Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus

Pentti Pirkonen, Veli-Matti Luukkainen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Tutkittiin suotonauhapuristimen mahdollisuuksia erottaa vettä erityisesti maatuneesta suomalaisesta turpeesta. Tärkein koetulos saavutettiin, kun lietteenä syötetty, hyvin maatunut turve kuivattiin puristamalla tuotantomitan matalapainepuristimella 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteetilla 400 kg ka/hm. Tulos saavutettiin yhdistämällä useita veden erottumista edistäviä käsittelytapoja, joista tärkeimmät olivat hyvin sakean syötteen käyttö (kuiva-ainepitoisuus > 10 %), anionisen kemikaalin käyttö blokkausaineena (kulutus < 1 kg/t kuiva-ainetta) ja lietteen esilämmitys. Kapasiteettia voidaan parantaa edelleen kuiva-ainepitoisuutta laskematta, koska puristuspaine oli matala ja viiran nopeus oli vain 5 m/min. Tällöin lähestytään jo taloudellisesti kannattavaa puristusprosessia. Korkeapainepuristimella saavutettinn 35 %:n kuiva-ainepitoisuus, mutta kapasiteetti jäi laitehäiriöiden takia arvoon 300 kg ka/hm. Turpeen vedenerotus paranee, jos turpeen partikkelikoko on iso, turve syötetään ilman liettoa, turpeen happamuutta säädellään, turpeelle tehdään jäädytys- ja sulatuskäsittely, puristusaika on pitkä, puristekakulle tehdään välimurskaus ja puristekakku kiinteytetään viiralle imusysteemillä. Näiden tekijöiden vaikutuksia on selvitetty kirjallisuuskatsauksessa, jossa esitetään myös turpeen mekaanisessa vedenerotuksessa käytetyt laitteet. Kokeellisessa osassa esitetään tuloksia laboratoriomitan mäntäpuristinkokeista joilla pyrittiin löytämään erityisesti suomalaiselle turpeelle tuotannossa toteuttamiskelpoiset käsittelymenetelmät. Tuotantomitan kokeissa tutkittiin ensimmäisen kerran Suomessa lukuisien käsittelytapojen yhdistämistä turpeen puristuskuivauksen tehostamiseen. Kokeiden perusteella tärkeimmät jatkotutkimusaiheet ovat puristuskakun muodostuminen ja rakenne. Nykyaikaisilla mittausmenetelmillä puristekakusta tulee selvittää, miten vesi ja hiukkaset liikkuvat kakussa, millaiset ovat kakun huokosten muutokset ja huokosverkoston rakenne ja miten kakun rakenteeseen voidaan vaikuttaa. Muita tärkeitä tutkimusaiheita ovat turpeen vedenerotusominaisuuksia koskevan, kaikkialta maailmasta kerättyihin turvenäytteisiin perustuvan tietopankin luominen, blokkauskemikaalien vaikutusmekanismit, puristintekniikan kehittäminen niin, että edellä mainittuja vedenerotuksen parannuskeinoja voidaan käyttää tehokkaasti, ja puristuskuivauksen ja vesi-imukuivauksen yhdistäminen. Puristekuivauksen kustannuksiksi arvioitiin 12 - 15 mk/MWh, kun syöte oli lietettä, ja 8 - 10 mk/MWh, kun syöte oli kiinteää. Turve kuivattiin 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteeteilla 50 000 t/a ja 150 000 t/a.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages144
ISBN (Print)951-38-2977-4
Publication statusPublished - 1987
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameTutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus
PublisherVTT
Volume501

