. Pelletöintitapahtuma ja asetukset ovat usein raaka-ainekohtaisia

4 Näkökulmia pelletintuotantoon 1) Omien sivutuotteiden pelletöinti Case: Ab Karl Hedin, Jönköping 2) Pelletti päätuotteena Case: KG Schellinger, Krauchenwies, Saksa 3) Uudet raaka-aineet pelletin tuotannossa Metsähakkeen pelletöinnistä PELLETime - hankkeessa

5 Omien sivutuotteiden pelletöinti Ab Karl Hedin Ab Karl Hedinillä sahatavara on päätuote, jonka varaan kannattava liiketoiminta perustuu. Pellettiä tuotetaan sivutuotteista n tonnia vuodessa.

6 Omien sivutuotteiden pelletöinti Ab Karl Hedin Paikalliset markkinat (Etelä-Ruotsi / Jönköpingin alue) Toiminta 24h vuorokaudessa, vuoro on yhden henkilön vastuulla Huoltoa, korjausta ja siivousta 4 h/viikko Sweden Power Chippers (SPC) vertikaalinen rengasmatriisi, n. 300 kg/h Tuottaa 2000 tonnia 8 mm pellettiä; pakkaus suursäkkeihin (700kg) ja piensäkkeihin (15kg). Tuotanto pääasiassa 1.luokan pellettiä. Linjaston hinta ilman rakennuksia (2007) Pelletin raaka-aineena mäntyä (90%), kuusta (10%) Myyntihinta 2200 SEK/tonni = 215 /tonni

7 Pienet tuottajat voivat toimia suurten yksiköiden lomassa

8 Pelletintuotanto pääasiallisena liiketoimintana Schellinger KG, Krauchenwies, Saksa: CHP -laitos (5,5 MW) ja pellettitehdas kapasiteetiltaan tonnia/vuodessa, tuotanto aluksi n tonnia vuodessa CHP-laitos tuottaa lämpöä raaka-aineen kuivaukseen (hihnakuivuri), sähköä myydään valtakunnan verkkoon Raaka-aineena pääasiassa paikallisten sahojen sivutuotteet (kuusi, mänty, pyökki) Yhtiöllä on oma lyhytkiertoviljelyalue (40 ha) poppelin kasvatuskokeiluja varten, suunnitelmissa laajentaa 3000 ha laajuiseksi. Hihnakuivuri (Swiss Combi), 7 t/h, 120 m 2 CHP -laitos Raaka-aineen vastaanotto Lyhytkiertoista poppelia pelletin raaka-aineeksi

9 Pelletintuotanto pääasiallisena liiketoimintana Kaksi erillistä tuotantolinjaa, toinen teolliselle laadulle ja toinen 1.luokan laadulle 2 kpl Bühlerin rengasmatriisipuristimia (5t/h) Markkinat lähialueella (n. 80% myynnistä 80 km:n säteellä) Lisäksi Italia, Ranska ja BENELUX Kustannukset (2008): Raaka-ainekulut /t Tuotantokulut 60 /t Markkinointi ja kuljetukset 40 /t Myyntihinta keskimäärin kotimaan markkinoilla vuonna 2008: /t (sis. Alv 7%) tuotanto kannattavuuden rajalla Bühlerin rengasmatriisipuristin, 5t/h

10 Raaka-ainepohjan ainepohjan laajentaminen

11 240 Kuluttajan painajainen?

12 Pellettejä kokopuumännystä ja kuusen hakkuutähteistä?

13 Pelletöintikokeet vuonna 2008 Tavoitteena on valmistaa uusista puupohjaisista raakaaineista polttokelpoisia pellettejä Raaka-aineina tuoreet metsähakkeet: Kokopuuhaketta männystä Miksi? Kuusen hakkuutähdehaketta Pelletin tuotannon raaka-ainepohjaa laajennettava ja tuotannon riippuvuutta sahaustoiminnan sivutuotteista tulee vähentää

14 Raaka-aineen aineen hankinta Raaka-aineiden hankinnasta vastasivat Metsäpalvelu Turunen Oy ja kuljetuksesta Tero Liimatta Kuusen hakkuutähdehaketta päätehakkuulta ~45% kosteus Ensiharvennusmäntyä hakkeena, oksineen ja neulasineen

15 Raaka-aineen aineen käsittely ja pelletöinti Kuivaus Saarijärvellä (Jyväskylän yliopisto, bioenergiakeskus) monikäyttökuivurissa Kuivausenergiana aurinko- ja hakelämpöä Energiankulutus yhteensä 660 kwh/tonni haketta 45% kosteudesta 12-15%:n kosteuteen Pienennys vasaramyllyllä, (10 mm:n seula) Pelletöinti: Lokapelletti Oy, Laitila Puristin Konepaja M. Pappinen Oy Puristuskanavan pituus 40 mm

16 Pienennys vasaramyllyllä

17 Pelletöinti

18 Polttokokeiden tuloksia Kuusen hakkuutähde Ensiharvennusmänty Käsittelykestävyys 83,6 m-% 86,4 m-% Tuhkapitoisuus 2,3 m-% (k-a) 0,7 m-% (k-a) Tuhkan sulamislämpötilat Muodonmuutoslämpötila: 1170 C 1400 C Juoksevuuslämpötila: 1290 C >1450 C

19 2009 kokeet: hankintaketjun vaikutukset polttoaineen laatuun Kuoren osittainen poistaminen (Hassinen Oy, Ilomantsi)

20 2009 kokeet: hankintaketjun vaikutukset polttoaineen laatuun Raaka-aineen kontaminoitumisen vaikutukset pelletin laatuun

21 Pelletöintikokeet 2009 Haketus Kuivaus Pienennys Pelletöinti Laadun analyysi Poltto- ja päästökokeet

22 Mihin harvennuspuusta tuotetut pelletit soveltuvat? Soveltuvuutta eri kokoluokkiin arvioidaan PELLETime -hankkeessa Suuremman kokoluokan polttoaine Lämpöyrittäjät: Kostean polttoaineen priimauskäyttö Pelletit lämpöyrittäjän polttoaineena Laajentaa toimintasädettä Edullisuus verrattuna markkinapellettiin? Raaka-aineen kuivaus ja pelletöinti alhaisen lämpökuorman aikaan kesällä tai ylijäämälämmöllä Käyttökohteiden suurempi kokoluokka, esimerkiksi suurkiinteistöt

23 Ota yhteyttä PELLETime -hankkeeseen: PELLETime -hanke FT, Projektipäällikkö, Lasse Okkonen Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu, Biotalouden keskus Yliopistokatu 6, JOENSUU Tel