Bioenergia metsästä

Ulf-Peter Granö

2008

Uudet raaka-aineet pellettituotantoon

2

Bioenergia metsästä

Uudet raaka-aineet pellettituotantoon

Ulf-Peter Granö

Kokkola 2008

3

Sisältö

Nro Osa Sivu

1. Alkusanat 4

2. Pienehköjen pelletintuottajien käsittelyketju 5

3. Harvesterilaitteistoja energiapuun korjuuseen 9

4. Käsittelyketju energiapuusta pelletteihin 23

5. Puuhakkeen jälkikuivaus 29

6. Hakkeen kuivaus 32

7. Hakkeen pienimuotoinen jälkikuivaus ennen pelletöintiä 36

8. Laatupelletit edellyttävät laadukasta työtä korjuussa,

käsittelyssä, kuivauksessa ja haketuksessa

44

9. Harvennusten energiapuuta voidaan pelletöidä 50

10. Harvennushakkuiden tuoreesta energiapuusta puupellettejä 56

11. Käytäväraivaus 60

12. Biopolttoainepaalien käsittely 64

13. Liikuteltava pelletöintilaitteisto 72

14. Pellettipuristimet 74

15. Pienimuotoisen pelletöinnin laitteistoketju 81

16. Laitteistoja pienimuotoiseen pellettituotantoon 89

17. Pellettien varastointi 97

18. Pellettikamiinat 101

19. Pellettilämpökattilat 105

20. Pellettilämpökattiloiden muotoilu on tärkeää 111

21. Energiaosuuskunnat myyvät lämpöä kunnille 113

22. Pienet biomassa-lämpövoimalaitokset 117

23. Mainkofenin lämpövoimalan ORC-prosessi 125

24. Mikrolämpövoimaloita omakotitaloja varten 127

25. Puuta kaasuksi muuttava pellettipoltin 131

26. Uuden tyyppinen pellettipuristin 133

27. SkogsNolia Uumajassa 2004 135

28. METKO Messut Jämsänkoskella 2004 139

29. European Pellet Conference Wels, Itävalta 2005 145

30. Bioenergy konferenssi Jyväskylässä 2005 147

31. Bioenergy Conference Trondheim, Norja 2005 150

32. World Pellet -Bioenergy Conference Jönköping, Ruotsi 2006 154

33. SkogsNolia Uumajassa 2006 159

34. FinnMetko Jämsänkoskella 2006 164

35. Termejä ja lyhenteitä 175

References 179

4

1. Alkusanat

Metsäbiomassaa löytyy suuria määriä niin suomalaisissa kuin ruotsalaisissa metsissä.

Raaka-aineet odottavat vain hyötykäyttäjiä jotka jalostaisivat sitä erityyppisiksi

biopolttoaineiksi. Tänä päivänä on lisääntynyt bioenergiaan kohdistunut kysyntä, mikä myös

on vauhdittanut vaihtoehtoisen energiaraaka-aineen tutkimusta ja kehitystyötä (t&k).

Tutkimus ja seuranta ovat tärkeää kehitystyössä kun kehitetään pienimuotoista energia-

tuotantoa ja biomassan jalostusta paikallisille ja alueellisille kuluttajille.

Pienimuotoisilla ratkaisuilla energiantuotannossa sekä jalostuksen kautta löytyy hyviä

mahdollisuuksia työllistää osan maaseudun asukkaista. Tarvitaan aktiivisia pienyrittäjiä ja

energiaosuuskuntia paikallisien raaka-aineiden korjuuseen, käsittelyyn ja jalostukseen

paikallisille ja alueellisille kuluttajille.

Paikallisten energiaraaka-aineiden jalostustoiminta voi suuntautua eri tuotteiksi, esim.

puuhakkeeksi, pelletiksi, lämmöksi ja sähköksi lähialueille. Mutta se voi käsittää myös

pidemmälle jalostettuja tuotteita kuten, raaka-aineet kaasumaiseksi tai nestemäiseksi

polttoaineeksi. Mielenkiintoinen vaihtoehto on myös korkealaatuinen polttopelletti. Että se

onnistuisi tarkoituksenmukaisesti tuoreista raaka-aineista, on olemassa muutamia peukalo-

sääntöjä mitkä pitää huomioida toiminnassa. Peukalosäännöistä voidaan mainita muutamia,

- Valitse hyvälaatuisia raaka-aineita vähäisellä kuoripitoisuudella

- Käytä luonnollinen kuivaus hyväksi säästäen kuivauskustannuksia

- Käytä jykevät laitteet ja yhdistä koneet oikealla tavalla pellettitehtaassa

- Integroi toimintaa esim. pienimuotoisella CHP-yksiköllä

- Sovita toiminta yrittäjien kanssa sekä tee yhteistyötä paikallisen energiaosuuskunnan kanssa

- Panosta toiminta ensisijaisesti lähialueelle ja maakuntaan

Hyvillä yhdistelmillä ja sovellutuksilla voidaan jalostuksessa paremmin hyväksikäyttää

raaka-aineita ja sivutuotteita. Tämän kautta voidaan pienentää jätteitä ja hyödyntämättömiä

sivutuotteita, sekä pienentää ympäristökuormitusta.

Seuraavilla sivuilla valaistaan havainnollisesti muutamilla artikkeleilla pelletöintiä tuoreesta

raaka-aineesta. Toivomukseni on, että esitelmien koosteet voisivat vaikuttaa lukijoiden

kiinnostuksen heräämiseen, ja sitä kautta vauhdittaisi pienimuotoisten hajautettujen

pellettituotantojen kehittymistä.

Ulf-Peter Granö

5

2. Pienehköjen pelletintuottajien käsittelyketju

Öljylämmitystä käyttävien asiakkaiden mielenkiinto puupellettejä kohtaan on selvästi

kasvanut. Samanaikaisesti kehitetään laitteistoja ja menetelmiä, joilla voidaan tuottaa

pellettejä tuoreesta metsäraaka-aineesta. Bioeneriga metsästä hankkeessa yritetään myös

selvitellä mahdollisuuksia tuottaa paikallisissa, pienehköissä laitoksissa laatu-pellettejä. Yksi

vaihtoehdoista voi olla liikuteltavan laitteiston käyttäminen pelletöintiprosessissa. Sen avulla

voidaan puupellettejä tuottaa paikallisesti lähialueen asiakkaille.

Seuraavassa on esimerkki käsittelyketjusta harvennushakkuista lähtien valmiisiin

pelletteihin saakka. Pellettien parhaan mahdollisen laadun saavuttamiseksi on tärkeää pyrkiä

kussakin käsittely- ja prosessi-vaiheessa parhaisiin mahdollisiin tuloksiin.

Koneellinen korjaus ja luonnollinen kuivaus

Korjattaessa koneellisesti energiapuuta aikaisissa harvennuksissa tai myöhäisissä

raivauksissa käytetään MTH-laitteistoa. Jos laitteistolla voidaan samanaikaisesti

joukkokarsinnan kanssa kuoria raitoja puuhun, saadaan luonnollinen kuivaus nopeammin

käyntiin. Energiapuukasat voidaan peittää ennen syyssateiden alkamista.

MTH-laitteisto ryhmäkarsinnassa

Hakekuivaamo

Sen jälkeen kun energia-raaka-aine on kuivanut luonnossa, se yleensä pienitään hakkurilla.

Kun hakkeen kosteuspitoisuus on suuri, tarvitaan jälkikuivausta joko kylmän tai esilämmite-

6

tyn ilman avulla. Kylmäilma-kuivuriin tulee rakentaa ajonkestävä lattia käsittelyn helpotta-

miseksi.

Liikuteltava laitteisto pellettituotantoon

Hankkeessa on tehty joitakin alustavia kokeiluja, jotka ovat osoittaneet, että liikuteltava

laitteisto voi olla hyvä vaihtoehto pienehköille pelletintuottajille. Edellytyksenä on hyvän-

laatuinen energiaraaka-aine, joka on haketettu seulalla varustetulla hakettimella, jotta

Liikuteltavan laitteiston avulla jauhetaan puuhaketta ja tuotetaan pellettejä.

7

saadaan tasainen laatu. Hakkeen kosteus-pitoisuus ei saa olla liian korkea. Kun tuotetaan

pellettejä paikallisesti alueen asiakkaille, voivat metsänomistajat ja urakoitsijat lisätä

energia-raaka-aineen jalostus-arvoa lähialueen asiakkaiden osalta.

Korjuu ryhmäkarsivan MTH-

laitteiston avulla

Luonnollinen

kuivaus

Osittain kuorittuja runkoja

8

Paikallisille asiakkaille

puupellettejä

Haketus

Jauhaminen ja pelletöinti liikuteltavan laitteiston

avulla

Hakekuivaus joko lisälämmön avulla tai ilman sitä.

9

3. Harvesterilaitteistoja energiapuun korjuuseen

Kehitys kohti lisääntyvää bioenergian käyttöä metsistä on johtanut siihen, että me voimme

nykyisin valita suuresta määrästä erityyppisiä ja mallisia harvesterilaitteistoja tai ns.

korjuulaitteistoja. Suurehkossa harvesterissa käytetään lähinnä sellaisia korjuulaitteistoja,

jotka voivat myös karsia, katkaista ja mitata hyväksyttävällä tavalla käyttöpuuta. Yhä

useammissa korjuulaitteistoissa on joukkokäsittelyyn MTH-toiminto. Seuraavassa teksteissä

on lyhyt yhteenveto esimerkkeineen energiapuun korjuussa käytettävistä laitteistoista.

Erityyppisiä korjuulaitteistoja on olemassa ja käytössä

Suuri määrä erilaisia muunnelmia energiaraaka-aineen korjuussa käytettävistä korjuu-

laitteistoista on johtanut siihen, että perusteellisesta ryhmittelystä tulisi hyvin pitkä ja laaja.

Yksinkertainen, laitteiston työskentelytapaan perustuva jaottelu on seuraavana.

Korjuulaitteistot yksioteharvesteriin voidaan jaotella seuraavasti:

1. Yksinpuin korjuulaitteistot

o Karsiva korjuulaitteisto

- Rulla-, valssi-, pyörä- tai ketjuvetoinen

- Sykeharvesteri

- Korjuulaitteistoyhdistelmä, jolla voi kuormata

- Puoliautomaattinen, pienimuotoinen laitteisto

o Korjuulaitteisto tai hakkuupää ilman karsintatoimintoa

- Sahaketju

- Veitsi tai leikkuri

2. Joukkokäsittelevä tai kokoava korjuulaitteisto (MTH-laitteisto)

o Karsiva korjuulaitteisto

- Rulla-, valssi-, pyörä- tai ketjuvetoinen

- Yhdistetty sahaus- ja leikkaussysteemi

- Korjuulaitteistoyhdistelmä, jolla voi kuormata

o Energiapuun korjuulaitteisto, jossa ei ole karsintatoimintoa

- Sahanterä tai leikkurisysteemi

- Korjuulaitteistoyhdistelmä, jolla voi kuormata

10

1. Yksinpuinkorjuu

Perinteisimpiä ja tavallisimpia ovat käyttöpuun korjuuseen sopivat yksinpuin korjuu-

laitteistot. Näitä voidaan myös käyttää, kun on karsittava pienehköjä määriä energiapuuta.

Tämä tapahtuu usein hakkuun yhteydessä siten, että metsänomistaja sopii harvesterin

kuljettajan kanssa, että myös niistä latvoista, jotka muuten olisivat jääneet hakkuualueella

karsimatta, vedetään ’oksat pois’. Energiapuun yhdenotteen korjuu on melko hidasta

verrattaessa joukkokäsittelyyn, jossa MTH-laitteisto ottaa useita puita kerrallaan käsitteltä-

väksi.

Käyttöpuiden korjuun yhteydessä voi metsänomistaja ja kuljettaja sopia, että puiden latvoista vedetään oksat

pois, jotta saadaan parempaa ja karsittua energiapuuta.

Karsiva korjuulaitteisto

Rulla-, valssi-, pyörä- tai ketjuvetoinen korjuulaitteisto

Käyttöpuun korjuuseen tarkoitetut korjuulaitteistot ovat yleensä rulla-, valssi-, pyörä- tai

ketjuvetoisia. Vetorullien, valssien tai pyörien määrä ja toteutus sekä ketjujen toiminta

vaihtelevat eri malleissa.

11

Ketjuvetoinen Keto Forst

EcoLog korjuulaitteisto rulla- tai valssivetoisena.

12

Keslan korjuulaitteistoa on erilaisina muunnelmina.

Sykeharvesteri

Yksinkertainen laitteisto käyttöpuun korjuuseen on sykeharvesteri. Sitä käyttävät edelleen

esimerkiksi pienehköt urakoitsijat sekä omatoimiset metsänomistajat.

Arbron sykeharvesteri. Asteittaisen, edestakaisen liikkeen avulla syötetään puunrunkoja samalla eteenpäin,

kun niitä karsitaan.

Korjuulaitteistoyhdistelmä, jolla voi kuormata

On olemassa toiminnaltaan erilaisia ja erityyppisiä korjuulaitteistoja, jotka voivat toimia

myös kuormatraktorissa tai korjurissa, jos puiden kuormaaminen tai purkaminen on

tarpeen.

13

Pienehkö korjuulaitteisto, jossa on kaksi vetorullaa ja karsintaveitsiä muotoiltuna kouran malliseksi. Laitteisto

on yksinkertainen ja sen paino on saatu alhaiseksi, mistä syystä se soveltuu pieneen kuormatraktoriin tai

korjuriin.

Puoliautomaattinen korjuulaitteisto, jolla voi kuormata

Evimet on valmistanut toisenlaisen korjuulaitteiston. Se voi käsitellä vain yhtä puuta kerral-

laan, mutta se voi sekä purkaa että kuormata. Karsiminen tapahtuu nostamalla ja laskemalla

laitteistoa puun runkoa pitkin.

Korjuulaitteisto - hakkuupää, ilman karsintatoimintoa

Markkinoilla on myös yksinkertaisempia laitteistoja kokonaisten energiapuiden korjuuseen.

Ellei rungosta haluta karsia oksia tai käsitellä useampaa puuta kerrallaan, voidaan laitteisto

tehdä paljon yksinkertaisemmaksi.

14

Pienet korjuulaitteistot tai hakkuupäät

On olemassa useita eri korjuulaitteistovaihtoehtoja tai ns. hakkuupäitä, joka on lähinnä

tarkoitettu pienehköön perus-metsäkoneeseen tai maataloustraktoriin. Hakkuupäähän on

usein yhdistetty toiminto, joka tekee mahdolliseksi kuormaamisen ja purkamisen.

Nisula 280 E, jonka kouralla voidaan kuormata tai purkaa. Hakkuupää voidaan myös varustaa joukko-

käsittelykouralla

Yhdistetty tukkikoura ja katkaisu-toiminto

Eräissä laitteistovaihtoehdoissa on esim. tukkikoura varustettuna kaatamis- ja katkaisu-

toiminnolla. Laitteisto on usein tarkoitettu pienehköön metsäperuskoneeseen tai maatalous-

traktoriin, joka on varustettu metsässä työskentelyyn.

Norrhydro, NH 16 tukkikoura, joka on varustettu sahausterällä katkaisua ja kaatamista varten.

15

Energiapuun korjuuta kuormatraktorilla, joka on varustettu Nisula 280 E:llä. Siitä on siten tullut pieni

”korjuri”, koska ohuemmat puut voidaan suoraan laittaa lastaustilaan kuljetettavaksi keräyspaikkaan..

2. Joukkokäsittelykorjuu (MTH)

Raaka-aineen laatuun vaikuttaa jo sen korjuu metsässä. Ns. kokoavalla menetelmällä tai

MTH-laiteistolla voidaan korjata ja karsia useita puita kerrallaan.

MTH-laitteisto sekä käyttöpuun että energiapuun korjuuseen

Koneen kuljettajan kannalta on hyvä, jos korjuulaitteistoa voidaan käyttää sekä käyttö- että

energiapuun korjuuseen. Siitä on erityisesti hyötyä harvennusmetsässä, kun sekä pienpuita,

massapuita että energiapuita korjataan.

Rullavetoinen Logset 4M. Vetorullien ja veitsien yhteistyön johdosta joukkokäsittely on mahdollista.

16

Timberjack, JD 745, jossa ylhäällä erilliset joukkokäsittelevät kuormainkourat. Harvesteripäässä on neljä

vetävää syöttörullaa.

Valmet 350:llä voi kokenut kuljettaja joukkokäsitellä useita puita yhdellä otteella esiohjelmoitujen ohjaus-

sauvojen avulla.

MTH-laitteisto sahanterällä /leikkurilla

Keto 100 on varustettuna leikkurilla, joka on asennettu sahanterän tilalle. Ketjujen ja veitsien yhteistyön

avulla voi.

17

Joillakin valmistajilla on sahanterää nopeampia katkaisuvaihtoehtoja pienpuiden kaatami-

seen ja katkaisuun.

Laitteistoyhdistelmät - Lastaustoiminnolla

Korjuulaitteistoyhdistelmiä, joissa on myös kuormausta ja purkamista varten toiminto,

käytetään lähinnä korjureissa.

Nisula 400:lla voidaan helposti myös kuormata ja purkaa käyttö- tai energiapuuta.

Laitteistoyhdistelmät - Kahdenlaista katkaisua

Valmetilla on energiapuun korjuuseen korjuulaitteisto-yhdistelmä, jossa on sekä sahanterä

että leikkuri. Laitteisto sopii harvennusmetsään, jossa pienpuut on nopeampaa leikata kuin

katkaista.

Valmet 333.2 Duo Combi sekä sahaterällä että leikkurilla. Lisäksi, kuvan, korjuulaitteisto Duo on varus-

tettuna pitkillä kuormainkourilla kuormausta ja purkamista varten.

18

Energiapuun korjuulaitteisto ilman karsintatoimintoa

Yksinkertaisemmista joukkokäsittelevistä korjuulaitteistoista tai hakkuupäistä puuttuu usein

karsintaveitset. Laitteisto on usein tarkoitettu raivaukseen, jossa käyttöpuuta ei korjata

samaan aikaan. Karsimaton energiaraaka-aine on useimmiten tarkoitettu suurille hakkeen-

kuluttajille.

Kokoava laitteisto

Kun korjataan energiapuuta kokopuina, oksat ja latvat mukana, käytetään erikokoisia ja eri

lailla toimivia kokoavia korjuulaitteistoja riippuen laitteiston hinnasta ja siitä, missä perus-

koneessa sitä aiotaan käyttää.

Moipu 400E voi koota useita runkoja samaan otteeseen.

Abab klippen 250, jossa on keskellä kokoavat kourat.

19

Ponsse EH 25, jossa kokoavat kourat pitävät ylhäältä kiinni runkoja, kun seuraava puu otetaan mukaan.

Hakkuupää sahanterällä

Eräällä valmistajalla on energian korjuulaitteisto, jossa kaatamista ja katkaisua varten

sahanterä teräketjuineen työntyy hydraulisesti eteenpäin.

Bracke C 16a, jossa sahanterä työntyessään ulospäin katkaisee puun teräketjuillaan. Ylhäällä kuormainkourat,

jotka kokoavat useita runkoja yhteen otteeseen. Laitteistoa voidaan käyttää myös energiapuun kuormaukseen

ja purkuun.

20

Energianpuun korjuulaitteistoyhdistelmät

Kuormaustoiminnolla

Korjuulaitteistoyhdistelmät, joissa on oikea kuormaustoiminto kuormausta ja lastausta

varten, käytetään lähinnä korjureissa tai metsätraktoreissa energiapuun korjuussa.

Naarva-Koura 1500-40E, jossa on ylhäällä, nuolen kohdalla, ylimääräiset kuormainkourat, joilla voidaan

koota runkoja yhteen otteeseen. Pitkät kuormainkourat alempana mahdollistavat kuormauksen ja purkamisen.

Yhdistelmälaitteistot

On olemassa myös korjuu-laitteistoyhdistelmiä, joilla voidaan mekaanisesti karsia kuljetta-

malla laitteistoa ylös- alas runkoa pitkin. Laitteisto voi olla yhtenä vaihtoehtona, jos

samanaikaisesti korjataan sekä massapuuta että energiapuuta.

Naarva-Koura 1500-40E, jossa karsintaveitset ja kuormainkoura. Sillä voidaan myös mekaanisesti karsia

liikuttamalla laitteistoa ylös- alas runkoa pitkin ennen puun kaatamista.

21

Lisälaitteisto

Energiankorjuulaitteistoon liitettävä vaakalaitteisto voi helpottaa korjatun energiapuun

määrän arviointia.

Kuormaimen kärkeen asennettu vaaka voi olla yhtenä vaihtoehtona, kun arvioidaan korjurilla korjattavan tai

kuljetettavan energiapuun määrää. Vaakalaitteisto voi olla myös asennettuna kuormatraktorin tai korjurin

kuormaustilan runkoon.

Harvesteri – Korjuri – Kuormatraktori

Energiapuun korjaamiseen ja kuljettamiseen metsässä on olemassa suuri määrä erilaisia

peruskoneita eri malleina, erikokoisina ja erilaisina muunnelmina. Tavallisesti erotellaan

kolme eri peruskonetyyppiä: harvesteri, korjuri ja kuormatraktori.

Rottne H20, on kuusipyöräinen harvesteri. Englanniksi käytetään nimitystä Harwester.

22

Valmet 801 Combi on korjuri, joka voi sekä korjata että kuljettaa puut pois metsästä. Englanniksi käytetään

nimitystä Harwarder.

Logset 6F kuormatraktori, tai ns. kuormattava metsätraktori. Englanniksi käytetään termiä Forwarder.

23

4. Käsittelyketju energiapuusta pelletteihin

Käsittelyketju tai käsittelyn logistiikka koskee tuoreen energiaraaka-aineen käsittelyä pieni-

muotoisessa pelletöinnissä. Energiaraaka-aineen laadukkaassa ja rationaalisessa käsittelyssä

metsästä pelletöintiin saakka pyritään käsittelyketjuun, joka on laadultaan varma,

taloudellinen ja johon sisältyvät laitteistot ja metodit eivät ole herkkiä erilaisille häiriöille.

Käsittelyssä on monia erialaisia menetelmiä

Käsittelyketju metsän energiaraaka-aineesta pienimuotoiseen pellettitehtaaseen saakka voi

näyttää ulkoisesti erilaiselta. Seuraavassa esitellään pääpiirteittäin muutamia erilaisia

systeemejä esimerkkeinä erilaisista käsittelyketjuista. Kunkin käsittelyketjun lenkit

määräytyvät kyseisen alueen käytettävissä olevien laitteistojen ja urakoitsijoiden mukaan.

Vaihtoehtoisia käsittelyketjuja metsästä pelletöintiin

On olemassa muutamia perusmetodeja energiaraaka-aineen käsittelylle metsässä.

1. Märän hakkeen käsittely – hakettamalla tuoretta, korjattua raaka-ainetta metsässä tai

metsäautotien varressa.

2. Energiaraaka-aineen käsittely kokonaisena, luonnollinen kuivaus maastossa ja haketta-

minen sen jälkeen.

Pienehkön, laadukasta raaka-ainetta tarvitsevan pellettintuottajan käsittelyketju voi näyttää

seuraavien periaatekuvien tapaiselta.

24

Märän hakkeen hakettaminen

Käsittelyketjussa, joka perustuu märän hakkeen hakettamiselle, asetetaan suuria vaatimuksia

sille, että raaka-aine käytetään määrätyssä ajassa, varsinkin lämpöisenä vuodenaikana.

