ENERGIPRODUKTION MED RÖRFLEN

ENERGIPRODUKTION
FRÅN RÖRFLEN
(Bild: SLU BTK)
Handbok för el- och värmeproduktion
Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
Enheten för biomassateknologi och kemi (BTK)

Energiproduktion från rörflen
Handbok för el- och värmeproduktion
Energy production from reed canary grass
A handbook for electricity and heat production
Redaktör
Shaojun Xiong
Timo Lötjönen
Kirsi Knuuttila
Umeå, Augusti 2008
ISBN 978-91-85911-67-7
Projekt nummer EIE/07/073/S12.567608 och STEM 30709-1
Finansieras av
3
Kempestiftelserna

Denna handbok kan citeras förutsatt att källa anges:
Xiong, S., Lötjönen, T., Knuuttila, K. 2008. Energiproduktion från rörflen: Handbok för el-
och värmeproduktion. SLU Biomassateknologi och kemi, Umeå, Sverige. ISBN
978-91-85911-67-7. URL: http://www.btk.slu.se/
This handbook can be cited as a reference with a source below:
Xiong, S., Lötjönen, T., Knuuttila, K. 2008. Energy production from reed canary grass: a
handbook for electricity and heat production. SLU Biomass Technology and
Chemistry, Umeå, Sweden. ISBN 978-91-85911-67-7. URL: http://www.btk.slu.se/
Tryck: VMC-KBC
4

Förord
Inom projektet ENCROP – Promoting the production and utilisation of energy crops at
European level (Främjandet av produktion och användning av energigrödor på europeisk
nivå), ingår som delprojekt att skriva nationella och internationella handböcker om odling,
skörd, bränsleproduktion och energiproduktion av energigrödor, främst avsedda för
biobränsleeldade värme- och kraftanläggningar. De svenska och finska versionerna om rörflen
har producerats i samarbete och flera stycken i denna svenska version har översatts från finska
och redigerats för att överensstämma med svenska förhållanden. De som bidragit är: Rolf
Olsson, Senior consultant, som skrivit inledning och fackgranskat andra delar. Timo
Lötjönen, MTT, har skrivit om produktionskedjor och skörd. Katri Pahkala, MTT, har skrivit
om odling. Från Novox Oy har man bidragit med text om miljöverksamhet, lagring och
långtransport, hantering av rörflen i pannanläggningar, förbränningsteknik och delar av texten
om bränslekvalitet. Björn Hedman har bidragit med text om bränslekvalitet, energi och CO2balans
och ekonomi samt har redigerat de övriga texterna. Shaojun Xiong, SLU, har skrivit
avsnitten om bränsleförädling och askanvändning samt står som huvudansvarig för denna
Svenska handbok. Tack till Mickael Finell och Torbjörn Lestander, SLU BTK, för
kommentarer.
Umeå August 2008
Shaojun Xiong
SLU BTK
5

Innehåll
Förord......................................................................................................................................... 5
Innehåll....................................................................................................................................... 7
Inledning..................................................................................................................................... 8
Rörflenens skördekedjor .................................................................................................. 10
Odling av rörflen ...................................................................................................................... 11
Skörd av rörflen........................................................................................................................ 13
Lagring och distanstransport av rörflen ................................................................................... 17
Bränsleförädling....................................................................................................................... 20
Pelletering......................................................................................................................... 20
Brikettering....................................................................................................................... 23
Bränslepulvertillverkning................................................................................................. 23
Hantering av rörflen i pannanläggningar ................................................................................. 24
Rörflen som bränsle ................................................................................................................. 27
Förbränningsteknik................................................................................................................... 29
Askan efter förbränning ........................................................................................................... 31
Askanvändning......................................................................................................................... 31
Energi och CO2-balanser.......................................................................................................... 32
Ekonomi ................................................................................................................................... 33
7

Inledning
Perenna rhizomgräs har över hela världen identifierats som energigrödor med hög biomassa-
avkastning och som lämpar sig för fastbränsleproduktion. Många av dessa är dock C4 växter
vilka kräver hög årlig värmesumma samt kort vinter för att vara konkurrenskraftiga. För
nordliga områden av Europa så har detta inneburit många bakslag med t.ex. elefantgräs
(Miscanthus spp). Det gräs som identifierats som lämpligt för nordliga områden är rörflen
som är av s.k. C3-typ och lämplig för tempererade områden.
Carl von Linné visade tidigt intresse för rörflen i Sverige och en första doktorsavhandling
kom genom en av hans doktorander. Den centrala slutsatsen om gräset var att den stora
biomassaproduktionen under svenska förhållanden som foderväxt kunde bidraga till att utrota
hunger.
Nytt intresse för rörflen som fodergröda kom i norra Sverige under 1960- och 1970-talen då
grödan prövades som foderväxt för användning på organogena jordar där bärigheten var svag.
Tvåskördesystem med ensilering gav då för de nordamerikanska fodersorter som användes,
hög avkastning med goda energi- och proteinhalter. En nackdel var att bitterämnen,
alkaloider, gav låg smaklighet.
Rörflen identifierades i projekt Agrobioenergi tillsammans med Salix som den fleråriga
energigröda som har högst avkastning under svenska förhållanden. Med konventionell
sommarskördeteknik bedömdes dock c:a 10 % av skörden behöva artificiell torkning och
lagring i lagerhus för att klara kvalitetskrav för stråbränslen. Då detta medförde alltför höga
produktionskostnader, prioriterades istället utvecklingen av Salix i fortsatta
åkerenergiprogram.
Ett nytt produktionssystem för rörflen, det s.k. vårskördesystemet, presenterades 1990.
Slutsatserna var då mycket svagt förankrade i experimentella data. I de åkerenergiprogram
som följde koncentrerades insatserna till att bedöma de agronomiska förutsättningarna för
vårskörd. Resultaten visade att metoden var tillämpbar i hela landet och den visade sig senare
vara användbar i hela norra Europa. Metoden innebär att grödan som sås år 1 skördas första
gången vintern/våren år 3 varefter skörd sker vid samma tidpunkt år efter år så länge som
körskador inte ger alltför ojämna fält. Många analyser har sedan visat att vinter/vårskörd ger
den billigaste och uthålligaste produktionen av rörflen. Den sena skörden påverkar också
bränslekvaliteten positivt.
Försök i såväl Sverige som Finland har också visat att produktionssystem som kombinerar
fiberskörd för pappersproduktion och energiproduktion gynnas av vinter-vårskörd. De sorter
som fortfarande används i produktionen är fodersorter. Växtförädling i begränsad skala
bedrivs i Sverige och Finland och screeningförsök har visat på en stor potential till
avkastningsökning. I dessa försök som genomförts i småruteskala har avkastningsökningar på
upp till 30 % erhållits. En anledning till den stora förädlingspotentialen är urval mot linjer
med högre stråandel vilket även gynnar den nya skördemetoden. Med de begränsade resurser
som satsas idag kommer det troligen att ta lång tid innan bättre sorter finns på marknaden.
Odling, skörd och hantering av den vårskördade grödan fungerar med vanlig vall- och
halmskördeteknik. Stora skördeförluster genom spill samt låg densitet hos balar motiverar att
ny skördeteknik utvecklas.
8

Lagringsperioden från skörd till användning är ofta lång och kan vid olämplig lagringsteknik
påverka bränslekvaliteten negativt. Lagring i form av balar kan med korrekt utformning av
lagringsplatsen fungera bra, men ger stora hanteringskostnader från fält till avnämare. Ny
teknik där grödan sönderdelas redan vid skörd kan kombinerat med ny komprimeringsteknik
vid transport och lagring sänka produktionskostnaderna väsentligt.
Vårskördad rörflen har vid förädling till briketter och pellets stora fördelar gentemot andra
bioråvaror då det kostnadskrävande torkningssteget inte behövs. Ny teknik visar här lovande
resultat.
Rörflen kan i framtiden också bli intressant för massa och pappersproduktion fram till
högkvalitativt tryckpapper. Det är då strådelarna som har intressanta fiberegenskaper och kan
ersätta andra kortfibrer från t.ex. björk och eukalyptus. Blad och bladslidor avskiljs då och
kan användas för energiproduktion. De kraftigt höjda råvarupriserna på kortfiberråvara som
björk kan öka industrins intresse för rörflen.
Ökad konkurrens om spånråvara har också aktualiserat sökande efter nya råvaror till
spånskiveindustrin. Rörflen är här intressant då sönderdelning förbrukar mindre energi än vid
användande av träråvara samtidigt som torksteget bortfaller. Den låga extraktivämneshalten är
här ytterligare en fördel liksom minskat behov av tillförsel av limämnen.
På kort sikt kommer dock rörflen huvudsakligen att användas till energiproduktion. Den goda
energibalansen i produktionskedjan i jämförelse med ettårsgrödor är här en viktig faktor. Den
höga askhalten och låga volymvikten på ren rörflensaska gör att rörflen enklast kan användas
som inblanding tillsammans med andra bränslen. Om rörflen ska eldas i ren form så krävs
annan dimensionering av pannan än för t.ex flis.
Med de storskaliga försök som nu är under inledning i Sverige så kan vardagsrationaliseringar
av teknik och logistik börja utvecklas. Ny teknik från halmsidan liksom övrig
biomassaproduktion bör också utvärderas och anpassas till de krav som vårskörd av rörflen
ställer.
En uppskalad odling av rörflen kan förväntas ge också nya problem. Tidiga indikationer finns
att då odlingen ökar så kan angrepp av nya skadegörare uppkomma. En ny upptäckt art av
gallmygga kan t.ex förstöra vallar av rörflen då artens livscykel gynnas av det nya
vårskördesystemet. Skillnader i känslighet för gallmyggan har dock observerats i olika
växtförädlingslinjer vilket inger goda förhoppningar om att eventuella problem kan lösas
genom ökade växtförädlingssatsningar.
Westermark.S. 1987. Energigrödor-Bränslen från Jordbruksgrödor. Resultat och bedömningar från det statliga
Energiforskningsprogrammet. Statens Energiverk 1987-12 09
Olsson.R 1990. Rörflen: Energigröda för energi- och massaproduktion. Scandinavian Energy and Environmental
Conference,Stockholm 21-23 november 1990
Olsson.R et al. 2004. The Reed Canary Grass Project. BTK Rapport 2004: 7
9

