211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi

Johansson Allan, Antero Moilanen, Markku Orjala, Jussi Ranta, Kai Sipilä, Kauko Ingerttilä, Tapio Knuutinen, Pekka Mörsky, Björn Krogerus, Antti Korpela, Risto Eteläaho, Jouni Kinni, Jouko Perttula, Timo Pekkarinen, Jukka Heimonen

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference article in proceedingsScientific

Abstract

Paperiteollisuuden papereissa ja kartongeissa käyttämä täyteaineiden määrä on kasvanut tasaisesti. Papereista ja kartongeista kerätään noin puolet hyötykäyttöön kuituaineksen vuoksi, kun taas täyteaineita ei toistaiseksi käytännöllisesti katsoen oteta uusiokäyttöön. Kierrätyspapereiden kuituaines otetaan talteen siistauksessa, josta syntyvä jäte (siistausliete) sisältää paperin täyteaineet ja pigmentin. Siistausliete väkevöidään ja viedään kaatopaikalle tai poltetaan. Poltossa jäljelle jäävä lietteen sisältämä täyteaine (tuhka) voidaan periaatteessa käyttää uudestaan, mutta ongelmana on sen puhdistaminen ja jatkokäsittelyt (jauhaminen, pH:n säätö jne.) niin, että se täyttää paperin täyteaineille asetetut laatuvaatimukset. Nykyisellään polttoprosessissa syntyvä tuhka sisältää liian paljon epäpuhtauksia (lähinnä nokea), jotta sitä voitaisiin käyttää sellaisenaan paperin täyteaineena. Kaatopaikkamaksujen nousu ja kierrätysnäkökohtien korostuminen lisäävät markkinoinnissa myös papereiden täyteaineiden uusiokäytön edellytyksiä. Onnistuessaan menetelmä tarjoaa mahdollisuuden paperin "suljetulle kierrolle", jossa raaka-aineen kuitu-, täyteaine- ja energiasisältö hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti. Papereiden täyteaineille on asetettu tietyt laatuvaatimukset, joita ovat lähinnä riittävä vaaleus ja vähäinen kuluttavuus (jolla kuvataan täyteaineen kuluttavaa vaikutusta paperin valmistuksessa käytettävään viiraan). Vaaleuteen vaikuttavat olennaisesti täyteaineen sisältämät epäpuhtaudet ja kuluttavuuteen partikkelikoko ja partikkelien särmikkyys. Tässä projektissa tutkimuksen kohteena oleva polttaminen hapettaa periaatteessa täyteaineen puhtaaksi, mutta tällöin tuhkan partikkelikoko voi kasvaa. Partikkelikoon kasvamisen syynä on pääasiassa korkeissa lämpötiloissa tapahtuva tuhkan sintraantuminen tai sulaminen. Tällainen suuria partikkeleja sisältävä materiaali voidaan jauhaa, mutta tuntematonta on, miten käyttökelpoista jauhamisessa syntyvä partikkeliaines on esimerkiksi kuluttavuuden suhteen. Ideaalitapauksessa polttaminen voi suoraan tuottaa halutun kokoisista partikkeleista koostuvaa tuhkaa tai sellaista tuhkaa, jonka jauhatus onnistuu helposti. Periaatteessa tämä on saavutettavissa polton olosuhteita säätämällä.
Original languageFinnish
Title of host publicationSIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia
Subtitle of host publicationTutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Pages383-396
Publication statusPublished - 1999
MoE publication typeB3 Non-refereed article in conference proceedings

