Biotekniset menetelmät energian säästämiseksi puunjalostusteollisuudessa

Anne Kantelinen; Annikka Mustranta; Martti Perttula; Kaisa Poutanen; Liisa Viikari

Biotekniset menetelmät energian säästämiseksi puunjalostusteollisuudessa

Anne Kantelinen, Annikka Mustranta, Martti Perttula, Kaisa Poutanen, Liisa Viikari

Research output: Book/Report › Report

Abstract

Tämän kirjallisuusselvityksen tavoitteena on selvittää bioteknisten menetelmien käyttamahdollisuuksia energian säästämiseksi metsäteollisuudessa. Kyseessä on esi-tutkimus, jonka pohjalta esitetään suosituksia tarpeellisista tutkimuskohteista. Biotekniikan tärkeimmät tämänhetkiset sovellutukset puunjalostusteollisuudessa ovat jätevesien biologiset käsittelymenetelmät sekä sulfiittijäteliemen hyödyntäminen rehuproteiinin tai etanolin tuottoon. Jätevesien käsittelyn energiantarve on vain muutama prosentti koko laitoksen kulutuksesta, eikä ratkaisevia energiansäästöjä tällä kohdin voida siten saavuttaa. Anaerobiset puhdistusmenetelmät ovat energiatalouden kannalta edullisia syntyvän metaanikaasun, pienen sähköenergian tarpeen ja vähäisen lietemäärän takia. Myös aktiivilietemenetelmän energiankulutusta voidaan vähentää ilmastuslaitteiden ja pumppujen tehokkaammilla säätomenetelmillä. Tutkimuksen alaisena on monia uusia sovellutusmahdollisuuksia. Energiatalouden kannalta merkittävä ala on biologinen ligniinin hajottaminen, jota voitaisiin käyttää puun esikäsittelyssä, varsinaisen mekaanisen tai kemiallisen delignifioinnin osana, valkaisussa ja jätevesien käsittelyssä. Ligninaasitutkimusta tehdään parhaillaan useissa tutkimuslaitoksissa, ja on todennäköistä, että prosessin tehokkuutta pystytään huomattavasti lisäämään. Ensimmäiset tiedot ligninaasientsyymin eristämisestä julkaistiin vasta 1983, eikä esimerkiksi yhdistelmä-DNA-tekniikan tai fermentaatiotekniikan mahdollisuuksia ole vielä pystytty selvittämään. Kasvisoluviljelytekniikan ja kasveihin kohdistuvan DNA-tekniikan tutkimus on tällä hetkellä myös voimakkaassa kehitysvaiheessa. Pitkällä tähtäimellä voidaan näistä menetelmistä odottaa huomattavaa apua metsien tuottavuuden lisäämiseen. Biotekniikkaa voidaan soveltaa lisäksi moniin puunjalostuksen yksittäisiin prosessi-vaiheisiin, kuten paperitehtaiden limaongelmien torjuntaan tai lietteiden käsittelyyn. Energiansäästomahdollisuuksia on vaikea arvioida yleisesti, koska jokaisessa laitoksessa vallitsevat erilaiset olosuhteet esimerkiksi prosessin kehittämän sähköenergian määrän ja hyödynnettävissä olevien lämpimien prosessivirtojen suhteen. Lisäksi bioteknisten prosessien energiavaikutukset ovat yleensä välillisiä, esimerkiksi kemikaalien tuotto jäteliemistä saattaa vähentää puhdistusvaiheen energiankulutusta.

Original language	Finnish
Place of Publication	EspooEspoo
Publisher	VTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages	74
ISBN (Print)	951-38-2418-7
Publication status	Published - 1985
MoE publication type	D4 Published development or research report or study

Publication series

Series	Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number	498
ISSN	0358-5085

Keywords

bioengineering
energy saving
pulping
paper industry
waste treatment

Cite this

@book{edfe29c20c68476abfab34e30f641c4b,

title = "Biotekniset menetelm{\"a}t energian s{\"a}{\"a}st{\"a}miseksi puunjalostusteollisuudessa",