Mikro-organismit saavat nopeasti aikaan hajoamisprosessin, joka johtaa lämpötilan

kohoamiseen, epätasaiseen kosteuteen ja runsaaseen homepölyyn.

Laatupellettejä tuotettaessa tulevat oksat ja viheraines jättää metsään. Haketuksen jälkeen

materiaali pitää kuivata tehokkaassa kuivurissa ja sitten välivarastoida katon alla ennen

pelletöintiä.

25

Pääpiirteinen yleiskuva käsittelyketjuista, joissa korjataan ja haketetaan märkää haketta pellettien raaka-

aineeksi ilman luonnollista kuivumista.

Märän hakkeen kuivaaminen

Jotta voidaan kuivata haketta, jonka kosteuspitoisuus on 45 – 55 %, pitää suuri määrä vettä

saada poistettua, jotta voidaan päästä alle 15 % kosteuspitoisuuteen. Tarvitaan tehokas

kuivuri, joka voi käyttää hyväkseen hukkalämpöä pitääkseen kuivatuskustannukset

alhaisina. Pienehkölle pelletintuottajalle tämä merkitsee usein sitä, että kuivuri rakennetaan

paikallisen kaukolämpölaitoksen läheisyyteen. On valittavissa erilaisia hakekuivureita, ja

voi olla aihetta tutustua lähimmin pyörivään rumpukuivuriin, siilo- tai patjakuivuriin.

26

Kun haketetaan märkää pellettiraaka-ainetta, tulee kuivauksen tapahtua tehokkaassa kuivurissa ennen kuin

puuhake menee pellettitehtaalle.

Luonnollisesti kuivatun energiapuun korjuu

Hyvänlaatuisen polttopuun tuottamisessa on luonnollisella kuivumisella aina ollut suuri

merkitys. Jälkikuivauksen kustannusten pienentämiseksi on pelletöitävän hakkeen ilma-

kuivaus tärkeä osa käsittelyketjua.

27

Pääpiirteinen yleiskuva käsittelyketjuista, joissa korjuussa ja käsittelyssä halutaan käyttää hyväksi energia-

raaka-aineen luonnollista kuivumista maastossa.

Hakkeen jälkikuivaus

Luonnollisesti kuivatun energiapuun kosteuspitoisuus on haketuksen jälkeen usein 25–40 %.

Siksi tarvitaan jälkikuivausta, jotta kosteuspitoisuus saadaan alle 15 %:n. Hyvä kuivuri, joka

voi hyödyntää hukkalämpöä, on suuri etu pyrittäessä pitämään kuivauskustannukset

alhaisina. Pieni pelletintuottaja voi usein hankkia käytetyn, hakkeelle soveltuvan kuivurin.

Pyörivä rumpukuivuri, siilokuivuri tai itse valmistettu, sisäänajettava tasapohjainen kuivuri

voivat olla sopivia vaihtoehtoja.

28

Kuivatetusta energiapuusta haketettu puuhake pitää jälkikuivata, ennen kuin se viedään pellettitehtaalle.

Ennen pelletöintiä puuhake jauhetaan, siivilöidään ja sekoitetaan, jotta saadaan tasainen kosteuspitoisuus ja

raaka-aineen laatu. Siten myös saadaan helpommin hyvänlaatuisia pellettejä.

29

5. Puuhakkeen jälkikuivaus

Työsuojelunäkökulmasta sekä homeongelmien vähentämiseksi pitää hakelämmityksessä

käytettävän hakkeen olla kuivaa. Myös hakkeen poltto tehostuu, jos vesipitoisuus laskee

noin 15 %:iin. Jotta saavutetaan alle 20 %:n kosteuspitoisuus, pitää käyttää jollakin tavoin

esilämmitettyä ilmaa. Yhtenä vaihtoehtona on auringonlämmön tehokas käyttö kesäaikana.

Tämä voi tapahtua yksinkertaisesti toteutetun aurinko-kerääjän avulla. Puhaltimeen voidaan

tehdä suuri tuloilmakanava sisääntuloilman lämmittämistä varten, esim. mustasta muovista

kiinnittämällä se vinoon asetettujen poikkipuiden päälle rakennusta vasten.

Käytettäessä puuhaketta pelletöinnin raaka-aineena, pitää hakkeen kosteuspitoisuuden olla

noin 15 % paikkeilla.

Luonnollinen kuivaminen tehokkaassa käytössä

Käytettäessä apuna luonnollista kuivamista, voidaan energiapuun jälkikuivauksessa

saavuttaa huomattavia säästöjä. Runkojen/rankojen kuivuminen saadaan käynnistymään

nopeammin joukkokarsimalla sekä osittain kuorimalla. Järkiperäisessä, koneellisessa,

pelletöintiin sopivan energiaraaka-aineen korjuussa on Sijoittamalla energiapuukasat

avonaiselle paikalle ja kattamalla ne hyvin ennen syyssateiden alkua, on jo luotu hyvät

edellytykset energiapuun kuivamiselle

Kuivaminen alkaa nopeammin, jos energiapuu osittain kuoritaan

Hakkeen kuivaus

Tehokkaan luonnollisen kuivauksen avulla voidaan suurin osa vedestä poistaa. Energiapuu

pienennetään paloiksi hakkurilla ennen jälkikuivausta. Jatkokäsittelyn helpottamiseksi pitää

hakkeesta saada tasakokoista, mikä onnistuu parhaiten varustamalla haketin seulalla.

Hakkeen kuivaamiseen voidaan käyttää kylmäilmapuhallinta tai esilämmitettyä ilmaa

käyttävää puhallinta. Hakkeen käsittely helpottuu huomattavasti, jos kuivuriin voidaan

rakentaa ajonkestävä lattia, joka kantaa traktorin tai kuormaajan varustettuna lumi-kouralla.

30

Seuraavalla sivulla on esimerkki kanavarakennelmasta. Kannattaa antaa asiantuntijan

suunnitella kuivuri, jotta varmistetaan sen toiminta ja kestävyys.

Yksinkertainen aurinkokerääjä voi esilämmittää ilmaa useita asteita

Mikäli haketta kuivataan kesäkuukausien aikana, voidaan kuivausta tehostaa yksinkertaisella

aurinkokerääjällä. Se soveltuu erityisen hyvin silloin, kun syksyllä korjattu energiapuu

haketetaan keväällä. Aurinkokerääjä täytyy voida asettaa etelän puolelle. Tuloilmakanava

kannattaa tehdä isoksi, pinta-alaltaan vähintään 1,5 kertaiseksi pääkanavaan verrattuna.

Mustasta muovista on tehty aurinkokerääjä, joka toimii esilämmitetyn ilman tuloilmakanavana puhaltimelle.

Kanavarakenne

Jotta kuivurin kanavien hyvä ajon-kestävyys voidaan varmistaa, täytyy rakenteen olla luja.

Lisäksi on tärkeää voida ankkuroida rakenne esim. betonisokkeliin, jotta lattia saadaan hyvin

vakautettua sivusuunnassa. Sivukanavien kokonaistilavuus ei saa olla liian pieni.

Kanavien korkeuden tulee olla oikeassa suhteessa niiden pituuteen ja kanavien läpi

kulkevaan ilmamäärään. Peukalosäännön mukaan ilmanvirtaus ei saa nousta yli 5 m/s.

31

Täyttö ja tyhjennys traktorilla

Jotta traktorin lumikouran käyttö olisi mahdollisimman helppoa, tulevat poikkipuut sijoittaa

ajosuuntaan. Käytettävän lastauslaitteiston paino vaikuttaa poikkipuiden kokoon ja asette-

luun. Jotta kuivaus tapahtuu tasaisesti, tulee kuivuri täyttää tasakorkeuteen.

32

6. Hakkeen kuivaus

Lämmityksessä käytettävä hake on usein kosteaa, ja kosteuspitoisuus vaihtelee yleensä 30 -

50 % välillä. Säilyttämällä raaka-ainetta hakkuun jälkeen avoimessa ja ilmavassa paikassa,

sekä peittämällä kasat ennen syyssateiden alkamista, voidaan hakkeen kosteuspitoisuutta

merkittävästi laskea. Kuivempi raaka-aine parantaa hakepolttoaineen laatua ja lämpöarvoja.

Suojaa itsesi käsitellessäsi kosteaa haketta

Kasvosuojaimen käyttö on tärkeää käsiteltäessä kosteaa haketta, jota on varastoitu yhdestä

kahteen viikkoa. Mitä kosteampaa hake on, sitä nopeammin hometta alkaa muodostua. Ellei

haketta jälkikuivata, voi sääntönä käyttää, että tarvitaan vähintään P2 suojainta. Hyvä

suojausvaihtoehto on raitisilmakypärä suojaimineen.

Laadukas P2 suodattimella varustettu raitisilmakypärä vähentää riskiä, että sisään hengityksen mukana tulee

vahingollisia homehiukkasia, jotka ovat lähtöisin märästä hakekasasta.

Kuivattu hake vähentää homeriskiä

Hyvän varastoinnin ja luonnollisen kuivauksen jälkeen hakkeessa on edelleen kosteutta yli

25 - 30 %, ja siksi hakekasaan muodostuu helposti hometta. Jos haketta käytetään asunnon

läheisyydessä, pitää hake aina jälkikuivata. Hake voidaan kuivata kylmäilma-kuivurilla, joka

rakennetaan kiinteästi lämpökeskuksen yhteyteen, tai liikuteltavalla kuivurilla, kuten esim.

perävaunukuivurilla.

33

Jälkikuivauksesta pelletöintiin

Jos haketta pelletöidään, tarvitaan jälkikuivausta. Suurissa pelletöintilaitoksissa käytetään

peukalosääntönä raaka-aineen kuivaamista, kunnes kosteuspitoisuus on 11 – 13 %. Muita

pelletöintivaihtoehtoja, joissa kosteuspitoisuus voi olla korkeampi, tutkitaan parhaillaan.

Hakekuivuri ajonkestävällä lattialla

Jos rakennetaan kiinteä hakekuivuri, kannattaa valita rakenne, jossa on ajonkestävä laitta.

Kun kuivuria mitoitetaan, tulee ottaa huomioon sen laitteiston paino, jota käytetään

täytettäessä kuivuria hakkeella tai sitä tyhjennettäessä. Jotta ajaminen on mahdollisimman

helppoa, tulee kuivurin lattian poikkipuut sijoittaa ajosuuntaan. Peukalo-säännön mukaan

hakkeen kuivauksessa tarvitaan 300 - 500 m3 ilmaa/h kuivaamaan m3 haketta. Ilmakanavat

tehdään riittävän korkeiksi, jotta ilmavirtaus ei ylitä 5 m sekunnissa. Pienissä kanavissa

muodostuu muutoin liian voimakas vastapaine.

Käytettäessä kuivurissa ajonkestävää lattiaa, voidaan traktoria käyttää hakkeen lastauksessa ja purkamisessa

Liikuteltava hakekuivuri

Perävaunujen ja peräkärryjen päälle tehtyjä omatekoisia hakekuivureita on olemassa

useampaa tyyppiä. Rakenteena on usein tasapohjainen kuivuri, joka on rakennettu

perävaunuun.

34

Perävaunukuivuri

Kätevä henkilö voi itse tehdä kuivuriosan esim. viljavaunuun.

Kuivausyksikkö kannattaa tehdä kasettimaiseksi, jotta se voidaan kätevästi asentaa

perävaunuun ja ottaa sieltä helposti pois, kun perävaunua käytetään muuhun tarkoitukseen.

Samalla tavoin voidaan puhaltimen kiinnitys etulaitaan tehdä pikakiinnityksellä, tai

vaihtoehtoisesti kiinnittää erilliseen etulaitaan. Puhallin mitoitetaan siten, että se puhaltaa

300 - 500 m3 ilmaa hakekuutiometriä ja tuntia kohti. Ennakkolämmitettyä lisäilmaa

käyttäen kuivaminen nopeutuu ja hakkeen lopullinen kosteuspitoisuus laskee.

Esimerkki perävaunukuivurista

• Kääntölavan koko 2,5 x 5 m = 12,5 m2

• Laitojen korkeus 1,3 m

• Verkko-/reikäpeltipohja, kanavan korkeus 25 cm

• Hakevolyymi, n. 12 m3

• Puhallin 3 kW radiaalipuhallin, (joka tuottaa 3.000 - 5.000 m3 ilmaa tunnissa)

Kanavarakennelma tulee tehdä niin, että kuivattu hake voidaan kipata pois vaunusta.

Vaunun sähköasennukset tulee teettää asiantuntevalla sähköasentajalla.

35

Perävaunukuivuriin rakennetaan riittävän korkeat ilmakanavat verkkopohjan tai reikäpeltipohjan päälle.

Ilmakanavien sivut ja pohja täytyy tiivistää.

Oikein suunniteltu perävaunkuivuri helpottaa hakkeen kuivausta ja käsittelyä pihamaalla.

36

7. Hakkeen pienimuotoinen jälkikuivaus ennen pelletöintiä

Lisääntynyt mielenkiinto pelletöintiä kohtaan on johtanut myös siihen, että joukko

pienehköjä yrityksiä on aloittanut pellettien valmistamisen. Tuotannon lisäyksen johdosta

puuveistämöistä saatavien kuivien raaka-aineiden saatavuus on vähennyt tai kokonaan

loppunut. Uutena mahdollisuutena on hyvänlaatuinen puuhake. Mutta hyvän

pelletöintituloksen saavuttamiseksi tulee hakkeen kosteuspitoisuuden laskea 30 – 40 %:sta

alle 15%:iin. Seuraavassa kuvataan hakkeen jälkikuivausteknikkaa, joka voi soveltua

pienimuotoiseen pelletöintiin.

Sisäänajettava kylmäilma hakekuivuri

Pienehköjä kuivaustarpeita varten sekä lisäkuivurina voidaan käyttää sisäänajettavaa

hakekuivuria. Kuivaus tapahtuu valitettavasti hyvin epätasaisesti alhaalta alkaen.

Perävaunukuivuri

Perävaunukuivuri soveltuu vain pienehköjen hakemäärien kuivaukseen. Sillä voidaan

kuivata myös kosteampia eriä päältäpäin. Kuivaus onnistuu parhaiten aurinkoisina kesä-

kuukausina.

37

Pieni ”rumpu-eräkuivuri” hakkeen kuivaukseen

Eräkuivaus sopii parhaiten pienille hake-erille sekä erittäin pienille pelletintuottajille.

Kuivuria täytetään ja tyhjennetään kuivauserä kerrallaan.

Pieni kuivuri puuhake-erien kuivaukseen. Se kuivattaa tasaisesti, mutta hakkeen täyttö ja tyhjennys pysäyt-

tävät kuivauksen. Kuvassa eräkuivuri, jota on käytetty SLU-BTK:lla Uumajassa

38

Jatkuvatoiminen rumpukuivuri

Rumpukuivurit ovat erittäin tavallisia teollisuudessa ja suuremmissa pellettejä valmista-

vissa laitoksissa. Kuivausrummusta materiaali siirtyy kuivauksen aikana hitaasti eteenpäin

rummun pyöriessä. Rummun pyöriessä hake sekoittuu, mikä saa aikaan tasaisen kuivumisen.

Pyörivä rumpukuivuri puuhaketta varten on kuvattu kuumailmasyötön päästä.

Periaatekuva, jossa on pyörivä rumpukuivuri. Esilämmitettyä kuumaa ilmaa puhalletaan ja imetään hakkeen

läpi kuivausrumpuun. Hakkeen kosteuspitoisuus vaikuttaa siirtonopeuteen rummussa.

39

Useita erilaisia, uusia malleja tarjolla

Kuivausrumpuja on tarjolla useita eri kokoja ja malleja. Pienehkölle pellettivalmistajalle

sopivan vaihtoehdon voi saada teollisuudessa käytetystä kuivausrummusta. Kuivuriin sisään

menevä lämpö on usein 80 – 180 °C. Käytettäessä korkeita kuivauslämpötiloja lisääntyy

riski, että arvokkaat, mutta helposti haihtuvat orgaaniset ainekset, (VOC), häviävät

hakkeesta. (Kuivurin lämpötilan tulee mieluiten olla 100 - 120 °C). Edullisinta kuivuri-ilmaa

saadaan, jos kuivausyksikkö sijaitsee kaukolämpöyksikön lähellä ja jos voidaan käyttää

hyväksi sen hukkalämpöä.

Hakekäyttöinen lämpökattila

Ellei hukkalämpöä ole käytettävissä, voi hakekäyttöinen lämpö-kattila olla yksi

vaihtoehtoinen lämmönlähde. Paloturvallisuus on aina tärkeä asia kuivatettaessa puuhaketta,

joten suunnitelmista kannattaa ajoissa keskustella paloviranomaisten kanssa. Tehokas

lämmönvaihdin tarvitaan lämpökattilan ja kuivurin välissä, jotta lämpöhukka voidaan

minimoida.

Oy Finnpellets Ab:lla Kaustisella on hakekäyttöinen lämpökeskus, joka tuottaa kuumaa kuivausilmaa heidän

rumpukuivaajalleen. Kuvassa on vasemmalla hakelämpölaitos ja hakkeen syöttösiilo. Oikealla on rumpu-

kuivaajan sininen syöttösiilo, jonka kautta kostea sahanpuru menee sisälle. Taustalla olevassa matalassa

rakennuksessa on pyörivä kuivausrumpu (ks. kuivausrumpu kuvassa ylhäällä vasemmalla).

Jatkuvatoiminen patjakuivuri (hihnakuivuri)

Patjakuivurissa voidaan kuivata sahanpurua ja puuhaketta. Sitä kutsutaan myös nimellä

hihnakuivuri. Kuivausyksikkö voi olla yhdessä tai useammassa tasossa.

40

Patjakuivuri, periaatekuva. Materiaalia siirtyy eteenpäin kuvauksen aikana liikkuvalla kuivauspohjan avulla,

samaan aika kulkeutuu kuuma ilma hakkeen läpi.

Patjakuivurin periaatekuvaus

Märkä hake syötetään sisään ja tasoitusruuvin avulla se hajautuu koko kuivurin leveydelle.

Hakepatja kulkeutuu hitaasti eteenpäin kuivauksen aikana. Kuumaa kuivausilmaa

puhalletaan alhaalta päin kuivaustasoon noin 80 - 120 asteisena hakepatjan läpi, jolloin

41

tapahtuu kuivumista. Kuivuminen alkaa alaosasta, ja hakkeen ulostulossa kuoriutuu pois

ylin, kostea hakekerros. Kosteaa haketta kuoriva syöttöruuvi asettuu sopivaan korkeuteen

riippuen hakepatjan kosteuspitoisuudesta.

Poiskuorittu kostea hake palautuu uudelle kuivauskierrokselle. Poislähtevä lämmin ja kostea

ilma voidaan myös palauttaa kuivauspatjan alkuun, jotta se voi esilämmittää haketta ja saada

siten kuivuminen alkamaan. Kuivauslämpötila on usein 80 – 110 °C.

Monitasoinen patjakuivurin periaatekuva (Monitaso hihnakuivuri).

Kuivaus tapahtuu useassa tasossa, hake kulkeutuu eteenpäin ja alaspäin kuivamisen edetessä, kun kuuma ilma

kulkeutuu tasojen läpi alkaen alimmilta haketasoilta aina ylöspäin seuraavalle tasolle.

Siilokuivuri

Hyvin rakennetussa siilokuivurissa voidaan kuivata puuhaketta edellyttäen, että siilo,

ulostulo ja kuljettimet on mitoitettu niin, ettei hake pääse pakkautumaan ja muodostamaan

holvia. Mikäli käytetään viljakuivuria, pitää sitä muotoilla siten, että läpikulkua parannetaan,

ettei tulisi häiriöitä toiminnassa.

42

Siilokuivurin periaatekuva. Kuljettimen avulla kostea hake siirtyy kuivurin yläosaan ja hajaantuu ruuvien

avulla koko siilokuivurin leveydelle. Kuivattu hake poistuu siilon alaosan kautta. Kuuma kuivausilma

puhalletaan hakkeen läpi ja kostea ilma imetään ulos. Se, miten nopeasti kuiva hake kulkeutuu ulos, riippuu

hakkeen kosteuspitoisuudesta. Kuivausprosessia seurataan ulosmenon kohdalla.

Vastavirtakuivuri

Isoissa pelletöintilaitoksissa voi olla useita, erilaisia kuivauslaitteistoja.

LTK kuivurin periaatekuva. Kuva: Svensk Rökgasenergi

43

Svensk Rökgasenergi on tuottanut uudentyyppisen esikuivurin. Se on rakennettu kuten

siilokuivuri, jossa kuivailma kulkee hakkeen liikkumissuuntaa vastaan. Jotta kuivausilma ei

menisi oikotietä hake-kuivurin läpi, on käytössä sekoitin, joka hajottaa hakkeen

muodostamat ilmakanavat.

Monenlaisia kuivurityyppejä ja malleja

Suurissa pellettitehtaissa käytetään monia erilaisia hakkeen- ja sahanpurun kuivurityyppejä.

Edistyneimmät kuivurit käyttävät ns. ylikuumennettua höyryä kuivauksessa (SSD, Super-

heated Steam Dryer). Kuivauksessa käytettävällä korkeapaineisella höyryllä on korkea

lämpötila, 120 - 220 °C (tai yli).

44

8. Laatupelletit edellyttävät laadukasta työtä korjuussa,

käsittelyssä, kuivauksessa ja haketuksessa

Kasvava hyvänlaatuisen puuhakkeen kysyntä asettaa samalla myös korkeampia

laatuvaatimuksia koko polttoainehakkeen käsittelyketjulle. Jotta hyvänlaatuisten pellettien

tuottamiseen saadaan riittävän korkealaatuista raaka-ainetta, täytyy eri työvaiheet korjuusta

pelletöintiin saakka suorittaa riittävän hyvin.

Yleisiä nyrkkisääntöjä

Pellettipuristimeen menevän lopullisen pellettiraaka-aineen laatuun vaikuttaa – paitsi

puuraaka-aineen laatu – myös työn laatu käsittelyketjun eri vaiheissa.

Pieni korjuri etenee harvennusmetsässä ketterästi puiden välissä. MTH-laitteistolla voidaan ottaa useita puita

yhdellä otteella joukkokarsittavaksi.

Joitakin yleisiä nyrkkisääntöjä pelletöintiin tarkoitetun energiaraaka-aineen käsittelyssä

voivat olla esim.:

- Vältä energiaraaka-aineen sotkeutumista maa-ainekseen ja pölyyn sekä muihin saasteisiin

korjuun ja kuljetuksen aikana

- Poista ravintoainepitoiset vihreät osat korjuun aikana

- Erottele erilaiset raaka-aineet jo aikaisessa vaiheessa

45

- Valitse hyvä paikka luonnollista kuivausta ja varastointia varten, jossa likaantumista

voidaan välttää ja jossa kuivaus tapahtuu parhaiten

- Peitä energiaraaka-ainekasat ennen syyssateiden alkamista.

- Vältä varastoimasta suuria määriä kosteaa haketta pitkään, koska kostea hake alkaa

helposti homehtua, jolloin energian hävikin lisäksi homeitiöitä leviää ympäristöön

- Minimoi homeenmuodostuksen riskiä aloittamalla kuivaus ajoissa

- Suojaa kuivattu raaka-aine sateilta varastoimalle sen katoksen alla

- Minimoi kosteuden pääsy maasta kuivattuun hakeraaka-aineeseen

Korjuu

Raaka-aineen laatua voidaan varmistaa jo metsässä laatutietoisen työskentelyn avulla. MTH-

laitteiston avulla voidaan käsitellä ja karsia useita puita samanaikaisesti.

