BMA-kosteusanalysaattorin hyödynnettävyys biopolttoainejakeiden ja hakkeiden kosteusmäärityksissä
Hautakorpi, Jani (2013)
Hautakorpi, Jani
Tampereen ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013061314047
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013061314047
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön lähtökohtana oli Oy Metsä-Botnia Ab:n mielenkiinto uutta BMA-kosteusanalysaattoria kohtaan. Tarkoituksena oli arvioida BMA-kosteusanalysaattorin hyödynnettävyyttä ja luotettavuutta biopolttoainejakeiden ja hakkeiden kosteusprosentin määrityksessä. Analysoitavina biopolttoainejakeina käytettiin erikseen koivu- ja havukuorta sekä kuoren ja lietteen yhteisnäytettä. Analysaattorin hyödynnettävyyttä testattiin lisäksi turpeella. Sellutehtaalta puun kuorinnasta saatava kuori ja vedenpuhdistamolta tuleva liete myydään biopolttoainejakeena eteenpäin kuiva-aineen määrän mukaan, joten kosteusprosentin määritys on tärkein tekijä kaupassa. Koivu- ja havuhakkeen kosteusprosentin määritys on olennainen tekijä keiton neste-puusuhteen säädössä.
BMA-kosteusanalysaattori hyödyntää mikro- ja radioaaltotekniikkaa. Analysaattorilla voidaan määrittää muutamassa sekunnissa periaatteessa kaikkien biomateriaalien kosteusprosentti tietyissä kosteusrajoissa. Analysaattorin mittauskammio muodostaa onteloresonaattorin, jonka muuttuvataajuuksinen sähkökenttä antaa eri taajuuksia vedelle ja orgaaniselle materiaalille. Muuttuvista taajuuksista ja muutamasta muusta muuttujasta analysaattori määrittää kosteusprosentin. BMA-kosteusanalysaattori toimii yhdessä PC-käyttöliittymän kanssa. Referenssimenetelmänä BMA-menetelmälle käytettiin standardien mukaista uunikuivausmenetelmää.
Seurantatulokset osoittavat, että BMA-kosteusanalysaattoria voidaan hyödyntää parhaiten hakkeille. Kuorille ja turpeelle tulokset olivat vähän heikommat. Kuoren ja lietteen yhteisnäytteelle analysaattori ei antanut luotettavia tuloksia. Toistettavuusmittauksissa BMA-menetelmä osoittautui menetelmänä yhtä luotettavaksi referenssimenetelmän kanssa hakkeille ja turpeelle. Kuorille menetelmä oli luotettavuuden rajoilla. Yhteisnäytteille menetelmä ei ollut soveltuva.
Hyödynnettävyyden kannalta tulokset eivät olleet vielä kohdillaan, koska analysaattorin kalibrointisuorat vaativat viritystä kaikille näytetyypeille. Virityksen tarve johtui suurimmaksi osaksi näytetyyppien epähomogeenisuudesta ja valituista kalibrointipisteistä. Laboratorioanalysaattorina menetelmää voidaan käyttää hakkeille päivittäisiin mittauksiin, mutta kuorille ja turpeelle korkeintaan kuukausittaisten keskiarvojen mittaamiseen. Tulevaisuudessa menetelmä antaa parhaan hyödynnettävyyden on-lineanalysaattorilla sekä keittoon menevälle hakkeelle että biopolttoainejaekaupassa kuorille.
BMA-kosteusanalysaattori hyödyntää mikro- ja radioaaltotekniikkaa. Analysaattorilla voidaan määrittää muutamassa sekunnissa periaatteessa kaikkien biomateriaalien kosteusprosentti tietyissä kosteusrajoissa. Analysaattorin mittauskammio muodostaa onteloresonaattorin, jonka muuttuvataajuuksinen sähkökenttä antaa eri taajuuksia vedelle ja orgaaniselle materiaalille. Muuttuvista taajuuksista ja muutamasta muusta muuttujasta analysaattori määrittää kosteusprosentin. BMA-kosteusanalysaattori toimii yhdessä PC-käyttöliittymän kanssa. Referenssimenetelmänä BMA-menetelmälle käytettiin standardien mukaista uunikuivausmenetelmää.
Seurantatulokset osoittavat, että BMA-kosteusanalysaattoria voidaan hyödyntää parhaiten hakkeille. Kuorille ja turpeelle tulokset olivat vähän heikommat. Kuoren ja lietteen yhteisnäytteelle analysaattori ei antanut luotettavia tuloksia. Toistettavuusmittauksissa BMA-menetelmä osoittautui menetelmänä yhtä luotettavaksi referenssimenetelmän kanssa hakkeille ja turpeelle. Kuorille menetelmä oli luotettavuuden rajoilla. Yhteisnäytteille menetelmä ei ollut soveltuva.
Hyödynnettävyyden kannalta tulokset eivät olleet vielä kohdillaan, koska analysaattorin kalibrointisuorat vaativat viritystä kaikille näytetyypeille. Virityksen tarve johtui suurimmaksi osaksi näytetyyppien epähomogeenisuudesta ja valituista kalibrointipisteistä. Laboratorioanalysaattorina menetelmää voidaan käyttää hakkeille päivittäisiin mittauksiin, mutta kuorille ja turpeelle korkeintaan kuukausittaisten keskiarvojen mittaamiseen. Tulevaisuudessa menetelmä antaa parhaan hyödynnettävyyden on-lineanalysaattorilla sekä keittoon menevälle hakkeelle että biopolttoainejaekaupassa kuorille.