Rörflenens skördekedjor
Energiproduktion med rörflen är en ung bransch. Vid skörd och transport av rörflen används
teknik och kunskap avsedda för jordbruk, träenergi och torvproduktion. Några typiska
produktionskedjor som de kan se ut idag visas i Figur 1. Målet är dock att nya tekniker för
rörflenets produktionskedja ska utvecklas. Dessutom önskas att de som jobbar med rörflen
ska ha kunskaper gällande denna gröda.
Figur 1. Typiska produktionskedjor
.
10

Odling av rörflen
Rörflen är en mångårig gräsväxt som är tålig mot köld och ger en rik skörd. I Sverige och
Finland har de äldsta provodlingarna för energi- och fiberproduktion producerat rörflen i över
Bild 1. Skördemaskin i arbete. Snön har tryckt ner växten mot
marken. Slåttermaskinen bör justeras så att den klipper nära
marken. (Foto: Timo Lötjönen, MTT)
15 år. Rötterna bör växa till sig i två somrar för att den tredje sommaren ge den största
skörden. Den första skörden görs på våren två år efter sådd.
Rörflen klarar sig i nästan alla jordmåner och den odlas både på åkrar och gamla uttjänta
torvtäktsområden. I nysådda åkrar på lerjordar kan det dock uppstå luckor vid torrt vårväder
och på packade jordar kan rörflen bli lågväxt. Åkrarna bör vara jämna och stenfria för att det
ska växa bra. Kvickrot, flyghavre och mångårigt gräs bör tas bort från en planerad
rörflensåker året innan sådd.
Grundbearbetning och gödsling
I grundstadiet av odlingen skiljer sig inte rörflen mycket från foderodlingar. Det viktigaste är
att åkern är jämn samt att bearbetningen och sådden är grund. Etablering har lyckats bäst utan
skyddsgrödor Sådden bör vara 1-2 cm djup. Rörflenens plantering och grodd är långsam i
början. Det första året ger skörden endast ca hälften av vad som fås senare år, vilket betyder
att det inte är meningsfullt att skörda detta år.
Ett typiskt gödselbehov för rörflen vid sådden är 40-60 kg N/ha. Följande år uppgår
gödselbehovet till 60-90 kg N/ha beroende av jordtyp. Mängden kalium och fosfor som
behöver tillsättas baseras på en jordanalys. Under skördeåren gödslas rörflen på våren efter
skörden.
Faktorer som inverkar på skördemängden
Eftersom skörden görs på våren är föregående växtsäsongs väder avgörande för mängden
torrsubstans (ts) som skördas. Efter en torr sommar kan skörden vara 20-30 % lägre än under
en regnig sommar. Mängden ts som erhålls per säsong, efter de två första åren, kan under en
11

a säsong vara 6-8 ton/ha. På mullrika jordar är oftast skörden större än på lerjordar men det
har även visat sig att sandjordar ger bra skördar. Den första skörden är vanligtvis 20-40 %
lägre än följande år. Lerjordarna påverkas mest av extra gödsling. Gamla torvtäkter kan lämpa
sig bra för rörflensodlingar i fall de kalkas och gödslas väl. Mängden torrsubstans som
produceras varierar inte så mycket beroende rörflenssort utan de viktigaste faktorerna är val
av odlingsplats, odlingsteknik och år. Tillsvidare odlas rörflenens fodersorter (Palaton,
Chiefton, Venture, Marathon m.m.) men de växtförädlingslinjer som är avsedda för
energiproduktion har visat sig vara bättre än fodersorterna. En första energisort, Bamse, är
under introduktion i Sverige.
Faktorer som inverkar på skördekvaliteten
Rörflenen skördas på våren eftersom den låga fukthalten möjliggör lagring. Andelen kalium,
klor, kväve och fosfor i rörflenen är även lägre på våren, vilket medför en lägre askhalt.
Askhalten beror förstås på jordtypen och gödslingen men vanligtvis ligger askhalten för
vårskörden på 2-10%. Då gödsel tillsätts minskar askhalten eftersom kiselhalten sjunker. På
lerjordar är askhalterna och därmed också mineralhalterna något högre än på sand- och
mulljordar. Av växtdelarna är det strået som innehåller mest cellulosa och lägst askhalt. På
våren uppgår stråets viktsandel av hela växten till 70 %. Den första skörden innehåller
vanligtvis mer blad än följande skördar och detta medför att askhalten och mineralhalten är
högre på yngre växter än på äldre växter. Skördeförlusterna p.g.a. bladen är även högre på
unga växter.
Avslutande av odling
Då en rörflensvall avslutas bör rörflenen med tillhörande rötter tas bort försiktigt. Frön som
fallit till marken från energiodlingar ligger kvar i många år efter avslutad odling.
Borttagningen av rörflen brukar dock fungera relativt bra med glyfosfat och med den nya
konkurrerande växten.
Odlingens miljökonsekvenser
Rörflenens odlingsmarker hålls under många år och är täckta av gräsväxtlighet vilket medför
att urlakningen av fosfor till sjöar och vattendrag minskar. Om rörflenens påverkan på CO2balansen
beskrivs närmare i avsnittet ” Energi och CO2-balanser”.
För dig som vill läsa mera:
Pahkala, K. 2005. Ruokohelven satoon vaikuttavat tekijät Suomessa. Productivity of reed canary grass in
Finland. In-ternational seminar on Agroenergy for the Future. Joensuun yliopisto 15.3.2005.
Pahkala, K., Isolahti, M., Partala, A., Suokannas, A., Kirkkari, A-M., Peltonen, M., Sahramaa, M., Lindh, T.,
Paappanen, T., Kallio, E., Flyktman, M. 2005. Ruokohelven viljely ja korjuu energian tuotantoa varten. Maa- ja
elintarviketalous nro 1. 2. korjattu painos. 31 s. http://www.mtt.fi/met/pdf/met1b.pdf
Pahkala, K., Pentti, S., Aalto, M., Sahramaa, M., Poikola, J., Enroth, A. 2006. Ruokohelpi. In: toim. Hanna
Luoma, Sari Peltonen, Jukka Helin ja Hanne Teräväinen. Maatilayrityksen bioenergian tuotanto. ProAgria
Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja 1027: Tieto tuottamaan 115: p. 35-47
Peltonen, S (toim.). 2008. Peltokasvien kasvinsuojelu 2008. ProAgria Maaseutukeskusten liiton julkaisuja, no.
1048. 64 s.
Salo, R.(toim.) 2000. Biomassan tuottaminen kuidun ja energian raaka-aineeksi. Tutkimuksen loppuraportti, osa
I. Ruokohelven jalostus ja viljely. Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja. Sarja A 84. 86 s.
12

Skörd av rörflen
Rörflen som används inom energiproduktion skördas på våren efter att snön har smält. Den
har vid denna tidpunkt vanligtvis låg fukthalt och bra bränslekvalitet. Under vintern kan snön
ha tryckt ihop rörflenet till ett ca 20 cm tjockt lager vilket försvårar skörden. Skörden
underlättas om åkern är jämn och stenar borttagits vid grundbearbetningen. Under skörden
bör undvika nya spår göras eftersom de nya spåren försvårar skörden följande år.
Den första skörden erhålls två år efter sådd. Efter det skördas åkern årligen i maj-juni. Om det
finns tjäle kvar i marken kan åkern skördas direkt efter snösmältning. Om det inte finns tjäle
kvar i marken eller om den smälter samtidigt som snön så måste man vänta tills marken är så
torr så att den bär maskinerna. Rörflenen måste skördas senast då de nya skotten är mindre än
10-15 cm. Bränslekvaliteten försämras med inblandning av nya skott och dessutom försämras
nästa säsongs skörd när dessa klipps av. Skörden görs oftast av professionell entreprenör
eftersom skördemaskinerna är dyra. I fall odlaren har lämpliga utrustningen kan han förstås
även skörda rörflenen själv. Fukthalten vid skörden är 10-15 %.
Slåtter och ihopsamling
Vid slåtter av rörflen lämpar sig tallrikslåttermaskiner och tallrikslåtterkrossare.
Tallrikslåttermaskinens (Bild 2) fördelar är att den är lätt, har bra justeringsmöjligheter för
kapning samt att den har låga skördeförluster. De låga skördeförlusterna beror på att den inte
har någon krossenhet. Tallriksslåtterkrossaren har däremot fördelen att inga
uppsamlingsmaskiner behövs eftersom den själv gör färdiga ihopsamlade strängar. Vid slåtter
bör krossarens varvtal sänkas och krossarens tänder bör lossas så mycket som möjligt. På
vissa modeller kan krossardelen lossas helt och hållet för slåtter av rörflen. Med rätt inställda
slåtterkrossar kan skördeförlusterna minskas till nivå med tallrikslåttermaskin.
Bild 2. Skörd med tallrikslåttermaskin. (Foto: Timo Lötjönen, MTT)
Gräset som slagits med tallriksslåttermaskinen bör samlas ihop innan den skördas. För
ihopsamlingen används samma sorts rotoruppsamlare som vid foderskörd. Dessa har inte
visats orsaka stora förluster om inställningarna är korrekta. Väsentligt är att de ihopsamlade
strängarna är i lämplig storlek för skördemaskinen. Framför allt bör stora högar inte lämnas i
13