Kuorimalla raitoja energiapuuhun voidaan poistaa osa kuoresta, mikä johtaa vähempään ”tuhkamäärään”. Se

saattaa myös edistää kuivumista.

Luonnollinen kuivuminen varastossa maastossa

Energiapuun lastaaminen vaatii tarkkaa kuljettajaa, joka ei ota kauhaan mukaan maa-ainesta.

46

Hyvin valmisteltu varastointipaikka luo edellytyksiä energiapuun hyvälle kuivumiselle.

Luonnollinen kuivaminen avoimella paikalla maastossa ja samalla energiapuu-kasassa, mitkä peitetään ennen

kuin syyssateet alkavat.

Hakettaminen

Energiaraaka-aineen hyvä käsittelytapa asettaa kuljettajalle vaatimuksia tarkkuuden ja sen

suhteen, että haketin antaa hyvän tuloksen hyvänlaatuisesta hakkeesta.

Suurehko traktorivetoinen haketin, jota käyttäen kokenut urakoitsija saa usein aikaan paremman Laatusista

haketta.

47

Kuljetus

Energiaraaka-aineen kuljettaminen metsästä varastointipaikalle kuivamaan sekä hakkeen

siirtäminen haketuspaikalta hake-varastoon ja jälkikuivaukseen, pitää tapahtua saasteita

lisäämättä. Maata tulee helposti mukaan lastauslaitteistoista ja traktorin renkaista.

Hakkeen kuljetusta container-mallisella traktorin vaihtolavalla. Hake-kuorma pitää kattaa kuljetuksen ajaksi

suojapeitteellä.

Jälkikuivaus

Hyvin suunniteltu kuivaamon logistiikka helpottaa käsittelyä. Vähäisestä energiahävikistä ja

hakkeen tasaisen loppukosteudesta jälkikuivauksen jälkeen seuraa paremman Laatusista

kuivaa haketta.

Hakkeen jälkikuivaus sisään ajettavassa kuivurissa saa aikaan kuivamista ylhäältä ja alhaalta päin, mikä

johtaa hakkeen epätasaiseen kosteus %:iin.

48

Jälkikuivaus lämpökeskuksen hukkalämmön avulla siilokuivurissa voi olla eräänä vaihtoehtona pienessä

pelletöintikeskuksessa.

Kuivatun hakkeen varastointi

Kun puuhake on kuivattu, pitää se myös pysyä kuivana katon alla, jotta vesi ei pääsisi

varastointitilaan. Jos haketta kuivataan erissä, tarvitaan suurehko välivarasto ennen

pelletöintiä. Jatkuvatoimisessa kuivauksessa voi välivarasto olla melko pieni, kun kuivurin

kapasiteetti on oikeassa suhteessa pelletöintilaitteiston kapasiteettiin.

Kuivattu haketta tulee varastoida katetussa tilassa, jossa ei ole riskiä, että kosketus tai vesi pääsisi kastele-

maan haketta ylhäältä tai alhaalta päin.

49

Laatu

Korkealaatuinen pelletöitävä polttoaine parantaa myös mahdollisuuksia tuottaa korkealaatui-

sia puupellettejä. Hyvää laatua edistäviä tai siitä kertovia tekijöitä ovat mm.:

- korkealaatuinen raaka-aine antaa enemmän nettoenergiaa

- hygieenisesti hyvä laatu – haketta ei ole saastuttanut maa, homeitiöt, pöly tms. Se lisää

varmuutta poltettaessa.

- alhainen ja tasainen kosteuspitoisuus lisää pellettien kulutuksenkestävyyttä.

- hyvänlaatuisen raaka-aineen energiaa voidaan hyvin hyödyntää.

- alhainen ravinneaineiden määrä merkitsee puhtaampia polttokaasuja.

- vähäinen kuoren määrä vähentää tuhkamääriä.

50

9. Harvennusten energiapuuta voidaan pelletöidä

Lisääntynyt puupellettien kysyntä on lisännyt myös pellettien valmistusta, mikä on

puolestaan johtanut puuveistämöistä ja sahoilta saatavan perinteisen raaka-aineen

vajaukseen. Raaka-aineen kysyntä on luonut myös paineita selvittää, miten juuri- korjattua,

tuoretta puumateriaalia voidaan käyttää pelletöintiin.

Projektissa Bioenergiaa metsästä olemme tutkineet mahdollisuuksia saada pelletöinnin

raaka-ainetta harvennuksista ja korjuusta. Projektin eri yhteistyötahot ovat tutkineet monia

erilaisia ongelmia, jotka liittyvät tuoreeseen raaka-aineeseen. Olemme saaneet paljon uutta

kokemusta koskien tekniikkaa ja työmenetelmiä, kun tuoretta puuraaka-ainetta käytetään

puupellettien valmistukseen.

Jotta saadaan aikaan sen laatuisia pellettejä, että ne käyvät pienemmille käyttäjille, kuten

omakotitaloihin, täytyy asettaa suuria vaatimuksia koko käsittelyketjulle korjuusta

pelletöintiin. Seuraavassa lyhyt yhteenveto nyrkkisäännöistä, joita tulee ottaa huomioon

tehtäessä pellettejä, jotka toimivat myös pienissä, omakotitalojen pellettipolttimissa

Onnistumisen peukalosääntöjä

Esimerkkejä peukalosäännöistä, jotta saadaan hyväksyttävää pellettipolttoainetta:

o Minimoida vihreät osat ja kuori korjuun yhteydessä

o Kuivattaa materiaalia metsässä tehokkaasti

o Materiaalin pienentäminen tasaiseksi tehokkaalla hakkurilla

o Jälkikuivata materiaali kosteudeltaan alle 15 %:ksi

o Jauhaminen riittävän tehokkaalla vasaramyllyllä

o Luoda sekoittamalla homogeeninen raaka-aine-erä

51

o Määritellä pellettipuristimen asetukset tarkasti ja käyttää kyseiselle raaka-aineelle sopivaa

pellettimatriisia

o Järjestää tehokas jäähdytys ennen paketointia tai varastointia

o Suojata varastoidut pelletit kosteudelta

Hyvänlaatuisiin pelletteihin tarvitaan hyvää pelletti-raaka-ainetta

Pelletöintiin tarvittavaan hyvään puuraaka-aineeseen päätetään jo korjuuvaiheessa olla

sekoittamatta roskaista materiaalia kuten vesakkoa, oksia, pilaantunutta tai likaantunutta

materiaalia.

Pidä tuhkapitoisuus alhaisena

Ensimmäisenä päämääränä on saada aikaan raaka-ainetta, joka pitää pellettien tuhkapitoi-

suuden alhaisena. Siksi korjuussa oksat ja viheraines tulee jättää metsään. Jätä valikoimasta

pois ohuimmat rungot (alle 5-6 cm) ja vesakko, jotka aiheuttavat vain kuoren määrän

lisäystä ja lisäävät tuhkapitoisuutta.

Viheraines aiheuttaa turhia ongelmia

Havut, lehdet ja oksat sisältävät eniten ravinto-aineita, ja jos niitä pääsee mukaan,

lisääntyvät savu-kaasupäästöt. Sen lisäksi, että tuhka sulaa ja sintraantuu poltettaessa,

tukkeentuu myös pellettipolttimon polttokuppi lasimaisesta palaneesta tuhkasta.

Puuhake, jossa on havuja, lehtiä ja oksia saa aikaan sulanutta tuhkaa, joka sintraantuu polttokuppiin

aiheuttaen ongelmia. Kuva: Sylvia Larsson, SLU-BTK

52

Joukkokarsinta korjuun yhteydessä

Hyvällä joukkokäsittelyyn soveltuvalla korjuulaitteistolla, (MTH), joka samalla pystyy

joukkokarsimaan, saadaan korjattua nopeasti ja hyvänlaatuista energiapuun raaka-ainetta.

Lajittele korjuun yhteydessä hyvä energiaraaka-aine erilleen huonoista kasoista, jotka eivät

sovellu pelletöintiin.

Tehokas kuivaaminen

Luonnollinen energiapuun kuivuminen metsässä kesäkauden aikana vaatii vähiten energiaa

ja on edullisin menetelmä. Tehokkaaseen kuivaamiseen tarvitaan avoin ja ilmava

varastointipaikka. Lisäksi kasat on katettava hyvin, ennen kuin syyssateet alkavat. Hyvä

varastointipaikka, kattaminen ja hoito vaikuttavat kuivumistuloksiin useita kymmeniä

prosenttiyksiköitä.

53

Käytä tehokasta hakkuria

Energiapuun hakettamiseen pelletöintiä varten tulee valita tehokas laitteisto, joka takaa

tasaisen ja hyvän hakkeen ilman tikkuja ja puun palasia. Hyvä hake helpottaa korkean

laadun ylläpitämistä kuivumisen ja jauhamisen aikana.

Isohkot hakkurit on varustettu tasaisella ja vakaalla ohjauksella, jolla materiaali saadaan

terälaikan/rummun luo. Hyvän hakelaadun saavuttaminen vaatii urakoitsijalta laitteiston

tehokasta hoitoa ja huoltoa.

Suurehko hakkuri on varustettu omalla vetomoottorilla, jotta se selviytyisi suuresta energian tarpeesta.

Tasalaatuinen raaka-aine helpottaa pelletöintiä.

Kestävien ja tasalaatuisten pellettien tuottamiseksi pitää raaka-aineen olla yhtenäistä ja

tasalaatuista. Erilaiset puuvalikoimat tai erät voidaan sekoittaa joko ennen haketusta tai sen

jälkeen tai kuivauksen ja jauhamisen jälkeen. Tietyt pelletöintilaitteistot asettavat hyvin

suuria vaatimuksia tasa-laatuisesta ja hyvästä raaka-aineesta, jotta laitteisto saataisiin

helposti säädettyä tuottamaan hyvänlaatuisia pellettejä. Arveluttava tai huonolaatuinen

raaka-aine tulee lajitella pois ennen haketusta.

54

Jälkikuivaus ennen pelletöintiä

Kestävien pellettien takaamiseksi tulee puuhake kuivata tasaiseen, alle 15 %:n kosteuteen.

Jälkikuivaus voi tapahtua esim. siilokuivurissa kuuman ilman avulla. Jotta materiaali kuivaa

tasaisesti, tulee sitä liikutella kuivumisen aikana, ettei hake-erään helposti muodostuisi

turhia ilmakanavia. Kuivauskustannuksia voidaan alentaa hyödyntämällä hukkalämpöä

esim. savukaasuista tai läheisestä kaukolämpölaitoksesta.

Tasainen hienontaminen ja jauhaminen

Puuhake tulee jauhaa tehokkaassa vasaramyllyssä, joka on varustettuna oikealla seulalla

niin, että saadaan sopivaa materiaalia juuri käytössä olevaan pellettipuristimeen.

Vasaramylly on pellettitehtaassa usein juuri se laitteisto, joka helposti voi saada aikaan

kipinöitä ja tulipalon, jos kivi tai metalliesine tulee hakkeen mukana myllyyn. Myös

vasaramyllyn melutaso vaatii melua eristäviä toimenpiteitä.

55

Valitse oikea pellettipuristimen matriisi ja asetukset

Jotta saadaan korkealaatuisia pellettejä, tarvitaan tietoja ja välineitä, joilla saadaan säädettyä

puristimen ja laitteistojen asetukset oikein. Tarvitaan esim. erityyppisiä matriiseja, joissa on

erilaiset reikien pituudet ja muodot, jotta saataisiin optimisäädöt erilaisille raaka-

ainevalikoimille. Ohjaus- ja säätölaitteistot pitää olla sellaisia, että hienosäätöä voidaan

tehdä toiminnan aikana.

Jäähdytä pelletit ennen pakkausta ja varastointia

Pellettien kestävyyden varmistamiseksi tulee pellettien jäähdytys puristuksen jälkeen tehdä

tehokkaasti ja hellävaraisesti. Usein käytetään jäähdytystornia tai -pylväitä. Hienoaines, (ns.

fines) pitää seuloa ja imeä pois ennen kuin pelletit menevät pakkaukseen ja toimitukseen.

Suojaa pelletit kosteudelta ja vedeltä, koska pelletit imevät helposti itseensä kosteutta.

56

10. Harvennushakkuiden tuoreesta energiapuusta puupellettejä

Bioenergiaa metsästä projektin kautta on saatu arvokasta tietoa ja kokemuksia koskien

harvennushakkuusta saatavien raaka-aineiden jalostamiseen ja pelletöintiin. Seuraavalla

sivulla on lyhyesti esimerkkinä logistiikkasyklin kulku harvennushakkuusta pelleteiksi.

Pellettien laatuvaatimukset

Jotta puupellettien käsittely ja käyttö voi tapahtua ilman turhia ongelmia, on olemassa

erilaisia laatustandardeja. CEN (European Committee for Standardisation) määrittelee ja

testaa parhaillaan eurooppalaisia biopolttoainestandardeja – koskien myös puupellettejä.

Kotitalouskäyttöön sopivien puupellettien osalta voidaan tarkastella CEN:in laatuehdotusta

eurooppalaiseksi, hyvän pelletin laatustandardiksi, mikä sisältää mm. seuraavaa:

O Pelletin halkaisija, 6 tai 8 mm Ø.

O Pelletin pituus, korkeintaan 4 - 5 x halkaisija (maksimi ~ 28 - 30 mm).

O kosteus, alle 10 %.

O Tuhkapitoisuus, korkeintaan 0,7 % kuiva-aineesta (mieluiten alla 0,5 % tuhkaa).

O Pellettien kulutuksenkestävyys, ”testitärytyksen” jälkeen 97,5 % ”ehjinä”

O Hienoaines (hienoaineksen osuus pelleteistä), alle 1-2 %.

O Rikkipitoisuus (S), alle 0,05 % kuiva-aineesta.

O Typpi (N), alle 0,3 % kuiva-aineesta.

O Lisäaineet alle 2 % (vain luonnollisia lisäaineita kuten esim. perunajauhoja parantamaan

kulutuksenkestävyyttä ja ”ulkonäköä”).

Peukalosääntö tilavuuspainolle: pellettien tulee painaa 600 - 700 kg/m3. Puupellettien

raaka-aineena voidaan käyttää vain käsittelemätöntä puuta. Pellettien lisäaineina saadaan

Käyttää vain maa- ja metsä-talouden luonnollisia tuotteita, joita ei ole kemiallisesti

muokattu.

Pidä tuhkapitoisuus alhaisena

Vältä ottamasta pellettien energiaraaka-aineeseen mukaan viher-ainesta, kuten havuja, lehtiä

ja oksia, koska ne helposti laskevat tuhkan sulamislämpötilaa. Jätä pois myös vesakko ja

hyvin ohuet rungot (alle 5-6 cm), mitkä lisäävät kuorenosuutta aiheuttaen korkeamman

tuhkapitoisuuden. Karsimattomista kokopuista tehtyjen pellettien tuhkapitoisuus on yleensä

1-2 %.

57

Esimerkkinä logistiikkasyklin kulku harvennushakkuusta pelleteiksi

MTH-korjuu ja kuljetus luonnollinen kuivuminen laatuhake jälkikuivaus

Kestäviä pellettejä

Jotta saadaan riittävän kulutuksenkestäviä pellettejä, pitää pelletöinti voida tehdä riittävän

kovalla puristusvoimalla. Tällöin käytännössä kosteus ei saa olla liian korkea, matriisin

reikäkanavan pitää olla sopivan pituinen ja muotoinen, sekä puristimen materiaalin syöttöä

pitää voida ohjata portaattomasti. Pellettien tulee olla riittävän kulutuksen kestäviä, jotta ne

kestävät käsittelyä. Peukalosäännön mukaan tilavuuspainon tulee olla 600 - 700 kg/m3

pellettejä.

Vanha raaka-aine ei kelpaa

SLU-BTK:n pelletöintikokeet Uumajassa osoittavat, että ylivuotinen raaka-aine tuottaa

pelletöinnissä ongelmia. Liian vanhasta koivuraaka-aineesta ei ehkä tule lainkaan pellettejä,

koska hajoamis-prosessi on hävittänyt ne luonnolliset sideaineet, jotka ovat hyvässä raaka-

aineessa.

58

Valitse raaka-aine vain hyvistä metsiköistä

Jotta saadaan aikaan hyvänlaatuista, pelletöintiin sopivaa haketta, tulee valita vain hyviä

harvennusmetsiköitä. Huonompilaatuisesta energiaraaka-aineesta voidaan tehdä puuhaketta.

Huolellinen korjuutapa jossa jätetään viheraines metsään, on edellytyksenä riittävän hyvän-

laatuiselle raaka-aineelle, josta tehtyä haketta voidaan käyttää laatupellettien valmistukseen.

Käytä hyväksi luonnollista kuivauskapasiteettia

Parempi kuivaustulos saavutetaan luonnollisen kuivauksen avulla maastossa käyttäen

tervettä järkeä ja määrätietoista asennetta. Kokemus ja tiedot osoittavat että, kosteus saadaan

laskemaan 25 - 30 %:iin pienin lisäpanostuksin.

Joitakin peukalosääntöjä ovat:

- Valitse avoin ja ilmava kuivaus- ja varastointipaikka

- Laita riittävän kestävät alustat energiapuukasoille

- Peitä kasat ennen syyssateiden alkamista

- Käytä hyväksi kesäkauden kuivausilmat

- Estä lumen ja veden pääsy korjuu- ja hakekasoihin

- Ylivuotinen raaka-aine tulee polttaa hakkeena, ei pelletteinä

Käytä edullista kuivausilmaa jälkikuivaukseen

Luonnollinen kuivaus ei riitä pelletöinnissä, vaan jälkikuivaus on tarpeen hyvässä pelletti-

tuotannossa. Edullisinta on käyttää jälki-kuivaukseen hukkalämpöä esim. lämpölaitoksesta.

Siksi voi olla hyödyllistä sijoittaa hakekuivuri ja pelletinvalmistus lähelle kauko- tai

lämpövoimalaitosta. Puuhakkeen pitää kuivua tasaisesti ja kosteuden tulee saada laskea alle

15 %:iin.

Hakkeen kuivatukseen on olemassa useita mahdollisia kuivausvaihtoehtoja. Valintaan

vaikuttavat käytettävissä olevat tilat ja pellettituotannon suunniteltu laajuus.

Puhdas raaka-aine

Omakotitalojen lämmitykseen käytettävissä laatupelleteissä tulee ravintoaineiden, kloorin

(Cl) ja piin (Si) pitoisuudet olla alhaisia. Kloorin määrä saadaan alhaiseksi siten, ettei puun

viherainesta tule mukaan pelletöintiin. Pölyisten sorateiden läheltä korjatussa energiapuuta

59

on korkea määrä Piitä. Piin vaikutuksesta tuhkan sulamislämpötila laskee ja tuhka sintraan-

tuu helpommin. Ravintoaineita on lähinnä puun vihreissä osissa, kuten havut, lehdet ja

pienet oksat. Mikäli nämä eivät tule mukaan pelletteihin, saadaan puhtaampia savukaasuja.

Energiayrittäjiä tarvitaan

Osaavat lämpöyrittäjät ja energiaosuuskunnat vievät paikallista kehitystä eteenpäin. Jotta

voidaan kehittää pienehköjen taajamien, koulujen ja vanhainkotien pienimuotoista lämmi-

tysyhteistyötä sekä kehittää paikallista pellettituotantoa, tarvitaan osaavia lämpöyrittäjiä ja

kiinnostuneita energiaosuuskuntia. Erityisesti Suomessa ovat energiaosuuskunnat

kehittyneet ja parantaneet paikallista työllisyyttä toimittamalla kunnille ja yksityisille

rivitaloille kaukolämpöä. Energiaosuuskuntien panostusten kautta ovat myös paikalliset

energiayrittäjät saaneet töitä. Usein energiayrittäjät vastaavat korjuusta, haketuksesta ja

puuhakkeen kuljetuksesta paikallisiin lämpölaitoksiin.

Vierailu Lohtajan energiaosuuskunnan haketta käyttävällä lämpölaitoksella.

60

11. Käytäväraivaus

Kohoavat palkkakustannukset, puute metsureista sekä metsä-talouden huonohko

kannattavuus ovat lisänneet uusien teknisten ratkaisujen tarvetta. Varsinkin Ruotsissa, jossa

nuorten metsien hoitotuki puuttuu, täytyy tekniikkaa hyödyntää entistä tehokkaammin

raivauksen ja harvennuksen yhteydessä. Eri konevalmistajat ovat alkaneet kehittää

laitteistoja, joita voidaan käyttää ns. käytäväraivauksessa tai käytäväharvennuksessa.

Vesweed Oy

Haapaveteläinen yritys Vesweed on muutaman vuoden ajan kehittänyt, testannut ja edelleen

kehittänyt käytäväharvennukseen soveltuvaa laitteistoa. Koneita on valmistettu kahta eri

kokoa, ja ne ovat työleveydeltään 2,3 ja 1,7 m soveltuen lähinnä erityyppiseen, järki-

peräiseen raivaukseen, kuten:

• riveihin istutettuun tai riveittäin kylvettyyn nuoreen metsään

• voimalinjakäytäviin

• rantapenkereiden ja rantapeltojen vesakkoihin

Yrittäjä Arto Hankonen on kehittänyt ja rakentanut käytäväraivaukseen toimivan laitteiston.

Oma konerakenne

Koneen rakenne perustuu omiin ideoihin ketterästä koneesta, joka pystyy kulkemaan

märälläkin alustalla. Koneen osia on saatu käytetyistä koneista, jotka on konstruoitu

uudelleen, esim. telamatot ovat peräisin Bandvagnen-koneesta. Pyöröleikkurissa on oma,

vahva rakenne, joka katkaisee vesakkoa ja puuta, jopa 10 - 15 cm halkaisijaltaan.

61

Kone kulkee ketterästi telamatoilla portaattoman hydrostaattisen voimansiirron avulla.

Takana olevan, hydraulisesti säädettävän tasausrullan avulla saavutetaan parempi vakaus epätasaisessa

maastossa.

Tehokas raivauksessa

Vesweedin käytäviä raivaava kone on osoittautunut toiminta-varmaksi. Yrityksessä

kehitettyjä kahta konetta on testiajettu parin vuoden ajan, ja niillä on takanaan 1700 ja 1900

ajotuntia. Kun kapasiteettia on seurattu käytäväkorjuussa, raivattaessa vesakkoja

62

voimalinjojen alta, on se alle 3 m korkuisessa vesakossa ollut 2-2,5 tuntia/ha ja tiheässä, 3-6

m korkuisessa vesakossa 6 - 7 tuntia/ha.

Erityisrakenteisessa roottorileikkurissa on kolme voimakasta, pyörivää metallilevyä.

Terät ovat erikoisteräksestä, jotta kivet eivät niitä rikkoisi.

Leikattaessa kanto repeytyy tämä vähentää kannon sivuversojen kasvamista, kannon kuivuessa nopeammin.

