Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet 9.2.2010 Valtimo Lasse Okkonen Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu Lasse.Okkonen@pkamk.fi
Tuotantoprosessi - Raaka-aineet: höylänlastu, sahanpuru, hiontapöly - Kosteus n. 10-15% - 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
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
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
Omien sivutuotteiden pelletöinti Ab Karl Hedin Ab Karl Hedinillä sahatavara on päätuote, jonka varaan kannattava liiketoiminta perustuu. Pellettiä tuotetaan sivutuotteista n. 2000 tonnia vuodessa.
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 220 000 (2007) Pelletin raaka-aineena mäntyä (90%), kuusta (10%) Myyntihinta 2200 SEK/tonni = 215 /tonni
Pienet tuottajat voivat toimia suurten yksiköiden lomassa
Pelletintuotanto pääasiallisena liiketoimintana Schellinger KG, Krauchenwies, Saksa: CHP -laitos (5,5 MW) ja pellettitehdas kapasiteetiltaan 65 000 tonnia/vuodessa, tuotanto aluksi n. 40 000 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
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 80-90 /t Tuotantokulut 60 /t Markkinointi ja kuljetukset 40 /t Myyntihinta keskimäärin kotimaan markkinoilla vuonna 2008: 180-200 /t (sis. Alv 7%) tuotanto kannattavuuden rajalla Bühlerin rengasmatriisipuristin, 5t/h
Raaka-ainepohjan ainepohjan laajentaminen
240 Kuluttajan painajainen? 165 120 225 180
Pellettejä kokopuumännystä ja kuusen hakkuutähteistä?
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
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
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
Pienennys vasaramyllyllä
Pelletöinti
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
2009 kokeet: hankintaketjun vaikutukset polttoaineen laatuun Kuoren osittainen poistaminen (Hassinen Oy, Ilomantsi)
2009 kokeet: hankintaketjun vaikutukset polttoaineen laatuun Raaka-aineen kontaminoitumisen vaikutukset pelletin laatuun
Pelletöintikokeet 2009 Haketus Kuivaus Pienennys Pelletöinti Laadun analyysi Poltto- ja päästökokeet
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
Ota yhteyttä PELLETime -hankkeeseen: PELLETime -hanke FT, Projektipäällikkö, Lasse Okkonen Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu, Biotalouden keskus Yliopistokatu 6, 80100 JOENSUU Tel. 050 342 3582 lasse.okkonen@pkamk.fi pelletime@pkamk.fi www.pelletime.fi