abstract = "T{\"a}m{\"a}n kirjallisuusselvityksen tavoitteena on selvitt{\"a}{\"a} bioteknisten menetelmien k{\"a}yttamahdollisuuksia energian s{\"a}{\"a}st{\"a}miseksi mets{\"a}teollisuudessa. Kyseess{\"a} on esi-tutkimus, jonka pohjalta esitet{\"a}{\"a}n suosituksia tarpeellisista tutkimuskohteista. Biotekniikan t{\"a}rkeimm{\"a}t t{\"a}m{\"a}nhetkiset sovellutukset puunjalostusteollisuudessa ovat j{\"a}tevesien biologiset k{\"a}sittelymenetelm{\"a}t sek{\"a} sulfiittij{\"a}teliemen hy{\"o}dynt{\"a}minen rehuproteiinin tai etanolin tuottoon. J{\"a}tevesien k{\"a}sittelyn energiantarve on vain muutama prosentti koko laitoksen kulutuksesta, eik{\"a} ratkaisevia energians{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a} t{\"a}ll{\"a} kohdin voida siten saavuttaa. Anaerobiset puhdistusmenetelm{\"a}t ovat energiatalouden kannalta edullisia syntyv{\"a}n metaanikaasun, pienen s{\"a}hk{\"o}energian tarpeen ja v{\"a}h{\"a}isen lietem{\"a}{\"a}r{\"a}n takia. My{\"o}s aktiivilietemenetelm{\"a}n energiankulutusta voidaan v{\"a}hent{\"a}{\"a} ilmastuslaitteiden ja pumppujen tehokkaammilla s{\"a}{\"a}tomenetelmill{\"a}. Tutkimuksen alaisena on monia uusia sovellutusmahdollisuuksia. Energiatalouden kannalta merkitt{\"a}v{\"a} ala on biologinen ligniinin hajottaminen, jota voitaisiin k{\"a}ytt{\"a}{\"a} puun esik{\"a}sittelyss{\"a}, varsinaisen mekaanisen tai kemiallisen delignifioinnin osana, valkaisussa ja j{\"a}tevesien k{\"a}sittelyss{\"a}. Ligninaasitutkimusta tehd{\"a}{\"a}n parhaillaan useissa tutkimuslaitoksissa, ja on todenn{\"a}k{\"o}ist{\"a}, ett{\"a} prosessin tehokkuutta pystyt{\"a}{\"a}n huomattavasti lis{\"a}{\"a}m{\"a}{\"a}n. Ensimm{\"a}iset tiedot ligninaasientsyymin erist{\"a}misest{\"a} julkaistiin vasta 1983, eik{\"a} esimerkiksi yhdistelm{\"a}-DNA-tekniikan tai fermentaatiotekniikan mahdollisuuksia ole viel{\"a} pystytty selvitt{\"a}m{\"a}{\"a}n. Kasvisoluviljelytekniikan ja kasveihin kohdistuvan DNA-tekniikan tutkimus on t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} my{\"o}s voimakkaassa kehitysvaiheessa. Pitk{\"a}ll{\"a} t{\"a}ht{\"a}imell{\"a} voidaan n{\"a}ist{\"a} menetelmist{\"a} odottaa huomattavaa apua metsien tuottavuuden lis{\"a}{\"a}miseen. Biotekniikkaa voidaan soveltaa lis{\"a}ksi moniin puunjalostuksen yksitt{\"a}isiin prosessi-vaiheisiin, kuten paperitehtaiden limaongelmien torjuntaan tai lietteiden k{\"a}sittelyyn. Energians{\"a}{\"a}stomahdollisuuksia on vaikea arvioida yleisesti, koska jokaisessa laitoksessa vallitsevat erilaiset olosuhteet esimerkiksi prosessin kehitt{\"a}m{\"a}n s{\"a}hk{\"o}energian m{\"a}{\"a}r{\"a}n ja hy{\"o}dynnett{\"a}viss{\"a} olevien l{\"a}mpimien prosessivirtojen suhteen. Lis{\"a}ksi bioteknisten prosessien energiavaikutukset ovat yleens{\"a} v{\"a}lillisi{\"a}, esimerkiksi kemikaalien tuotto j{\"a}teliemist{\"a} saattaa v{\"a}hent{\"a}{\"a} puhdistusvaiheen energiankulutusta.",

keywords = "bioengineering, energy saving, pulping, paper industry, waste treatment",

author = "Anne Kantelinen and Annikka Mustranta and Martti Perttula and Kaisa Poutanen and Liisa Viikari",