Fingerprint

Valsartan
Soil

Keywords

  • peat
  • dewatering
  • mechanical filters
  • filter presses

Cite this

Pirkonen, P., & Luukkainen, V-M. (1987). Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 501
Pirkonen, Pentti ; Luukkainen, Veli-Matti. / Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1987. 144 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 501).
@book{f15046b2de51477bbfe2e9e85332407b,
title = "Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus",
abstract = "Tutkittiin suotonauhapuristimen mahdollisuuksia erottaa vett{\"a} erityisesti maatuneesta suomalaisesta turpeesta. T{\"a}rkein koetulos saavutettiin, kun lietteen{\"a} sy{\"o}tetty, hyvin maatunut turve kuivattiin puristamalla tuotantomitan matalapainepuristimella 30 {\%}:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteetilla 400 kg ka/hm. Tulos saavutettiin yhdist{\"a}m{\"a}ll{\"a} useita veden erottumista edist{\"a}vi{\"a} k{\"a}sittelytapoja, joista t{\"a}rkeimm{\"a}t olivat hyvin sakean sy{\"o}tteen k{\"a}ytt{\"o} (kuiva-ainepitoisuus > 10 {\%}), anionisen kemikaalin k{\"a}ytt{\"o} blokkausaineena (kulutus < 1 kg/t kuiva-ainetta) ja lietteen esil{\"a}mmitys. Kapasiteettia voidaan parantaa edelleen kuiva-ainepitoisuutta laskematta, koska puristuspaine oli matala ja viiran nopeus oli vain 5 m/min. T{\"a}ll{\"o}in l{\"a}hestyt{\"a}{\"a}n jo taloudellisesti kannattavaa puristusprosessia. Korkeapainepuristimella saavutettinn 35 {\%}:n kuiva-ainepitoisuus, mutta kapasiteetti j{\"a}i laiteh{\"a}iri{\"o}iden takia arvoon 300 kg ka/hm. Turpeen vedenerotus paranee, jos turpeen partikkelikoko on iso, turve sy{\"o}tet{\"a}{\"a}n ilman liettoa, turpeen happamuutta s{\"a}{\"a}dell{\"a}{\"a}n, turpeelle tehd{\"a}{\"a}n j{\"a}{\"a}dytys- ja sulatusk{\"a}sittely, puristusaika on pitk{\"a}, puristekakulle tehd{\"a}{\"a}n v{\"a}limurskaus ja puristekakku kiinteytet{\"a}{\"a}n viiralle imusysteemill{\"a}. N{\"a}iden tekij{\"o}iden vaikutuksia on selvitetty kirjallisuuskatsauksessa, jossa esitet{\"a}{\"a}n my{\"o}s turpeen mekaanisessa vedenerotuksessa k{\"a}ytetyt laitteet. Kokeellisessa osassa esitet{\"a}{\"a}n tuloksia laboratoriomitan m{\"a}nt{\"a}puristinkokeista joilla pyrittiin l{\"o}yt{\"a}m{\"a}{\"a}n erityisesti suomalaiselle turpeelle tuotannossa toteuttamiskelpoiset k{\"a}sittelymenetelm{\"a}t. Tuotantomitan kokeissa tutkittiin ensimm{\"a}isen kerran Suomessa lukuisien k{\"a}sittelytapojen yhdist{\"a}mist{\"a} turpeen puristuskuivauksen tehostamiseen. Kokeiden perusteella t{\"a}rkeimm{\"a}t jatkotutkimusaiheet ovat puristuskakun muodostuminen ja rakenne. Nykyaikaisilla mittausmenetelmill{\"a} puristekakusta tulee selvitt{\"a}{\"a}, miten vesi ja hiukkaset liikkuvat kakussa, millaiset ovat kakun huokosten muutokset ja huokosverkoston rakenne ja miten kakun rakenteeseen voidaan vaikuttaa. Muita t{\"a}rkeit{\"a} tutkimusaiheita ovat turpeen vedenerotusominaisuuksia koskevan, kaikkialta maailmasta ker{\"a}ttyihin turven{\"a}ytteisiin perustuvan tietopankin luominen, blokkauskemikaalien vaikutusmekanismit, puristintekniikan kehitt{\"a}minen niin, ett{\"a} edell{\"a} mainittuja vedenerotuksen parannuskeinoja voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} tehokkaasti, ja puristuskuivauksen ja vesi-imukuivauksen yhdist{\"a}minen. Puristekuivauksen kustannuksiksi arvioitiin 12 - 15 mk/MWh, kun sy{\"o}te oli lietett{\"a}, ja 8 - 10 mk/MWh, kun sy{\"o}te oli kiinte{\"a}{\"a}. Turve kuivattiin 30 {\%}:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteeteilla 50 000 t/a ja 150 000 t/a.",
keywords = "peat, dewatering, mechanical filters, filter presses",
author = "Pentti Pirkonen and Veli-Matti Luukkainen",
year = "1987",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2977-4",
series = "Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Pirkonen, P & Luukkainen, V-M 1987, Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 501, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus. / Pirkonen, Pentti; Luukkainen, Veli-Matti.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1987. 144 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 501).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus

