The requirements for wood based biomass raw material in different bioenergy processes and biomass properties and logistics

Abstract

The work was done for Andritz wood processing division at Hollola. The subject was to find out what requirements different bio energy processes set for wood based biomass and clarify biomass properties and logistics. The purpose of the work solve out how Andritz portfolio suite for these processes. The target for this thesis was to solve out what kind of raw material different bio energy processes use and what requirements these cause on wood processing. The following processes were clarified: Pelletizing, combustion, thermo mechanical conversion, biofuels and bioalcohols. Also wood based biomass properties and logistics were researched. The used sources were literature, www-pages, some final thesis and interviews. The practical experience on the subject is limited, so the information is mainly based on work experiments and studies. A research method was mainly qualitative. The result of the thesis has shown quite well what kind of raw material different processes require. The logistics of biomass was clarified also and main properties were solved. The results can be used as an input in different bio energy processes wood processing equipment engineering. Critical consideration of results is reasonable, because many of these processes were in pilot-scale and industry- scale plans are not exist. Scaling from pilot to industry-scale sets some challenges on wood processing and raw material requirements might change a little.

Työ tehtii Andritzin puun käsittely divisioonalle Hollolaan. Työn aiheena oli selvittää mitä vaatimuksia erilaiset bionergia prosessit asettavat puuperäiselle biomassalle sekä selvittää biomassan ominaisuuksia ja kuljetusmuotoja. Työn tavoitteena selvittää miten Andritzin nykyinen portfolio sopii näihin prosesseihin. Työ tehtiin, jotta Andritz saisi selville millaista puuperäistä raaka-ainetta eri bioenergia prosessit haluavat ja mitä vaatimuksia ne aiheuttavat puun käsittelylle. Työssä selvitettiin seuraavien prosessien asettamat vaatimukset: Pelletointi, poltto, puun thermo mekaaninen jalostus, biopolttoaineet ja bioalkoholit. Lisäksi tutkittiin puuperäisen biomassan ominaisuuksia logistiikkaa. Tietoa työhön hankittiin pääasiassa kirjallisuudesta, www-sivuilta, opinnäytetöistä sekä haastatteluiden avulla. Aiheesta oleva käytännön kokemus on hyvin rajoittunutta, joten tieto perustuu henkilöiden kokemuksiin tutkimuksissa. Työssä käytetty tutkimusmenetelmä oli pääasiassa kvalitatiivinen. Työssä saatiin aika hyvin selville millaista puuperäistä raaka-ainetta erilaiset prosessit haluavat. Myös biomassan toimitusmuodot tehtaille saatiin hyvin selville. Työn tuloksia voidaan käyttää bionergiaprosessien puun käsittelyn laitesuunnittelun tukena. Työn tuloksien kriittinen tarkastelu on järkevää, koska monet prosessit ovat vasta pilot-vaiheessa ja tehdasmittakaavaisia laitoksia ei ole olemassa. Tämä skaalaus voi aiheuttaa omat haasteensa puun käsittelylle ja halutun puuperäisen raaka-aineen vaatimukset voivat muuttua tietyiltä osin.