Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Sandra Sandar

Potential of neglected biomass and industrial side-streams utilization in biofuels production

Sandar S. (2022). Potential of neglected biomass and industrial side-streams utilization in biofuels production. https://doi.org/10.14214/df.324

Tiivistelmä

Tässä tutkimuksessa pyrittiin hyödyntämään metsäteollisuuden sivuvirtoja, kuten rehevöityvää (EL) ja mesotrofista (ML) järvenpohjan biomassaa sekä kahdeksaa sellun ja paperin valmistuksen sivuvirtaa (PPMS) sellunvalmistusprosessin eri vaiheista (PI – PVIII) biopolttoaineiden tuottamiseksi. Teoreettisia biokaasun ja bioetanolin tuotantomuotoja mallinnettiin Aspen Plus® -simulaatiolla 1) sokeroinnin ja käymisen, 2) kaasutuksen ja sekaalkoholisynteesin, 3) kaasutus-synteesikaasukäymisen ja (4) anaerobisten mädätysprosessien kautta. Lisäksi massan ja paperin sivuvirtojen eri prosessivaiheita tutkittiin ABE-fermentoinnilla Clostridium acetobutylicum DSM 1731:llä. Korkea tuhkapitoisuus ML:ssä (79,6 %) oli epäedullista bioetanolin tuotannolle; 57,1L/t (kuiva-aine) supistui suurempaan etanolin saantoon 244,5L/t (kuiva-aine) EL-biomassan kaasutuksesta. Alkuaineanalyysitulokset osoittivat, että sekä EL- että ML-biomassan tuhkaa voitaisiin käyttää lannoitteena metsätaloudessa. ML- ja EL-biomassat tuottivat biokaasua, jonka pitoisuus oli 38,9 ml/g haihtuvaa kiinteää ainetta ja 136,6 ml/g haihtuvaa kiinteää ainetta. Laimennettu happo 0,2 % H2SO4 180 oC:ssa 10 minuuttia oli tehokas esikäsittelymenetelmä ABE-fermentaatiossa. PI-näytteen korkein sokeripitoisuus oli mahdollinen substraatti butanolin valmistukseen. Lisäksi pesemätön PI-sivuvirta tuotti korkeimman ABE-pitoisuuden, 12,8 g/l, verrattuna vastaavasti pesemättömiin PII- ja PIII-sivuvirtoihin, 5,2 g/l ja 6,3 g/l. Märkä primääriliete (PII), jota muodostuu 300 000 tonnia/vuosi (72 600 kuivatonnia), tuotti vedetöntä etanolia noin 3011 kg/h (24 090 tonnia/vuosi) kaasutus-synteesikaasukäymisprosessimallilla. PII:n etanolin tuotannon taloudellinen kannattavuus voidaan saavuttaa joko ottamalla käyttöön ESP 0,61–0,71 €/l etanoliavustuksen kanssa 150 €/t eri verokannoilla tai ottamalla käyttöön ESP 0,60–0,70 €/l porttimaksun 20 €/t kanssa.

Avainsanat
asetoni-butanoli-etanoli; Aspen Plus; saasutus-synteesikaasu käyminen; Suomen järvet; sellu ja paperi; primääriliete; teknoekonominen analyysi

Tekijä
  • Sandar, University of Eastern Finland, Faculty of Science and Forestry, School of Forest Sciences Sähköposti sandra.sandar@uef.fi (sähköposti)

Julkaistu 24 January 2022

Katselukerrat 899

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.324 | Lataa PDF

Creative Commons License

Osajulkaisut

Sandar S., Tibebu T.D., Shromova A.O., Kuittinen S., Turunen O., Pappinen A. (2019). Lake bottom biomass as a potential source for the biorefining industry. Bioresource Technology Reports 7, article id 100282.

https://doi.org/10.1016/j.biteb.2019.100282

Sandar S., Yang M., Turunen O., Vepsäläinen J., Pappinen A., Kuittinen S. (2020). Acetone-butanol-ethanol fermentation from different pulp and paper manufacturing process side-streams. Bioresources 15(4): 9265–9290.

https://doi.org/10.15376/biores.15.4.9265-9290

Sandar S., Shromova A.O., Kuittinen S., Turunen O., Pappinen A. (2021). Pulp and paper process side-streams into bioethanol: an economic feasibility study of the gasification-syngas fermentation process. Manuscript.


Rekisteröidy
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Kirjaudu sisään
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta
Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset
Sandar S., (2022) Potential of neglected biomass and industrial si.. Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 324 artikkeli 10701