Sokerijuurikasleikkeestä erotetun kiteisen L-arabinoosin puolielinkaariarviointi

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1998
Major/Subject
Ympäristönsuojelutekniikka
Mcode
Puu-23a
Degree programme
Language
fi
Pages
vii + 73 s. + liitt. 30
Series
Abstract
Kiteisen L-arabinoosin valmistuksen aikaisia ympäristövaikutuksia tutkittiin elinkaariarvioinnin keinoin. Cultor-konserni on sitoutunut kestävän kehityksen periaatteisiin ja elinkaari-inventaarien ja -arviointien tekeminen toteuttaa osaltaan konsernin ympäristöpolitiikkaa. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää ensimmäistä kertaa tehdasmittakaavassa ajetun prosessin päästöt ja niiden vaikutukset ympäristöön. L-arabinoosin tuotannon ympäristökuormitus tutkittiin alkaen raaka-aineiden ja kemikaalien valmistuksesta arabinoosin erotusprosessiin, kiteytykseen ja kiteiden kuivaukseen sekä pakkaamiseen saakka. Myös prosessin vaatimat kuljetukset, pakkausten valmistus ja energian tuotanto huomioitiin. Arabinoosin käyttö, käytöstä poistaminen ja loppusijoitus rajattiin tutkimuksen ulkopuolelle, koska arabinoosia voidaan käyttää lukuisiin erilaisiin tarkoituksiin ja uusia sovellutuksia kehitetään jatkuvasti. Lopuksi arvioitiin paljonko prosessin ympäristökuormitusta voisi pienentää yksinkertaisilla optimointitoimenpiteillä. Arvioinnin helpottamiseksi tulokset arvotettiin EPS-menetelmällä (Environmental Priority Strategy in Product Design). Tässä työssä pyrittiin käyttämään SFS-ISO 14 040 standardin termejä ja metodeja. Arabaani uutettiin sokerijuurikasleikkeestä, josta sakkaroosi oli uutettu vedellä, alkalisissa oloissa, jonka. jälkeen uute haihdutettiin. Arabaanin arabinoosi hydrolysoitiin mahdollisimman spesifisesti monosakkarideiksi. Monosakkaridit erotettiin kromatografisesti polysakkarideista ja suoloista. Monosakkaridijae puhdistettiin ionivaihtimissa ja jakeesta kiteytettiin arabinoosi. Sokerijuurikasleikettä syntyy sokerin valmistusprosessin sivutuotteena suuria määriä. Normaalisti siitä valmistetaan rehua, mutta tämän prosessin avulla lähes arvottomana pidetystä sivutuotteesta on mahdollista saada merkittävää taloudellista hyötyä. Arabinoosin valmistusprosessin ympäristövaikutuksista valtaosa syntyi alkaliuuton aikana. Myös raaka-aineena käytetyn sokerijuurikasleikkeen osuus ympäristökuormituksesta oli huomattava. Sokerin valmistusprosessin päästöistä leikkeen osalle allokoitiin sen massaosuuteen kaikista prosessin tuotteista perustuva osuus, sekä leikkeen kuivauksesta aiheutuneet päästöt kokonaisuudessaan. Leikkeen suuri osuus ympäristökuormituksesta johtui lähinnä leikkeen kuivauksen polttoöljyn kulutuksesta ja suurista hiukkaspäästöistä. Kuivatun leikkeen käyttö raaka-aineena ei kuitenkaan ole välttämätöntä. EPS-menetelmän mukaan lasketusta koko prosessin ELV-arvosta (environmental load value) 89 % aiheutui prosessin tarvitseman energian tuotannosta. Haihduttamalla alkaliuute monivaihehaihduttimella yksivaiheisen alipainehaihdutuksen sijaan pienenee prosessin energian kulutus ja siten myös ympäristökuormitus huomattavasti. Kaikkiaan voidaan yksinkertaisilla prosessin optimointitoimenpiteillä, joihin kuuluu mm. siirtyminen käyttämään raaka-aineena maitohapposäilöttyä sokerijuurikasleikettä, vesikierron sulkeminen ja monivaihehaihdutuksen käyttöönotto, pienentää prosessin ELV-arvoa 47 %:lla. Nämä toimenpiteet eivät vielä vaadi merkittäviä investointeja, vaan ovat mahdollisia käyttämällä nykyisten tehtaiden laitteistoja tehokkaasti. Optimointien jälkeenkin pysyy alkaliuutto ympäristön kannalta merkittävimpänä prosessivaiheena, mikä on luonnollista vaiheen suurien massavirtojen vuoksi.
Description
Supervisor
Määttä, Raimo
Thesis advisor
Walliander, Pertti
Keywords
Other note
Citation