• 제목/요약/키워드: wood pellet quality standards

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Fuel Properties of Woody Pellets in Domestic Markets of Korea

  • Oh, Jae-Heun;Hwang, Jin-Sung;Cha, Du-Song
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제30권4호
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    • pp.362-369
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    • 2014
  • This study investigated physical properties and combustion gas characteristics for 8 types of wood pellets (4 domestic and 4 imported products) distributed in the domestic market. Results showed that most pellet types were first-grade pellets in the wood pellet quality standards in Korea with the exception of 3 pellet types from K company (second-grade in mechanical durability), G company (off-grade in nitrogen content) and P company (second-grade in ash percentage). Mixed pellets which contained more lignin and sap content were higher in mechanical durability (%) than that of white pellets. From the combustion gas analysis results, NOx emitted from all pellets combustion was at acceptable levels for national emission standard of the Clean Air Conservation Act except for pellets from G company. In addition, CO levels from all types of wood pellets were acceptable except for pellets from D company and domestic pellets were higher CO levels than imported pellets. These results indicate the higher CO levels in domestic pellets due to the usage of forest thinning materials including logging debris which usually had the high content of bark.

Torrefaction for Improving Quality of Pellets Derived from Calliandra Wood

  • Johanes Pramana Gentur SUTAPA;Ahmad Harun HIDYATULLAH
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제51권5호
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    • pp.381-391
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    • 2023
  • Densification is a technique used to improve biomass quality in wood pellet manufacturing and torrefaction treatment. In this study, the effects of torrefaction on the quality of Calliandra wood pellets were investigated, and pellets of Calliandra wood (Calliandra calothyrsus) and bark were evaluated. The study was conducted using a completely randomized design with two treatment factors, namely torrefaction temperature (250℃ and 300℃) and torrefaction duration (30, 45, and 60 min). The results showed that the interaction between temperature and torrefaction duration significantly affected the compressive strength, proximate value, and calorific value of the torrefied Calliandra wood pellets. An increase in the temperature and torrefaction duration decreased the compressive strength, moisture content, volatile matter content, and ash content of the torrefied Calliandra wood pellets. Conversely, the calorific value of Calliandra wood pellets increased with increasing temperature and torrefaction duration. The best-quality Calliandra wood pellets were produced at a torrefaction temperature and duration of 300℃ and 60 min, respectively. In terms of important quality parameters, ash content of 0.90% and calorific value of 6,303.80 cal/g were observed, which complied with the quality standards of Indonesian National Standard 8675:2018 and Deutsche Industrie Norm 51731.

Effect of Moisture Content of Sawdust and Length to Diameter Ratio of a Hole in Flat-die Pelletizer on The Fuel Characteristics of Wood Pellets Produced with Quercus mongolica, Pinus densiflora, Pinus rigida and Larix kaempferi

  • Yang, In;Kim, Seong-ho;Han, Gyu-Seong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권4호
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    • pp.382-398
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    • 2017
  • This study was conducted to identify the potential of Quercus mongolica (QUM), Pinus densiflora (PID) and Pinus rigida (PIR) as a raw material for pellet production. Larix kaempferi (LAK), which has mostly been used for pellet production in Korea, was also used as a control. All specimens contained very minimal amounts of sulfur and chlorine. Ash content of LAK was the lowest, followed by PID, PIR and QUM. For the size distribution, the mass fraction between 0.42 mm and 0.25 mm was the highest in PIR. Most fuel characteristics of the produced wood pellets improved with the use of 12% moisture content (MC) particles and the increase of the ratio of length to diameter of a hole in flat-die (L/D ratio). When the MC, bulk density and durability of QUM, PID, PIR and LAK pellets was compared with the standards of the KFRI and ISO, the use of wood particles of 12% MC and flat-die with an L/D ratio of 5.00 for PID particles are suitable for high-quality pellets in the aspects of all fuel characteristics. For PIR and QUM, further work is needed to seek the optimum conditions for the production of high-quality and durable pellets.

