Paperitehtaan paperikuitumassa- ja siistauslietejätteen esi- ja hydrolysointikäsittelyt glukoosin tuottamiseksi

Abstract

Insinöörityössä keskityttiin paperinvalmistusprosessista jätteeksi menevän selluloosakuidun esikäsittelyihin ja hydrolysointeihin. Tarkoituksena oli saada paperinvalmistusprosessissa jo merkittävästi lyhentynyt kuituselluloosa hydrolysoitumaan edelleen glukoosiksi. Onnistuessaan menetelmä mahdollistaisi paperinvalmistusprosessissa syntyneen jätteen tehokkaan kierrätyksen ja uudelleenkäytön. Tällä hetkellä kyseinen jäte kuljetetaan suoraan kaatopaikalle.

Nykyään suurin osa maailmalla tuotetusta liikenteen käyttöön menevästä bioetanolista valmistetaan sokeriruo’osta (Brasilia), maissista (USA) ja muiden viljalajien jyväosista saatavasta tärkkelyksestä. Nykyisen ruoantarpeen sekä kestävän kehityksen kannalta olisi kuitenkin erittäin tärkeää löytää ruoaksi kelpaavien raaka-aineiden sijaan muita bioetanolille sopivia raaka-aineita. Näitä vaihtoehtoja voisivat olla esimerkiksi puu- ja paperiteollisuuden jätteet, elintarviketeollisuuden jätteet, agroteollisuuden jätteet jne. Tällä hetkellä tehokasta bioetanolin tuotantoa rajoittavat mm. entsyymien kallis hinta. Toisaalta etanolin tuotantoprosessin optimiolosuhteet tunnetaan jo varsin hyvin, mutta ongelmana on edelleen lopputuotteen (etanolin) liian pieni saanto lähtöaineesta, jotta teollinen tuotanto olisi taloudellisesti kannattavaa. Lisätutkimuksia siis tarvitaan aiheeseen liittyen.

Kokeita tehtiin kahdella eri kuitumassanäytteellä ja yhdellä liejukuitunäytteellä. Tutkittavat näytteet olivat peräisin siistaamolta sekä paperitehtaalta. Kokeissa keskityttiin rikkihapon, natriumhydroksidin, etanolin ja etikkahapon esikäsittelyvaikutuksiin kuituselluloosamassaan yhdessä lämpökäsittelyn kanssa. Happo- ja entsymaattinen hydrolyysi olivat keskeisessä osassa kuitujen käsittelyssä ja pääosa tämän tutkimuksen tuloksista perustuukin näihin menetelmiin.