year = "1985",

language = "Finnish",

isbn = "951-38-2418-7",

series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",

publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",

number = "498",

address = "Finland",

}

TY - BOOK

T1 - Biotekniset menetelmät energian säästämiseksi puunjalostusteollisuudessa

AU - Kantelinen, Anne

AU - Mustranta, Annikka

AU - Perttula, Martti

AU - Poutanen, Kaisa

AU - Viikari, Liisa

PY - 1985

Y1 - 1985

N2 - Tämän kirjallisuusselvityksen tavoitteena on selvittää bioteknisten menetelmien käyttamahdollisuuksia energian säästämiseksi metsäteollisuudessa. Kyseessä on esi-tutkimus, jonka pohjalta esitetään suosituksia tarpeellisista tutkimuskohteista. Biotekniikan tärkeimmät tämänhetkiset sovellutukset puunjalostusteollisuudessa ovat jätevesien biologiset käsittelymenetelmät sekä sulfiittijäteliemen hyödyntäminen rehuproteiinin tai etanolin tuottoon. Jätevesien käsittelyn energiantarve on vain muutama prosentti koko laitoksen kulutuksesta, eikä ratkaisevia energiansäästöjä tällä kohdin voida siten saavuttaa. Anaerobiset puhdistusmenetelmät ovat energiatalouden kannalta edullisia syntyvän metaanikaasun, pienen sähköenergian tarpeen ja vähäisen lietemäärän takia. Myös aktiivilietemenetelmän energiankulutusta voidaan vähentää ilmastuslaitteiden ja pumppujen tehokkaammilla säätomenetelmillä. Tutkimuksen alaisena on monia uusia sovellutusmahdollisuuksia. Energiatalouden kannalta merkittävä ala on biologinen ligniinin hajottaminen, jota voitaisiin käyttää puun esikäsittelyssä, varsinaisen mekaanisen tai kemiallisen delignifioinnin osana, valkaisussa ja jätevesien käsittelyssä. Ligninaasitutkimusta tehdään parhaillaan useissa tutkimuslaitoksissa, ja on todennäköistä, että prosessin tehokkuutta pystytään huomattavasti lisäämään. Ensimmäiset tiedot ligninaasientsyymin eristämisestä julkaistiin vasta 1983, eikä esimerkiksi yhdistelmä-DNA-tekniikan tai fermentaatiotekniikan mahdollisuuksia ole vielä pystytty selvittämään. Kasvisoluviljelytekniikan ja kasveihin kohdistuvan DNA-tekniikan tutkimus on tällä hetkellä myös voimakkaassa kehitysvaiheessa. Pitkällä tähtäimellä voidaan näistä menetelmistä odottaa huomattavaa apua metsien tuottavuuden lisäämiseen. Biotekniikkaa voidaan soveltaa lisäksi moniin puunjalostuksen yksittäisiin prosessi-vaiheisiin, kuten paperitehtaiden limaongelmien torjuntaan tai lietteiden käsittelyyn. Energiansäästomahdollisuuksia on vaikea arvioida yleisesti, koska jokaisessa laitoksessa vallitsevat erilaiset olosuhteet esimerkiksi prosessin kehittämän sähköenergian määrän ja hyödynnettävissä olevien lämpimien prosessivirtojen suhteen. Lisäksi bioteknisten prosessien energiavaikutukset ovat yleensä välillisiä, esimerkiksi kemikaalien tuotto jäteliemistä saattaa vähentää puhdistusvaiheen energiankulutusta.

AB - Tämän kirjallisuusselvityksen tavoitteena on selvittää bioteknisten menetelmien käyttamahdollisuuksia energian säästämiseksi metsäteollisuudessa. Kyseessä on esi-tutkimus, jonka pohjalta esitetään suosituksia tarpeellisista tutkimuskohteista. Biotekniikan tärkeimmät tämänhetkiset sovellutukset puunjalostusteollisuudessa ovat jätevesien biologiset käsittelymenetelmät sekä sulfiittijäteliemen hyödyntäminen rehuproteiinin tai etanolin tuottoon. Jätevesien käsittelyn energiantarve on vain muutama prosentti koko laitoksen kulutuksesta, eikä ratkaisevia energiansäästöjä tällä kohdin voida siten saavuttaa. Anaerobiset puhdistusmenetelmät ovat energiatalouden kannalta edullisia syntyvän metaanikaasun, pienen sähköenergian tarpeen ja vähäisen lietemäärän takia. Myös aktiivilietemenetelmän energiankulutusta voidaan vähentää ilmastuslaitteiden ja pumppujen tehokkaammilla säätomenetelmillä. Tutkimuksen alaisena on monia uusia sovellutusmahdollisuuksia. Energiatalouden kannalta merkittävä ala on biologinen ligniinin hajottaminen, jota voitaisiin käyttää puun esikäsittelyssä, varsinaisen mekaanisen tai kemiallisen delignifioinnin osana, valkaisussa ja jätevesien käsittelyssä. Ligninaasitutkimusta tehdään parhaillaan useissa tutkimuslaitoksissa, ja on todennäköistä, että prosessin tehokkuutta pystytään huomattavasti lisäämään. Ensimmäiset tiedot ligninaasientsyymin eristämisestä julkaistiin vasta 1983, eikä esimerkiksi yhdistelmä-DNA-tekniikan tai fermentaatiotekniikan mahdollisuuksia ole vielä pystytty selvittämään. Kasvisoluviljelytekniikan ja kasveihin kohdistuvan DNA-tekniikan tutkimus on tällä hetkellä myös voimakkaassa kehitysvaiheessa. Pitkällä tähtäimellä voidaan näistä menetelmistä odottaa huomattavaa apua metsien tuottavuuden lisäämiseen. Biotekniikkaa voidaan soveltaa lisäksi moniin puunjalostuksen yksittäisiin prosessi-vaiheisiin, kuten paperitehtaiden limaongelmien torjuntaan tai lietteiden käsittelyyn. Energiansäästomahdollisuuksia on vaikea arvioida yleisesti, koska jokaisessa laitoksessa vallitsevat erilaiset olosuhteet esimerkiksi prosessin kehittämän sähköenergian määrän ja hyödynnettävissä olevien lämpimien prosessivirtojen suhteen. Lisäksi bioteknisten prosessien energiavaikutukset ovat yleensä välillisiä, esimerkiksi kemikaalien tuotto jäteliemistä saattaa vähentää puhdistusvaiheen energiankulutusta.

KW - bioengineering

KW - energy saving

KW - pulping

KW - paper industry

KW - waste treatment

M3 - Report

SN - 951-38-2418-7

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Biotekniset menetelmät energian säästämiseksi puunjalostusteollisuudessa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - EspooEspoo

ER -