PYROLYS

Det här är pyrolys

Produktionen av biokol sker i tre olika steg:

Förbehandling

Syftet med förbehandlingen är att bearbeta det organiska materialet så att pyrolysen blir så effektiv som möjligt. Oftast handlar det om avvattning och torkning av materialet, i de fall där materialet har hög vattenhalt (slam, alger och tång). En annan typ av förbehandling är rensning och sållning för att avlägsna sten och grus som annars kan förstöra matningsskruvar och andra delar av pyrolyspannan.

Pyrolys

Under pyrolysen upphettas det organiska materialet till mycket hög temperatur, vanligtvis 500-1 000°C utan närvaro av syre eller andra oxidationsmedel. Det innebär att materialet sönderfaller utan att förbränning sker. Redan vid temperaturer kring 250°C börjar de stora organiska molekylerna brytas ned till mindre molekyler. Flyktiga ämnen avgår i gasform (framförallt vattenånga, kolmonoxid, metan och andra kolväten). Resterande ämnen bildar pyrolysoljor eller tjära. Dessutom bildas en fast kolrik återstod i vilken det organiska materialets fosfor finns kvar: biokol. De gaser, oljor och tjära som bildas kan i sin tur förbrännas för att producera energi till pyrolysprocessen eller för något annat ändamål.

Hur mycket av varje fraktion som bildas under pyrolysen bestäms framförallt av temperaturen, men även andra faktorer såsom det inkommande materialets kemiska sammansättning, bränslepartiklarnas storlek, uppehållstid och tryck i pyrolysugnen samt upphettningshastigheten påverkar.

Efterbehandling

Fördelar med pyrolys

1. Kadmium och andra tungmetaller avskiljs från det organiska materialet.

Om pyrolysen sker vid tillräckligt hög temperatur (>700°C) förångas kadmiumföreningar i stor utsträckning. Dessa kan därmed avskiljas från biokolet som då blir fritt från kadmium. Även kvicksilver förångas, och i viss mån även bly och zink, medan koppar, krom och nickel inte gör det. En effektiv avskiljning av kadmium är en förutsättning för att kunna återföra fosfor och andra näringsämnen i organiska restprodukter till jordbruksmark, gröna lösningar i städer, trädgårdsjordar och fotbollsplaner.

2. Smittämnen oskadliggörs.

3. Oönskade organiska ämnen bryts ned.

4. Energi kan utvinnas i form av fjärrvärme.

Vid pyrolys av organiska restprodukter bildas ett energiöverskott. Denna energi kan utvinnas som till exempel fjärrvärme. Fjärrvärmen bidrar till den ekonomiska hållbarheten för en pyrolysanläggning. Andra avsättningar för värmen finns, till exempel i form av elproduktion, men fjärrvärmen är ett säkert och i många fall billigare sätt att få avsättning för energiöverskottet.

Pyrolys året runt kräver dessutom en kylkrets. Fjärrvärmen kan fungera som en kylkrets där pyrolysanläggningen ges kylning. Detta ger en stabil produktion av biokol året om.

DET HÄR GÖR VI INOM REST TILL BÄST

Tidigare studier har visat att biokolets ytarea, katjonutbyteskapacitet och pH ökar med ökande temperatur. Inom Rest till Bäst kommer vi att undersöka om detta är fallet även vid pyrolys av de organiska restprodukter som används inom ramen för detta projekt, det vill säga alger och tång, frörens, slam och park- och trädgårdsavfall. Vi kommer även att mäta innehållet av kadmium och andra tungmetaller före och efter pyrolys, för att kunna avgöra vilken temperatur som krävs för att få en god avskiljning av dem, samt utvärdera hur växtnäringsinnehållet i biokolen påverkas av pyrolystemperaturen. Dessutom kommer driftstabilitet och energibalanser vid de olika temperaturerna att utvärderas.

Den pyrolysanläggningen som används inom Rest till Bäst är del av ett projekt finansierat av Naturvårdsverkets Klimatklivet.

ENGAGERADE PROJEKTPARTNERS

↓ Lär dig mer om biokol

LÄR DIG MER OM BIOKOL

i våra webbföreläsningar

KONTAKT

Markus Paulsson
markus.paulsson@lund.se
046-359 53 36
Lunds kommun, Kommunkontoret
221 00 Lund, Sverige

REST TILL BÄST

Rest till Bäst är ett Vinnova-finansierat projekt vars syfte är att ta fram lösningar för att hantera samhällets organiska restprodukter och skapa en efterfrågad nyttoprodukt samtidigt som miljö- och klimatpåverkan minimeras.