63

Käytäväkorjuu

Arto Hankonen suunnittelemiin koneisiin on lisävarusteena karhenkuljetinlaite energiapuun

korjuussa. Kuljetin asennetaan eteen kiinni leikkurin runkoon ja se siirtää leikatun

energiapuun korjuussa sivulle. Kun raivataan esim. voimalinjoja, saadaan energiapuuta

kolmelta leikkuuleveydeltä samaan karheen (pitkään kasaan), mikä edistää energiapuun

hakettamista tai paalaamista.

Vesakon korjaaminen käy helposti, ja kone pystyy käsittelemään myös helposti energiapuuta, jossa kannon

halkaisija on 10 - 15 cm.

64

12. Biopolttoainepaalien käsittely

Metsän biopolttoainetta on käsitelty paaleina jo useiden vuosien ajan. Paalattuja hakkuu-

tähteitä kutsutaan usein risutukeiksi (ja Ruotsissa: GROT-buntar). Suomessa muutamat

suurimmat lämpövoimalat käyttävät myös hakkuutähde-paaleja suuria määriä. Tekniikan

kehitys alalla ja kiinteämpien paalien aikaan saaminen kiinnostavat tuotekehittäjiä.

Tavoitellaan pääasiassa lisätonneja kuormaa kohti maantie- tai rautatiekuljetuksissa. Suurten

biopolttoaineen käyttäjien mielenkiinto edullista biopolttoraaka-ainetta kohtaan on selvästi

lisääntynyt ja kiinnostus kerätä sitä yhä kauempaa.

Irrallisten hakkuu-tähteiden käsittely on tilaa vievää. Menetelmää käytetään pääasiassa keräilyyn korjuu-

paikalta ja siirtoon välivarastointi-paikoille metsätien varteen. Siellä hakkuutähteet voidaan kuivattaa ja

hakettaa, tai vaihtoehtoisesti paalata.

Kaksi perusmenetelmää – vihreitä tai ruskeita hakkuutähteitä

Metsän biopolttoaineen käsittelyssä on pari eri vaihtoehtoa:

1. Vihreän tai tuoreen hakkeen käsittely – haketetaan juuri korjattua raaka-ainetta

metsässä tai metsäautotien varressa.

2. Kuivuneen tai ruskean biopolttoraaka-aineen käsittely ja hakettaminen luonnollisen

maastossa kuivumisen jälkeen.

Kuten projektissa on aiemmin todettu, laatupellettejä ei voida tuottaa hakkuutähteistä; esim.

tuhkapitoisuus tulee liian korkeaksi.

65

John Deere

Kaupallisten paalainten ensimmäisiä jatkokehittäjiä ja sarja-valmistajia oli Timberjack eli

nykyinen John Deere. JD:n hakkuu-tähdepaalain on löytänyt asiakkaansa pääasiassa

Suomesta suurten voimalaitosten ansiosta, mahdollistaakseen heille halutun biopoltto-aineen

saamiseen. Paaleja tehdään lähinnä kuusivoittoisilla hakkuu-alueilla.

Laajimmin levinnyt paalaintyyppi on John Deeren 1490D paalain, joka on ollut markkinoilla useita vuosia.

Yksi paali sisältää noin 1 MWh energiaa.

Wood-Pack

Myös Valmetin Wood-Pacia on kehitetty useiden vuosien ajan. Tuotanto on ollut vaatimatonta ja sen

valmistus on Etelä-Ruotsissa. Paalit ovat 3,2 m pituisia ja painavat 450 - 550 kg.

66

Wood-Packin hakkuutähdepaalainta markkinoidaan yleensä yhdessä Valmetin metsä-

traktorin kanssa. Koneen paalauskammion kiinteä pituus on 3,2 m, joten sitä pitemmät latvat

pitää katkaista. Siksi nosturin koura pitää olla varustettuna sahanterällä, jotta voidaan

tarvittaessa lyhentää paalaimeen syötettäviä latvoja. Paalain voidaan irrottaa ja asettaa

seisomaan omilla jaloillaan, jolloin metsätraktoria voidaan käyttää esim. puun- tai paalien

kuljetukseen korjuupaikalta.

Tukkikouran sahanterä pitkien latvojen katkaisuun (ks. nuolen kohtaa)

Pinox

Pinox 330 paalain yhdessä Pinox 828 peruskoneen kanssa.

Pinoxin hakkutähdepaalain muistuttaa JD:n paalainta, koska paalain on jatkuvasyöttöinen,

paalit kiinnitetään naruilla ja sahanterä katkaisee paalit halutun pituisiksi. Toisaalta puristus-

67

kanava on muotoiltu erilaiseksi, mikä antaa tiivistävälle yksikölle enemmän puristusvoimaa

ja johtaa siten tiiviimpiin paaleihin. Paalain voidaan varustaa pikakiinnityksellä, jolloin

paalain voidaan irrottaa seisomaan omilla jaloillaan, kun peruskonetta käytetään esim.

paalien kuljetukseen metsäautotielle.

Pinoxin paalain voidaan irrottaa peruskoneesta.

Vihreä hakkutähdepaali, jonka Pinox paalain on puristanut kokoon.

68

Käsittely

Kun paaleja tai ”risutukkeja” tuotetaan korjuualueella, ne kuljetetaan usein kuorma-

traktorilla välivarastopaikkaan metsäautotien varteen. Hakkuutähteiden olisi hyvä kuivaa

jonkin aikaa korjuupaikalla ennen paalausta. Jos paaleja tuotetaan heti korjuun jälkeen,

saadaan aikaan vihreitä paaleja, joissa on korkea ravinto- ja klooripitoisuus. Monet

lämpövoimalat ovat siirtyneet käyttämään ruskeita hakkuutähteitä, jotka ovat kuivuneet

korjuupaikalla.

Vihreiden paalien kuljetusta korjuupaikalta metsäautotien varteen.

Paalit ovat saaneet kuivaa metsäautotien varressa, jotta saadaan kuivempaa ja parempaa ns. ruskeaa haketta.

69

Hakkuutähdepaalien murskaaminen tai hakettaminen

Suuret lämpövoimalat kuljettavat usein paalit omiin terminaaleihinsa, jossa ne pienennetään

suuressa murskaajassa. Vaihtoehtona on paalien hakettaminen metsäautotien varressa. Paalit

voidaan myös jakaa eri päätyyppeihin, jotka antavat tietynlaista haketta, vihreää/tuoretta

haketta tai ruskeaa/kuivanutta haketta. Yhä useammat pitävät parempana ruskeaa haketta,

jota saadaan luonnollisesti korjuupaikalla kuivanneista hakkuutähteistä tai paaleissa

tienvarressa kuivanneena. Kun materiaali on saanut kuivua, vähenee veden lisäksi sisällöstä

myös klooria (Cl). Poltettaessa kloori edistää korroosiota lämpökattilassa ja lämmön-

vaihtimen konvektiopinnoilla.

Vihreiden paalien hakettamista metsäautotien varressa suurella LHM hakkurilla, joka on asennettuna kuorma-

autoon. Hakkurin puhallin voi helposti täyttää pitkänkin kuorma-auton peräkärryn.

Uusi Fixeri yhteistyössä Komatsu Forestin kanssa

Uusi kaksoispaalain energia- ja massapuulle. Paalin koko on noin puoli kiinto-m3 tai 450 -

500 kg. Paalin pituus on 2,6 m, joten kaksi paalia voidaan kuormata peräkkäin metsä-

70

traktoriin. Kapasiteetti on 30 - 60 paalia 8 h:ssa. Fixeri on rakennettu kahteen kerrokseen,

jolloin kaksi paalauskammiota toimii samanaikaisesti. Kone on mitoitettu työskentelyyn

ajourissa, ja paalaamaan harvennus-metsässä samanaikaisesti sekä energia- että massapuuta.

Fixeri on uusi kaksoispaalain, jolla voi työskennellä samanaikaisesti kahdessa eri kerroksessa ja kahden eri

paalin kanssa. Kuva: Jorma Vuotinen, Koneviesti

Uusi suurpaalain kehitteillä

Suurehko hakkuutähteiden paalain on kehitteillä ja sitä on testattu Pohjois-Ruotsissa.

Keksijä Per-Erik Harr on kehittänyt paalaimen, joka tekee energiasisällöltään kaksi kertaa

suurempia paaleja verrattuna aiempiin koneisiin.

Laitteisto on asennettu kuorma-autoon ja tarkoitettu paalaukseen metsäautotien varressa.

Koneen tekemät paalit painavat noin 1000 kg, ovat noin 4,8 m pitkiä ja sisältävät 1,6- 2,5

MWh energiaa. Jotta paalit saadaan riittävän kiinteiksi, tarvitaan paaleihin vähintään pari

pitkää latvaa. Uudella paalaimella saadaan tiiviimpiä ja suurempia paaleja, jolloin

71

kuormatila saadaan paremmin hyödynnettyä. Paalit sidotaan litteällä muovikuitunauhalla

jollaista käytetään teollisuudessa.

Uusi hakkuutähteiden suurpaalain. Sivuseinät neljine hydraulimäntineen puristaa materiaalin kokoon (kuvassa

männät puristettuina sisään). Hakkuu- tähteiden lisääminen tapahtuu avattavan yläkannen kautta.

Kuva: Tage Fredriksson, BioEnergia.

72

13. Liikuteltava pelletöintilaitteisto

Tulevaisuudessa liikuteltavat pelletöintilaitteistot voivat muodostaa mielenkiintoisen

vaihtoehdon puupelletien pienille tuottajille. Tällaisesta laitteistosta on esimerkkinä kuorma-

autoon asennettu laitteisto, jonka Karpel Ay on rakentanut. Pelletöintilaitteisto muodostuu

omasta n 300 hk:n voimamoottorista, voimansiirtolaitteesta ja hydraulijärjestelmästä.

Laitteistossa on kookas syöttöruuvi suppiloineen. Jauhamista varten on tehokas vasaramylly

varustettuna 6 mm seulalla. Puhallinkuljetin siirtää materiaalin pellettipuristimeen. Puristin

on käytetty, venäläisvalmisteinen Matador.

Laitteiston kuluvat osat on uusittu kuten esim. puristimen valssit, martiisit ja laakerit.

Liikuteltava pelletöintilaitteisto on asennettu kuorma-autoon

Alustavat testaukset puuhakkeen pelletöinnistä

Projektissa on tehty pari alustavaa kokeilua, joissa on testattu, kuinka laite toimii, ja miltä

hakeraaka-aineen pelletöinnin tulokset näyttävät. Laitteiston toimintaa on tarkoitus seurata

vuoden aikana. Tällä hetkellä laitteiston tekniikka näyttää jo toimivan.

73

Liikuteltava pelletöintilaitteisto voi olla tulevaisuuden vaihtoehtona suomalaisille lämpö-

yrittäjille. He voivat sen avulla jalostaa paremmanlaatuisen hakkeensa pelleteiksi. Pelletit

sopivat varsinkin lähialueen niille asiakkaille, jotka muuntavat öljylämmityksensä

puupellettikäyttöön.

Oikealla: Kylmässä ilmassa kuivatun puuhakkeen kosteuspitoisuus 16,1 % ennen jauhamista ja pelletöintiä.

Vasemmalla: Valmiit 10 mm läpimittaiset pelletit, joissa kosteuspitoisuus on 4,2 %.

74

14. Pellettipuristimet

Mielenkiinto puupellettejä kohtaan on lisääntynyt voimakkaasti viime vuosina. Sen johdosta

myös yhä useammat pienehköt yritykset ja urakoitsijat ovat kiinnostuneita pelletöinnistä.

Tulevaisuudessa saamme todennäköisesti nähdä useita pienehköjä laitteistoja, jotka sopivat

paikalliseen pelletöintiin. Seuraavassa on lyhyt kuvaus erityyppisistä pellettipuristimista,

jotka soveltuvat pienimuotoiseen puuraaka-aineen pelletöintiin.

Rengasmatriisi yleisin

Rengasmatriisipuristimia on kahta eri päämallia: ne on varustettu joko kiinteällä tai

pyörivällä matriisilla. Pienehköissä puristimissa kiinteä rengasmatriisi on yleisin.

Periaatekuva, Energidalen

MÜNCHin iso pellettipuristin, jossa on pyörivä rengasmatriisi.

75

Pieniä laitoksia

Pieniä pelletöintilaitoksia rakennetaan usein puunjalostusteollisuuden yhteyteen hyödyntä-

mään yrityksen tuottamaa sahan- ja kutterin-purua. Useat valmistajat myyvät täysin varus-

tettuja pellettitehtaita pieni-mittaiseen pelletöintiin. Sweden Power Chippers AB, SPC on

ruotsalainen valmistaja.

Ruotsissa Linköpingissä on uusi pelletöintilaitos, jossa on rinnakkain asennettuna kaksi SPC puristinta.

Pieniä suomalaisia pellettipuristimia

Aimo Kortteen Kone-paja Ylivieskassa on pieni suomalainen pellettipuristimien valmistaja.

Korte Pellet 300 on pieni pellettipuristin, jossa on kiinteä rengasmatriisi ja kaksi pyörivää puristinrullaa.

76

Korte-puristimet on ensisijassa rakennettu eläinrehun pelletöintiin, mutta ne voidaan

helposti muuntaa puupelleteille sopiviksi.

Tasomatriisi

Periaatekuva, Energidalen

Amadeus Kahl on suuri pellettipuristinten valmistaja, joka tuottaa kiinteitä tasomatriiseja Kuva. Kahl

77

Pellettipuristimen tasomatriisissa on vaakasuorassa reikämatriisi. Matriisin yläpuolella on

joukko pyöriviä/ liikkuvia puristinrullia. Yksi suurista valmistajista on Amandus Kahl,

jonka puristinten kapasiteetti vaihtelee 350 kg ja 5 tonnin välillä tunnissa. Puristinrullien

määrä on 2-5 kpl, riippuen puristimen mallista ja koosta. Puristinmatriiseja on useita eri

malleja, esim. reikien halkaisijat ovat erikokoisia tai reikäkanavan pituus vaihtelee.

Puristinmatriisin alla on liikkuva terä, joka katkaisee pelletit.

Rengasmatriisi vaakasuorassa

Matti Pappinen Itä-Suomesta on kehittänyt yksinkertaisen ja pienen pellettipuristimen.

Puristimessa on vaakasuorassa kiinteä rengasmatriisi ja kaksi pyörivää puristinrullaa, joissa

on hydraulinen puristusvoiman säätö

Matti Pappisen pellettipuristin on varustettu vaakasuoralla rengasmatriisilla ja kahdella puristinrullalla.

Valmiit pelletit syötetään suoraan puristimesta kokoavan kourun kautta mahdolliselle kuljettimelle, jäähdy-

tykseen ja säkittämiseen

Kaksi pyörivää puristinmatriisia

Kehitteillä on erityyppinen pellettipuristin, jossa kaksi sylinterin-muotoista puristimen

matriisia pyörivät toisiaan vasten. Euroopassa testataan aivan uuden tyyppistä

pellettipuristinta, mikä on kehitetty Kiinassa. Myös EUBIO on yhteis-työssä italialaisen

valmistajan kanssa tuottanut aivan uuden pellettipuristimen, jossa puristinvalssit ovat

pyörivien matriisien ulkopuolella.

78

EUBIOn pilottipuristimessa on kaksi sylinterin muotoista puristinmatriisia Kuva: Norbert N. Vasen

Lineaarinen pellettipuristin

Lineaarisessa pelletti-puristimessa on puristinmäntiä, jotka painavat materiaalin puristus-

kanaviin, joissa se tiivistyy pelleteiksi. Yksi valmistajista on ruotsalainen MiniPell Ab.

Puristin on suunniteltu tuottamaan 8 mm pellettejä puuhakkeesta tai purusta. Puristin-

laitteisto voidaan asentaa liikuteltavalle alustalle. Silloin laitteistoa voidaan siirtää, kun

urakoitsija pelletöi useille pienille yrityksille.

Periaatekuva, Energidalen

79

MiniPell:illä on kaksivaikutteinen hydraulisylinteri. Puristus tapahtuu vuorotellen puristimen vasemmalta ja

oikealta puolelta. Pelletit puristuvat ulos 6+6 puristinkanavan kautta.

Liikuteltava pelletöintiyksikkö

Kun pelletöintilaitteisto on asennettu liikuteltavalle alustalle, voidaan laitteistoa helposti

siirtää yrittäjältä toiselle. Toiminnan joustavuuden takia laitteisto voi olla varustettuna

omalla, dieselvetoisella moottorilla.

80

Esimerkki liikuteltavasta pelletöintilaitteistosta. Pelletöintiyksikkö on asennettu traktorin peräkärryyn. Yksikön

muodostaa hakkeen syöttösuppilo, kuljetinruuvi, vasara-mylly, puhallinkuljetin, sykloni, syöttöruuvi,

pellettipuristin ja kuljetin jäähdyttimeen sekä seula. Laitteisto toimii oman dieselmoottorin mekaanisen ja

hydraulisen systeemin avulla.

81

15. Pienimuotoisen pelletöinnin laitteistoketju

Kiinnostuksen lisääntyminen pienimuotoista pelletöintiä kohtaan on kasvanut. Tämän

johdosta voivat paikalliset urakoitsijat jalostaa puuraaka-ainetta tai energiapuuta paikallisten

kuluttajien käyttöön. Pelletit sopivat esim. niille, jotka haluavat korvata öljyn

lämmityksessä. Jotta polttaminen onnistuu häiriöttä pienehköissä pellettipolttimissa, täytyy

pellettien täyttää tietyt laatuvaatimukset. Näistä tärkeimpiä ovat kosteuspitoisuus, kestävyys,

tuhkapitoisuus ja pellettien raaka-aineen laatu. Seuraavassa esitellään lyhyesti laitteistoja

jotka soveltuisivat pelletöintiketjuun, harvennuksesta pelletöintiin.

Kuivalle saha- tai kutteripurulle sopiva laitteisto

Tasaisen ja kuivan sahan- tai kutteripurun laitteistovaatimukset ovat yksinkertaisempia,

joten monimutkaiset kuivauslaitteistot eivät ole tarpeen. Myös vasaramyllyn ja pelletti-

puristimen valinta helpottuu, koska laitokseen tuleva raaka-aine on usein tasalaatuista ja

helposti jauhettavaa.

Kaksi perusmenetelmää raaka-aineen käsittelyyn

Kaksi tavallisinta perusmenetelmää joita käytetään käsittely-ketjussa metsästä pelletöintiin:

1. Märän hakkeen käsittely - hakettamalla tuoretta, korjattua raaka-ainetta metsässä tai

metsäautotien varressa.

2. Energiaraaka-aineen käsittely kokonaisena, luonnollinen kuivaus maastossa sekä

hakettaminen sen jälkeen.

Korjattaessa energiapuuta MTH-laitteistolla voidaan käsitellä useita puita kerralla, ja samalla rungot voidaan

joukkokarsia.

82

Energiaraaka-aineen käsittely haketettuna tai kokonaisena

Lopullisen raaka-aineen laatuun vaikutetaan luonnollisesti jo korjuun yhteydessä metsässä.

Energiapuun rationaalisessa korjuussa käytetään ns. MTH-laitteistoa, jolloin otetaan

käsittelyyn useita puita kerrallaan. Korjuun yhteydessä voidaan myös joukkokarsia.

Energiapuuta on sijoitettu kuivumaan avonaiselle paikalle. Kasat pitää kattaa ennen syyssateiden alkamista.

Oik. Kuorimalla raitoja puuhun (aisaus) voidaan ehkä saavuttaa tiettyjä etuja kuivumisen aikana.

Kostean hakkeen käsittely

Hakettaminen metsässä

Tuore energiaraaka-aine, jota haketetaan heti ilman luonnollista kuivumista, vaatii suurta

kuivauskapasiteettia hakkeen kosteuden poistamiseksi. Siksi tämä menetelmä ei kiinnosta

pieniä pelletöintilaitoksia. Suuri osa kaukolämmöstä tai lämpövoimaloista (CHP) käyttävät

haketta, joka saadaan hakettamalla kokonaisia puita metsässä (kokopuuhaketus).

Urakoitsija korjaa ja hakettaa samalla metsässä puuraaka-aineen havuineen, lehtineen ja oksineen.

83

Menetelmä ei tuota sellaista hakelaatua, joka sopisi tuotettaessa laatupellettejä omakotitalojen käyttöön.

Sekahake voi soveltua poltettavaksi tietyissä suurehkoissa lämpövoimaloissa.

Tuotettaessa laatupellettejä pienemmissä yksikössä on etua, että raaka-aine on korjattu ilman

oksia, eli jättämällä ”viheraines” metsään. Pelleteissä vähenee kuoren osuus ja suurin osa

ravintoaineista jää metsään. Tietyt liikuteltavat haketinyksiköt voivat liikkua ajouria pitkin

metsässä, kun taas suurikapasiteettisia hakettimia varten raaka-aine on ajettava metsätien-

varteen.

Hakettaminen metsäautotien varressa

Kuten aiemmin on esitetty, soveltuu tuoreena haketettu energiaraaka-aine lähinnä isoihin

lämpövoimaloihin. On olemassa suurehkoja haketinlaitteistoja asennettavaksi kuorma-

Kuorma-autoon asennettu suuri haketinyksikkö, joka hakettaa energia-puuta, latvoja ja oksia tien varressa.

Tällöin se voi suoraan täyttää rekan perävaunussa. LHM:n Giant haketinlaitteiston haketuskapasiteetti on n.

200 m3 haketta/h. Se toimii omalla, 600 hv:n moottorilla ja käyttää myös kuorma-auton 400 hv:n moottoria

muuhun laitteistoon.

84

autoon, metsätraktoriin tai traktorin peräkärryyn.

Suuri haketinyksikkö asennettuna metsätraktoriin, joka hakettaa hakkuujätettä metsätien varressa tai hakkuu-

aukiolla. Bruks-Klöckner 805CT haketinyksikkö toimii omalla, 450 hv:n dieselmoottorilla ja siinä on n. 20 m3

kokoinen hakesäiliö.

Luonnollisesti kuivaneen raaka-aineen haketus

Kun energiaraaka-aineet saavat kuivua luonnonmukaisesti, on mahdollista saada hakkeen

kosteuspitoisuus laskemaan 25 – 35 %:iin. Siksi luonnollinen raaka-aineen kuivuminen on

kiinnostavaa pienten pelletintuottajien kannalta, koska jälkikuivauksen tarve ja kuivaus-

kustannukset laskevat huomattavasti. Haittapuolena on se, että luonnollinen kuivaus kestää

4-12 kuukautta riippuen korjuuajankohdasta. Jotta kuivaus onnistuu hyvin, on se tehtävä

kesäkauden aikana

Ilmakuivatun ja karsitun energiapuun hakettamisen voi urakoitsija tehdä tien-varressa esim. traktorivetoisella

hakettimella, jossa on käytössä vaihtolava.

85

Täysinäinen vaihtolava kuljetetaan jälkikuivattavaksi pelletöintiä varten tai kaukolämpöyksikköön poltetta-

vaksi hakkeena.

Hakkeen jälkikuivaus pelletöintiä varten

Luonnollisen kuivauksen jälkeen tarvitaan hakkeen jälkikuivausta. Kosteuspitoisuus pitää

saada laskeman 25 – 35 %:sta alas 10 – 15 %:iin, jotta pelletöinti voisi tapahtua häiriöttä.

Hukkalämpöä hyödyntäen voi jälkikuivaus tapahtua nopeammin ja edullisemmin.

Hukkalämpöä voidaan saada esim. kaukolämpöyksiköstä

Eräkuivaus kylmäilmakuivurissa

Hyvin pienimuotoisessa pelletöinnissä voidaan käyttää sisäänajettavaa, kylmäilmakuivuria.