첨가제로서 율피차 부산물과 피마자유가 리기다소나무 및 신갈나무 펠릿의 연료적 특성에 미치는 영향 (Effect of Chestnut-shell Tea Waste and Castor Oil as an Additive on Fuel Characteristics of Pellets Fabricated with Pitch Pine and Mongolian Oak)

  • 김현정;양인;한규성
    • 신재생에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • This study aimed to determine the optimal conditions for fabricating pitch pine (PCP) and Mongolian oak (MOK) pellets using chestnut-shell tea waste (CSW) and castor oil (CSO) as additives. For pellets fabricated using a pilot-scale flat-die pellet mill, all moisture content (MC) was in line with A1 wood pellet standards for residential and small-scale commercial uses designated by the National Institute of Forest Science at the Republic of Korea (NIFOS), regardless of fabricating conditions; the durability of PCP pellets prepared using PCP particles with 10% MC, and CSW addition also satisfied these criteria. The moisture tolerance of PCP pellets improved with combination of 2 wt% CSW and 2-6 wt% CSO. Overall, use of 20 mesh CSW as an additive, PCP with 10% MC, and MOK with 12% MC was found to be optimal. Moreover, using CSO as an additive, high-quality PCP and MOK pellets can be fabricated by adjusting the particles to 12% MC. However, the durability of PCP and MOK pellets prepared using these conditions did not meet the wood pellet standards for residential and small-scale commercial use. Therefore, further research is needed to improve the durability of these pellets.

첨가제로서 낙엽송의 수피 및 건조폐액이 리기다소나무 및 신갈나무 펠릿의 연료적 특성에 미치는 영향 (Effect of Bark and Drying Waste Liquor of Larix kaempferi Used as An Additive on The Fuel Characteristics of Wood Pellet Fabricated with Rigida Pine and Quercus mongolica Sawdust)

  • 양인;채현규;한규성
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.258-267
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    • 2017
  • 리기다소나무와 신갈나무 목분에 낙엽송 수피 또는/그리고 인공건조시 발생하는 폐액을 첨가제로 사용하여 펠릿을 제조하고, 이에 대한 연료적 특성의 분석을 통하여 고등급 목재펠릿 제조를 위한 원료 및 제조조건을 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 첨가제에 대한 화학적 조성을 조사한 결과, 수피는 90% 이상의 전섬유소와 리그닌으로 구성되어 있었으며, 건조폐액은 대부분 당 성분이라 추정되는 0.1%의 고형분을 가지고 있었다. 신갈나무 목분은 수피의 포함으로 회분 함량(2.2%)이 높았으며, 수피와 건조폐액도 4% 이상의 회분을 가진 것으로 조사되었다. 목분 및 첨가제의 발열량은 모두 국립산림과학원(NIFOS)에서 고시한 "목재제품의 규격과 품질기준"의 목재펠릿 1급 기준(18.0 MJ/kg) 보다 높았다. 피스톤형 펠릿성형기로 제조한 펠릿은 첨가제의 양이 2 wt%인 관계로 회분함량과 발열량에 영향을 미치지 않았다. 내구성의 경우, 대부분의 제조 조건에서 첨가제의 사용에 의하여 증가하였다. 한편 첨가제로 수피 그리고 목분의 함수율 조절을 위하여 건조폐액을 함께 첨가하여 제조한 펠릿의 내구성은 첨가제없이 제조한 펠릿과 차이가 없었으며, 수피 또는 건조폐액을 각각 첨가제로 사용하여 제조한 펠릿보다 낮았다. 그러나 펠릿 제조비용 측면에서 건조폐액은 폐수처리에 따른 수익이 가능한 관계로 수피와 건조폐액을 공동으로 펠릿 제조에 사용하는 것이 유리할 것으로 생각한다. 피스톤형 펠릿성형기로 제조한 펠릿의 연료적 특성 측정 결과를 토대로 파일럿 규모의 평다이펠릿성형기로 리기다소나무 및 신갈나무 펠릿을 제조하였다. 제조된 펠릿의 함수율은 목분 및 첨가제의 사용과 상관없이 NIFOS 1급 기준($${\leq_-}$$10%)을 모두 만족하였다. 이에 대한 겉보기밀도와 내구성 측정결과를 종합하면, 첨가제의 사용은 리기다소나무의 경우 목분 함수율을 10%로 조절하고 수피나 건조폐액을 사용하는 것이 그리고 신갈나무의 경우 12%의 목분 함수율에 수피를 사용하는 것이 각각의 최적 목재펠릿 제조 조건이라 생각한다. 신갈나무 펠릿의 회분 함량을 제외하고 이 조건에서 제조한 목재펠릿의 품질은 NIFOS 목재펠릿 1급 기준을 크게 상회하는 것으로 나타났다.