egnet eftersom mitten på högarna torkar långsamt. En ny ihopsamling kan också orsaka stora
förluster.
Skörd i balform
Fördelen med balning är att densiteten är högre men nackdelen är att de måste krossas innan
vidare förbränning i kraftverk Den vanligaste baltypen för rörflen är rundbalen (Bild 3). De är
billigare och lättare än fyrkantbalar.
Bild 3. Rörflensskörd med rundbalar. (Foto: SLU BTK)
Fördelen med fyrkantbal (Bild 4) gentemot rundbal är högre transportkapacitet, tack vare
högre densitet och att formen gör att balarna kan packas tätare. På grund av detta växer
fyrkantbalen i popularitet.
Bild 4. Fördelen med fyrkantbalar är balarna får högre densitet
och får en mer hanterbar form. (Bild: Timo Lötjönen, MTT)
Målen med balarna är att de ska vara täta och bra formade så att de passar bra i en vanlig
lastbil. Densiteten på balen varierar mycket beroende på vem som gjort balen trots att samma
14

teknik använts. Storleken på balen bestäms då köpare och säljare gör upp kontraktet. En
rundbal har vanligtvis en diameter på mindre än 130 cm och bredden är 120 cm.
Storfyrkantbalen har de rekommenderade måtten 120 cm x 70 cm x 240 cm (bredd x höjd x
längd).
Med en rörlig kammarbalningsmaskin får man oftast rörflensbalar med lite högre densitet och
skördeförlusterna kan vara lite mindre än vid fasta kammarbalningsmaskiner. Ny forskning
har dock visat att även med rätt inställd fast kammarbalningsmaskin kan lika täta balar fås.
Maskinerna får inte köras för hårt/fort så att balen hinner fyllas ordentligt. Rundbalarna bör,
för bäst resultat, knytas med fyra nätlager.
Storfyrkantbalarnas densitet är vanligtvis högre och formen är, med avseende på transport och
lagring, bättre än för rundbalar. Vid transport erhålls 30-50 % tyngre laster med fyrkantbalar.
Detta är definitivt en orsak till deras popularitet. Fyrkantbalningsmaskiner är dock dyra och
det finns inte lika många som det finns av rundbalningsmaskiner. Fyrkantbalningsmaskinerna
är även tunga, vilket kan vara problem om marken ej är tillräckligt torrt vid skörd.
Rundbalarna kan knytas med nät eller snöre medan fyrkantbalarna endast knyts med snöre.
Plastsnöret har bättre hållbarhet och används därför oftare än fibersnöre.
Skörd med löshack
Fördelen med löshack är att rörflenen kan hackas på åkern till lämplig storlek för
pannanläggningarnas transportörer. Därmed går det att undvika ytterligare krossning och
malning efter skörden på åkern. Denna typ av skörd är ekonomisk lönsam i fall odlingen
befinner sig mindre än ett par mil från en bränsleterminal. Proceduren sköts med en exakthack
eller hackvagn, som kopplas till en traktor (Bild 5). Det skördade hacket flyttas åt sidan och
lagras i stackar. Stacken packas ihop med traktor och därefter omsluts den packade stacken
med plast. Rörflenen blandas därefter med torv och träflis vid transport och således behövs
ingen hantering av rörflen separat på pannanläggningens gårdsplan.
Rörflenshacket bör vara av jämn kvalitet och längden på de hackade materialet ska vara under
50 mm för att det ska blandas väl med huvudbränslena och även för att bränslematningen vid
pannan inte ska krångla. Med exakthacken är det lätt att få till den rätta längden på hacket.
Bild 5. Rörflen skördas med en exakthackarvagn.
(Foto: Timo Lötjönen, MTT)
15

Transport till lagringsplats
Rörflensbalarna bör transporteras från åkern till ett mellanlager som antingen är ute vid vägen
där långtradarna för bränsletransport kan passera eller så skickas de direkt till köparens
bränsleterminal. Om åkern är belägen nära pannanläggningen kan förstås också transporten
ske direkt till anläggningen. Närtransporterna sköts bl.a. med skogsvagn, lastbil för virke,
balvagn och frontlastare med balpiggar eller balklämmare. I fall lång räckvidd är viktigt kan
en liten kranbil användas i stället för frontlastare.
Bild 6. Fyrkantbalarna flyttas till transportvagn med balhållare.
(Foto: Timo Lötjönen, MTT)
Löshacket transporteras till stackarna med fodervagn. Oberoende av transportprocedur får inte
balarna förlora formen eller förstöras i närtransporten. En deformerad bal ryms inte lika bra i
distanstransporten och de orsakar även problem i följande behandlingar. Närtransporterna bör
därmed skötas med hög noggrannhet. Om balarna inte hålls ihop kan det bero på för dåligt
spända snören. Transporten fram till mellanlagringen är oftast odlarens ansvar.
För dig som vill läsa mera:
Lötjönen, T. 2008. Korjuutappiot ja paalintiheys ruokohelven kevätkorjuussa. Julkaisussa: Maataloustieteen
Päivät 2008 [verkkojulkaisu]. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedotteita no 23. Toim. Anneli Hopponen. 6
s. http://www.smts.fi
Pahkala, K., Isolahti, M., Partala, A., Suokannas, A., Kirkkari, A-M., Peltonen, M., Sahramaa, M., Lindh, T.,
Paappanen, T., Kallio, E. & Flyktman, M. 2005. Ruokohelven viljely ja korjuu energian tuotantoa varten. Maa-
ja elintarviketalous nro 1. 2. korjattu painos. 31 s. http://www.mtt.fi/met/pdf/met1b.pdf
Vapo 2008. Ruokohelpi – Viljely-, korjuu- ja varastointiohjeet. Vapo paikalliset polttoaineet. 12 s.
http://www.vapo.fi/filebank/3589-ruokohelpi_viljelyesite_www08.pdf
16

Bild 7. Rundbalarna transporteras från åkern till ett mellanlager.
(Foto: SLU BTK)
Lagring och distanstransport av rörflen
Lagring
Mellanlagringen är oftast odlarens ansvar. Det skördade materialet lagras på ett torrt område i
skydd från regn. I utomhusplatser för mellanlagret väljs en torr lagringsplats med en hållbar
och stabil botten. Bottnen bör vara tillräckligt jämn så att balarna hålls stadigt och säkert på
plats. Mellan marken och balarna läggs någon typ av skydd, vilket t.ex. kan vara lastpallar
eller träflis. Därefter radas balarna ovanpå varandra så att högen smalnar av uppåt. Mellan
balarna behövs inget vindutrymme. Över balhögen läggs en bred skyddsplast som
vattenskydd. Högarna bör heller inte vara för höga så att den blir besvärligt att täcka den med
plastskyddet Detsamma gäller stackarna som hacket mellanlagras i. Skyddsplasten bör fästas
bra eftersom vinden lätt kan få tag i plasten och riva sönder den. Kanterna på plasten bör
slutligen täckas med ordentliga jordhögar. Det är även viktigt att se till så att ingen kryper in
under plasten då den är på plats. Det kan nämligen bildas kvävande gaser under plastskyddet.
Utomhuslagret bör placeras nära en väg som är duglig för bränsletransporten. Vägen bör hålla
för en långtradare och dessutom bör det finnas en vändplats som är tillräcklig för
långtradaren. Lagringsplatsen får heller inte vara i en backe så att långtradaren får svårt att
komma iväg. Lagret bör också vara inom räckhåll för långtradarens kran, vilket betyder ett
avstånd på ca 8 meter.
Om den mottagande bränsleterminalen är tillräckligt nära bör direkttransport övervägas, vilket
eventuellt kan göras med traktorer. Med bränsleterminal avses ett område för flisbehandling
eller torvlastningsområde. Med direkttransport kan arbetet och kostnaderna med
mellanlagringen undvikas. Ansvaret för rörflenen tas över av mottagaren vid leveranstillfället.
Vid bränsleterminalen sköts rörflenslagringen på samma sätt som vid mellanlagringen, d.v.s.
på en torr plats skyddat från väder och vind. I praktiken kan balhögarna göras högre eftersom
markens bärighet oftast är bättre på ett för ändamålet designat område och dessutom finns
oftast även bättre maskiner med längre räckvidd till hands. De understa balarna får dock inte
17