AU - Pirkonen, Pentti

AU - Luukkainen, Veli-Matti

PY - 1987

Y1 - 1987

N2 - Tutkittiin suotonauhapuristimen mahdollisuuksia erottaa vettä erityisesti maatuneesta suomalaisesta turpeesta. Tärkein koetulos saavutettiin, kun lietteenä syötetty, hyvin maatunut turve kuivattiin puristamalla tuotantomitan matalapainepuristimella 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteetilla 400 kg ka/hm. Tulos saavutettiin yhdistämällä useita veden erottumista edistäviä käsittelytapoja, joista tärkeimmät olivat hyvin sakean syötteen käyttö (kuiva-ainepitoisuus > 10 %), anionisen kemikaalin käyttö blokkausaineena (kulutus < 1 kg/t kuiva-ainetta) ja lietteen esilämmitys. Kapasiteettia voidaan parantaa edelleen kuiva-ainepitoisuutta laskematta, koska puristuspaine oli matala ja viiran nopeus oli vain 5 m/min. Tällöin lähestytään jo taloudellisesti kannattavaa puristusprosessia. Korkeapainepuristimella saavutettinn 35 %:n kuiva-ainepitoisuus, mutta kapasiteetti jäi laitehäiriöiden takia arvoon 300 kg ka/hm. Turpeen vedenerotus paranee, jos turpeen partikkelikoko on iso, turve syötetään ilman liettoa, turpeen happamuutta säädellään, turpeelle tehdään jäädytys- ja sulatuskäsittely, puristusaika on pitkä, puristekakulle tehdään välimurskaus ja puristekakku kiinteytetään viiralle imusysteemillä. Näiden tekijöiden vaikutuksia on selvitetty kirjallisuuskatsauksessa, jossa esitetään myös turpeen mekaanisessa vedenerotuksessa käytetyt laitteet. Kokeellisessa osassa esitetään tuloksia laboratoriomitan mäntäpuristinkokeista joilla pyrittiin löytämään erityisesti suomalaiselle turpeelle tuotannossa toteuttamiskelpoiset käsittelymenetelmät. Tuotantomitan kokeissa tutkittiin ensimmäisen kerran Suomessa lukuisien käsittelytapojen yhdistämistä turpeen puristuskuivauksen tehostamiseen. Kokeiden perusteella tärkeimmät jatkotutkimusaiheet ovat puristuskakun muodostuminen ja rakenne. Nykyaikaisilla mittausmenetelmillä puristekakusta tulee selvittää, miten vesi ja hiukkaset liikkuvat kakussa, millaiset ovat kakun huokosten muutokset ja huokosverkoston rakenne ja miten kakun rakenteeseen voidaan vaikuttaa. Muita tärkeitä tutkimusaiheita ovat turpeen vedenerotusominaisuuksia koskevan, kaikkialta maailmasta kerättyihin turvenäytteisiin perustuvan tietopankin luominen, blokkauskemikaalien vaikutusmekanismit, puristintekniikan kehittäminen niin, että edellä mainittuja vedenerotuksen parannuskeinoja voidaan käyttää tehokkaasti, ja puristuskuivauksen ja vesi-imukuivauksen yhdistäminen. Puristekuivauksen kustannuksiksi arvioitiin 12 - 15 mk/MWh, kun syöte oli lietettä, ja 8 - 10 mk/MWh, kun syöte oli kiinteää. Turve kuivattiin 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteeteilla 50 000 t/a ja 150 000 t/a.

