Kaasutusteknologia osana Ämmässuon ekoteollisuuskeskuksen energiantuotantojärjestelmää
Rahman, Sami (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023100927096
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023100927096
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tarkoituksena on tehdä laajamittainen kirjallisuuskatsaus ka-asutusteknologiasta ja siihen liittyvistä aihealueista. Tavoitteena oli kartoittaa mahdollisuutta parantaa Ämmässuon ekoteollisuuskeskuksen omavaraisuutta integroimalla biomassan kaasutuslaitos osaksi sen energiajärjestelmää. Tässä toteutusmallissa kaasutuslaitoksen tehtävänä on tuottaa synteettistä polttoainetta, joka soveltuu alueen kaasumoottorivoimalaitokseen.
Työ toteutettiin tekemällä kattava kirjallisuuskatsaus, jossa käsitellään kaasutusprosessin perusteet, teknologian vaihtoehdot ja HSY:n lähtökohdat. Tämän pohjalta pystyttiin määrittämään HSY:lle paras mahdollinen kaasutuslaitoskokonaisuus, joka sisältää logistiikan, esikäsittelyn, kaasutuksen, tuotekaasun puhdistuksen sekä jälkikäsittelyn. Valittua kokonaisuutta tarkasteltiin kriittisesti toteutettavuuden, kannattavuuden sekä ympäristövaikutusten kannalta. Tarkastelussa käsiteltiin myös vaihtoehtoisia jatkojalostusmahdollisuuksia.
Tehdyn tutkimustyön perusteella parhaaksi mahdolliseksi kaasutuslaitoskokonaisuudeksi valikoitui kaksivaiheiseen kaasutukseen perustuva laitos, jossa syötemateriaali ensin pyrolysoidaan erillisessä reaktorissa, minkä jälkeen se kaasutetaan Imbert-tyypin myötävirtakaasuttimessa. Tämä kaasutuslaitoskokonaisuus suunniteltiin optimaaliseksi HSY:n vaatimusten mukaisesti.
Arvion mukaan valitulla kaasutuslaitoskokonaisuudella pystyttään käsittelemään kaikki Sortti-asemilla kerätyt risu- sekä A/B- ja C-luokan puujätteet. Näistä jätteistä pystytään tuottamaan 44 000 tonnia luonnollisesti puhdasta tuotekaasua, 1 500 tonnia biohiiltä ja 1 500 tonnia kierrätyspuupellettejä.
Tämän työn perusteella kaasutuslaitoshankkeen toteutusta suositellaan HSY:lle. Suosituksena on myös perehtyä tarkemmin hybridi biometanaatioprosessiin.
Työ toteutettiin tekemällä kattava kirjallisuuskatsaus, jossa käsitellään kaasutusprosessin perusteet, teknologian vaihtoehdot ja HSY:n lähtökohdat. Tämän pohjalta pystyttiin määrittämään HSY:lle paras mahdollinen kaasutuslaitoskokonaisuus, joka sisältää logistiikan, esikäsittelyn, kaasutuksen, tuotekaasun puhdistuksen sekä jälkikäsittelyn. Valittua kokonaisuutta tarkasteltiin kriittisesti toteutettavuuden, kannattavuuden sekä ympäristövaikutusten kannalta. Tarkastelussa käsiteltiin myös vaihtoehtoisia jatkojalostusmahdollisuuksia.
Tehdyn tutkimustyön perusteella parhaaksi mahdolliseksi kaasutuslaitoskokonaisuudeksi valikoitui kaksivaiheiseen kaasutukseen perustuva laitos, jossa syötemateriaali ensin pyrolysoidaan erillisessä reaktorissa, minkä jälkeen se kaasutetaan Imbert-tyypin myötävirtakaasuttimessa. Tämä kaasutuslaitoskokonaisuus suunniteltiin optimaaliseksi HSY:n vaatimusten mukaisesti.
Arvion mukaan valitulla kaasutuslaitoskokonaisuudella pystyttään käsittelemään kaikki Sortti-asemilla kerätyt risu- sekä A/B- ja C-luokan puujätteet. Näistä jätteistä pystytään tuottamaan 44 000 tonnia luonnollisesti puhdasta tuotekaasua, 1 500 tonnia biohiiltä ja 1 500 tonnia kierrätyspuupellettejä.
Tämän työn perusteella kaasutuslaitoshankkeen toteutusta suositellaan HSY:lle. Suosituksena on myös perehtyä tarkemmin hybridi biometanaatioprosessiin.