Biologisessa jätteenkäsittelyssä syntyvän lopputuotteen terminen kuivaus

Abstract

Biologisessa jätteenkäsittelyssä syntyvää humusmassaa voidaan käyttää maanparannusaineena ja yleisenä lannoitusaineena. Termisellä kuivauksella saadaan humuksen kuiva-ainepitoisuutta nostettua mekaanisen kuivauksen jälkeen, jolloin sen tuotteistettavuus ja kuljetettavuus paranevat pienentyneen painon ja tilavuuden myötä.

Kirjallisuusosassa on esitetty yleisiä termisen kuivauksen periaatteita sekä käsitelty lähemmin humuksen kuivausta. Lisäksi termisen kuivauksen hygienisoivaa vaikutusta on esitelty kirjallisuusosan lopussa.

Tutkimusosassa luotiin tietokonepohjainen malli MK Protech Oy:n kehittämälle Traypack-kuivaimelle. Mallin luomisessa käytettiin apuna suoritettujen pilot-ajojen tuloksia sekä kirjallisuudesta saatuja tietoja. Malli sisältää kuivauksen aine- ja energiataseet sekä kuivaimen ja sen apulaitteiden mitoituksen. Sen lisäksi malli tulostaa erillisinä kokonaisuuksina prosessin laiteluettelon, investointikustannuslaskelman ja elinkaarianalyysin.

Lisäksi tutkimusosassa laskettiin mallin avulla Rayongin kaupunkiin Thaimaahan rakenteilla olevan jätteenkäsittelylaitoksen tarpeeseen soveltuvan kuivaimen mitoitus- ja käyttötiedot sekä tarkasteltiin kuivaimen taloudellista kannattavuutta. Laitoksessa kuivataan 2080 kg/h kuiva-ainepitoisuudeltaan 30 % humusta loppukuiva-ainepitoisuuteen 50 %. Tarvittavaksi lämpötehoksi kuivaimeen saatiin 3,9 MW. Tästä 2,0 MW tarvitaan uutta systeemiin tuotavaa kuivauskaasua. Tällöin laitoksen investointikustannuksiksi saatiin 359 000 EUR. Laitoksen käyttökustannuksiksi saatiin 40 440 EUR vuodessa.

Biologically produced humus mass can be used as soil improvement and fertilizer. The dry content of humus mass can be increased by thermal drying. With thermal drying volume and weight of the humus mass is decreased and therefore preparation and transportation of humus mass is improved.

The literary section concentrates on thermal drying in general and in detail on drying of the humus mass. The hygienization effect of the thermal drying is also presented.

In the experimental part a computer model of the Traypack dryer developed by MK Protech Ltd. was created. The model was developed by using literature knowledge and the results of pilot plant experiments. The model includes heat and mass balances of the dryer and the design of the dryer and its auxiliary equipment. The model produces also the list of equipment and estimates capital costs and life circle costs in separate parts.

The model was used on designing suitable thermal dryer and examining profitability of the dryer for the capacity of waste treatment plant under construction to the city of Rayong in Thailand. The amount of humus mass to be dried from 30 % dry content to 50 % dry content is 2080 kg/h. Heat needed for this drying process is 3,9 MW from which 2,0 MW has to be new drying gas. The capital costs of the drying process are 359 000 EUR and the operating costs are 40 440 EUR/a.