AB - Tutkittiin suotonauhapuristimen mahdollisuuksia erottaa vettä erityisesti maatuneesta suomalaisesta turpeesta. Tärkein koetulos saavutettiin, kun lietteenä syötetty, hyvin maatunut turve kuivattiin puristamalla tuotantomitan matalapainepuristimella 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteetilla 400 kg ka/hm. Tulos saavutettiin yhdistämällä useita veden erottumista edistäviä käsittelytapoja, joista tärkeimmät olivat hyvin sakean syötteen käyttö (kuiva-ainepitoisuus > 10 %), anionisen kemikaalin käyttö blokkausaineena (kulutus < 1 kg/t kuiva-ainetta) ja lietteen esilämmitys. Kapasiteettia voidaan parantaa edelleen kuiva-ainepitoisuutta laskematta, koska puristuspaine oli matala ja viiran nopeus oli vain 5 m/min. Tällöin lähestytään jo taloudellisesti kannattavaa puristusprosessia. Korkeapainepuristimella saavutettinn 35 %:n kuiva-ainepitoisuus, mutta kapasiteetti jäi laitehäiriöiden takia arvoon 300 kg ka/hm. Turpeen vedenerotus paranee, jos turpeen partikkelikoko on iso, turve syötetään ilman liettoa, turpeen happamuutta säädellään, turpeelle tehdään jäädytys- ja sulatuskäsittely, puristusaika on pitkä, puristekakulle tehdään välimurskaus ja puristekakku kiinteytetään viiralle imusysteemillä. Näiden tekijöiden vaikutuksia on selvitetty kirjallisuuskatsauksessa, jossa esitetään myös turpeen mekaanisessa vedenerotuksessa käytetyt laitteet. Kokeellisessa osassa esitetään tuloksia laboratoriomitan mäntäpuristinkokeista joilla pyrittiin löytämään erityisesti suomalaiselle turpeelle tuotannossa toteuttamiskelpoiset käsittelymenetelmät. Tuotantomitan kokeissa tutkittiin ensimmäisen kerran Suomessa lukuisien käsittelytapojen yhdistämistä turpeen puristuskuivauksen tehostamiseen. Kokeiden perusteella tärkeimmät jatkotutkimusaiheet ovat puristuskakun muodostuminen ja rakenne. Nykyaikaisilla mittausmenetelmillä puristekakusta tulee selvittää, miten vesi ja hiukkaset liikkuvat kakussa, millaiset ovat kakun huokosten muutokset ja huokosverkoston rakenne ja miten kakun rakenteeseen voidaan vaikuttaa. Muita tärkeitä tutkimusaiheita ovat turpeen vedenerotusominaisuuksia koskevan, kaikkialta maailmasta kerättyihin turvenäytteisiin perustuvan tietopankin luominen, blokkauskemikaalien vaikutusmekanismit, puristintekniikan kehittäminen niin, että edellä mainittuja vedenerotuksen parannuskeinoja voidaan käyttää tehokkaasti, ja puristuskuivauksen ja vesi-imukuivauksen yhdistäminen. Puristekuivauksen kustannuksiksi arvioitiin 12 - 15 mk/MWh, kun syöte oli lietettä, ja 8 - 10 mk/MWh, kun syöte oli kiinteää. Turve kuivattiin 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen kapasiteeteilla 50 000 t/a ja 150 000 t/a.

KW - peat

KW - dewatering

KW - mechanical filters

KW - filter presses

M3 - Report

SN - 951-38-2977-4

T3 - Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus

BT - Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Pirkonen P, Luukkainen V-M. Keinotekoinen vedenpoisto turpeesta. Osa 3. Mekaaninen vedenerotus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1987. 144 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 501).