gå sönder eller deformeras p.g.a. för hög belastning. På bränsleterminalen kan rörflenen
hackas och blandas med andra bränslen. Det är vanligtvis även lättare att utföra detta arbete
på en bränsleterminal än på många pannanläggningar eftersom utrymmet oftast är väl tilltaget.
Pannanläggningarna har vanligtvis inte utrymme för långtidslagring av rörflen och därför
transporteras rörflen till dessa efter behov. Rörflensbalar lagras endast för kortare tider, vilket
kan variera från endast några timmar till några dagar. Balarna förvaras helst i skydd från regn
men de korta lagringstiderna innebär att detta inte är av högsta betydelse.
Bild 8. Rundbalar i terränglager innan högen täcks med skyddsplast.
(Foto: SLU BTK)
Distanstransport av hackad rörflen är dyrt och därför skördas rörflen endast som hack då
mottagaren eller bränsleterminalen finns nära odlingsplatsen. Det hackade materialet lagras i
stackar på torra och hårda ytor i en procedur som liknar den för foderstackar och det behövs
ingen skyddsplast under stackarna. Stackarna trycks ihop och packas med traktor och täcks
slutligen med skyddsplast som noga förankras i marken. Pannanläggningarna lagrar vanligtvis
inte hackat rörflen. Torrt rörflenshack blåser lätt iväg. Rörflensdamm är brandfarligt och kan
även orsaka problem med arbetsmiljön.
Bränsleblandningarna tillverkas nästan alltid strax innan användning och lagras därmed inte
någon längre tid. Orsaken till detta är att bränsleegenskaperna lätt kan förändras. Om t.ex.
huvudbränslet är blött kan de andra bränsletyperna även ta åt sig fukt och då förändras de
kända bränsleegenskapen.
Eftersom rörflen är ett lättantändligt bränsle är all eldhantering på bränsleterminalerna
förbjuden. Varma arbetsmaskiner och bilar kan också antända rörflensdammet och man bör
undvika att köra bil på lagringsområdet. Värt att komma ihåg är att bilarnas katalysatorer är
mycket varma efter körning De som arbetar på lagringsområdet bör kontrollera möjliga
brandorsaker och det bör även finnas vatten nära till hands för släckning.
Distanstransport
Rörflen är ett bränsle med låg densitet och därför transporteras det korta sträckor förutom då
det är balat. Lastvikten blir alltid under långtradarnas kapaciteter och därför är lönsamma
transporter relativt korta. Som löshack är densiteten som bäst 70 kg/m 3 och en last på 150 m 3
väger därmed endast ca 10 ton. Löshack kan som längst transporteras 30-50 km med
bibehållen lönsamhet.
18

Balarnas densitet är vanligtvis 140-180 kg/m 3 och som mest ca 200 kg/m 3 . En full last med
storfyrkantbalar kan komma upp i 20-25 ton medan en rundbalslast kan väga 15-18 ton. En
ballast kan transporteras upp till 70-80 km. Avstånden är kraftigt beroende av utbudet på
konkurrerande bränsletyper och kvaliteten på balarna. Dåligt packade balar är svårare att
packa än fint formade balar. Tabell 1 visar verkliga volymer och vikter vid
långtradartransporter.
Tabell 1 Rörflenslaster i långtradare (Teuvo Paappanen ym., Maataloustieteen päivät
2008)
Rörflenslast Verklig volym, m 3
Massa, ton
Löshack 150 10,5
Rundbal 81,4-110,3 14,7-18,3
Storfyrkantbal 114-133,1 20,5-28,5
Balningsmaskinerna som används gör vanligtvis rundbalar med diametern 1,2 m och 1,5 m.
Fyrkantbalarna har måtten 1,2 x 0,7 x 2,4 m eller 1,2 x 0,9 x 2,4 m. Stora fyrkantbalar är
förmånligare att transportera eftersom de är lättare att packa än rundbalar. Balarna måste ha
exakta mått så att hela bredden på lastbilen kan utnyttjas. Balarna måste därtill även vara
hållbara. Söndriga och dåligt utformade balar försämrar transporterna märkbart.
Rörflensbalar transporteras till kraftverket med bl.a. virkeslångtradare. Dessa fordon har
verktyg för lastning, vilket underlättar arbetet. Lastbilar för långa transporter kan även vara
utrustade med analysverktyg så att balarnas fukthalt kan mätas automatiskt i samband med
transporten.
Bild 9. Storfyrkantbal. (Foto: Timo Lötjönen, MTT)
Rörflen kan även förädlas till pellets eller briketter, vilket beskrivs mer ingående följande
kapitel. Dessa bränsletyper är lätta att transportera och hantera med traditionella maskiner för
träflis.
19

Bränsleförädling
Rörflensbiomassa kan komprimeras till briketter, pelletter (eller pellets) eller malas till pulver
(Bild 10)
Bild 10. Längst bort briketter och pellets av rörflen. Närmast t.v.
rive rörflen och t.h. rörflenspulver. (Foto: Björn Hedman, SLU)
Briketter är vanligen cylinderformade med en diameter på minst 25 mm (SIS-CEN/TS
14961:2005). En pellet är en liten cylinder av komprimerad biomassa med en maximal
diameter på 25 mm (SIS-CEN/TS 14961:2005). På den svenska marknaden varierar
diametern på briketter mellan 70 och 90mm medan pelletter varierar mellan 6 och 15 mm.
Bränslepulver är torrt finmalt material med en normal partikelstorlek på under 1 mm (SIS-
CEN/TS 14961:2005).
Till skillnad från oförädlad biomassa så är pellets och briketter komprimerat material med en
bulkdensitet på 550-700 kg/m 3 , vilket minskar kostnaden för transport och lagring. På
marknaden förekommande komprimerade bränslen kan användas i automatiska styrda
bränsleutrustningar (för hushåll eller i industriell skala) med förbättrade
förbränningsförhållanden. Dessutom kan de användas som energibärare för
långdistansleveranser vilket möjliggör användning som bränsle i storskaliga centraliserade
värme- och kraftanläggningar eller för tillverkning av flytande bränslen.
I Sverige är det huvudsakligen tre grupper av energiproducenter som använder förädlat
biobränsle: Storskaliga kommersiella värmeanläggningar (> 2MW), medelstora pannor, oftast
i blockcentraler, och marknaden riktad mot hushåll. I dag går ungefär 20 % av
pelletsproduktionen till hushållsbruk.
Pelletering
Förädling av biomassa till pellets som i sin tur används som fast bränsle för att producera
värme och elektricitet har visat sig vara ett av de bästa sätten att använda bioenergi i
industrialiserade länder. Till exempel så har marknaden för pellets i Sverige ökat från
20

omkring 240 000 ton år 1995 till 1 500 000 ton år 2007. De pellets som förekommer på
marknaden har oftast tillverkats av trä. Experiment och småskaliga industriförsök har gjorts
för att producera pellets från rörflen.
Figur 2 visar en förenklad processlayout över en produktionslinje för tillverkning av pellets
från rörflen. Likande produktionslinjer finns även för pellets från trä och andra biobränslen.
Beroende på tillgänglighet av bränsleråvara så kan blandaren bytas ut mot en enkel silo.
Figur 2. En förenklad layout över en produktionslinje för pelletstillverkning (Håkan Örberg).
Några viktiga saker att ta hänsyn till före pelletstillverkning.
Råvara: Balar eller lös biomassa med fukthalt ≤ 16% (vikt). I norra Sverige klarar vårskördad
rörflen dessa fukthaltskrav.
Rivning: Partikelstorlek bör efter rivning vara ≤ 15 mm. På grund av att råvaran är torr och
lätt fattar eld vid hög maskinhastighet är det viktigt att välja maskinutrustning med
brandsäkerhetsarrangemang.
Avskiljning: Föroreningar (jord, sten, metall, etc.) är mycket vanliga närhelst agrobiomassa
används. En luftströmsseparator rekommenderas starkt.
Nedan ges en beskrivning på processen de huvudsakliga stegen vid pelletstillverkning. De
illustreras även i Figur 3. Detaljerna i processen kan förstås variera.
Figur 3. Huvudsteg vid pelletstillverkning
21

Malning: Efter att föroreningar avskiljts genom en separator så placeras mals råvaran, oftast i
en hammarkvarn. Partikelstorleken bör kontrolleras så att den understiger 6 mm efter
malning. De flesta leverantörer av pelletproduktionslinjer inkluderar en hammarkvarn i sitt
sortiment.
Ångkonditionering: Denna är viktig för att mjukgöra lignin och hemicellulosa och öka
kapaciteten. Ångkonditioneringsutrustningen är av standardtyp, bestående av en motordriven
axel med blandarpaddlar placerade i en horisontell cylinder. Överhettad ånga injiceras in och
blandas med hjälp av paddlarna i det material som flödar genom cylindern. Det nödvändiga
ångtrycket varierar mellan tillverkare (t.ex 6 bar för maskin från Bühler till 10 bar för Sprout).
Ångförbrukningen specificerad av försäljarna är upp till 300 kg/tim för en produktionslinje
med en kapacitet på 10-12 ton/timme. Men denna siffra beror på temperaturen på materialet
som matas in i konditioneraren,
Pelletering: Det finns två typer av pelleteringstekniker att välja mellan på marknaden. De
flesta tillverkare (förutom KAHL) föreslår en vertikal roterande ringmatrispress (Figur 4a)
vilket också idag är den vanligast förekommande för pelletering av träråvara. Den variant
KAHL föreslår har en horisontell plan matris och en roterande rullenhet (Figur 4b)
Figur 4. (a) Roterande ringmatrispress, (b) Planmatrispress (Sten Dahlqvist)
Bindemedel är oftast inte nödvändiga för att göra pellets av rörflen när man har
processparametrar och råvara är väl under kontroll.
Kylning: Kylningsprocessen är viktig för att erhålla formstabila pellets av god kvalitet. Under
pelleteringsprocessen bildas värme genom friktion. Den relativt lilla mängden vatten i
råmaterialet utövar då ett ångtryck när det omvandlas från vätske- till gasfas. För att förhindra
detta tryck att bryta upp de nybildade pelletterna, eller för att förhindra att bränslet ”svettas”,
är det ofta nödvändigt att kyla ner pelletterna omedelbart efter kompression. Användare kan
välja en bandkylare eller en motströmskylare. Leverantören kan lämna bra förslag om detta.
Sållning: Ett oscillerande såll kan användas för att separera pellets från finmaterial som härrör
antingen från läckande råmaterial eller från defekta pelletter. Denna process är i många fall
nödvändig för att den ökar kvaliteten på handelsvaran. När pellets levereras till småskalig
hushållsanvändning så är separationsprocessen speciellt viktig eftersom damm och
finpartiklar kan orsaka problem i eldningsutrustningen (brännare, kaminer och pannor).
Dessutom kan dammspridning medföra hälsoproblem för människor.
22