Ongelmana on hyvin epätasainen kuivuminen.

86

Siilo- tai rumpukuivuri

Jos halutaan kuivumisen tapahtuvan tasaisemmin, vaihtoehtoina ovat tehdasvalmisteiset

siilo- tai rumpukuivurit, Sopiva kuivaus-lämpötila voi olla 60 - 100 C°, jotta helposti

haihtuvat orgaaniset ainekset (VOC) eivät häviäisi hakkeesta

Vas.: Arska, hakkeen siilokuivuri. Oik.: Pyörivä rumpukuivuri.

Puuhakkeen jauhaminen

Ennen pelletöintiä on tärkeää pienentää puuhake tehokkaalla tavalla. Tavallisimmin laittei-

stona on vasaramylly, joka on varustettu liikkuvilla vasaroilla ja seulalla. Seulassa on

yleensä 6 - 8 mm reikiä. Tästä saatu puujauhe sopii 8 mm puupelletin valmistukseen.

Pieni vasaramylly, joka on laskettu lattian sisään, sahan- ja kutterinpurun jauhamiseen. Kuvan vasaramylly-

laitteisto on liian pieni hakkeen pienentämiseen.

87

Suurehko ja jykevä vasaramylly liikkuvine vasaroineen pystyy hajottamaan puuhakkeen pelletöintiä varten.

Pelletöintilaitteisto

Pienimuotoiseen pelletöintiin on olemassa erityyppisiä pelletöintikoneita. Niistä on

seuraavassa pari esimerkkiä

Liettualainen OGM pellettipuristin pyörivine rengasmatriiseineen on Vimpelissä Tehowatti Oy:llä.

88

Amadeus Kahl pellettipuristin, jossa on kiinteä tasomatriisi. Kuva. Kahl

Uusi pelletöintilaitos on Wilhelmsson Trävaru:lla Linköpingissä, jossa on rinnakkain asennettuna kaksi SPC

puristinta, (Sweden Power Chippers).

89

16. Laitteistoja pienimuotoiseen pellettituotantoon

Pienimuotoinen pelletöinti voi olla paikallisesti kiinnostavaa siellä, missä on saatavissa

hyvää raaka-ainetta, edullista hukkalämpöä kuivaukseen sekä paikallisia pelletin kuluttajia

ja asiakkaita. Laitos voi olla yrittäjien tai paikallisen lämpöosuuskunnan käytössä. Hyvien

puupellettien kysyntä näyttää edelleen jatkavan kasvuaan.

Saatavilla on teknisiä laitteistoja pienehkön pellettitehtaan tai liikuteltavan pelletöinti-

laitteiston rakentamiseksi. Ongelmana voi olla eri komponenttien yhdistäminen niin, että

häiriöiden määrä saadaan toiminnassa mahdollisimman vähäiseksi.

Turvallinen työympäristö

On tärkeää ottaa suunnittelussa mahdollisimman aikaisin huomioon mm. seuraavia hyvään

työympäristöön vaikuttavia tekijöitä:

o Laitteiston sijoittaminen niin, että huolto ja ylläpito käy helposti.

o Pölyisten paikkojen varustaminen pölyä keräävillä laitteistoilla

o Laitteiston asentaminen tukevasti ja pyörivien osien varustaminen tarvittavilla suojilla.

o Tärisevien laitteistojen asentaminen kumivaimentimien päälle.

o Valitse rakennuksen seinä- ja kattomateriaalit niin, että melutaso voidaan pitää alhaisena.

o Minimoida mahdolliset pölyräjähdysten riskit ja palamisriskit.

o Laitteiston rakentaminen niin, että se on helppo pitää puhtaana.

Pellettitehtaan suunnitteleminen

Pellettitehdas voidaan hahmotella, suunnitella ja rakentaa monin eri tavoin. Saatavilla on

joukko erilaisia tuotteita ja laitteistoja. Uusien laitteistojen lisäksi on valittavissa myös

käytettyä ja korjattuja laitteistoja. Itä-Euroopasta on saatavissa uusia sekä käytettyjä

laitteistoja pienelle pelletintuottajille. Ennen investointipäätöksen tekemistä voi olla

hyödyllistä käydä tutustumassa erilaisiin, käytössä oleviin laitoksiin.

90

Pienehkö, toiminnassa oleva pelletöintilaitteisto, SPC (Sweden Power Chippers Ab);

1. Sykloni kuivattua ja jauhettua puuhaketta varten. 6. Kuljetin pellettisiiloon saakka

2. Sekoitus- ja annostelu-yksikkö 7. Pellettisiilo

3. Pellettipuristin 8. Säkityslaitteisto piensäkkiä varten

4. Kuljetin ylös jäähdyttimeen 9. Piensäkkien muovituslaite

5. Pellettijäähdytin 10. Puupelletit piensäkeissä kuormalavalla.

Pieniä pelletöintilaitoksia

Esimerkkejä pienehköistä pelletöintilaitoksista

Pienehkön pelletöintilaitoksen kokonaisratkaisu voi olla esim. alla olevan esimerkin mukai-

nen. Yksittäiset ja erilliset laitteisto-komponentit täytyy synkronisoida ja saada sopimaan

toisiinsa.

On myös tärkeää, että on olemassa riittävä määrä huoltoaukkoja, joita voidaan käyttää

tuotantohäiriöiden ja pysähdysten selvittämisessä. Pölyongelmien vähentämiseksi on tiloissa

oltava asennettuna riittävän tehokas pölyä keräävä laitteisto kaikissa niissä paikoissa, joissa

pölyä voi päästä ulos.

91

Periaatekaavio esimerkkinä pienehköstä pelletöintilaitoksesta:

1. Kuivatun puuhakkeen syöttösiilo 7. Pellettipuristin

2. Kuljetinruuvi 8. Elevaattori

3. Vasaramylly 9. Pellettijäädytin

4. Lietson putki 10. Pellettikuljetin

5. Sykloni 11. Suursäkki

6. Syöttöruuvi ja mahd. höyryn lisäys

Paloturvallisuus

Vasaramyllyn paloturvallisuuden kannalta on

tärkeää, että on asennettuna lämmönilmaisin

(250 °C) ja automaattinen vesisammutus (H2O).

Alhaisin syttymislämpötila puupölylle on 470 °C

ja varastoidulle puulle 260 °C.

92

Esimerkki pienehköstä, itäeurooppalaisesta pelletöintitehtaasta OGM Liettuassa;

1. Siilo kuivatulle ja jauhetulle puuhakevalmisteista 4. Elevaattori

2. Sekoitus- ja annosteluruuvi 5. Pellettijäähdytin

3. Pellettipuristin 6. Jäähdytettyjen pellettien ulostulo

www.factory.lt Kuva OGM

Liikuteltava pellettipuristinlaitteisto

Pieniä pellettiyrittäjiä kiinnostava laitteisto voi olla kookas, liikuteltava laitteisto, joka on

asennettu traktorin peräkärryyn tai vaihtolavalle. Hyvin pieni laitteisto voidaan asentaa

suurehkoon henkilöauton peräkärryyn.

Liikuteltavalla laitteistolla voidaan pelletöidä vuorotellen pienien pelletintuottajien luona.

Koska laitteistosta puuttuu kuivuri, pitää puuhakkeen, sahanpurun tai kutterinpurun olla

kuivaa. Pari esimerkkiä liikuteltavista laitteistoista esitellään seuraavassa lyhyesti.

93

Liikuteltava pelletöintilaitteisto asennettuna traktorin peräkärryyn.

A. Dieselmoottori 370 hv 7. Pellettipuristin

1. Kuivattu puuhake 8. Hihnakuljetin

2. Syöttösuppilo ruuveineen 9. Seula

3. Vasaramylly seuloineen 10. Pellettien suursäkki

4. Puhallinkuljetin tai lietso 11. Hienoainessäiliö

5. Sykloni 12. Valmiit puupelletit

6. Syöttö- ja sekoitin-ruuvi

Pölyn vähentäminen

Hyvän työympäristön luomiseksi ja palamisriskien vähentämiseksi työtiloissa pitää olla

riittävän tehokas pölynkeräyslaitteisto, joka voi imeä pölyn heti pois niistä kohdista

laitteistoa, josta pölyä tulee ulos. Suuri osa puupölystä voidaan käyttää uudestaan pelletöinti-

prosessissa.

Hyvä työsuojelu on tärkeää

Henkilökohtaisen turvallisuuden kannalta on tärkeää, että kaikki liikkuvat osat on hyvin

suojattuja. Pellettitehdas ja liikuteltava laitteisto tulee suunnitella niin, ettei ole riskiä liukas-

tua, kompastua, lyödä päätään tai loukata itseään laitteiston teräviin reunoihin. Työssä tulee

94

käyttää sopivaa ja suojaavaa vaatetusta. Lisäksi kuulo-, pöly- ja silmäsuojaimia käytetään

tarvittaessa. Portaat, tasanteet ja valaistus tulee toteuttaa voimassa olevien työsuojelus-

äännösten mukaisesti. Järjestys ja siisteys työpaikalla vähentävät työtapaturmia.

Liikuteltava pelletöintilaitteisto asennettuna traktorin peräkärryyn.

A. Dieselmoottori 370 hv 7. Pellettipuristin

1. Kuivattu puuhake 8. Hihnakuljetin

2. Syöttösuppilo ruuveineen 9. Seula

3. Vasaramylly seuloineen 10. Pellettien suursäkki

4. Puhallinkuljetin tai lietso 11. Hienoainessäiliö

5. Sykloni 12. Valmiit puupelletit

6. Syöttö- ja sekoitin-ruuvi

Pelletöintilaitoksen suunnittelu

Sekä suurempia että pienempiä pelletöintilaitoksia suunnittelevia yrityksiä on useita. Tässä

esitellään pari esimerkkiä periaatteista, miten pelletöintilaitos voi olla suunniteltu.

Yksittäiset laitokset tulee kuitenkin räätälöidä niiden erityistarpeiden mukaan. On tärkeää

muistaa suunnitella riittävä määrä huoltoaukkoja, jotta erilaiset tuotantohäiriöiden

aiheuttamat pysähdykset voidaan selvittää. Laitoksen pölyongelmien vähentämiseksi tulee

riittävän tehokas pölynkeräyslaitteisto olla asennettuna paikkoihin, joissa pölyä voi esiintyä.

95

Esimerkki ruotsalaisesta pelletöintilaitoksen periaatekuvasta:

1. Kuivan puuhakkeen, sahanpurun tai kutterinpurun syöttösiilo 5. Kuljetin

2. Vasaramylly 6. Pellettipuristin

3. Sykloni 7. Pellettijäähdytin

4. Syöttöpöytä 8. Jäähtyneiden pellettien ulosotto säkitystä

varten

www.goshandel.se Kuva G&S Handel

Monet eri komponentit pitää saada yhteensopiviksi

Yksittäiseen pellettitehtaaseen tarvitaan useita isohkoja komponentteja kuten vasaramylly,

pellettipuristin, pellettijäähdytin, puhaltimia, sekoittimia, kuljettimia, varastosiiloja,

sykloneja, sähkömoottoreita ja putkia. Lisäksi tarvitaan erityyppisiä sähköasennuksia

sisältäen tunnistimia, katkaisijoita, elektroniikkaa ja ohjauslaitteita. Laitos täytyy myös

varustaa eri tyyppisillä valvonta- ja turvalaitteistoilla. Nämä täytyy valita suuresta

markkinoilla olevasta määrästä komponentteja.

96

Esimerkki pienehköstä, italialaisesta La Meccanica –pelletöintilaitoksesta:

1. Vasaramylly 5. Pellettijäähdytin

2. Sykloni – jonka alla on sekoitin 6. Pellettisiilo jäähdytettyjä pellettejä varten

3. Kuljetin 7. Elevaattori

4. Pellettipuristin 8. Pellettien säkityslaitteisto

www.lameccanica.it Kuva La Meccanica

97

17. Pellettien varastointi

Kun puupellettejä käytetään omakotitalojen lämmittämiseen, voidaan niitä käsitellä

irtopelletteinä, (ns. bulkkitavarana). Irtopellettien säilytys voidaan järjestää eri tavoin, ja

usein on mukauduttava jo olemassa oleviin tiloihin. Irtopellettisäilytys asettaa tilalle tiettyjä

vaatimuksia, koska silloin pelletit toimitetaan vähintään 4 tonnin tai n. 6 m3 erissä.

Pellettisiilon tulee sen vuoksi olla vähintään 9-10 m3.

Erillinen rakennelma

Jos sopivia tiloja löytyy pannuhuoneen lähistöltä, ne muutetaan usein pelletti-varastoksi.

Tilaa voidaan helposti muuntaa vanerilevyjen avulla siiloksi siten, että syöttöruuvia vasten

muodostuu kalteva pohja. Sisääntulo- ja poistoilmaputket eivät saa olla liian lähellä toisiaan.

Jotta pelletit eivät hankautuisi rikki varaston seinää vasten, voidaan paksu kumikangas

ripustaa lähelle siilon seinää. On tärkeää, että tila on kuiva, ja ettei kosteus pääse sisälle.

Puupelletit hajoavat veden ja kosteuden vaikutuksesta. Poistoilmaputken on oltava riittävän

suuri, jotta vältetään ylipaine täytön yhteydessä. Sen suuaukko voidaan varustaa pöly-

suodatinpussilla, ks. alla olevaa mallia.

98

Uusi pellettivarasto

Jos sopivat sisätilat puuttuvat, voidaan ulos hankkia varastosiilo. Jos uusi pellettivarasto

rakennetaan asuintalon lähelle, on aiheellista sopeuttaa se ympäristöön. Siilo voi olla

pellistä, säkkikankaasta tai vanerista. On hyvin tärkeää, että pelletit voidaan varastoida

kuivassa paikassa. Siilon on oltava sopivassa paikassa irtopellettien kuljetusten kannalta.

Peltinen pellettisiilo, joka on varustettu katolla ja puisella julkisivulla

Nykyisin on tarjolla myös tehdasvalmisteisia varastosiiloja, jotka voi varustaa sopivalla

ulkokuorella, jotta ne paremmin soveltuvat asuinrakennusten lähelle. Ruuvikuljetin voi

siirtää pelletit varastosta pannuhuoneen pienempään siiloon. Noin 100 m2:n asuin-

rakennuksen lämmityksen vuositarvetta varten riittää kooltaan 10 - 12 m3 pellettisiilo, jos

pellettienkulutus on 6 - 8 m3 vuodessa

Upotettu varastosäiliö

Jos vanhastaan on ollut käytössä suurehko maahan upotettu öljysäiliö, tai jos voi edullisesti

hankkia tankin tai säiliön, se voi ehkä soveltua pellettien varastointiin. Upotettu pellettisäiliö

piilotetaan maan alle, mikä voi olla välttämätöntä, ellei talon ympärillä riitä tilaa uutta

pellettivarastoa varten.

99

Riittävän suureksi arvioitu vanhahko öljysäiliö on muunnettu käytettäväksi pellettien varastointiin.

Tankin tai säiliön käyttö edellyttää, että se on:

o ehjä ja vesitiivis

o riittävän iso kooltaan

o maa-alue on hyvin ojitettu

Hyvin ojitettu alue on tärkeää, ettei pohjavesi nostaisi säiliötä ylös pitkäaikaisten sateiden

aikana. On myös tärkeää, että huoltoaukko on riittävän suuri ylläpidon kannalta.

Tekstiilistä valmistettu siilo – ”säkkisiilo”

Jos on käytettävissä sopiva kellaritila, autotalli tai muu lähellä oleva, varastoksi soveltuva

rakennus, niin silloin ehkä voidaan käyttää tekstiilistä valmistettua pellettisiiloa, ”säkki-

siiloa”. Useilla valmistajilla on tekstiilisiiloja, jotka ripustetaan telineeseen ja sijoitetaan

katon alle. Säkkisiilo voi olla muotoiltu säilytystilan koon ja muodon mukaan. Kookasta

metalli-telinettä käytetään säkin ripustamiseen. Siilon säkki-kankaan materiaalin on oltava

korkealaatuista ja antistaattista, jotta vähennetään pöly-räjähdyksen riskiä. Täyttöputki

vedetään usein esille sellaisesta paikasta, josta se voidaan kiinnittää irtopellettejä kuljetta-

vaan autoon.

100

On olemassa myös ulkokäyttöön soveltuvia säkkisiiloja, mutta ne eivät yleensä sovellu

käytettäväksi asuinrakennuksen läheisyydessä.

Säkkisiilo pellettien varastointiin sisätiloissa. Metallitelinettä käytetään säkin ripustamiseen.

101

18. Pellettikamiinat

Jos olet harkinnut pellettejä talosi lämmönlähteeksi, – silloin voi pellettikamiina olla eräs

vaihtoehto. Se on suhteellisen helppo asentaa ja se on samalla hyvä lämmönlähde, kun

halutaan vähentää sähkönkulutusta esim. suoraa sähkölämmitystä käyttävissä omakoti-

taloissa. Monet pellettikamiinoista on kehitetty ja rakennettu siten, että ne ovat ensisijaisena

lämmönlähteenä ts. ne vastaavat koko lämmön-tarpeesta. Nykyaikaiset pelletti-kamiinat on

varustettu täysautomaattisella järjestelmällä, jota ohjaa huoneen termostaatti.

Kamiinan pellettisäiliö on rakennettu kamiinan sisälle ja se on muotoiltu niin, että sitä on

helppo täyttää. Pellettivarastoon mahtuu usein niin paljon, että suurimman lämmitystarpeen

aikana sitä pitää täyttää vain 1-3 kertaa viikossa.

Esimerkki pellettikamiinasta läpileikkauskuvana. Kuva: Calimax

Pellettikamiinan asentaminen on melko helppoa, tarvitaan vain savuhormi tai yksinkertainen

savupiippu. Nykyään niitä voi ostaa metritavarana ja ne voidaan yksinkertaisesti asentaa

taloon, josta savuhormi puuttuu. Savuhormit ovat kevyt-rakenteisia ja eristettyjä, eivätkä ne

vaadi mitään valettua perustaa. Pellettikamiinalla voidaan korvata 70 - 80 % tavallisen

omakotitalon lämmön tarpeesta. Pellettikamiinat toimivat usein parhaiten, kun ulkona on

kaikista kylmintä. Uudet pellettikamiinat ovat usein siististi muotoiltuja, jotta ne sopivat

talon sisustukseen. Siksi ne ovat saaneet Keski-Euroopassa nimityksen lämpö-huonekalu.

102

Toimiakseen pellettikamiina tarvitsee noin 60 wattia sähkötehoa. Varustettuna invertterillä,

jolla voi nostaa sähköjännitettä 12V:sta 230V:iin, voidaan pellettikamiina saada toimimaan

hyvin sähkökatkon aikana muutamia päiviä tavallisen autonakun avulla.

Pellettikamiina antamassa ”biolämpöä”. Kuva: Calimax

Savuhormi

Ruostumaton moduuli-savupiippu/ hormi, jossa on ulko- ja sisäkuori sekä eristeet.

103

Tehdasvalmisteiset savuhormit ovat helppoja asentaa taloihin, joista ne puuttuvat. Parina

esimerkkinä voivat olla,

o Ruostumattomat moduulisavupiiput

o Savupiippuelementit hohkakivibetonista.

Vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä

Markkinoilla on myös ns. vesikiertoisia pellettikamiinoita. Niissä kamiina lämmittää vettä,

joka voi olla yhteydessä lämminvesivaraajaan käyttöveden lämmittämisen takia tai

varaavaan säiliöön ja lämpöradiaattoreihin lämmityksen takia. Jos kamiinan lämmönvaihdin

on yhdistettynä lämminvesivaraajaan, voidaan myös pellettivalkean lämpöä hyödyntää

veden lämmittämisessä. Varsinkin silloin, jos on kiinnostunut sähkölämmitteisen

omakotitalon muuntamisesta puupolttoaineella lämpiäväksi, on pellettikamiina erittäin

mielenkiintoinen vaihtoehto.

Vesikiertoisen pellettikamiinan sisä-puoli, jossa alimmaisina näkyvät kiertovesipumppu ja painesäiliö.

Kuva: Narvells

Valitse oikeanlainen pellettikamiina

Pellettikamiinoita on rakennettu erilaisia käyttötarkoituksia varten ja niitä on toimintatavoil-

taan erilaisia. Siksi on tärkeää suunnitella etukäteen, miten pellettikamiinaa on tarkoitus

käyttää.

104

Jos tarvitaan pienehköä lisälämmönlähdettä, voidaan valita yksinkertaisempi pellettikamiina,

joka vain lämmittää ja kierrättää huoneilmaa. Jos halutaan myös lämmittää suihkuvettä

pienessä lämminvesivaraajassa, voidaan valita sellainen edullinen pellettikamiina, johon on

mahdollista erikseen asentaa vesikiertoinen lämmitysyksikkö.

Jos lisälämmölle on suurempi tarve, tulee valita sellainen pellettikamiina, jossa on

vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä valmiiksi asennettuna. Nämä on rakennettu niin, että

suurin osa lämmityksestä käytetään veden lämmitykseen ja pienempi osa ilman

lämmitykseen.

Vesiradiaattori

Lämpö saadaan asunnossa jakaantumaan paremmin ja tasaisemmin, jos vesikiertoinen

pellettikamiina on liitettynä lämpöradiaattoreihin. Samalla voidaan korvata suurempi määrä

sähköä lämmityksessä. Lämpöradiaattoreihin yhdistetyn pellettikamiinan tulee pääasialli-

sesti lämmittää vettä.

Pellettikamiinoita kehitetään jatkuvasti, joten kannattaa varoa niitä ”lastensairauksia”, joita

osassa laitteistoja voi vielä esiintyä.

Vesikiertoinen pellettikamiina, joka on varustettu lämpöradiaattoreihin yhdistettäväksi. Suunniteltaessa

tällaisia asennuksia kannattaa ottaa yhteyttä ammattilaiseen.

105

19. Pellettilämpökattilat

Mielenkiinto pellettilämpökattiloiden käyttöön omakotitaloissa/ mökeillä on kovasti kasva-

nut. Kiinnostus öljy- ja sähkölämmityksen muuntamiseen puupelleteille on lisääntynyt

entisestään korkeiden öljy- ja sähköhintojen myötä.

Pellettien poltto entisessä öljylämmityskattilassa

Nykyisin monet öljylämmitystä käyttävät suunnittelevat öljypolttimen vaihtamista

pellettipolttimeen. Monien lämpöpolttimien kohdalla tämä on mahdollista, mutta kaikki

vanhat öljylämpökattilat eivät sovi yhteen pellettipolttimien kanssa. On järkevää ottaa

yhteyttä pätevään myyjään tai neuvojaan, jotta saa oikeita neuvoja. Tavallisista puupelle-

teistä muodostuu noin 0,5 % tuhkaa, ja sen määrä vaihtelee. Vaikka tuhkamäärä on pieni,

saattaa tuhkanpoisto käydä hankalaksi joissakin vanhoissa lämpökattiloissa.

Tarkista valmistajalta, ennen kuin varustat vanhan öljylämmityskattilan pellettipolttimella. Tietty tila

vaaditaan pellettipolttimen yläpuolelle sekä riittävän suuri tuhkatila polttimen alle, jotta systeemi toimisi

hyvin. Kuva, Thermia

Monta erilaista pellettipoltinta

Nykyisin on markkinoilla parikymmentä erilaista pellettipoltinmerkkiä. Erilaisten mallien ja

kokojen lisäksi polttimet eroavat toisistaan siinä, kuinka polttimen polttokuppi on valmis-

tettu. Pellettien syöttö polttokuppiin voi tapahtua joko alhaaltapäin, horisontaalisesti tai

ylhäältäpäin.