산가수분해한 유채대로부터 유리당의 분리 및 이의 잔사로부터 펠릿의 제조 (Separation of Reducing Sugars from Rape Stalk by Acid Hydrolysis and Fabrication of Fuel Pellets from its Residues)

  • 양인;안병준;김명용;오세창;안세희;최인규;김용현;한규성
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.60-71
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    • 2014
  • 본 연구는 유채의 바이오리파이너리 원료화 가능성을 확인하기 위하여 유채대를 DW, AA, OA, SA 및 SH 용액에 침지하였다. 먼저 침지 유채대의 원소를 분석한 결과, 침지를 통하여 질소, 황, 염소의 함량이 효과적으로 감소되는 것을 확인하였다. 이 외에 침지액의 농도와 침지시간을 실험인자로 침지액 내에 존재하는 glucose, xylose, arabinose와 같은 유리당의 양을 조사하였는데, DW- 및 SH-침지액에서는 각각 xylose와 sucrose만 그리고 SA- 및 OA-침지액에서는 소량의 glucose만 검출되었다. 그러나 AA-침지액에서는 많은 양의 glucose와 소량의 arabinose까지 분석되었다. 한편, 유채대 침지에 사용된 산용액의 종류와 농도(1%, 2%)에 따른 glucose 양을 분석한 결과, AA를 침지액의 조제를 위한 산으로 사용하고 AA의 농도를 1%로 조절하는 것이 유채대로부터 효과적으로 glucose를 가수분해할 수 있는 조건인 것으로 조사되었다. 침지시간의 영향을 보면, 72 hr-침지에서 가장 많은 양의 glucose가 검출되었으며, 120 hr까지의 침지시간 연장은 유리되는 glucose 양에 부정적인 영향을 미쳤다. 다음으로, DW, AA, OA 용액에 침지시킨 유채대를 이용하여 펠릿을 제조하였는데, 이 때 산의 농도 그리고 침지시간(24, 72, 120 hr)을 실험 인자로 사용하였으며, 이렇게 제조된 펠릿의 함수율, 겉보기밀도, 회분량, 발열량, 내구성을 측정하였다. 침지 유채대 펠릿의 겉보기 밀도와 발열량은 무침지 유채대 펠릿과 비교하여 크게 높았으며, 실험 인자와 상관없이 EN 규격의 A등급 기준($${\leq_-}600kg/m^3$$, $${\qeq_-}14.1MJ/kg$$)을 각각 상회하였다. 유채대의 침지는 무침지 유채대의 회분량(8.9%)과 비교하여 회분량을 크게 감소시켰으며, 특히 AA-와 DW-침지가 유채대의 회분량 감소에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 침지 유채대의 회분량은 EN 규격의 A등급 기준($${\leq_-}5.0%$$)을 만족하였다. 침지 유채대로 제조한 펠릿의 내구성은 전반적으로 무침지 유채대 펠릿(97.40%)보다 낮았으며, 특히 OA-2%에 120 hr 침지시킨 유채대 펠릿을 제외하고 나머지 조건은 EN 규격의 B등급($${\qeq_-}96.00%$$) 기준에 만족하지 않는 것으로 조사되었다. 침지 유채대의 원소 및 유리당 분석 그리고 펠릿의 품질 시험 결과를 종합하면, 1% 농도의 AA 용액에 유채대를 72 hr동안 침지시키는 것이 유채대의 바이오에탄올 및 펠릿 원료화를 위한 최적조건이라는 결론을 얻었다. 따라서 이 조건에서 1 kg의 유채대를 침지시켰을 경우, 산술적으로 바이오에탄올 생산용 원료인 50 g의 glucose를 얻을 수 있으며, 나머지 950 g의 잔사는 아그로펠릿의 원료로 사용이 가능할 것으로 생각한다. 그러나 AA-침지 유채대로 제조한 펠릿의 낮은 내구성 문제를 해결하기 위하여 세분화된 범위의 침지 조건 탐색, 목분과의 혼합 펠릿 제조, 바인더의 첨가 등과 같은 추가 연구가 수행되어야 할 것으로 생각한다.