Publication series

SeriesVTT Symposium
Number191
ISSN0357-9387

Cite this

Allan, J., Moilanen, A., Orjala, M., Ranta, J., Sipilä, K., Ingerttilä, K., ... Heimonen, J. (1999). 211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi. In SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia: Tutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt (pp. 383-396). Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Symposium, No. 191
Allan, Johansson ; Moilanen, Antero ; Orjala, Markku ; Ranta, Jussi ; Sipilä, Kai ; Ingerttilä, Kauko ; Knuutinen, Tapio ; Mörsky, Pekka ; Krogerus, Björn ; Korpela, Antti ; Eteläaho, Risto ; Kinni, Jouni ; Perttula, Jouko ; Pekkarinen, Timo ; Heimonen, Jukka. / 211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi. SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia: Tutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1999. pp. 383-396 (VTT Symposium; No. 191).
@inproceedings{5e6f1c2444a74e3fae505f53857391da,
title = "211T Ker{\"a}yspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierr{\"a}tys ja valmistus paperin t{\"a}yteaineeksi",
abstract = "Paperiteollisuuden papereissa ja kartongeissa k{\"a}ytt{\"a}m{\"a} t{\"a}yteaineiden m{\"a}{\"a}r{\"a} on kasvanut tasaisesti. Papereista ja kartongeista ker{\"a}t{\"a}{\"a}n noin puolet hy{\"o}tyk{\"a}ytt{\"o}{\"o}n kuituaineksen vuoksi, kun taas t{\"a}yteaineita ei toistaiseksi k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}llisesti katsoen oteta uusiok{\"a}ytt{\"o}{\"o}n. Kierr{\"a}tyspapereiden kuituaines otetaan talteen siistauksessa, josta syntyv{\"a} j{\"a}te (siistausliete) sis{\"a}lt{\"a}{\"a} paperin t{\"a}yteaineet ja pigmentin. Siistausliete v{\"a}kev{\"o}id{\"a}{\"a}n ja vied{\"a}{\"a}n kaatopaikalle tai poltetaan. Poltossa j{\"a}ljelle j{\"a}{\"a}v{\"a} lietteen sis{\"a}lt{\"a}m{\"a} t{\"a}yteaine (tuhka) voidaan periaatteessa k{\"a}ytt{\"a}{\"a} uudestaan, mutta ongelmana on sen puhdistaminen ja jatkok{\"a}sittelyt (jauhaminen, pH:n s{\"a}{\"a}t{\"o} jne.) niin, ett{\"a} se t{\"a}ytt{\"a}{\"a} paperin t{\"a}yteaineille asetetut laatuvaatimukset. Nykyisell{\"a}{\"a}n polttoprosessissa syntyv{\"a} tuhka sis{\"a}lt{\"a}{\"a} liian paljon ep{\"a}puhtauksia (l{\"a}hinn{\"a} nokea), jotta sit{\"a} voitaisiin k{\"a}ytt{\"a}{\"a} sellaisenaan paperin t{\"a}yteaineena. Kaatopaikkamaksujen nousu ja kierr{\"a}tysn{\"a}k{\"o}kohtien korostuminen lis{\"a}{\"a}v{\"a}t markkinoinnissa my{\"o}s papereiden t{\"a}yteaineiden uusiok{\"a}yt{\"o}n edellytyksi{\"a}. Onnistuessaan menetelm{\"a} tarjoaa mahdollisuuden paperin {"}suljetulle kierrolle{"}, jossa raaka-aineen kuitu-, t{\"a}yteaine- ja energiasis{\"a}lt{\"o} hy{\"o}dynnet{\"a}{\"a}n mahdollisimman tehokkaasti. Papereiden t{\"a}yteaineille on asetettu tietyt laatuvaatimukset, joita ovat l{\"a}hinn{\"a} riitt{\"a}v{\"a} vaaleus ja v{\"a}h{\"a}inen kuluttavuus (jolla kuvataan t{\"a}yteaineen kuluttavaa vaikutusta paperin valmistuksessa k{\"a}ytett{\"a}v{\"a}{\"a}n viiraan). Vaaleuteen vaikuttavat olennaisesti t{\"a}yteaineen sis{\"a}lt{\"a}m{\"a}t ep{\"a}puhtaudet ja kuluttavuuteen partikkelikoko ja partikkelien s{\"a}rmikkyys. T{\"a}ss{\"a} projektissa tutkimuksen kohteena oleva polttaminen hapettaa periaatteessa t{\"a}yteaineen puhtaaksi, mutta t{\"a}ll{\"o}in tuhkan partikkelikoko voi kasvaa. Partikkelikoon kasvamisen syyn{\"a} on p{\"a}{\"a}asiassa korkeissa l{\"a}mp{\"o}tiloissa tapahtuva tuhkan sintraantuminen tai sulaminen. T{\"a}llainen suuria partikkeleja sis{\"a}lt{\"a}v{\"a} materiaali voidaan jauhaa, mutta tuntematonta on, miten k{\"a}ytt{\"o}kelpoista jauhamisessa syntyv{\"a} partikkeliaines on esimerkiksi kuluttavuuden suhteen. Ideaalitapauksessa polttaminen voi suoraan tuottaa halutun kokoisista partikkeleista koostuvaa tuhkaa tai sellaista tuhkaa, jonka jauhatus onnistuu helposti. Periaatteessa t{\"a}m{\"a} on saavutettavissa polton olosuhteita s{\"a}{\"a}t{\"a}m{\"a}ll{\"a}.",
author = "Johansson Allan and Antero Moilanen and Markku Orjala and Jussi Ranta and Kai Sipil{\"a} and Kauko Ingerttil{\"a} and Tapio Knuutinen and Pekka M{\"o}rsky and Bj{\"o}rn Krogerus and Antti Korpela and Risto Etel{\"a}aho and Jouni Kinni and Jouko Perttula and Timo Pekkarinen and Jukka Heimonen",
year = "1999",
language = "Finnish",
series = "VTT Symposium",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "191",
pages = "383--396",
booktitle = "SIHTI 2 Energia- ja ymp{\"a}rist{\"o}teknologia",
address = "Finland",