106

Periaate-kuva pellettipolttimesta, johon pellettien syöttö tapahtuu alhaalta

Alhaaltapäin syötettävä pellettipoltin polttokuppineen, (joka on täytetty pelleteillä). EcoTec

Pelletit tarvitsevat vähemmän tilaa kuin hake

Puupellettejä varten tarvitaan varastotilaa vain neljäsosa siitä, mitä hakkeelle tarvitaan. 1 m3

polttoöljyä korvaamaan tarvitaan noin 3,2 m3 tai 2,1 tonnia puupellettejä. 1 m

3 puupellettejä

vastaa noin 300 litraa öljyä.

.

107

Paloturvallisuuden vaatimukset pitää ottaa huomioon

Rajattu määrää pellettejä saadaan varastoida pannuhuoneessa. Suomalaisten vaatimusten

mukaan korkeintaan 0,5 m3 pellettejä saa varastoida pannuhuoneessa. Mikäli pannuhuone on

isompi, voidaan se jakaa pölytiiviillä väliseinällä luokkaa El 60. Silloin uudessa tilassa voi

olla 2 m3:n pellettisäiliö.

Pannuhuoneessa on pellettilämpökattila ja sen vieressä puolen kuutiometrin pellettisäiliö.

108

Pellettivarasto

Pellettien varastointi voi tapahtua eri tavoin. Pienet pellettimäärät voidaan ostaa piensäkeissä

tai suursäkissä (15 - 500 kg). Irtopelletti-säilytys asettaa tilalle tiettyjä vaatimuksia, koska

silloin pelletit toimitetaan vähintään 4 tonnin tai n. 6 m3 erissä. Jos sopivia tiloja löytyy

pannuhuoneen lähistöltä, käytetään näitä usein pellettivarastona. Jos sopivat tilat puuttuvat,

voidaan ulos hankkia varastosiilo. On tärkeää, että pelletit varastoidaan kuivassa paikassa.

Nykyisin on tarjolla myös tehdasvalmisteisia varastosiiloja, jotka voi varustaa sopivalla

ulkokuorella, jotta ne paremmin sulautuisivat ympäristöön.

Tuhkan käsittely

Kun öljykäyttöinen lämpökattila varustetaan pellettipolttimella, saa varautua siihen, että

tuhkan joutuu poistamaan käsin. Puupelletit sisältävät noin 0,5 % tuhkaa, joten tuhkan

määrä on melko pieni. Normaalisti tuhka tulee poistaa 1 - 2 kertaa kuukaudessa.

Pellettejä varten tehdyissä lämpökattiloissa saattaa olla varusteena tuhkalaatikko, mikä

helpottaa tuhkan poistamista tulisijasta. Tuhkan käsittelyn helpottamiseksi saattaa

automaattinen tuhkanpoisto olla eräs vaihtoehto. Suuret lämpökattilat varustetaan yleensä

automaattisella tuhkanpoistolla.

Täydelliset ja integroidut kokonaisuudet

Keski-Euroopassa on pellettilämpökattiloiden valmistus ja markkinointi jatkunut usean

vuoden ajan. Useimmilla pellettilämpökattiloiden valmistajilla on tarjolla integroituja

109

systeemejä sisältäen lämpökattilan, polttimen, pienehkön varastosiilon sekä automatiikkaa

sijoitettuna yhteen yksikköön. Laitteisto on usein tehty ja sovellettu 6 mm puupelleteille,

mikä mahdollistaa esim. sen, että ruuvikuljetin voidaan tehdä kapeammiksi.

Pellettilämpökattila, jonka vierellä on pienehkö pellettisiilo.

Läpileikkauksessa integroitu pellettilämpökattila ja poltin varustettuna pienehköllä pellettivarastolla.

Polttimen alla on tuhkalaatikko, mikä helpottaa tuhkan poistoa (Ash box).

110

Savukaasujen kondensointi

Savukaasujen kondensointia esiintyy usein suurissa lämpölaitoksissa, mutta nyt esim.

ÖkoFen tarjoaa lämpökattilaa omakotitaloja/mökkejä varten, jossa on järjestelmä myös

savukaasulämmön talteenottoa varten.

Läpileikkauksessa ÖkoFen-lämpökattila 10 - 20 kW, joka on varustettu savukaasujen lämmönvaihtimella (Heat

Exchanger).

111

20. Pellettilämpökattiloiden muotoilu on tärkeää

Kuluttajaa miellyttävien laitteistojen tulee olla toimintakykyisiä sekä sen lisäksi siistin ja

miellyttävän näköisiä. Nykyisin on mahdollista valita erilaisten siististi toteutettujen,

valinnaisten väristen ja entistä paremmin muotoiltujen pellettejä käyttävien lämpökattiloiden

välillä. Lähinnä eurooppalaiset lämpökattiloiden valmistajat ovat panostaneet uuteen, silmää

miellyttävään muotoiluun. Erityisen tärkeää on muotoilu omakotitaloissa käytettävien

lämpölaitteistojen kohdalla.

Läpileikkaus ÖkoFenin 10 - 20 kW kattilasta, jossa on savukaasukondensaattori

Yli 100 % hyötysuhde savukaasukondensaattorilla

Ottamalla talteen savukaasujen energia ns. kondensoinnin avulla, voidaan hyötysuhdetta

entisestään parantaa. Esim. ÖkoFenin valmistamassa pellettikattilassa on hyötysuhde jopa

”yli 103 %”.

112

ÖkoFenin kattilan hyötysuhde.

Esilämmitetyn tuloilman käyttö savupiipun lämmönvaihtajan avulla.

113

21. Energiaosuuskunnat myyvät lämpöä kunnille

Suomessa on pari sataa lämpöyrittäjää, jotka usein kuuluvat energiaosuuskuntiin. Yleensä

osuuskunta myy haketta ”valmiina lämpönä putkistoissa” kunnille, vanhainkodeille,

rivitaloille tai maaseudun taajamien asuntoalueille.

Metsänomistajat jalostavat energiapuun hakepolttoaineeksi

Käytännöllinen tapa saada metsästä sivutuloja on energiaosuuskunnan jäsenyyden kautta,

jolloin puupolttoainetta otetaan omasta metsästä. Metsänomistaja vastaa korjuusta ja

puuraaka-aineen varastoinnista. Usein energiaosuuskunnan omat urakoitsijat huolehtivat

hakettamisesta ja kuljetuksista lämpökeskukseen.

Keski-Pohjanmaalla Kälviän energiaosuuskunnan jäseninä ovat metsän-omistajat. Osuuskunta huolehtii

kunnan hakkeella lämmitettävästä 1,6 MW kaukolämpökeskuksesta siten, että putkissa riittää lämpöä.

Puupolttoraaka-aine tulee osuuskunnan jäsenten omista metsistä.

114

Energiaosuuskunta Lohtajan kunnassa lämmittää hakkeella 0,3MW laitosta, josta saadaan lämpöä vanhain-

kotiin, yksityiseen dementiakotiin sekä yhteen rivitaloon. Kuvassa näkyy se osa lämpölaitosta, johon hake

toimitetaan. Rakennuksen katto siirretään kiskoja pitkin taaksepäin haketta purettaessa.

Kruunupyyn kunnassa energiaosuuskunta varustaa neljä kunnan lämpölaitosta hakkeella, joka myydään

”lämpönä putkistossa”. Lämpölaitoksien koot ovat:

o Koulukeskus 1,0 MW

o Hoitolaitos A 0,3 MW

o Hoitolaitos B 0,3 MW

o Rivitalo 0,2 MW

115

Kurssi-ilta lämpöyrittäjille

Tietojen vaihto metsänomistajien kanssa lyhytkurssien muodossa on tärkeä osa hanketta,

jotta saadaan vuorovaikutusta tutkijoiden ja energiaosuuskuntien välille. Hankkeessa on

järjestetty joitakin kurssitilaisuuksia, joihin myös lämpöyrittäjät ovat voineet osallistua.

Metsäntutkimuslaitos METLA Kannuksessa on vastannut tietojenvaihdosta. Kurssitee-

moista voidaan mainita uudet korjuumenetelmät, energiaraaka-aineen laatu sekä energia-

puun korjuun vaikutukset ympäristöön.

Ylhäällä: Keski-Pohjanmaan energiaosuuskunnille

ja lämpöyrittäjille järjestetyn kurssin osallistujia

29/9 2005 Lestijärvellä.

Oikealla. Juha Nurmi kertoo energiaraaka-aineen

varastointia koskevasta seurannasta energiaosuus-

kunnissa sekä kattamisen vaikutuksista hakkeen

kosteuspitoisuuteen.

Seminaareja avainhenkilöille

Projektissa järjestetään kaksi kertaa vuodessa seminaareja bioenergian asiantuntijoille ja

avainhenkilöille, vuorotellen Suomessa ja Ruotsissa. Voidaan esitellä projektin välitutki-

mustuloksia ja saada niistä aikaan keskustelua.

116

Seminaariin osallistujia Kannuksessa 4 marraskuuta 2004.

Osa seminaariin osallistujista Uumajassa 9 kesäkuuta 2005.

117

22. Pienet biomassa lämpövoimalaitokset

Pieniä CHP-voimalaitoksia (CHP - Combined Heat and Power - yhdistetty sähkön ja

lämmön tuotanto) koskeva teknologia on juuri nyt nopeasti kehittymässä. Nykyisin on jo

täysin mahdollista käyttää metsästä saatua bioenergiaa erilaisten pienten ja keskisuurten

voimalaitosten energianlähteenä. Peruspolttoaine voi olla hakkeen tai pellettien muodossa.

Keski-Euroopassa ollaan kovasti kiinnostuneita pienistä, biopolttoainetta käyttävissä voima-

laitoksista. Pieneksi CHP-yksiköksi lasketaan lähinnä kooltaan 30 - 500 kWe voimalaitok-

set. Pienten CHP-laitosten kehittämisessä otetaan huomioon useita eri periaatteita, joista

muutamia esitellään tässä lyhyesti.

Teknologia pienissä CHP-yksiköissä

Pienten ja keskisuurten yksiköiden lämpövoimatuotantotekniikat perustuvat lähinnä:

o ORC tekniikkaan

o Stirling moottoreihin

o IC moottoreihin (kaasumoottorit) – vaativat biomassan kaasuuntumisen

o Mikro turbiinit - vaativat biomassan kaasuuntumisen

o Polttokennot - vaativat biomassan kaasuuntumisen

Eurooppalaisilla markkinoilla on useita laitteistojen valmistajia sekä erilaisia tekniikoita,

joilla muunnetaan ja hyödynnetään metsästä peräisin olevaa biopolttoaine-energiaa

biokaasulla ja puukaasulla toimivissa mikroturbiineissa tai polttokennoissa. Näitä yksiköitä

on jo täydessä koekäytössä.

CHP-yksikön periaatekuva. Generaattori toimii bio-polttoaineesta saatavalla energialla sekä tuottaa lämpöä.

118

ORC-yksiköitä valmistetaan Euroopassa

Johtavien valmistajien joukossa on italialainen Turboden, joka on työskennellyt pienempien

voimalaitosten ORC-systeemien parissa viimeiset 20 vuotta. He ovat rakentaneet jo noin 30

yksikköä ja heillä on sopimukset 13:sta yksiköstä, jotka rakennetaan Keski-Eurooppaan

vuonna 2006. Yksikön koko vaihtelee 300 - 1500 kWe.

ORC-yksikkö, turbiini ja generaattori.

119

Mainkofenin ORC-yksikkö Saksassa, Deggendorfissa on kooltaan 540 kWe. CPH-laitoksessa on hake-

lämmitteinen 4,25 MW lämpökattila.

Stirling-moottorit lähinnä pienissä yksiköissä

Esimerkiksi Stirling-moottoreita kehitetään suuruusluokissa 9 - 75 kWe , jotka on tarkoitettu

100 - 800 kW:n lämpökattiloihin. Pienin, 9 kWe -yksikkö, sisältää yksisylinterisen

moottorin ja 75 kWe - yksikössä on kahdeksan sylinterinen Stirling-moottori.

Nelisylinterinen Stirling moottori 35 kWe generaattorineen on asennettuna lämpökattilaan.

Kuva: www.Stirling.dk

120

35kWe Stirling moottori ennen asennusta, lämpöpaneeli on näkyvissä sylinterin päällä. Kuvat: Stirling.dk

Mikroturbiini

Kaasukäyttöisten Mikroturbiini-laitteistojen kehittäminen biopoltto-aineelle soveltuviksi on

kiihtynyt viime vuosina. Varsinkin kaukaisissa paikoissa, joissa sähköä ei ole saatavissa, on

ollut jo pitkään käytössä erikokoisia, maakaasua käyttäviä laitteistoja. Saksassa, ISET:illä

on kehitysprojekti meneillään kohteenaan 30 - 500 kWe suuruusluokan Capstone Mikro-

turbine.

Mikroturbiinia, jossa on Capstone generaattori, voidaan käyttää puhtaalla biokaasulla tai puukaasulla.

Mikroturbiini-yksikön koko on usein alla 200 kWe.

121

Mikroturbinen etuja ovat mm.:

• tiivisrakenteisuus ja helppokäyttöisyys

• alhaiset ylläpitokustannukset

• alhainen melutaso

• helposti sijoitettavia, eivät tarvitse lujaa alustaa

Mikroturbinessa käytettävät bio- ja puukaasut täytyy puhdistaa mm. kosteudesta ja niiden

tulee olla tiivistettyjä. Mikroturbiini kestää paremmin rikkivetyjä (H2S) kuin mäntä-

moottorit.

Biopolttoaine kaasuksi

Kiinteä biopolttoaine, joka on puuhakkeen tai pellettien muodossa, voidaan muuntaa kaasu-

polttoaineeksi kaasuuntumisprosessissa. Ajanmukaisessa prosessissa kaasuuntuminen

tapahtuu nykyisin kolmessa vaiheessa ja saadaan puhtaampaa kaasupolttoainetta, joka

sisältää H2, CO, CO2, CH4, N2 ja H2O. Nykyinen puupolttoaineen muuntaminen kaasuksi

on sodanaikaisen geenikaasutuotannon jatkokehittelyä.

Periaatekaavio biopolttoaineen muuntamisen kaasuksi, jonka TK Energi on kehittänyt Tanskassa. Laitteistossa

on harvoja liikkuvia osia, ja se on rakennettu vähentämään ylikuumenemis-, kaasuvuoto- ja räjähtämisriskejä.

www.tke.dk

122

Korkealaatuista bioenergiaa

Muuntamalla kiinteää biopolttoaine biokaasuksi, saadaan korkealaatuista energia, jota

voidaan käyttää moderneissa IC-moottoreissa (kaasumoottoreissa), Mikroturbineissa tai

polttokennoissa. Tanskalainen TK Energi on kehittänyt toimivan laitteiston muuntamaan

kiinteää puupolttoainetta puukaasuksi, ja heillä on joitakin yksiköitä toiminnassa eri puolella

maailmaa.

IC-moottorit (kaasumoottorit)

Isot, maakaasulla toimivat IC-moottorit ovat pitkään olleet käytössä sähköntuotannossa.

Pieniä, mäntämoottoreita käyttäviä CHP-yksiköitä on käytetty sellaisissa paikoissa, missä

sähkövirta ei ole muutoin käytettävissä. Useat IC-moottoreista on mahdollista muuttaa

käyttämään bio- tai puupolttoainetta.

Mikrovoimalaitos, jossa yksisylinterinen mäntämoottori käyttää bio-polttoaineena puukaasua. Sachsin CHP-

yksikkö on 5,5 kWe.

123

Mäntämoottorilla käyvä CHP-laitteisto, jossa kahdeksansylinterinen Jenbacher kaasumoottori lämpövoima-

laitoksessa, yksikön koko on 300 kWe.

Puukaasulla toimiva polttokenno

Yritys MTU CFC solutions GmbH Saksassa valmistaa polttokennoja, jotka voivat

hyödyntää puhdistettuja bio- ja puukaasuja. CHP-yksikköjä kooltaan noin 250 kWe on jo

käytössä.

Polttokennopakentin asennus meneillään MTU CFC:n tehtaalla Saksassa. www.mtu-online.com

124

CHP –yksikkö, jossa MTU-polttokennoja 250 kWe on kooltaan: pituus 9 m, leveys 2,5m ja korkeus 3 m-

125

23. Mainkofenin lämpövoimalan ORC-prosessi

Saksan eteläosassa Deggendorfissa on uusi Mainkofenin lämpövoimala, joka käyttää lähi-

alueelta saatavaa haketta. 4,25 MW biomassakattilainen laitos on erittäin mielenkiintoinen

tuottaessaan 540 kW sähkövoimaa ns. ORC-prosessin avulla. Laitos otettiin käyttöön

lokakuussa 2004. Mainkofen CHP perustuu uuteen ajattelu-tapaan pienempien, bioenergialla

toimivien yksiköiden käyttämisestä lämpövoimaloina. Voimala huolehtii Mainkofenin 99

rakennuksesta muodostuvan 37.000 m2:n laajuisen sairaalayksikön lämmön ja sähkön

tuotannosta.

Mainkofenin lämpövoimalassa poltetaan hakebiomassaa (CPH=Combinated Heat and Power Generation)

ORC-prosessi sopii biomassakattiloihin

Turbogeneraattori ORC, Organic Rankine Cycle, muistuttaa tavallista höyryturbiinia. Erona

on se, että konseptissa käytettävä välittäjäaine on orgaanista nestettä (vettä monimolekyyli-

sempää ainetta).

126

Sisäkuva Mainkofenista maaliskuussa 2005, generaattori näkyy punaisena

Periaatekuva lämpövoimalan suljetusta systeemistä ORC-prosesissa, turbiini kuvattu sinisellä ja generaattori

keltaisella.

127

24. Mikrolämpövoimaloita omakotitaloja varten

Tulevaisuuden mikrolämpövoimalayksikköjä (MCHP) on jo nyt markkinoilla. Yhdistämällä

erilaisia teknisiä ratkaisuja, kuten lämpökattila sekä Stirling-moottori generaattoreineen, on

saatu aikaan lämpövoimala. Nykyisin on olemassa omakotitaloihin sopivia mikrolämpö-

voimaloita, jotka lämmityksen ohella tuottavat myös sähköä.

Stirling moottori lämpökattilan päällä

Pisimmälle päässeiden yritysten joukossa on saksalainen SPM (Stirling Power Module),

joka valmistaa Stirling moottoreita. He ovat yhteistyössä itävaltalaisen KWB yrityksen

kanssa, joka tuottaa lämpökattiloita, kehittäneet mikrolämpövoimalan. Heidän MCHP

yksikkönsä on valmis tuote, joka tuottaa 1 kWe sähköä ja 15 kW lämpöä.

Pellettejä polttava lämpövoimala, jossa on lämpökattilan päällä Stirling moottori. Kuva: SPM -Stirling Power

Module

128

Integroidut yksiköt

Kiinteä ja tehokas yhteistyö lämpökattilan valmistajan ja Stirling yksikön välillä on johtanut

siihen, että on voitu valmistaa joustava, integroitu ja hyvin toimiva mikrolämpövoimala

yksityiseen käyttöön.

Vasemmalla: MCHP-yksikön läpileikkauskuva: KWB:n lämpökattila ja SPM:n Stirling yksikkö sen päällä.

Oikealla: Stirling-moottori lämpöpaneeleineen, jotka ulottuvat alla olevaan lämpökattilaan

Kuva: SPM -Stirling Power Module

Maakaasua on käytetty MCHP:n polttoaineena jo pitkään

Esimerkki konseptista, jossa on kaasukäyttöinen MCHP-yksikkö. Kuva: Jeremy Harrison

129

Ulkomailla MCHP-yksiköitä on esiintynyt jo pitkään omakotitaloissa. Tällöin on lähinnä

ollut kyse maakaasusta tai propaanikaasusta, joita on käytetty polttoaineena mäntämootto-

reille, mikroturbiineille tai polttokennoille. Useat ulkomaiset yritykset valmistavat tällaisia

laitteistoja.

Useita MCHP yksiköitä on kehitteillä

Useita erimallisia kaasukäyttöisiä mikrolämpövoimaloita on jatkokehitettävänä, jotta ne

soveltuisivat käyttämään myös puhdistettua biokaasua ja/tai puukaasua.

IC-moottorit (kaasumoottorit)

Useilla valmistajilla on pieniä MHCP yksikköjä, joissa mäntämoottoreita pyörittää

maakaasu. Nämä yksiköt ovat lähinnä olleet käytössä paikoissa, joissa muutoin ei ole

sähkövoimaa saatavilla. IC-moottoreita ollaan soveltamassa puhdistetun ja tiivistetyn bio-

tai puukaasun käyttöön.

Hondan mikrovoimala, jossa on kaasukäyttöinen mäntämoottori. Teho on 1,2 kWe. Yksikkö voidaan yhdistää

lämmitys- ja jäähdytys-yksikköön. Kuva: Honda

130

Mikroturbiini

Viime vuosina kaasulla toimivien, biopolttoainetta käyttävien mikroturbiinien kehittäminen

on kiihtynyt. Tietyn kokoluokan mikroturbiinit ovat jo pitkään käyttäneet maakaasua.

Kaasukäyttöisten mikroturbiinien varustaminen sähköntuotantoon on ollut erityisen mielen-

kiintoista ajatellen etäällä sijaitsevia paikkoja, joissa ei ole sähkövirtaa. Yksi suurimmista

mikroturbiinien valmistajista on Capstone. Yhdistämällä mikroturbiinin pakokaasuosaan

lämmön-vaihdin, saadaan lämpövoimalayksikkö (MCHP). Pienimpien Capstone

mikroturbiiniyksiköiden teho on 15 - 30 kWe. Yhdistämällä siihen lämmönvaihtaja, voidaan

saada lämpötehoksi 45 - 90 kW, mikä riittää esim. rivitalon lämmitykseen.

Vasemmalla: Mikroturbiini varustettuna Capstonen generaattorilla. Sitä voidaan käyttää sekä puhtaalla että

tiivistetyllä biokaasulla tai puukaasulla. Oikealla: Capstonen mikroturbiinissa C30 on 30kWe:n teho sähkö-

virralle. Kuvat: Capstone.

131

25. Puuta kaasuksi muuttava pellettipoltin

Aivan uuden tyyppisen, omakotitaloihin tarkoitetun pellettipolttimen on kehittänyt

suomalainen yritys Pyro-Man Oy Kärsämäeltä. Kimmo Ahola on muutamien vuosien ajan

testannut ja jatkokehittänyt puuta kaasuksi muuttavaa poltintekniikkaansa. Pellettipoltin

perustuu sodan aikana käytettyyn puukaasutekniikkaan. Pelletit muutetaan kaasu-

generaattorissa kaasuksi, mikä johdetaan sitten suoraan lämpökattilaan, jossa polttaminen

tapahtuu. Laitteiston tehoalue on 15 - 50 kW.

Tiivis rakennelma

Laitteisto on rakennettu tiiviiksi ja se vie suunnilleen saman tilan kuin tavallinen pelletti-

poltin..

