Pyrolyysilaitteen syöttöjärjestelmien suunnittelu kiinteistökattilaan

Abstract

Biohiilen nousevan kiinnostuksen vuoksi kysyntä ylittää tällä hetkellä olevan tarjonnan. Myös biohiilen valmistavien pyrolyysilaitteiden suuret koot ja kalliit hinnat vaikuttavat biohiilen hintaan, jonka seurauksena ihmiset eivät pysty hyödyntämään pyrolyysilaitteiden avulla omasta tuotannosta syntyviä jätteitä biomassoina. Pyrolyysilaitteen avulla biomassasta voidaan valmistaa biohiiltä, bio-öljyä ja lämpöä. Näitä lopputuotteita voitaisiin hyödyntää jatkossa omassa tuotannossa. Näiden seikkojen takia tämän opinnäytetyön tavoitteena on suunnitella kaksi vaihtoehtoista pyrolyysilaitteen syöttöjärjestelmää, jotka ovat hinnaltaan ja kooltaan kohtuullisia. Syöttöjärjestelmät on suunniteltu yhteensopiviksi hakekattiloiden kanssa, jotta ne olisi mahdollista tuoda ihmisten päivittäiseen käyttöön. Syöttöjärjestelmät ovat pinta-alaltaan noin kiinteistökattilan kokoisia, mutta painonsa puolesta helposti liikutettavia. Opinäytetyössä tuodaan aluksi esille, mitä biohiili on ja minkälainen historia sillä on. Myös sen laajat ominaisuudet ja käyttömahdollisuudet nousevat tekstisssä laajasti esille. Seuraavaksi opinnytetyössä käsitellään erilaisia pyrolyysimenetelmiä ja -laitteita, joiden avulla biohiiltä valmistetaan, ja joita Suomessa sekä ulkomailla on jo saatu kehiteltyä. Seuraavaksi esitellään kaksi itsesuunniteltua pyrolyysilaitteen syöttöjärjestelmää - syöttöruuvilla ja hydraulisylinteillä toimivat kokonaisuudet. Syöttöjärjestelmien suunnittelussa onnistuttiin tavotteiden ja alkuperäisten suunnitelmien mukaan. Valmiita laitteita vertailtaessa nousi esille, että järjestelmät soveltuvat eri tarkoituksiin niiden ominaisuuksien ja heikkouksien mukaan. Vertailtavia kategorioita olivat: laitteiden koko, toimintatapa, laitteen sijotuspaikka sekä turvallisuus. Yhteenvedossa tuodaan esille, että vaikka biohiili on nostanut kysyntää viime vuosien aikana, on hyvä jatkossa panostaa lisätutkimusta biohiilen valmistukseen käytettävissä keinoissa. Tähän syynä on se, että on vielä pitkä matka siihen, kun pyrolyysilaitteet tulisivat päivittäiseen käyttöön tai ne olisivat niin halpoja, että ihmisten olisi mahdollista hankkia niitä. Biohiili tulee varmasti tulevaisuudessa yleistymään sen ominaisuuksien ja käyttömahdollisuuksiensa ansiosta. Ilmastonmuutos vaatii uudenlaisia ympäristöystävällisiä ja kestäviä ratkaisuja ja biohiili voi olla yksi niistä.