Produktion av näringspellets med varierad mekanisk kraft och ligninhalt : Utvärdering av pelletsegenskaper och energianvändning

Detta är en M1-uppsats från Karlstads universitet/Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013)

Sammanfattning: En fortsatt ökning av koldioxidutsläppen leder ekosystemen på jorden mot snabba, farliga och irreversibla klimatförändringar. Den svenska skogsindustrin är en viktig aktör för att tillfredsställa framtidens efterfrågan på förnyelsebara bioprodukter. Produktionsökningen innebär ökad påtryckning på de svenska skogsmarkerna. Samhället, regeringen, företag och individer har ett ansvar att avverkningen av skog förblir hållbar. Reningsverken inom massa- och pappersindustrin producerar en stor andel biomassa i form av bio- och fiberslam. Bio- och fiberslamm innehåller näringsämnen som kan returneras till skogen. Uppgraderingen av biomassa till biokol har påvisade egenskaper som förbättrar skogsmarkens bördighet, främst genom att höja markens pH-värde. Biokol förbättrar hållningen av näringsämnen i marken genom katjonsadsorption, vilket påverkar träd och växters tillväxt. Markens sammansättning förändras när biokol tillförs, vilket påverkar den biologiska mångfalden i ekosystemen. Biobränsleaskan som utvinns från eldningspannorna inom pappersindustrin innehåller baskatjoner med alkaliskt pH-värde, vilket motverkar försurning i skogsmarker. Nackdelen med biomassa är den höga bulkdensiteten, vilket påverkar logistiken kring transport och lagring. Det finns metoder för att lösa problemen med logistiken, exempelvis genom sammanpressning. Sammanpressning är en väl beprövad metod för att uppgradera biomassan till pellets och förbättra biomassans egenskaper. Omvandlingen av biomassa till pellets ökar densiteten, mekaniska hållfastheten och gör att fuktupptagningsförmågan minskar. Pelletering medför att en homogen produkt kan produceras och levereras. Syftet med denna studie var att öka kunskaper om hur lignin som additiv, samt hur mekanisk kraft påverkar näringspelletsens egenskaper samt energianvändning.  För att producera pellets genomgicks två moment, en förundersökning och en försöksmatris. Målet med förundersökningens var att införskaffa riktvärden och ge ett underlag till försöksmatrisen. Försöksmatrisen är en fortsatt studie på hur ligninhalt och mekanisk kraft påverkar näringspellets egenskaper. Ligninhalten som analyserades var 5, 10, 15 och 20 % med mekanisk kraft på 5, 10 och 15 kN. Näringspelletsen har utvärderats utifrån egenskaperna densitet, hårdhet, pH, fuktupptagningsförmåga samt energianvändning. För att pelletera de olika blandningarna användes singel-pelletspressen som finns på Karlstad Universitet. Pelletsegenskaperna testades i labblokalerna på Karlstad Universitet.  Resultatet visar att testserien med mekanisk kraft på 15 kN och ligninhalten 20 % resulterade i högst densiteten, hårdhet, fuktupptagningsförmåga samt näst högst energianvändning. Studiens testserier varierade enligt följande: Densiteten i studien varierar mellan 843,5- 1 054 kg/m3 Hårdheten i studien varierade mellan <1–3,7 kg Fukthalten i pelleten varierade mellan 8,7 % och 9,2 % efter 96 timmar pH-värdet varierade mellan 8,7–9,58 efter 24 timmar och minskade mellan 2- 4,9 % efter 48 timmar Energianvändningen varierade mellan 105,5- 129,5 J

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)