Brikettering
Briketteringen är en enklare process än pelleteringen. Efter att råvaran rivits (Figur 2) kan
biomassan briketteras direkt; finmalning och ångkonditionering är inte nödvändiga. Även
större partiklar upp till 30 mm kan briketteras. Det är heller inte nödvändigt med kylning av
den färdiga produkten, briketter kan kylas medan de exponeras för luft under transport på en
skena (upp till 30 m lång) vilket medför en lägre kostnad än pelletstillverkning.
Tabell 2. En jämförelse mellan pellets och briketter
Pelletering Brikettering
Fukthalt i råvara, % 10-15 10-15
Råvarans storlek Finmald < 6 mm Riven < 20-30 mm
Produktens
marknaden)
storlek (på Ø 6 – 12 mm, L < 40 mm Ø 25 – 100 mm, L < 40
Produktens bulkdensitet 550 -650 kg/m 3
600 – 700 kg/m 3
Energiförbrukning MJ/ton 220-290 140-180
Förbränningsteknik Brännare med automatisk
matning
Brännare med automatisk
eller manuell matning
Brikettering kan utföras genom direktkompaktering genom kolv- eller skruvpressteknologi
(Figur 5). I Sverige används ofta mekaniskt eller hydrauliskt drivna kolvar.
Briquette
Feedstock
Nozzle Piston
Hydraulic or
mechanical
piston drive
Loose biomass
Coolant
Figur 5. Briketteringstekniker: Kolvpress (vänster) och skruvpress (höger) (Bhattacharya et al.
1989).
Bränslepulvertillverkning
Pulvriseringsprocessen liknar den som föregår pelleteringen förutom att råvaran istället för att
komprimeras till pellets mals ned ytterligare. Pulverförbränning kräver mindre partiklar än
pelletering. Vissa Svenska pulvereldade förbränningsanläggningar kräver en
partikelstorleksfördelning där 90% (vikt) av materialet är mindre än 1 mm och 50% mindre än
0,5 mm. Oftast krävs mindre partikelstorlek under den varmare delen av året (lågeffektfas).
Oftast används en hammarkvarn för pulvriseringen. Vårskördat rörflen med låg fukthalt är
ganska sprött och lättmalt. Tillexempel så kan en hammarkvarn med 2 mm såll producera
99% partiklar mindre än 0,5 mm av rörflen jämfört med 90% för träråvara.
Pulvret kan levereras direkt till slutanvändare för förbränning i pulverbrännare. Pulvret har
emellertid låg densitet och är därför oekonomiskt att transportera och vanskligt att lagra. Ofta
transporteras och lagras pulvret som pellets som i sin tur mals till pulver före förbränning i
anläggning. Vissa pulvereldade anläggningar använder också bränsle som levererats som
briketter.
För dig som vill läsa mera:
23
Flail

Paulrud, S. 2004. Upgraded Biofuels – effects of quality and processing, handling characteristics, combustion
and ash melting. Acta Universitas Agriculturae Sueciae Agraria 449. Swedish University of Agricultural
Sciences.
Swedish Standards Institute. 2005. SIS-CEN/TS 14961:2005. Fasta biobränslen – Specifikationer och
klassificering.
Bhattacharya, S.C., Sett, S. & Shrestha, R.M. 1989. State of the Art for Biomass Densification. Energy Sources
11, 161-182. Taylor & Francis.
Hantering av rörflen i pannanläggningar
Allmänt
Rörflenen anländer till pannanläggningarna som balar, löshack eller färdig bränslemix. Den
kan även användas i förädlad form som briketter, pellets och pulver (se föregående avsnitt),
men följande avsnitt behandlar främst hanteringen av oförädlat bränsle i storskaliga
anläggningar.
I dagens pannor används rörflen som bibränsle, oftast tillsammans med träflis och torv.
För att kunna blandas och transporteras i bränsletransportören bör rörflenen vara hackad eller
krossad. Helst bör längden på rörflenskrosset vara under 50 mm. Långa rörflensbitar har risk
att fastna i olika trasportanordningar.
Dagens pannanläggningar är oftast designade för träbränslen och torv. Rörflenens
bränsleegenskaper skiljer sig dock ganska mycket från dessa, vilket medför att rörflen i en
bränslemix endast kan stå för 10-20 % av energin. I en mix med frästorv och rörflen står då
rörflen för 20-40 % av volymen. I pannor som är designade för halmbränslen går det att
förbränna rörflen utan att blanda med andra bränslen, men erfarenheterna på detta område är
än så länge begränsade. Senare i denna handbok presenteras rörflenens bränsletekniska
egenskaper.
Bild 11. En träkrossare används vid framställning av rörflen-torv
blandning vid en pannanläggning. (Bild Timo Lötjönen, MTT)
24

Rörflensbalar krossas nu med maskiner som är konstruerade för främst trä- och returbränslen.
De första maskinerna för bearbetning och matning konstruerade speciellt för rörflen blir klara
någon gång under 2008. Dessa grundar sig på danska varianter av halmmaskiner.
Krossning av rörflensbalar
Många varianter av krossmaskiner har provats. De balrivare som används inom jordbruket har
oftast för låg kapacitet för en pannanläggning och dessutom är de inte tillräckligt hållbara.
Krossarna som används till trä- och returbränslen har en tillräcklig kapacitet men nackdelarna
med dessa är en hög dammbildning, högt ljud och i vissa fall har de visat sig bli
överbelastade. Många anläggningar och bränsleterminaler använder sig av flyttbara krossar
eftersom krossning av rörflen är en säsongssysselsättning.
Långsamma maskiner av rivtyp har visat sig vara bästa typen för krossning av rörflensbalar.
Fördelarna med långsamma krossare är:
• Mindre dammbildning
• Lägre ljudnivå
• Lägre risk för gnistbildning
• Lägre risk för överhettning och brand
• Lägre energiförbrukning
• Förmågan att kapa och krossa snören och nät som omgärdar balarna
I nästan alla krossmaskiner fastnar balsnörena kring axlar och maskinen måste stannas för att
rensa bort de inlindade balsnörena. Om snörena och näten, som håller ihop balen, kapas i små
5 cm bitar ställer de inte till med några problem i bränslematningen. I själva pannan orsakar
inte snörena och näten någon skada eftersom de är gjorda av brännbart material, t.ex. av
plastfiber eller naturfiber. I förbränningen får band eller trådar av metall inte användas.
Det finns också s.k. hackade balar. Hacket är dock inte tillräckligt kort för pannanläggningen.
Eftersom balarna ändå måste rivas vid anläggningen finns det inga direkta fördelar med detta
system.
Vid införskaffande av ett nytt krossystem för rörflen verkar det bästa alternativet vara
långsamt rivande krossar avsedda för stora halmbalar. Till krossen bör också en
matningstransportör skaffas. Investeringen blir rimlig eftersom kapaciteten kan vara ganska
liten med tanke på att endast 10 % av energiandelen kommer från rörflen. Till
balmatningstransportören är det värt att skaffa en klippare som avlägsnar snörena och näten
från balarna. Hela kombinationens funktion bör säkerställas så att alla delar i kedjan klarar av
de tänkta baltyperna.
Dagens packningsystem för rörflensbalar är kända från jordbruket. Storfyrkantbalarna är
tätare packade och till måtten mer exakta än rundbalarna. Av denna anledning är det lättare att
hantera storfyrkantbalarna i krossen än rundbalarna. Storfyrkantbalarnas klara fördelar
framkommer också vid transport och lagring. Packningssystemet för storfyrkantbalar är dock
dyr och då det idag finns många fler system för rundbalar kommer dessa två system att
användas sida vid sida ett bra tag till.
Krossmaskinerna som används vid pannanläggningarna bör placeras inomhus så att de är
skyddade från regn och snö. Vid införskaffande av ett krossystem är det även värt att bygga
ett halvöppet rörflenslager.
25

