Drying of forest industry sludges for energy production with partial vacuum technology

Abstract

Tämä diplomityö on tehty Teknillisen korkeakoulun Energiatalouden ja voimalaitostekniikan laboratoriossa liittyen Teknillisen korkeakoulun tutkimukseen "Metsäteollisuuden voimantuotannon bioenergia-aineksen käytön tehostaminen ja polton päästöjen vähentäminen". Tavoitteena on edistää biopolttoaineiden käyttöä metsäteollisuuden energiantuotannossa sekä vähentää päästöjä ja polttoaineiden kustannuksia. Polttokelpoisten biomassojen laatua voidaan parantaa kuivaamalla niitä esimerkiksi matalalämpöisten savukaasu-, höyry- ja vesivirtojen avulla, joiden sisältämän energian hyödyntäminen muissa prosesseissa on vaikeaa ja epätaloudellista.

Tässä tutkimuksessa tarkasteltavana ovat metsäteollisuuden energiantuotantoon sopivien lietteiden määrät ja ominaisuudet sekä mahdollisuus käyttää alipainehaihdutusta lietteiden kuivauksen ja käytön tehostamiseen. Alipaineen käyttö haihdutuksessa mahdollistaa sekundäärilämmön hyödyntämisen haihdutuksessa. Lietteistä keskitytään lähinnä aktiivilietteisiin, joiden mekaaninen kuivaus on erityisen ongelmallista.

Työ koostuu kirjallisuustutkimuksesta sekä käytännön haihdutuskokeista pyöröhaihduttimella. Laskennallisesti tarkastellaan aktiivilietteiden kuivauksen vaatimaa lämpömäärää ja sekundäärilämmön riittävyyttä käytettäessä kuivaukseen alipainehaihdutusta.

Tarkastelussa havaittiin, että nykyaikaisessa metsäteollisuusintegraatissa on teoreettisesti saatavissa aktiivilietteiden haihdutuskuivauksessa tarvittava määrä matalalämpöistä sekundäärilämpöä. Haihdutusprosesseissa hyödynnettävissä oleva tekniikka vaatii vielä kehittelyä.