Kuva demolaitteistosta, jossa on keskellä kaasuksi muuntava pellettipoltin. Vasemmalla on pienehkö pelletti-

siilo, joka voi toimia välivarastona, ja josta pelletit syötetään yläkautta polttimoon.

Täysin automatisoitu

Puuta kaasuksi muuntava pellettipoltin on täysin automatisoitu, samalla tavalla kuin

perinteinen omakotitalojen pellettipoltin. Talon lämmöntarve ohjaa laitteistoa, jolloin

elektroniikka säätää kaasuuntumista ja polttoprosessia. Pelleteistä syntyvä tuhka kerääntyy

kaasugeneraattorin alle ja siten lämpökattilan konvektiopinnat pysyvät puhtaampina.

Tuhkankäsittely voidaan helposti automatisoida.

132

Puuta kaasuksi muuttava pellettipoltin, josta suojakuori on poistettu.

Suunnittelija Kimmo Ahola, joka on kehittänyt ja testannut laitteistoa muutaman vuoden ajan.

133

26. Uuden tyyppinen pellettipuristin

Keksijä Matti Pappinen Kuorevaarasta, Itä-Suomesta, on kehittänyt uuden ja yksinkertaisen

pellettipuristimen. Laitteisto on tarkoitettu lähinnä pienille pelletintuottajille tai yhteis-

käyttöön, jos pelletöintiyksikkö tehdään siirrettäväksi.

Yksinkertainen rakenne

Pellettipuristimessa on yksi kiinteä pellettimatriisi vaakasuorassa ja kaksi pyörivää

puristimen valssia. Jauhettu puuhake syötetään puristimen päällä olevan suppilon kautta.

Puristimen valssien etäisyyttä matriisista voidaan säädellä hydraulisesti. Matriisipuristimen

alla on tärisevä, kokoava kouru, joka kuljettaa pelletit eteenpäin kuljettimeen. Kone on

mielenkiintoinen siksi, että siinä on yksinkertainen rakenne ja vain vähän liikkuvia osia.

Pellettipuristimessa on yksi kiinteä pellettimatriisi vaakasuorassa ja kaksi pyörivää puristimen valssia. Pelletit

valuvat kokoavan kouruun ja mahdolliseen kuljettimeen.

Pellettipuristin on jatkokehittelyn kohteena

Puristinta pitää käynnissä 15 kW sähkömoottori, jossa on kulmavaihde ja portaaton

kierrosnopeudensäädin. Puristusvalssi-yksikön planeettavaihde pyörii 25 - 30 kierrosta

minuutissa. Pellettipuristinta on koekäyttänyt mm. Simo Paukkonen Pohjois-Karjalan

ammattikorkeakoulussa, ja hänen mukaansa kapasiteetiksi saatiin 100 - 150 kg pellettiä

tunnissa, ja energiankulutukseksi 7,8 - 9 kWh, kun puristettiin 8 mm puupellettejä. Puristinta

134

on käytetty myös 11 - 15 kW:n teholla, ja silloin kapasiteetti on ollut 200 - 250 kg pellettejä

tunnissa.

Puristusvalssiyksikön automaattista voitelua varten on voiteluputki. Toinen puristimen valsseista näkyy kuvan

alareunassa.

Sähkömoottori ja kulmavaihde (sininen ja harmaa) sekä kokoavan kourun tärytin (oranssi).

Matriisin ja kokoavan kourun avoin rakenne tekee mahdolliseksi pellettien tehokkaan

jäähdyttämisen. Kokoava kourun tärytin saa aikaan sen, että pelletit valuvat seuraavalle

kuljettimelle, joka voi olla nauhakuljetin tai kuljetusruuvi jatkokuljetusta ja jäähdytystä

varten tai pellettien säkitystä varten. Harvat liikkuvat osat ja automaattinen valssiyksikön

voitelu helpottavat toimintaa työskentelyn aikana. Laitteiston melutaso on alhainen johtuen

planeettavaihteisesta puristusvalssiyksiköstä.

135

27. SkogsNolia Uumajassa 2004

Noin 30 km Uumajan eteläpuolella sijaitsevassa Häggnäsin alueella pidettiin SkogsNolia

metsämessut 10 - 12 kesäkuuta 2004. Suuri määrä näytteilleasettajia esitteli koneitaan.

Kolmen päivän aikana Messuilla kävi noin 11500 henkilöä, ja 201näytteilleasettajaa.

Projektilla oli näyttelyosasto yhdessä SLU:n metsäteknologian kanssa. Seuraavassa joitakin

näkymiä ”energiasadon” korjuulaitteistoista.

Bioenergiaraaka-aineiden korjuutekniikoita

Useat näytteilleasettajat esittelivät koneita, jotka sopivat harvennushakkuuraaka-aineiden

korjuuseen energiakäyttöä varten. Yhä useampia MTH-laitteistoja (joukkokäsittelykoura)

tulee markkinoille.

Olle Hemmingssonin MTH-laitteisto.

136

Pieni yhdenotteen harvesteri Vimek

Vindeln-alueelta on jatko-kehittänyt pientä MTH-laitteistoa sopivaksi metsätraktoriinsa.

Laitteisto voi koota yhteen 2 - 4 ohutta runkoa. Giljotiinileikkuri katkaisee puut. Yrityksessä

on kehitetty myös uusi harvennushakkuulaitteisto kuormaimeen asennettavaksi.

Sykeharvesteri

Arbrolla on sykeharvesteri, joka sopii kooltaan maataloustraktoriin ja nuorten metsien

harvennushakkuuseen. Nykyinen laitteisto voi käsitellä vain yhden rungon kerrallaan.

137

Käytäväharvennus

Suuret nuorten metsien alueet ovat raivauksen tarpeessa. Olle Hemmingsson on kehittänyt

prototyypin voidakseen nopeasti tehdä raivattuja ”käytäviä” metsään. Kun 1½ - 2 m leveitä

käytäviä raivataan metsään, taipuu vesakko sivuille. Seuraavaksi pitäisi miettiä, miten raaka-

aine saadaan talteen harvennushakkuun ohessa.

Loppuhakkuun hakkuutähteiden niputtaminen

Jo useiden vuosien ajan Timberjack on jatkokehittänyt niputtajaansa. Bioenergian raaka-

aineita käsiteltäessä voidaan tilaa vievien hakkuutähteiden (latvojen ja risujen) kuljetuksia

haketerminaaliin helpottaa niputuksen avulla.

138

Keto Forst

Keto Forst on pieni harvesteri. Taitava kuljettaja voi käyttää sitä harvennusten ja hakkuiden

yhteydessä otettaessa talteen energiaraaka-ainetta joukkokäsittelymenetelmällä.

Automaattinen sahanterätahko

Urakoitsijoille on tärkeää hyvin hiotut sahanterät. Automaattinen tahko helpottaa hiomista.

139

28. METKO Messut Jämsänkoskella 2004

Jämsänkosken metsätekniikan messuille 2 - 4/9 2004 osallistui 26.700 kävijää. Näytteille-

asettajia oli paikalla 280. Seuraavassa kuvakokoelma METKO-messuilta bioenergiaan

liittyen.

Kombilaitteisto harvennukseen

Nisula 280 on yksinkertainen ja monitoi-

minen laitteisto, joka on sopivan kokoinen

asennettavaksi maataloustraktoriin kuor-

maimeen. Laitteiston rakenne muistuttaa

kapeaa tukkikouraa, joka on varustettu

leikkurilla. Laitteisto painaa 280 kg ilman

rotaattoria. Terät kykenevät leikkaamaan

jopa 20 cm paksuisia runkoja.

.

Ponssen energiapuukoura

Ponsse esitteli uuden laitteistonsa EH

25. Se on leikkaava energiapuukoura,

joka voi koota useita puita kouraansa.

Varustettuna työskentelyautomatiikalla

tapahtuu kouraan kokoaminen ja leikka-

us napin painalluksella.

140

.

Joukkokäsittelyä yhdenotteen

harvesterilla

Sekä Profi-Forestin että Keto Forstin

MTH-korjuulaitteisto voidaan varustaa

hydraulisella teräleikkurilla. Sahayksikkö

vaihdetaan helposti ja leikkuriyksikkö

asennetaan sen paikalle. Kun harvesteri

on varustettu leikkurilla, se ei ole kovin

arka kiville ja sopii esim. energiaraaka-

aineen korjuuseen tien vierestä.

Laitteisto sopii asennettavaksi pienempiin

metsäkoneisiin tai maataloustraktoreihin.

.

Joukkokarsinta korjuun aikana

Uusi, mielenkiintoinen MTH-harvesteri

ammattimaiseen urakoitsija käyttöön

tulee Logsetilta Koivulahdesta.

(MTH=Multi-tree handling, joukkokäsittely).

Logset 4M voidaan käyttää tavalliseen

yhdenotteen korjuuseen tai vaihtoehtoi-

sesti energiapuun korjuuseen.

Hakkuupään avulla voidaan joukkokarsia

useita runkoja yhdellä otteella. Laitteisto

painaa 600 kg ja soveltuu metsätraktoriin.

141

.

Kourasaha

Esimerkkinä jo pitkään energiaraaka-

aineen korjuukäytössä olleesta laitteisto-

sta on Norrhydron puukouraan yhdistetty

ketjusaha. NH-016:lla voidaan kuormata

tukkeja tai energiaraaka-ainetta samoin

kuin tavallisella kuormain-kouralla, mutta

sillä voi lisäksi kaataa puita tai harventaa

ja kuormata.

Karsintaa sillä ei voida tehdä. Paino on

106 kg ilman rotaattoria ja kallistus-

sylinteriä. Laitteistossa käsiteltävän puun

pienin mahdollinen halkaisija on 6 cm ja

suurin 25 cm. Laitteisto soveltuu pienen

metsän omistajalle.

.

ABAB-leikkuri

Ruotsalainen ABAB, ts. Allan

Bruks Ab, valmistaa energiapuun

leikkuulaitteistoa. Se voi kerätä

kouraan useita puita ja leikkuri

leikkaa puita halkaisijaltaan 25

senttimetrisiin asti. Paino

kiinnitysosa mukaan luettuna on

380 kg.

142

.

Valmet 350

Valmetilta on tullut uusi

hakkuupää, malli 350. Se on

raskaansarjan malli ja painaa

melkein 1.000 kg. Hakkuupää

on tiltti-kiinnitteinen, samoin

kuin sarjan kaksi järeämpää

laitteistoa. Terä on 75 cm

pitkä ja vetopyörien väli on

52 cm. Karsintaa varten on

olemassa yksi kiinteä ja

kolme liikkuvaa terää.

Harvesteri sopii sekä loppu-

hakkuuseen että harvennuk-

seen.

Energiaraaka-aineen

niputtaminen

Pika RS 2000 on uusi

suomalainen tulokas, joka

toimii samalla periaatteella

kuin Timberjack. Painamis-

voima on suurempi ja niput

tiheämpiä kuin kilpailijalla.

Niputtajayksikkö voidaan

helposti irrottaa metsätrak-

torista ja asettaa se seiso-

maan omilla jaloillaan.

143

Hankaava niputtaja

Valmet Wood Pac eroaa muista

niputtajista siinä, että materiaali

kuormataan suoraan niputuskammioon.

Siellä kahdeksan telaa painaa nipun

kokoon. Kuormauskouran tulee olla

varustettu sahalla tai leikkuumahdolli-

suudella, jotta materiaalin pituutta

voidaan säädellä niputuskammioon

sopivaksi. Niputuksessa hankaantuu

irti osa havuista ja pienistä oksista, n.

20 % tuoreen hakkuutähteen materi-

aalipainosta. Suurin osa ravinteista on

juuri irtihankautuneissa puunosissa,

jotka jäävät lannoittamaan metsää

Iso hakkuri

LHM Giant on suomalainen iso

hakkuri urakoitsijoille. Laitteisto

on asennettuna neliakseliseen

kuorma-autoon. Korjuuseen on

oma, 600 hv:n moottori. Hydrauli-

nen laitteisto käyttää kuorma-

auton moottoria. Hakkurin syöttö-

pöydälle mahtuu 18 m3.

Hakkerissa voidaan helposti

käyttää myös risutukkeja ja

tukkeja. Kapasiteetti on 120 - 200

m3 haketta tunnissa.

144

Liikuteltava hakkuri

Foresteri rumpuhakkuri

Foresterin hinattava malli C4560 on

uutuus markkinoilla. Se on varustettu

omalla 300 hv:n moottorilla. Hakkurin

syöttöaukko on kooltaan 45 cm x 60

cm. Hakkurin rumpu on halkaisijaltaan

57 cm ja se on varustettu 6:lla terällä.

Haketin voidaan varustaa erilaisilla

seuloilla, joissa on 35 – 65 mm reikiä.

Haketuskapasiteetti vaihtelee 40 - 100

m3 haketta tunnissa riippuen raaka-

aineesta ja haketusolosuhteista.

145

29. European Pellet Conference Wels, Itävalta 2005

Itävallan Welsissä pidettiin 2 - 3 maaliskuuta 2005 runsaasti yleisöä kerännyt konferenssi.

Samanaikaisesti pidettiin myös ”Energiansäästö-messut”, joihin osallistui suuri määrä

esittelijöitä laajoine tuotevalikoimineen.

Christiane Egger kertoo bioenergian kasvavasta merkityksestä Euroopassa.

Bioenergiaa metsästä –hanketta esiteltiin Itävallassa

Hanke oli esillä Itävallan pellettikonferenssissa. Håkan Örberg Uumajan SLU-BTK:sta oli

rakentanut messuosaston, jossa esiteltiin koetuloksia, jotka oli saatu eri puulajitelmista

harvennusten yhteydessä saatua energiapuuta pelletöimällä ja polttamalla.

146

Oikealla: Håkan Örberg tapasi tanskalaisen messuvieraan, joka oli erittäin kiinnostunut hankkeen tutkimus-

tuloksista.

Pellettikattilat

Konferenssin yhteydessä pidetyillä energiansäästömessuilla oli laaja valikoima mm.

pellettikattiloita ja pellettikamiinoja.

Keski-Euroopassa osoitetaan kovasti kiinnostusta puupellettejä käyttäviä lämpökattiloita, uuneja ja takkoja

kohtaan. Messuvieraat voivat vertailla monia erikokoisia pellettikattiloita. Muotoilu, muoto ja väri, ovat

nykyisin tärkeitä ominaisuuksia toimintavarmuuden ja helppohoitoisuuden lisäksi.

147

30. Bioenergy konferenssi Jyväskylässä 2005

Kansainvälinen konferenssi Bioenergy 2005 järjestettiin Jyväskylässä, 12 - 15 syyskuuta.

Seminaareihin oli ilmoittautunut 330 henkilöä 35 maasta. Konferenssin yhteydessä järjes-

tettiin posterinäyttely. Samanaikaisesti oli esillä myös laaja tekninen bioenergia- ja

puunjalostusnäyttely 14 - 16/9 2005.

.

Iwan Wästerlund luennoi ja esittää kysymyksiä koskien hävikkiä hakkuutähteiden käsittelyketjussa.

Posterinäyttelyssä Håkan Örberg informoimassa messuvierasta hankkeen tutkimustuloksista.

148

Työnäytökset

Konferenssin viimeisenä päivänä järjestettiin teknisiä retkiä eri lämpövoimaloihin,

teollisuuslaitoksiin sekä metsään. Nämä koneiden työnäytökset olivat erittäin hyvin

järjestettyjä ja arvostettuja.

Valmetin 801 C Combi Bioenergy:ssä on MTH laitteisto varustettuna

sekä sahaterällä että leikkurilla. Korjurin etuosassa on hakkuri,

joten energiapuu voidaan heti hakettaa. Korjurista hake tyhjennetään

kontilla varustettuun metsä-traktoriin kuljetettavaksi metsätielle.

Pikakiinnityksellä varustettu Pinox 330 paalain sopii Pinox 828 korjuriin.

149

LHM Gigant on liikuteltava, kuorma-autoon rakennettu hakelaitteisto, 90 cm rummunhalkaisijassa on oma,

600 hv:n voimamoottori . Kuorma-auton 400 hv:n moottori antaa voimaa muulle laitteistolle. Kapasiteetti on

120- 200 m3 haketta tunnissa. Monet lämpövoimalat pitävät ”ruskeana haketettua” metsäraaka-ainetta

vihreää ainesta parempana.

Puunjalostus – Bioenergia: mihin vedetään raja?

Voiko syntyä ristiriitatilanne puunjalostusteollisuuden ja biopolttoaineen tuottamisen

välillä? Sitä kysymystä miettivät itsekseen monet Jyväskylän konferenssiin osallistuneet

kuunneltuaan eri luennoitsijoita. Kun puupolttoaineen hinta nousee mutta massapuun hinnat

pysyvät alhaisella tasolla, on luonnollista, että metsänomistajat pohtivat biopolttoaineen

tuotannon lisäämistä. Varsinkin nyt öljyn ja sähkön hinnan noustessa, on huomattavissa

kotimaisten puupolttoaineiden kysynnän nopeasti kasvavan.

Massateollisuudella on myös omaa tarvetta saada suuri osa halvasta metsäraaka-aineesta

omiin terminaaleihinsa. Mielenkiinto on kasvanut varsinkin niissä teollisuusyksiköissä, jotka

ovat itse rakentaneet omia biolämpövoimaloitaan.

150

31. Bioenergy Conference Trondheim, Norja 2005

Nordic Bioenergy Conference,

Mielenkiintoinen bioenergia konferenssi pidettiin 25 - 27 lokakuuta 2005 Trondheimissa,

Norjassa. Bioenergy 2005:n seminaareihin oli ilmoittautunut 460 osallistujaa 29 maasta.

Yhtäaikaisesti oli menossa viisi rinnakkaista ohjelmaa koskien esim. erilaisten biopoltto-

aineiden tuotantoa, uutta teknologiaa, kaukolämpöä, pienimuotoista lämpövoiman tuotantoa,

ympäristö-vaikutuksia, päästöjä ja biopolttoainekauppaa.

Trondheimin seminaarissa oli 460 osallistujaa 29 maasta.

Pieniä lämpövoimaloita kehitteillä

Keski-Euroopassa ollaan kovasti kiinnostuneita pienistä lämpövoimaloista (CHP).

Kuva CPH- laitoksesta Oberlechissa, Itävallassa, jossa on käytössä 30 kW:n Sterling-moottori

151

Kaaviokuva generaattorilla varustetusta mikrokaasuturbiiniyksiköstä. Biokaasu pitää puhdistaa ennen käyttöä.

Useita uusia yhdistelmiä on myös kehitteillä, joissa käytetään esim. mikrokaasuturbiineja

(30 - 100 kW). Sterling-moottoreita käyttäviä pieniä sähköntuotantoyksiköitä on jo käytössä

(30 - 75 kW).

152

Monta erilaista teknologiaa lämpövoimaloissa

Lämpövoimaloissa on käytössä monta erilaista teknologiaa. Pienten yksiköiden jatkokehittä-

misessä suurimmat odotukset kohdistuvat tekniikkaan koskien ORC-yksiköitä, Sterling-

moottoreita, mikroturbiineja ja polttokennoja.

Pellettimarkkinat

Eurooppalaisilla pelletti-markkinoilla Ruotsi on suurin, kun kyseessä on pellettien kysyntä,

tuotanto ja kapasiteetti. Tanskassa kysyntä on lisääntynyt voimakkaasti, mutta Suomessa

kysyntä on vasta alkamassa

NTNU- Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet

Norjan konferenssin aikana oli mahdollista myös vierailla Trondheimin NTNU-yliopistossa

sekä SINTEF-yksikössä (Stiftelsen for industriell og teknisk forskning ved Norges tekniske högskole)

nimeltään Senter for fornybar energi.

153

NTNU-SINTEF – yksikössä on monia bioenergian tutkijoita. Energia- ja prosessitekniikan yksikössä on 100

Ph.D-opiskelijaa. Vierailijoille kerrotaan uusista, testattavana olevista vesiturbiineista

Tutkija Edvard Karlsvik kertoo omakotitaloihin kehitteillä olevista, uuden sukupolven pellettikamiinoista.

154

32. World Pellet - Bioenergy Conference Jönköping, Ruotsi 2006

Mielenkiintoinen konferenssi koskien bioenergiaa, pellettejä ja uudistuvaa energiaa

järjestettiin Elmiassa, Jönköpingissä 30/6 – 1/7. 2006. Erilaisiin järjestettyihin kansain-

välisiin seminaareihin osallistui 1.100 henkilöä 60 maasta. Seminaarien kanssa saman-

aikaisesti yritykset ja organisaatiot olivat esillä messuilla. Projektimme toiminnasta

informoivat Håkan Örberg SLU-BTK:sta ja Tomas Nordfjäll SLU-skogsteknologiasta,

Uumajasta. Konferenssi-ohjelman mukaisesti oli myös mahdollista osallistua erilaisiin

teknisiin tutustumiskäynteihin, jotka suuntautuivat bioenergiaa tuottaviin tai käyttäviin

yrityksiin.

Laaja seminaariohjelmien valikoima

Konferenssi muodostui laajasta valikoimasta erilaisia seminaari-ohjelmia, joissa oli mukana

yli 100 luennoitsijaa. Konferenssi toimi samalla tutkijoiden, innovaattoreiden, yrittäjien ja

messuvieraiden kohtauspaikkana.

Seminaarin vetäjinä toimivat Tomas Kåberger ja Christine Egger. Pääministeri Göran Persson piti avaus-

puheenvuoron ja kuvaili Ruotsin tavoitetta tulla öljystä riippumattomaksi vuoteen 2020 mennessä.

SLU-BTK esitteli erilaisia pelletöintituloksia

Seminaarivieraat olivat kovasti kiinnostuneita niistä tutkimustuloksista, joita Håkan Örberg

esitteli näyttelyhallissa SLU-BTK:n messuosastolla koskien erilaisia pelletöinti- ja poltto-

kokeita.

155

Oik. Håkan Örberg kertoo pelletöinti- ja polttokokemuksista eräälle seminaari- ja messuvieraalle.

Posterinäyttely

Joitakin projektin tutkimuksia esiteltiin näyttelyhallissa muutaman posterin avulla.

Dan Bergström ja Tomas Nordfjäll kertovat käytäväkorjuuta koskevasta tutkimuksestaan.

Kaksi seminaarivierasta on tutustumassa SLU-BTK:n posteriin, jossa kerrotaan erilaisten harvennusraaka-

aineiden pelletöintikokeista ja polttokokeiden tuloksista.

156

Teknisiä tutustumiskäyntejä metsään

Seminaaripäivien aikana oli mahdollista osallistua useisiin teknisiin tutustumiskäynteihin,

jotka kohdistuivat biopolttoainetta tuottaviin yrityksiin tai sellaisiin yrityksiin, jotka

käyttivät ja jatkojalostivat erilaisia biopolttoaineita.

Biopolttoaineen kerääminen metsästä

Seminaareihin osallistuneet olivat hyvin innokkaita näkemään, miten oksia ja latvoja

(GROT) kerättiin metsästä nykyaikaisella tekniikalla.

Risujen niputtamista John Deere 1490D niputtajan avulla, joka tekee noin 3 m pituisia risutukkeja, jotka ovat

0,7-0,8 m halkaisijaltaan, ja jotka sisältävät noin 1 MWh energiaa.

Bruks-Klöckner:in liikuteltava haketin 805 CT, joka toimii 330 kW:n diesel-moottorilla. Oksia ja latvoja

käsittelevät (Grot) koneet kiinnostivat suurta joukkoa ulkomaisista vieraista.