Blandning och matning av rörflen till pannan
Blandning med frontlastare
Blandning av rörflen med huvudbränsle görs genom att breda ut huvudbränslet på marken vid
terminalen eller vid anläggningen och därefter strö ett lager med rörflen. Detta görs flera
gånger så att det bildas ett flervåningslager. Flervåningslagret kan därefter skickas iväg med
långtradare eller direkt till pannan. Proceduren som beskrevs fungerar men är tidskrävande
och kräver stor noggrannhet. Dessutom bör vädret vara lugnt och torrt så att inte bränslet
flyger iväg eller blöts ner.
Bild 12. Exempel på en långsamt rivande balkrossarkedja. I förgrunden syns balarnas
matningssystem, vilken matar fram balar till krossen (Foto:Timo Lötjönen, MTT).
Blandning med bandtransportör
Krossat rörflen kan också strös på liknande sätt i bandtransportören. Rörflenshackaret blandas
då med huvudbränslet då transportören från lagret skickar det till huvudtransportören. Detta
arbete är mindre känsligt för vädret eftersom det kan göras i skydd från väder och vind.
Krossning tillsammans med huvudbränslet
Rörflen blandas effektivt med träflis om de krossas tillsammans i en fliskross som klarar av
grot. Denna krosstyp fungerar även för rörflen.
Blandning i matningsficka
Om det finns en skild mottaggningsplats för rörflen med egen behandlingskedja kan rörflen
materialet skickas med en egen transportör till pannans matningsficka. På detta sätt blandas
rörflen med huvudbränslet då det faller ner på huvudtransportörens band. Mängden rörflen
kan då justeras genom att ändra hastigheten på rörflenstransportören. Rörflenen är lätt och tar
snabbt upp utrymme på transportbandet. Ett transportsystem som är designat för torv och
träflis har då ett maxvärde på hur mycket rörflen som kan inblandas eftersom transportbandet
blir fullt.
26

Skilda bränslematningssystem är definitivt att föredra med hänsyn till hantering. Med två
system minskas risken för felblandning i silon samt problem med varierande ytnivåer i
lagringssilona. Ett extra system ökar förstås kostnaderna och dessutom kan det vara svårt att
få plats med ytterligare ett bränslematningssystem i en färdig anläggning.
Pneumatisk matningslinje
Ett pneumatiskt system för fluidbäddar befinner sig på utvecklingsstadiet. I detta fall har
rörflen en egen matningslinje. Det är viktigt att designa denna på rätt sätt så att rörflenen
blandas väl i bädden och så att rörflenens snabba förbränning i matningshålet och ovanför
detta kan undvikas. Tillsammans med rörflenen tillkommer även en del extra luft och detta
bör tas i beaktande för att kunna uppnå optimal förbränning. Extraluften snabbar upp en redan
snabb förbränningsprocess. Det kan p.g.a. detta finnas risk för heta platser i pannan, vilket
kan orsaka sintring. Ovanför matningsschaktet kan det finnas risk för slaggning på
pannväggarna.
Om en pneumatisk matningsanordning byggs bör dimensionerna vara väl tilltagna så att inte
rörflenen förorsakar stopp i systemet. Vida öppningar kommer i sin tur att orsaka problem
med att ännu mer luft kommer in till pannan. Lufttrycket som krävs uppnås bäst med en
kompressor. Anordningen bör förstås konstrueras så att den klarar av kompressorns maxtryck.
Linjen förses även med tryckmätare så att man lätt kan se var eventuella stopp uppkommer.
För att underlätta underhållet bör luckor monteras längs den pneumatiska linjen.
I fall man inte vill mata in rörflen pneumatiskt i pannan men ändå behöver pneumatiken för
att transportera rörflenen från lager till pannan, kan en cyklon användas för att separera luften
från bränslet. Efter cyklonen kan då rörflenen matas med vanligt transportband in till pannan.
Rörflen är ett lättantändligt bränsle och därför bör transportlinjerna utrustas med
brandsläckningsutrustning.
Rörflen som bränsle
Den viktigaste egenskapen för ett bränsle är förstås dess energiinnehåll. Men egenskaper som
påverkar energiutnyttjandet och hanterandet före, under och efter förbränning är också
betydelsefulla. Vid bränsleinmatningen så är egenskaper som t.ex. hållfasthet för briketter och
pellets samt andel finpartiklar viktiga. Under förbränning är sådana egenskaper som fukthalt,
askhalt och värmevärde viktiga för förbränningsförlopp men även askans innehåll av
eventuellt processtörande ämnen är nödvändiga att känna till. Slutligen bör det beaktas de
ämnen som eventuellt kan orsaka miljö- och hälsofarliga utsläpp samt vilka ämnen som kan
finnas kvar i askan efter förbränning.
Generellt är rörflen som skördats rätt på våren, lagrats och hanterats rätt med hänsyn till
värmevärdet ett bra bränsle som brinner bra och fullständigt. Det ger pellets och briketter med
hög hållfasthet som orsakar få problem vid bränsleinmatning, förbränning och övrig hantering
Faktorer som påverkar bränslekvaliteten för rörflen.
Bränslekvaliteten för ett askrikt bränsle som rörflen är till stor del beroende på mängd och
sammansättning av askan i bränslet. Detta beror i sin tur på när och var gräset är skördat.
Den största betydelsen för rörflenets bränsleegenskaper har skördetidpunkten. Plantor som
lämnas kvar efter växtsäsongen torkar ut och näringsämnen transporteras ner till rötterna och
27

lakas ur med snösmältning eller regn. Rörflen som skördas på våren har mycket hög torrhalt
och låga halter av lättrörliga joner som kalium (K), Natrium (Na) och klor (Cl). Detta är
positivt ur bränslesynpunkt eftersom det höjer askmältpunkten och därmed minskar risken för
sintring och påslag av askan. Minskning av klor och svavel ger dessutom en minskad
benägenhet för korrosion. Tidig vårskörd höjer därför kvaliteten betydligt jämfört med
höstskörd, men även tidpunkten på våren är kritisk eftersom även små mängder färska skott
sänker asksmältpunkten.
Rörflenens askhalt beror till stor del på den jordart den vuxit i. Generellt ger lerjordar de
högsta askhalterna medan mullrika jordar ger de lägsta. Jordart och gödsling påverkar även
askans sammansättning och genom att bland annat andel blad, som brukar ha högre askhalt
och andel alkali, kan variera mellan växtsorter (genotyper) kan även detta påverka både
mängd och sammansättning av askan.
Bränslekvalitet jämfört med andra bränslen
Generellt har rörflen liknade kvaliteter som andra stråbränslen, i Tabell 3 och Tabell 5
exemplifierade med vetehalm. Genom att vårskördat rörflen normalt har låg fukthalt så är
värmevärdet vid ankomst till anläggning fördelaktigt jämfört med många andra oförädlade
bränslen, som t.ex. torv, flis och bark. Svavel- och kvävehalter är högre för vårskördat rörflen
än för träbränslen men lägre än för torv. Askhalten är jämförelsevis högre än för träbränslen,
vilket ställer speciella krav på förbränningsutrustningen. Halten av silikat i askan är markant
högre än för de flesta andra biobränslen men typisk för stråbränslen. Den sammanlagda
mängden av ämnen som sänker smältpunkten (t.ex. K, Ca, Na) är relativt låg, vilket bidrar till
rörflenens höga asksmälttemperaturer. Laboratorieförsök har visat att rörflen som eldas
ensamt inte är ett bränsle med hög sintringsrisk, men risken är större än med t.ex. bark och
flis.
Vårskördad rörflen innehåller oftast högre halter av klor än trä- och torvbränslen, men lägre
halter än vetehalm. Oftast ligger klorhalten under 0,1 viktsprocent av bränslets torrsubstans
(ts). Klor medför problem av flera slag. Det bildar kloridsalter som sänker askans smältpunkt.
Tabell 3. Bränsleegenskaper för rörflen och andra biobränslen för jämförelse. Siffrorna är ungefärliga
värden och i verkligheten kan halterna variera en del. (ts=torrsubstans)
Egenskap Rörflen Vetehalm Flis Bark Torv
Värmevärde vid ankomst, MJ/kg 13-17 12-17
5-17 6-12 6-17
Värmevärde MJ/kg ts 16-19 15-19 17-21 19-22 19-26
Fukthalt % 10-20 12-24 8-60 40-60 30-60
Askhalt % 3-8 3-15 0,1-2 1-4 3,0-8,0
Kol, C % av ts 43-48 44-50 47-52 48-54 50-55
Väte, H % av ts 5,3-6,0 4-6 5-7 5-7 3-6
Svavel, S % av ts 0,05-0,2 0,03-0,4 0,01-0,3 0,02-0,1 0,1-0,4
Kväve, N % av ts 0,2-1,5 0,3-0,7 0,01-0,2 0,02-0,5 0,9-4
Klor, Cl % av ts 0,01-1 15-19 0,001-0,3 0,01-0,2 0,01-0,1
Natrium, Na % av ts < 0,03 0,1 0,01 0,01 0,007
Kalium, K % av ts 0,4 0,8 0,2 0,3 0,02
Kalcium, Ca % av ts 0,2 0,4 0,3 0,85 0,5
Kisel, Si % av ts 1,8 1,8 0,4 0,2 0,8
Askans mjukningstemperatur, ST ◦ C 1 125 1 050 1 180 1 240 1 140
Askans smälttemperatur, FT ◦ C 1 590 1 400 1 250 1 400 1 310
28