}

Allan, J, Moilanen, A, Orjala, M, Ranta, J, Sipilä, K, Ingerttilä, K, Knuutinen, T, Mörsky, P, Krogerus, B, Korpela, A, Eteläaho, R, Kinni, J, Perttula, J, Pekkarinen, T & Heimonen, J 1999, 211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi. in SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia: Tutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt. VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo, VTT Symposium, no. 191, pp. 383-396.

211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi. / Allan, Johansson; Moilanen, Antero; Orjala, Markku; Ranta, Jussi; Sipilä, Kai; Ingerttilä, Kauko; Knuutinen, Tapio; Mörsky, Pekka; Krogerus, Björn; Korpela, Antti; Eteläaho, Risto; Kinni, Jouni; Perttula, Jouko; Pekkarinen, Timo; Heimonen, Jukka.

SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia: Tutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1999. p. 383-396 (VTT Symposium; No. 191).

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference article in proceedingsScientific

TY - GEN

T1 - 211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi

AU - Allan, Johansson

AU - Moilanen, Antero

AU - Orjala, Markku

AU - Ranta, Jussi

AU - Sipilä, Kai

AU - Ingerttilä, Kauko

AU - Knuutinen, Tapio

AU - Mörsky, Pekka

AU - Krogerus, Björn

AU - Korpela, Antti

AU - Eteläaho, Risto

AU - Kinni, Jouni

AU - Perttula, Jouko

AU - Pekkarinen, Timo

AU - Heimonen, Jukka

PY - 1999

Y1 - 1999

N2 - Paperiteollisuuden papereissa ja kartongeissa käyttämä täyteaineiden määrä on kasvanut tasaisesti. Papereista ja kartongeista kerätään noin puolet hyötykäyttöön kuituaineksen vuoksi, kun taas täyteaineita ei toistaiseksi käytännöllisesti katsoen oteta uusiokäyttöön. Kierrätyspapereiden kuituaines otetaan talteen siistauksessa, josta syntyvä jäte (siistausliete) sisältää paperin täyteaineet ja pigmentin. Siistausliete väkevöidään ja viedään kaatopaikalle tai poltetaan. Poltossa jäljelle jäävä lietteen sisältämä täyteaine (tuhka) voidaan periaatteessa käyttää uudestaan, mutta ongelmana on sen puhdistaminen ja jatkokäsittelyt (jauhaminen, pH:n säätö jne.) niin, että se täyttää paperin täyteaineille asetetut laatuvaatimukset. Nykyisellään polttoprosessissa syntyvä tuhka sisältää liian paljon epäpuhtauksia (lähinnä nokea), jotta sitä voitaisiin käyttää sellaisenaan paperin täyteaineena. Kaatopaikkamaksujen nousu ja kierrätysnäkökohtien korostuminen lisäävät markkinoinnissa myös papereiden täyteaineiden uusiokäytön edellytyksiä. Onnistuessaan menetelmä tarjoaa mahdollisuuden paperin "suljetulle kierrolle", jossa raaka-aineen kuitu-, täyteaine- ja energiasisältö hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti. Papereiden täyteaineille on asetettu tietyt laatuvaatimukset, joita ovat lähinnä riittävä vaaleus ja vähäinen kuluttavuus (jolla kuvataan täyteaineen kuluttavaa vaikutusta paperin valmistuksessa käytettävään viiraan). Vaaleuteen vaikuttavat olennaisesti täyteaineen sisältämät epäpuhtaudet ja kuluttavuuteen partikkelikoko ja partikkelien särmikkyys. Tässä projektissa tutkimuksen kohteena oleva polttaminen hapettaa periaatteessa täyteaineen puhtaaksi, mutta tällöin tuhkan partikkelikoko voi kasvaa. Partikkelikoon kasvamisen syynä on pääasiassa korkeissa lämpötiloissa tapahtuva tuhkan sintraantuminen tai sulaminen. Tällainen suuria partikkeleja sisältävä materiaali voidaan jauhaa, mutta tuntematonta on, miten käyttökelpoista jauhamisessa syntyvä partikkeliaines on esimerkiksi kuluttavuuden suhteen. Ideaalitapauksessa polttaminen voi suoraan tuottaa halutun kokoisista partikkeleista koostuvaa tuhkaa tai sellaista tuhkaa, jonka jauhatus onnistuu helposti. Periaatteessa tämä on saavutettavissa polton olosuhteita säätämällä.