157

Vierailu pienellä pellettitehtaalla

Yksi käyntikohteista oli pienehkö pelletöintitehdas heti Linköpingin ulkopuolella,

Wilhelmssons Trävaru Ab. Sahanpuru ja kutterilastu sahan kuivalta puunkäsittelylinjalta

menevät pelletöitäväksi. Purun kosteuspitoisuus on 12 – 14 %. Pelletöinnissä käytetään

ruotsalaista SPC PP450 Twin kaksoispuristinta. Kapasiteetti on noin 800 kg, 8 mm pellettejä

tunnissa. Pelletit pakataan 16 kg:n piensäkkeihin ja 650 kg:n suursäkkeihin.

Wilhelmssons Trävaru Ab Linköpingissä jatkojalostaa sahan ja höyläämön tähteitä.

158

Energiapuun korjuu

Ruotsalainen ABAB esitteli energiapuun korjuu-laitteistoaan. Varsinkin tienvierillä

leikkurityökalu toimii paremmin, koska puiden runkojen ympärillä oleva hiekka aiheuttaa

yleensä ongelmia.

ABAB leikkuri 250, voi kerätä 6 - 8 kpl runkoja yhdellä otteella.

159

33. SkogsNolia Uumajassa 2006

Mielenkiintoinen metsätekninen messu, SkogsNolia, pidettiin Umeå-Hörnefors-alueella 15 -

17. kesäkuuta. Suuri yleisöjoukko, yhteensä 11.533 vierailijaa, voivat mm. tutustua uusiin

teknisiin ratkaisuihin koskien puiden ja biopolttoaineen korjuuta ja käsittelyä. Erityisesti

energiapuun korjuutekniikka näytti kiinnostavan messuvieraita.

Uusia mahdollisuuksia ”kulma-kuormaimen” avulla

Eräiden tutkijoiden mukaan harvennuskorjuun tuotto voi nousta 8 %:a ”kulma-kuormaimen”

ja oikean korjuutekniikan avulla. Samasta korjuupaikasta tavoitettavissa olevien puiden

määrä nousee 30 %. Cranab Vindelnistä esitteli uutta kuormainratkaisuaan, mikä

mahdollistaa sen, että voidaan poimia mukaan puita toisten puiden takaa.

Cranab:in uuden ”kulmakuormaimen” siirtopuomi voi kääntyä sivusuunnassa +/- 30 astetta.

Energiakorjuun leikkuulaitteisto

Energiakorjuun leikkuulaitteistojen valmistajat tuottavat tasaisesti uusia, parannettuja

malleja. Tulee mieleen, kuinka moni ostaja on saanut kalliisti maksaa kehityskustannuksia

ostaessaan laitteiston, joka ei olekaan toimiva.

160

Ruotsalainen Silvaro K250, joka voi katkaista halkaisijaltaan noin 250 mm:n saakka, ja se painaa 500 kg.

Suomalainen Ponsse E25, jossa on kiinteä terä, jota vasten kuormain-kourat kääntävät puut. Se voi katkaista

halkaisijaltaan noin 250 - 300 mm:n saakka, ja se painaa 400 kg ilman rotaattoria.

161

Ruotsalainen Bracke C16a, josta tulee hydraulisesti ulos sahanterä teräketjuineen. Se voi katkaista halkai-

sijaltaan noin 260 mm:n saakka, ja se painaa 450 kg.

Pieniä leikkuulaitteistoja

On olemassa energiapuun leikkuulaitteistoja, jotka sopivat esim. asennettavaksi

metsätraktorin kuormaimeen tai metsäkäyttöön varustetun maataloustraktorin tukki-

kuormaimeen.

Vas.: Nisula 280E on kevyt energiakuormain, jossa on saksileikkuri. Se voi katkaista halkaisijaltaan 200 mm:n

saakka, ja se painaa 280 kg ilman rotaattoria. Sitä voidaan käyttää myös energia- ja massapuun purkamisessa.

Oik.: Nisula 150E on pieni energia- kuormain, jossa on kiinteä terä, jota vasten kuormainkourat kääntävät

puut. Se voi katkaista halkaisijaltaan 150 mm:n saakka, ja se painaa 108 kg ilman rotaattoria.

162

MTH kombilaitteisto

Valmetilla on kombilaitteisto, 330 Duo/Cut2, joka voidaan varustaa sekä teräketjulla että

veitsileikkurilla. Korjuulaitteistolla voidaan korjata energia- ja massapuuta sekä myös

tukkeja.

Valmetin Duo/Cut2:ssa on pitkät terät tai vaihtoehtoisesti kuormainkoura, jota voidaan myös käyttää energia-

ja massapuun purkamiseen. Paino on yli 800 kg sekä terän että ketjun kanssa.

Vimekin pieni harvesteri

Vimek on löytänyt oman markkinarakonsa pienistä, alle 5 tonnisista metsätraktoreista.

Vimek 404 T varustettuna Keto Forst korjuulaitteistolla on ketterä harvesteri nuoressa metsässä.

163

Koneista oltiin SkogsNolia-messuilla kovasti kiinnostuneita. Yrityksen hienoilla Internet-

sivuilla on monia, hyviä esitteitä. www.vimek.se

SLU:n metsäteknologia

informoimassa SkogsNolia-messuilla oli esillä Bioenergiaa metsästä -hanke SLU:n näyttely-

osastolla.

Oik.: Iwan Wästerlund ja Tomas Nordfjäll SLU-skogsteknologiasta kertomassa käytäväkorjuusta.

164

34. FinnMetko Jämsänkoskella 2006

FinnMetko on yksi Pohjoismaiden suurimmista metsäteknologian messuista. Messut

järjestetään joka toinen vuosi Jämsänkoskella. Tänä vuonna messut kestivät kolmen päivän

ajan, 31/8 - 2/9. Paikalla oli 280 esittelijää ja kävijöitä oli 31.400. Ohessa lyhyt katsaus

kuvineen koskien bioenergiaa tämän vuoden FinnMetko-messuilla.

Uusi raivausleikkuri

Yritys MenSe esitteli mielenkiintoista uutta prototyyppiä hydraulivetoisesta raivaus-

leikkuristaan. Se soveltuu asennettavaksi metsätraktorin kuormaimen kärkeen.

165

Koneellinen raivaus

Risutec III hydraulivetoinen raivauslaitteisto, joka myös on asennettu metsätraktorin

kuormaimen kärkeen. Siitä on olemassa useita eri kokoja.

Radio-ohjattu metsätraktori

RCM harvester on useiden vuosien aikana kehittänyt pientä korjaavaa metsätraktoriaan, joka

soveltuu hyvin harvennuksiin. Traktoria ohjaa kauko- ohjauksella kuljettaja kävellessään.

Laitteisto on kapea ja näppärä, ja se pääsee hyvin ajourista puiden väliin. On olemassa myös

RCM harvesteri, joka voidaan varustaa harvennusta varten, mutta silloin traktoriin

asennetaan hytti paremman ajoturvallisuuden takia.

166

Naarvan otteessa useita puita

Useat valmistajat esittelivät energiapuuta kerääviä laitteistoja. Näistä Naarva-Gripen 1500-

40E laitteistoa valmistaa Pentin Paja Oy. Useat heidän korjuulaitteistoistaan ovat olleet

useita vuosia energiayrittäjien suosiossa. Kokoava korjuulaitteisto voi katkaista puita, jotka

ovat halkaisijaltaan 300 mm:iin saakka. Laitteisto painaa 550 kg ilman roottoria. Kuormai-

men pumppauskapasiteetin on oltava 100 - 160 l/min. Korjuulaitteistolla voi myös kuormata

ja sitä voidaan käyttää sekä energiapuun lastaukseen että purkuun.

Ponssella on oma energiapuun korjuulaitteisto

Ponsse EH 25 on ollut vuoden ajan omassa tuotannossa. Kaksi vuotta sitten markkinoitiin.

167

Moipun valmistamaa korjuulaitteistoa. Myös Ponssen kokoavalla korjuulaitteistolla voi

kuormata. Se painaa 490 kg ilman roottoria. Laitteistolla voi katkaista puita, jotka ovat

halkaisijaltaan 250 mm:iin saakka. Leikkuriyksikkö on varustettu pikaventtiilillä, joka tekee

leikkaus-liikkeen nopeammaksi.

Moipu 400E

Moisio Forest Oy on useita vuosia valmistanut energiapuun korjuu-laitteistoja. Moipu 400E

painaa 540 kg ja voi katkaista puita, jotka ovat paksuudeltaan 300 mm:iin saakka. Jos

laiteisto asennetaan korjuriin, saadaan energia-puu samalla myös kuljetettua metsästä.

ABAB klippen 250

168

ABAB 250 energiapuun korjuulaitteistossa on erikoinen kiinnitys. Yksikkö painaa 380 kg

roottori mukaan lukien ja se voi katkaista puita, jotka ovat paksuudeltaan 250 mm saakka.

Laitteisto vaatii, että hydraulipumpun kapasiteetti on vähintään 80 l öljyä minuutissa. Lait-

teistoa ei ole rakennettu karsimista varten eikä erillistä kuormausta varten.

Pinox 220 energiapuiden katkaisuun ja keruun

Pinox 220 on keräävä korjuu-laitteisto energiapuun korjuuseen. Laitteistoa voidaan käyttää

myös lastaukseen ja purkuun. Siinä ei ole vetorullia eikä veitsiä. Yrityksestä suositellaan,

että energiapuun korjauksessa käytetään metsätraktoria tai korjuria, jolloin materiaali

voidaan samalla kuormata kuljetusta varten. Leikkuriin käy puut halkaisijaltaan 220 mm

saakka, laitteisto painaa 450 kg ja vaatii 160 - 200 l/min tuottavan hydraulisysteemin.

Bracke Suomeen

Ruotsalainen yritys Bracke esitteli ensimmäistä kertaa Suomessa energiapuuta keräävän

korjuulaitteistonsa, Bracke C16a. Laitteisto painaa 450 kg ja tarvitsee 115 l/min tuottavan

hydraulisysteemin. Sahanterä työntyy eteenpäin puita katkaistaessa, ja sen halkaisija on 80

cm. Bracke soveltuu erilaisiin peruskoneisiin, kuten korjuri, metsätraktori, kaivuri tai muu

nosturilla varustettu peruskone, jossa on tarpeeksi voimaa ja painoa. Bracke C16a ei voi

karsia eikä sillä voi erikseen lastata.

169

Nisula 400C

Nisula 400C, on varustettu syöttörullilla ja karsintaveitsillä. Laitteistolla voi lastata ja

purkaa.

170

Katkaisussa halkaisija on 400 mm, ja jopa 275 mm paksuja runkoja voi karsia. Laitteisto

painaa 425 kg, siinä on 3 karsintaveistä ja kaksi vetorullaa. 400H mallissa on 5 kpl

karsintaveitsiä.

Minitraktori metsään

TehoJätkä on rakennettu ruotsalaisen runko-ohjatun Allstor 8x8:n päälle. Se on pieni-

kokoinen kulkuneuvo pienimuotoiseen metsätyöhön. Laitteistossa on kuormain varustettuna

pienellä korjuulaitteistolla puiden kaatamista varten ja perä-vaunussa on erillinen

sykeharvesteri karsintaan. Kokonaispaino on 1300 kg. Sillä voi katkaista 16 cm paksuisia

puita

Logset 8H

Logsetilla oli osastollaan suosittu kone-esittely.

171

Iso Logset 8H Titan varustettuna 7L-korjuulaitteistolla on suosittu kone. Koneen moottori

on 179 kW. Energiapuun korjuuseen 4M Hamsteri on sopiva laitteisto, joka voi kerätä useita

runkoja. Hamsteri 4M sopii hyvin pienemmän peruskoneen kanssa.

John Deere 1270

John Deeren FinnMetkon osastolle oli tuotu laaja valikoima koneita. JD 1270D harvesteri

jonka kuormaimessa oli H754, esiteltiin käytännön työssä melko kaltevassa maastossa. JD

on nykyisin enemmistöosakkaana korjuulaitteistoja valmistavassa Waratah yrityksessä,

jonka valmistus näyttää myös siirtyvän Joensuuhun.

Logbear FH 4000

172

Logbear on pieni hihnavetoinen harvesteri, jota valmistetaan Suomessa. Kuvassa se on

varustettu Keto Forst korjuu-laitteistolla. Kone on kapea, alle 2 m levyinen, ja se sopii

hyvin nuoreen ja harvennusmetsään. Moottori on 60 kW ja kuormaimen ulottuvuus on 5,5

m. Kone voidaan varustaa energiapuun korjuuta varten

Valmet BioEnergy 801c

Jos olet valmis sijoittamaan noin miljoona euroa kahteen koneeseen, bioenergiakorjuriin ja

kuormatraktoriin, löydät tämän yhdistelmän Valmetilta. Harvesterin etuosaan on rakennettu

hakkuri, josta puhalletaan haketta takana olevan hakesäiliöön. Hakesäiliöllä varustettu

kuormatraktori sukkuloi metsän ja autotien välillä. Tähän mennessä yhdistelmiä on tuotettu

puolisen tusinaa.

Farmi hakkuri

173

Farmi 101-CH380 on kärryyn asennettu hakkuri, jossa on neljä terää terälaikassa, jonka

halkaisija on 140 cm ja massa 615 kg. Tehoa tarvitaan 110 - 155 kW ja hakekapasiteetti on

30 - 70 m3 haketta tunnissa.

Junkkari hakkuri

Junkkarin traktorivetoisessa hakkurissa HJ 500 terälaikka painaa 650 kg, se on

halkaisijaltaan 138 cm ja varustettuna kahdella terällä. Syöttöaukon koko on 450 x 450 mm.

Jos traktorin kierrosnopeus laskee liikaa, hakkurin syöttötela pysähtyy automaattisesti.

Tehon tarve on 80 - 150 kW ja kapasiteetti 30 - 100 m3 tunnissa.

Kesla 4560C hakkuri

174

Kesla 4560C on asennettu yksi- tai kaksiakseliseen vaunuun Se sopii lähinnä isoille energia

yrittäjille. Hakerumpu on varustettu 6 kpl teriä ja hakerumpu on halkaisijaltaan 570 mm,

hakkurin tehon tarve on 100 - 150 kW.

Heinola hakkuri

Heinola Sawmill Machinery valmistaa suuria hakkureita, jotka voivat olla asennettuja

kiinteästi tai kuorma-auton lavalle. Heinola 1310RML on iso rumpuhakkuri, jossa on

hakeyrittäjille sopiva määrä hakekapasiteettia.

Seuraava FinnMetko 2008

Kahden vuoden kuluttua, 4-6/9 2008, järjestetään seuraavat FinnMetko metsäteknologian

messut Jämsänkoskella.

http://www.finnmetko.fi/

175

35. Termejä ja lyhenteitä

Bioenergian alalla esiintyy joukko erilaisia lyhenteitä kuvaamassa metodeja, polttoaineita ja

systeemejä. Useimmat lyhenteistä ovat peräisin englannista, ja niitä käytetään nykyisin myös

suomen- ja ruotsinkielisissä yhteyksissä. Tässä käydään läpi osa lyhenteistä ja selitetään,

mistä ne ovat peräisin ja mitä ne tarkoittavat.

Vasen: MTH–joukkokäsittelylaitteisto korjattaessa kokoavan korjuulaitteiston avulla. Oikea: Tavaralaji-

menetelmässä tietyn mittaiseksi katkaistuja puita korjattaessa (CTL) puut kuljetetaan metsätraktorilla.

Risutukkien niputusta (CRL)

joukkokäsittely, korjuuta kokoavan

korjuulaitteiston avulla

Multi-Tree Handling

(Multi-tree harvesting) MTH

Lyhyt selitys Lyhennys on peräisin, Lyhennys

176

Lämpövoimala (CHP), jossa on ORC-tyyppinen turbiinisysteemi.

niputetaan kerätyt hakkuutähteet

“risutukiksi” Composite Residue Logs CRL

tavaralajimenetelmä, tietyn mittai-

seksi katkaistujen puiden korjuu-

menetelmä (käytetään Pohjois-

maissa)

Cut-To-Length

(Nordic Cut-To-Length)

CTL

Nordic CTL

mikrolämpövoimalayksikkö; pieni

lämpövoimala, joka tuottaa sekä

lämpöä että energiaa

Micro Combined Heat and

Power

MCHP

Lyhyt selitys

Lyhennys on peräisin,

Lyhennys

kaasuturbiin Gas Turbine GT

höyryturbiini Steam Turbine ST

turbiini, joka käyttää orgaanista

öljyä vesihöyryn tilalla Organic Rancine Cycle ORC

lämpövoimala, joka tuottaa sekä

lämpöä että energiaa Combined Heat and Power CHP

177

FT kaasuuntumis-menetelmän

avulla tuotettu tekninen diesel Fischer-Tropish -diesel FT-diesel

dieselmoottoriin sopiva polttoaine DiMetyl Ether DME

rypsi/rapsipohjainen biodiesel Rapeseed Ethyl Ester REE

ulkoisesti lämpiävä lämpövoima-

laitteisto, esim. mäntämoottori tai

turbiini

External Combustion EC

sisäisesti lämpiävä mäntämoottori Internal Combustion Engine ICE

rypsi/rapsipohjainen biodiesel Rapeseed Methyl Ester RME

kulkuneuvo varustettuna vaihdetta-

valla poltttoainesysteemillä;

kulkuneuvo, joka käyttää useita

polttoaineita tai niiden yhdistelmiä,

esim. etanoli ja bensiini

Flexible Fuel Vehicle FFV

biomassaa juoksevassa muodossa,

synteettistä dieseliä esim.

FT- menetelmällä

Biomass To Liquid BTL

biomassan kaasuuntumisen

integroitu kierto

Biomass Integrated

Gasification Combined Cycle

BIGCC

etanoliperäinen biodiesel Fatty Acid Ethyl Ester FAEE

metanoliperäinen biodiesel Fatty Acid Methyl Ester FAME

kaasuuntumismenetelmä (esim. FT-

diesel) Fischer-Tropish FT

Lyhyt selitys Lyhennys on peräisin, Lyhennys

lämpövoimalaitteisto, joka lämpiää

sisäisesti esim. mäntämoottori tai

turbiini

Internal Combustion IC

178

MCHP – Mikrolämpövoimala. SPM (Stirling Power Module) ja KWB:n kotikäyttöön tarkoitettu lämpövoimala,

jota lämmitetään puupelleteillä. Yksikkö on teholtaan 1 kWe ja tuottaa 15 kW lämpöä.

uusiutuvaa energiaa käyttävä

systeemi, joka tuottaa sähköä

Renewable Energy Systems -

Electricity

RES-E

synteettinen maakaasu Synthetic Natural Gas SNG

yhdistetty kiertosysteemi Combined Cycle System CCS

pienimuotoista sähköntuotantoa

lähellä kuluttajia – lämpövoimala

Distributed Generation -

Combined Heating and Power

DG-CHP

Lyhyt selitys

Lyhennys on peräisin,

Lyhennys

kaasun ”suorapolttoa” turbiinissa,

(yksinkertainen kierto)

Direct Fired Gas Turbine

(simple cycle) DF-GT

integroitu kaasuuntuminen ja

polttokenno Integrated Gasifier Fuel Cell IGFC

integroitu kaasuuntuminen

yhdistetyssä kierrossa

Integrated Gasifier Combined

Cycle

IGCC

179

References

Bain, R. Overend, R., Craig, K. Biomass-Fired Power Generation, National Renewable Energy Laboratory,

Golden CO, 1996.

Bergström D, Bergsten U, Nordfjell T & Lundmark T., Simulation of Geometric Thinning Systems and

Their Time Requirements for Young Forests. Silva Fennica 41, 137-147. 2007.

Bergström Dan, Pelletering av tallspån: grundläggande studier Dept. of Silviculture, SLU. Studentuppsatser

/ SLU. Skogsteknologi vol. 80, 2005

Craig K., Mann M., Cost and Performance Analysis of Three Integrated Biomass Combined Cycle

Power Systems, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, 2002.

Berndes G, Hoogwijk M & van den Broek R., The contribution of biomass in the future global energy

supply: a review of 17 studies. Biomass and Bioenergy, 25, 1-28. 2003.

Bohm Larsson M., Fraktionsfördelning och näringsuttag vid Wood Pac buntning av färsk GROT. SLU,

inst. för skogsskötsel. Examensarbeten nr 16. 2004.

Caruso A. ,Uttag av grot och stubbar som energiråvara – hur påverkas skogens lavar av helträdsskörd?

SLU. Fakta Skog nr 3. 2008.

Egnell G & Leijon B. Kortsiktiga effekter på skogsproduktionen av helträdsuttag i gallring och slutav-

verkning. Kungliga Skogs- och Lantbruksakademiens Tidskrift nr 13, 73-82. 1996.

Egnell G, & Lönnell N. (red.), Skogsbränsle, hot eller möjlighet? - vägledning till miljövänligt

skogsbränsleuttag. Skogsstyrelsen, 2001.

Hadders Gunnar, Pelletpärmen, JTI - Institutet för jordbruks- och miljöteknik, 2002

H.A.M. Knoef, Handbook on Biomass Gasification, BTG biomass technology group B.V. Enschede,

The Netherlands, 2005

Hakkila P. Ecological consequences of residue removal. s 479-516. 1989.

Jacobson S., Skörd av färsk eller avbarrad GROT - växtnäringsaspekter. SkogForsk. Arbetsrapport

450., 2000.

Johansson T. B., Kelly H. , Reddy A. K. N., Williams R. H.. Renewable Energy, Sources for fuels and

electricity. ISBN 1-55963-139-2

Jonsson Y., Drivningsmetoder för stubb- och rotved. I: Stubbdagen 1976-03-09. SLU, Projekt helträds-

utnyttjande. Rapport 13, s 37-47., 1976.

Liss J-E. , Långa toppar - metod för uttag av skogsbränsle i slutavverkningar. Slutrapport för projekt

21937-1. Energimyndigheten., 2006.

Mälkönen E., Effect of whole-tree harvesting on soil fertility. Silva Fennica 10, 157-164., 1976.

Kärhä K. (toim.)., Harvennuspuun koneelliset korjuuvaihtoehdot. HARKO-projektin (1999-2001)

loppuraportti. Työtehoseuran julkaisuja 382., 2001

Kärhä K., Jouhiaho A., Mutikainen A. & Mattila S. Joukko-käsittelevä Naarva-Koura energiapuun

hakkuussa. Työtehoseuran metsätiedote 655., 2002.

Laitila J. & Asikainen A. Koneellinen energiapuun korjuu harvennusmetsistä. PuuEnergia 3/2002: 8–9.,

2002.

Mäkelä M., Poikela A. & Liikkane, R. Joukkohakkuu aines- ja energiapuun korjuussa. Metsätehon raportti

137., 2002.

180

Mäkelä, M., Poikela, A. & Liikkanen, R., Energiapuun korjuu harvennusmetsistä. Metsätehon raportti 161.,

2003

Reed Thomas B. and Siddhartha Gaur, A Survey of biomass gasification 2000. Gasifier projects and

Manufacturers around the World., The national renewable energy laboratory and the Biomass Energy

Foundation, Inc. Golden CO, USA, 1999”.

Sirén, M., Hakkuukonetyö, sen korjuujälki ja puustovaurioiden ennustaminen. Metsäntutkimuslaitoksen

tiedonantoja 633., 1998.