och fastnar på pannväggar och värmeväxlare där det medför korrosion. Vid förbränning
omvandlas det huvudsakligen till giftig vätekloridgas, HCl, men även klororganiska
föreningar som dioxiner och PCB kan bildas
Bränslemixar
Vid förbränning kan det ofta vara fördel att kompensera för olikheter i fukthalter, askhalter
och kemiska sammansättningar mellan bränslen genom lämpliga bränsleblandningar. Mindre
önskvärda ämnen kan på detta sätt spädas ut eller neutraliseras kemiskt.
Askan från vårskördad rörflen har oftast en för biobränslen hög asksmältpunkt vilket
tillsammans med låg fukthalt, gör vårskördad rörflen lämplig för inblandning i bränslemixar.
Värmevärdet för blöta bränslen, som frästorv eller blött träbränsle, ökar med inblandning av
rätt behandlat rörflen. För att, i största möjliga mån, undvika risk för sintring, sotning och
korrosion rekommenderas att högst 20 % av energiinnehållet kommer från rörflen. Det är
klorhalten som är den viktigaste faktorn vid uppskattning av blandningsförhållandet och
rekommendationen grundar sig på att den då är högst 0,1 % av TS. Då bränsleblandningen
trä-rörflen används rekommenderas att endast 10 % av energiinnehållet kommer från rörflen.
Om mer än 50 % av bränsleblandningen består av torv kan andelen rörflen ökas till 15 %.
Eftersom bränslet har låg densitet blir rörflensvolymerna ganska stora och oftast är det
bränsletransportörernas låga kapacitet som begränsar hur mycket rörflen som kan eldas.
Rekommenderade andelar anges i Tabell 4.
Tabell 4. Rekommenderade andelar av rörflen i olika bränslemixar. Volymandelarna är ungefärliga och kan
variera stort beroende på bränslets densitet och fukthalt och även mellan användning i olika pannor.
Bränslesammansättning Rörflenens energiandel Rörflenens volymandel
Rörflen och torv 20 % 40 %
Rörflen och flis. 10 % 20 %
Rörflen, torv och flis; torvandelen > 50% 15 % 30 %
Svavelhalter är för vårskördad rörflen lägre än för torv men högre än för trä, därför minskar
SO2-utsläppen något då rörflen eldas tillsammans med torv. Mängden kalium och kalcium är
relativt låg i vårskördad rörflen och vid sameldning med trä binder träaskans kalium och
kalcium en del av det SO2 som bildas vid förbränning av rörflen. Eftersom mängden rörflen är
liten i vanliga bränslemixar så påverkas inte heller NOx-utsläppen nämnvärt då rörflen eldas
med trä och torv.
Förbränningsteknik
Rörflen är mest användbart för kraftverk över 20 MW eftersom dessa får fördel av
utsläppshandeln då fossila bränslen ersätts med biobränslen. Andelen rörflen i anläggningar
över 100 MW är i praktiken endast ett fåtal procent. Eldstäderna i dessa pannor är stora och
uppehållstiderna är långa - oftast några sekunder. Bränslematningens kapacitet är också hög.
Tack vare dessa anledningar spelar rörflenets strålängd och andel i bränslematningen mindre
roll.
I mindre kraftvärmeanläggningar används oftast bubblande fluidbäddar eller rosterpannor. De
mindre anläggningarna har mindre eldstäder och kortare uppehållstid. Utsläpp av CO och
kolväte orsakas av dålig förbränning vilket t.ex. kan ske då omständigheterna i pannan
förändras. Orsakerna är oftast att bränslematningen är ojämn, d.v.s. då det finns för mycket
29

änsle i förhållande till luft. Detta kan i sin tur bero på att rörflenen fastnar i
bränsletransportören. Om andelen rörflen är stor kan lösa och lätta rörflensflisor flyga iväg
och då blir förbränningen svårare att hantera. Då det lätta bränslet flyger iväg kan det fastna
på pannväggarna och brinna upp på dessa och följden blir att pannväggarna blir sotiga.
Andelen oförbränt i askan kan också öka som en följd av flygande bränsle. För att få bra
kontroll på förbränningen bör alltså matningen av rörflen vara jämn och stabil. Blandningen
med huvudbränslet är också av yttersta vikt och matningen av luft bör justeras till den rådande
blandningen.
Runt om i världen eldas halm i huvudsak i för detta bränsle speciellt konstruerade
rosterpannor medan de i Sverige använda rosterpannorna är avsedda för bränsletyper, som
t.ex. stycketorv, flis och bark. Med andra ord lämpar sig pelleterad och briketterad rörflen väl
för dessa pannor. Men dessa rosterpannors bränslematningssystem passar dåligt för oförädlad
rörflen eftersom omblandningen blir dålig. Det är lätt hänt att de lätta rörflensflisorna flyger
iväg med rökgaserna och det bildas således även tomma områden på rostern. En följd av detta
är att förbränningsluften kommer att tillföras ojämnt genom bädden, vilket försvårar
kontrollen av förbränningen.
Vid förbränning av pelleterad och briketterad rörflen bör det högre värmevärdet, p.g.a. ökad
densitet, tas i beaktande. För att undvika överbelastning av pannan och asksmältning bör
bränsletransportörernas hastighet regleras. Rörflenens högre askhalt, gentemot träbränsle, ger
stora mängder aska vilket begränsar möjligheten till rörflenseldning för de mindre pannorna.
Det krävs oftast någon form av kontinuerlig utmatning av askan. Rörflensaskan är dessutom
voluminös och har en fluffig karaktär, vilket gör att det kan bildas valv i ugnen och
askutmatningen och att brännbart material kan stängas inne utan att förbrännas. Det kan också
innebära ett ökat utsläpp av stoft vid eldning.
Askan som uppkommer vid biobränsleeldning är finfördelad och fastnar lätt på
värmeöverförande ytor. Biobränsleaskans huvudkomponenter kalcium, kalium och
kiseloxider är reaktiva och reagerar lätt med varandra och den klor och svaveloxid som finns i
rökgaserna.
Fluidbäddarna lämpar sig bra som mångbränslepannor och med torv som huvudbränsle är
resultatet bäst. På grund av rörflenens högre halt av klor är risken för korrosion på
värmeväxlarpaketen högre än vid eldning av trä och torv. Kloret kan även reagera med
kaliumet som finns i askan och kaliumklorid (KCl), med smältpunkten 772 ºC, bildas, vilket
ökar korrosionsrisken. Korrosionsrisken bör tas i beaktande då ångtemperaturen i
pannanläggningen överstiger 460-480 º C. Svavlet som finns i bränslet kan förhindra detta
genom att redan i eldstaden reagera med kaliumet och bilda kaliumsulfat, K2SO4. Denna
förening är inte korrosionsbenägen vid de förhållanden som råder i fluidbäddar.
Huvudbränslet i bränsleblandningen vid rörflenseldning kan därför med fördel vara ett
svavelrikt bränsle.
Rörflensaskans annorlunda sammansättning jämfört med träaska, leder till ett annat
uppförande vid förbränning. Träaskans kalium och kalcium kan reagera med kiseldioxid SiO2,
som finns som kvarts i fluidbäddarnas sandkorn och leda till att dessa kladdar ihop, vilket
medför risk för sintring. Hos rörflenaskan är halten kiseldioxid redan hög medan
alkalihalterna är låga och i stället kan kaliumet och kalciumet som finns i träbränsleaskan i
den varma sandbädden reagera med fiberlika silikaten som finns i rörflensaskan och bilda ett
kladdigt glasliknande material. Detta kan leda till att bäddsanden sintrar om mängden rörflen i
30

mixen är stor. Sintringen inträffar oftast vid störningar som t.ex. då startbrännare har använts.
Sintringsrisken kan minskas i fall bäddmaterialet byts då bränslemixen innehåller mycket
rörflen och genom att använda sand som inte innehåller kvarts. Risken kan också minskas
genom att blanda in torv i mixen med trä och rörflen.
Askan efter förbränning
Om rörflen blandas med träbränslen ökar mängden och lösligheten på askan. I Tabell 5
redovisas exempel på typiska asksammansättningar för olika bränsletyper. Vid sameldning av
rörflen och träbränslen märks det att askan från dessa bränslen har något högre silikat-, klor-
och sulfathalt än vad endast träbränslen ger. Ökningen av klorid- och sulfathalterna ger något
mer lösliga askkomponenter. De lösliga komponenterna består dock huvudsakligen av
ofarliga kalium- och kalciumklorider samt -sulfater.
Förändringar av asksammansättningen som uppkommer vid sameldning med torv är färre och
svårare att förutspå Vid vanliga blandningsförhållanden av rörflen och torv påverkar inte
rörflenen sammansättningen och kvaliteten på askan. Silikathalten i torvaskan är i sig
förhållandevis hög och torven innehåller även svavel och klor. Mängden aska som bildas av
de olika bränslena är även i samma storleksklass. Halterna av tungmetaller är relativt lika för
alla åkerbiobränslen, d.v.s. låga.
Tabell 5. Sammansättning av askor från vårskördad rörflen och från andra biobränslen.
Siffrorna är typvärden och i verkligheten kan halterna variera en del.
Innehåll % Rörflen Vetehalm Flis Bark Torv
SiO2 77,0 68,4 10,0 18,0 32,1
Al2O3 5,5 0,9 1,8 3,8 17,3
Fe2O3 1,4 0,5 1,2 2,8 18,8
CaO 3,8 4,3 40,0 45,0 15,1
MgO 1,1 2,0 4,0 4,7 2,5
K2O 4,1 13,2 9,2 3,5 1,4
Na2O 0,7 0,3 0,6 2,5 0,5
P2O5 1,9 2,0 4,0 2,7 3,7
Övrigt 4,5 8,6 29,2 17,0 8,6
Askanvändning
Bottenaska som gödningsämne
Bottenaska från förbränning av rörflen kan återanvändas som gödningsämne, men däremot
har flygaskan av forskare föreslagits att den inte bör användas på detta sätt då den innehåller
högre halter av skadliga ämnen såsom tungmetaller.
Bland huvudsakliga näringsämnen i bottenaskan återfinns, tillsammans med andra
grundämnen, K, Ca, P och Mg. Kvävet återfinns inte så mycket i askan och måste därför
tillsättas separat. Sammansättningen av näringsämnen kan dock variera väldigt mycket
beroende på sort, jordtyp, hantering och skördetid. Tabell 6 visar ett exempel på
sammansättning av asknäringsämnen från norra Sverige.
Tabell 6. Huvudkomponenter i bottenaska från rörflen. Siffrorna är medelvärden från 8
sorters askor producerade vid förbränning av vårskördad rörflen från olika försöksfält i
norra Sverige.
Näringsämne Si K Ca P Mg
% (torrvikt) 37,2 3,5 2,7 1,4 0,9
31

