Evaluating The Fuel Characteristics of Wood Pellets Fabricated with Wood Tar and Starch as An Additive

목타르와 전분 첨가제 혼합에 따른 목재펠릿 품질특성 평가

This study was conducted to investigate the potential of non-used forest biomass residues as raw materials for making wood pellets with additives such as wood tar and starch and to evaluate fuel characteristics of the pellets. Wood tar, a by-product provided from the carbonization process of wood, could be a suitable additive for wood pellet production due to its higher calorific value and lower hazardous heavy metals, such as cadmium and mercury, compared to woody biomass. When the wood tar (10 wt%) was added, the calorific value was increased from 4,630 kcal/kg (wood pellet without additive) to 4,800 kcal/kg (wood pellet with additive). With the increase of additive amount into wood pellet, the length and individual density of wood pellet increased. In addition, bulk density of the pellets was increased, whereas the fine content was decreased. Consequently the overall productivity of wood pellets was improved by adding 2 w% additives into wood pellets; the percentage of productivity increase was 5.9% and 4.9% for adding starch and wood tar, respectively.

본 연구는 현재 산업적으로 이용되고 있지 않는 산림바이오매스 부산물을 목재펠릿 원료 및 첨가제로서의 활용 가능성을 탐색하기 위하여 수행되었다. 목재의 탄화과정에서 발생되는 목타르는 목재와 비교하여 발열량이 높으며, 카드뮴, 수은과 같은 유해 중금속을 포함하고 있지 않아 펠릿 첨가제로서 이용 가능성이 높다. 목재펠릿 제조 시 첨가제로 목타르 10%를 첨가한 경우의 발열량(4,800 kcal/kg)은 대조구로 사용된 미 첨가구(4,630 kcal/kg)와 비교하여 약 3.7%(170 kcal/kg)의 발열량 상승효과가 있는 것으로 나타났다. 첨가제를 혼합하여 제조한 목재펠릿의 경우, 첨가제의 혼합비율이 증가함에 따라 길이와 개체밀도가 증가하였다. 또한 첨가제 혼합비율이 증가함에 따라 겉보기밀도는 증가하고 미세분 함량은 감소하는 경향을 나타냈다. 목재펠릿 첨가제 2%를 사용하여 미첨가한 경우(33.8 kg)와의 펠릿 생산성을 비교한 결과, 전분 첨가 목재펠릿은 5.9%(35.8 kg), 목타르 첨가 목재펠릿은 4.6%(35.4 kg)의 생산성 향상 효과를 나타냈다.