AB - Paperiteollisuuden papereissa ja kartongeissa käyttämä täyteaineiden määrä on kasvanut tasaisesti. Papereista ja kartongeista kerätään noin puolet hyötykäyttöön kuituaineksen vuoksi, kun taas täyteaineita ei toistaiseksi käytännöllisesti katsoen oteta uusiokäyttöön. Kierrätyspapereiden kuituaines otetaan talteen siistauksessa, josta syntyvä jäte (siistausliete) sisältää paperin täyteaineet ja pigmentin. Siistausliete väkevöidään ja viedään kaatopaikalle tai poltetaan. Poltossa jäljelle jäävä lietteen sisältämä täyteaine (tuhka) voidaan periaatteessa käyttää uudestaan, mutta ongelmana on sen puhdistaminen ja jatkokäsittelyt (jauhaminen, pH:n säätö jne.) niin, että se täyttää paperin täyteaineille asetetut laatuvaatimukset. Nykyisellään polttoprosessissa syntyvä tuhka sisältää liian paljon epäpuhtauksia (lähinnä nokea), jotta sitä voitaisiin käyttää sellaisenaan paperin täyteaineena. Kaatopaikkamaksujen nousu ja kierrätysnäkökohtien korostuminen lisäävät markkinoinnissa myös papereiden täyteaineiden uusiokäytön edellytyksiä. Onnistuessaan menetelmä tarjoaa mahdollisuuden paperin "suljetulle kierrolle", jossa raaka-aineen kuitu-, täyteaine- ja energiasisältö hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti. Papereiden täyteaineille on asetettu tietyt laatuvaatimukset, joita ovat lähinnä riittävä vaaleus ja vähäinen kuluttavuus (jolla kuvataan täyteaineen kuluttavaa vaikutusta paperin valmistuksessa käytettävään viiraan). Vaaleuteen vaikuttavat olennaisesti täyteaineen sisältämät epäpuhtaudet ja kuluttavuuteen partikkelikoko ja partikkelien särmikkyys. Tässä projektissa tutkimuksen kohteena oleva polttaminen hapettaa periaatteessa täyteaineen puhtaaksi, mutta tällöin tuhkan partikkelikoko voi kasvaa. Partikkelikoon kasvamisen syynä on pääasiassa korkeissa lämpötiloissa tapahtuva tuhkan sintraantuminen tai sulaminen. Tällainen suuria partikkeleja sisältävä materiaali voidaan jauhaa, mutta tuntematonta on, miten käyttökelpoista jauhamisessa syntyvä partikkeliaines on esimerkiksi kuluttavuuden suhteen. Ideaalitapauksessa polttaminen voi suoraan tuottaa halutun kokoisista partikkeleista koostuvaa tuhkaa tai sellaista tuhkaa, jonka jauhatus onnistuu helposti. Periaatteessa tämä on saavutettavissa polton olosuhteita säätämällä.

M3 - Conference article in proceedings

T3 - VTT Symposium

SP - 383

EP - 396

BT - SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Allan J, Moilanen A, Orjala M, Ranta J, Sipilä K, Ingerttilä K et al. 211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi. In SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia: Tutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. 1999. p. 383-396. (VTT Symposium; No. 191).