Miljöfrågor
Eventuell hälso- och miljöpåverkan måste utredas innan aska kan användas som gödning på
odlad jord. Uppgifter om den kemiska sammansättningen av aska och odlingsjord är
nödvändiga för att avgöra hur mycket aska som ska tillsättas både med avseende på
näringsinnehåll och på skaldiga substanser. En överdos aska kan leda till en kontaminering
av tungmetaller i jorden som kan komma att påverka människors hälsa. I Sverige tillåts
tillsatser av tungmetaller endast så länge nivån i jorden befinner sig under det högsta tillåtna
värdet och den tillsatta mängden befinner sig under den högsta tillåtna nivån för tillsatser
(Tabell 7).
Tabell 7. Tillåten mängd av tungmetaller i jord och i asktillsats (SNFS 1998:4)
Hg Cd Pd Cr Ni Cu Zn
Högsta nivå tillåten i jord (mg kg -1 ts) 0,3 0,4 40 60 30 40 100
Tillåten tillsatt mängd (g ha -1 år -1 ) när den högsta 1,5
tillåtna nivån inte är uppnådd i jorden.
0,75 25 40 25 300 600
Förutom tungmetaller finns även en risk att jorden kontamineras av andra ämnen. Tillexempel
så är i Sverige tillsatsen av fosfor reglerad och tillåts inte överstiga 35 kg ha -1 år -1 i klass III-V
jordar (SNFS 1998:4). En kontakt med lokala myndigheter för information om gällande regler
rekommenderas!
Tillvägagångssätt
Försök har visat att askan kan spridas över fälten med hjälp av vanliga gödselspridare (Bild
13) och att det inte är nödvändigt med inköp av specialutrustning. En noggrann avskiljning av
sintrad aska är dock nödvändig . Dessutom kan en viss andel vatten i askan (20-30%) vara
nödvändig för att minska dammproblem vid utspridningen.
Bild 13. Spridning av aska på åker.(Bild: Håkan Örberg, SLU)
För dig som vill läsa mer:
Naturvårdsverket 1998. Kungörelse med föreskrifter om skydd för miljön, särskilt marken, när avloppsslam
används I jordbruket. SNFS 1998:4.
32

Energi- och CO2-balans
En energibalansstudie av odling och förädling av rörflen som utförts för icke optimerade
svenska förhållanden uppskattar att en input av 390 kWh kan ge en output på ca 4941 kWh i
form av 1 ton ts briketter eller pellets, viket ger en output-/inputkvot på 12,7. Potentialen för
förbättrad energibalans genom rationalisering av pelletsproduktionen bedömdes som stor.
Liksom för andra biobränslen balanseras det CO2 som avges vid förbränning av rörflen av det
CO2 som upptas vid odling. Ur denna synpunkt är alltså rörflen koldioxidneutralt. Hur
balansen påverkas av att exempelvis fossilbränsledrivna fordon används i skörd och övrig
hantering för bränsleframställning har veterligt inte utretts, men framställning av drivmedel
baserat på råvara av rörflen eller skogsavverkningsrester har beräknats minska
växthusgasemissioner med upp till 70-80% jämfört med fossila bränslen när både
produktions- och användningskedjorna medräknas. Detta är avsevärt fördelaktigare än när säd
eller andra traditionella jordbruksråvaror används.
En rörflensodling kan även, beroende på vilken gröda som ersätts, betraktas som en sänka för
koldioxid när denna binds i rörflenets kraftiga rotsystem. Ytterligare positiv effekt kan
eventuellt förväntas om odlingen etableras på områden där annars metan avges, som gamla
torvtäkter.
För dig som vill läsa mera:
Paulrud,S; Nilsson, C: Briquetting and combustion of spring-harvested reed canary-grass: effect of fuel
composition; Biomass & Bioenergy 20 (2001) 25-35
Phyllis, database for biomass and waste, http://www.ecn.nl/phyllis Energy research Centre of the Netherlands
Bränslehandboken, Värmeforsk Service AB, Stockholm 2004
Mäkinen, Tuula, Soimakallio, Sampo, Paappanen, Teuvo, Pahkala, Katri & Mikkola, Hannu. Liikenteen
biopolttoaineiden ja peltoenergian kasvihuonekaasutaseet ja uudet liiketoimintakonseptit [Greenhouse gas
balances and new business opportunities for biomass-based transportation fuels and agrobiomass in Finland].
Espoo 2006. VTT Tiedotteita . Research Notes 2357.
Olsson R., Rosenqvist H., Vinterbäck J., Burvall J., Finell M. 2001. Rörflen som Energi- och Fiberråvara. En
System- och Ekonomistudie BTK-rapport vol 4
Ekonomi
De ekonomiska förutsättningarna för odling av vidareförädling av rörflen påverkas av en
mängd variabler, marknadspriser för bränsle, lokala förutsättningar, stöd mm som gör det
svårt att ge en entydig bild. Här kan bara ges några jämförande exempel. Föreliggande text
baseras om inget annat anges på en rapport av Olsson et al. (2001) och för en grundligare
redogörelse hänvisas till den senare.
Lönsamhetsberäkningar gjorda på jordar av skiftande kvalitet i Östergötland visar att rörflen
är konkurrenskraftigt jämfört med konventionella spannmåls- och oljegrödor. Skördenivån
var ej avgörande för rörflenets konkurrenskraft, men mest konkurrenskraftigt var det på de
sämre spannmålsjordarna. Arealstöd är förmodligen nödvändigt för lönsamhet medan den
klarar sig utan anläggningsstöd. För närvarande ges till skillnad från för salix heller inget
produktionsstöd för rörflen.
33

Även en odlingskalkyl baserad på verkliga anläggningskostnader på en före detta myrodling i
Norrbotten och i övrigt på delvis samma siffror som nämnda rapport har visat på nödvändig
lönsamhet (Glommersträsk Miljöenergi AB).
Förädlad rörflen
Rörflen har svårt att konkurrera som råvara till briketter med kutterspån och andra råvaror
som finns som restprodukt från träindustrin. Sambrikettering med källsorterat torrt
hushållsavfall kan vara en möjlig väg till lönsamhet. Som pellets beräknas rörflenen ha större
konkurrenskraft då den till skillnad från konkurrerande råvaror oftast slipper den kostsamma
torkningen. Lönsamheten är speciellt god i produktion till pannor i storleksordningen 50 kW –
5 MW. Ännu något bättre konkurrenskraft ger kalkylerna för rörflen som pulverbränsle.
Eftersom rörflen till skillnad från spannmål ger de högsta skördarna på mulljordar och
dessutom har lägst askhalt på dessa har det generellt de bästa ekonomiska förutsättningarna på
de sämre spannmålsodlingarna. Detta indikerar goda förutsättningar i norra Sverige och inte
minst på nedlagda myrodlingar.
Bäst lönsamhet eller bäst betalförmåga för rörflen ger storskalig produktion och kombinerad
förädling till massa och energi. Detta kräver dock ett arealunderlag på 40 000 ha rörflen och
förutsätter dessutom att massaindustrin gjort nödvändiga investeringar och är redo att ta emot
råvaran.
Framtidsperspektiv
Priserna för CO2-utsläppsrätterna förväntas stiga och därmed stiger även efterfrågan på
biobränslen vilket även bör gynna rörflen Även utvecklingen av teknisk utrustning samt
ökade erfarenheter bland odlare och användare bör gynna röflenet. Produktionskedjorna kan
komma att effektiviseras då odlarna börjar enas om de bästa tillvägagångssätten för
produktionen.
Referenser
Olsson R., Rosenqvist H., Vinterbäck J., Burvall J., Finell M. 2001. Rörflen som Energi- och Fiberråvara. En
System- och Ekonomistudie BTK-rapport vol 4
Glommersträsk Miljöenergi AB, 2002 Rörfelensodling - en handbok (ej publicerad)
34

Sveriges lantbruksuniversitet
Enheten för biomassateknologi och kemi
Box 4097
904 03 Umeå
ISBN 978-91-85911-67-7
36
(Bild: SLU BTK)