TERVA NYT JA TULEVAISUUDESSA

Transkriptio

1 Sanna Rasimus TERVA NYT JA TULEVAISUUDESSA Opinnäytetyö Metsätalouden koulutusohjelma Toukokuu 2006

2 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä Tekijä Sanna Rasimus Koulutusohjelma ja suuntautuminen Metsätalouden koulutusohjelma Metsä- ja puutalouden markkinointi Nimeke Terva nyt ja tulevaisuudessa Tiivistelmä Tervaa voidaan valmistaa monilla erilaisilla tavoilla. Perinteisin valmistustapa on hautapoltto ja moni pitää vieläkin haudasta saatua tervaa parhaana. Tervaa voidaan valmistaa myös teollisesti erilaisissa retorteissa. Edullisinta ja yksinkertaisinta on valmistaa tervaa tynnyrissä, mutta määrä on silloin pieni. Nykyisin teollisia tervanvalmistajia on enää muutamia ja tervahautoja poltetaan lähinnä näytösluontoisesti. Tärkein tervan käyttökohteista on aina ollut puunsuojaus. Tervalla on käsitelty rakennusten seinät ja katot, veneet, sukset ja kaikenlaiset veden kanssa kosketuksiin joutuvat puuesineet. Myös metallisia esineitä on tervattu ja tervataan edelleen. Toinen tärkeä käyttökohde on ihonhoito ja muu lääkekäyttö. Varsinkin psoriasista sairastavat henkilöt käyttävät tervatuotteita. Euroopan unioni asettaa tervan poltolle ja myynnille uusia haasteita. Tervaa ollaan luokittelemassa biosidivalmisteeksi, jolloin sen valmistus edellyttäisi mittavia ja kalliita tutkimuksia. Vuoteen 2010 kestävän siirtymäajan jälkeen nähdään, saako tervanpoltto ja käyttö puunsuojauksessa jatkua. Tervala on Ruokolahdella sijaitseva nykyaikainen tervahauta. Siellä valmistetaan tervaa retorttissa ja myydään sekä tervaa että siitä valmistettuja jatkojalosteita. Tervalalla on myös suuri merkitys tervanpoltto perinteen säilyttämisessä ja tervatiedon levittämisessä. Asiasanat (avainsanat) terva, tervanpoltto, käyttö Sivumäärä Kieli URN 35 s. Suomi URN:NBN:fi:mamk-opinn Huomautus (huomautukset liitteistä) Ohjaavan opettajan nimi Niina Mäntyniemi Opinnäytetyön toimeksiantaja Tervala

3 DESCRIPTION Date of the bachelor's thesis May 12, 2006 Author Sanna Rasimus Degree programme and option Degree Programme in Forestry Forest Product Marketing Name of the bachelor's thesis Tar now and in future Abstract Tar burning has been known for thousands of years before the blooming of Finnish tar-burning. Still tar burning and tar have been very important for Finnish people and economy. Tar was remarkable merchandise from the 16 th century, and in the 19 th century Finland was the biggest tar exporter in the world. In my thesis the history of tar burning, tar burning techniques and especially the use of tar were discussed. In the thesis I have also deliberated tar s future. Mainly the thesis concerned the manufacture and use of tar. There were many tar-burning techniques. Tar-burning in a pit has been the most popular technique and many people think that tar from a pit is the best. Tar can be made more easily in a barrel, but then the amount of tar is smaller. Tar can also be made industrially. Previously tar has had many uses but nowadays other materials have replaced it. Surface treatment of timber has been the most important use of tar. Also tar has been used in skin care and other medical purposes. Nowadays the most important care object is a skin disease called psoriasis. Tar burning and using tar in the surface treatment of timber are actual right now because of the European Union and the biocide directive. Finland and other countries where tar is used have got little more time so that the EU can solve whether tar is really a biocide or not. If tar was classified as a biocide, tar producers would need to do massive and expensive surveys. Subject headings, (keywords) tar, tar burning, use Pages Language URN 35p. Finnish URN:NBN:fi:mamk-opinn Remarks, notes on appendices Tutor Niina Mäntyniemi Employer of the bachelor's thesis Tervala

4 SISÄLTÖ KUVAILULEHDET 1 JOHDANTO HISTORIA TERVANPOLTTOMENETELMÄT Mäntytervan valmistus Hautapoltto Uunimiilu Uunihiilto Pystyretortit ja makaavat retortit Tynnyripoltto TERVAN OMINAISUUDET JA KOOSTUMUS TERVAN KÄYTTÖMAHDOLLISUUDET Puun suojaus Rakennusten tervaus Veneiden tervaus Paanukaton tervaus Ihon hoito ja lääkintä Tervan vaikuttavat aineosat ja miten terva tehoaa Tervalla hoidettavat sairaudet Tervan käytön ongelmia Muut käyttökohteet TERVALA NYKYAIKAISTA TERVANPOLTTOA TERVAN TULEVAISUUS Tervan tuotanto Terva ja Euroopan unioni POHDINTA...31 LÄHTEET...33

5 1 JOHDANTO 1 Terva on kuulunut suomalaisten elämään vuosisatojen ajan. Sillä on ollut suuri merkitys jokapäiväisessä elämässä. Tietoa tervan historiasta, valmistamisesta ja käytöstä pitää säilyttää. Vaikka uudet keksinnöt ja menetelmät ovat vähentäneet tervan käytön kannattavuutta ja tarvetta, on silti olemassa käyttökohteita joihin terva sopii paremmin kuin mikään muu. Ehkä tulevaisuudessa tervalle keksitään vielä uusiakin käyttökohteita. Opinnäytetyössäni tavoitteena oli lisätä tietoutta erilaisista tavoista valmistaa tervaa. Lisäksi selvitin mihin tervaa on käytetty ja minkälaisiin tarkoituksiin sitä edelleen käytetään. Tervalla on yhä monia käyttökohteita ja luonnonmukaisuutensa ansiosta se vastaa varmasti ihmisten nykyisiä toiveita ekologisemmista ja turvallisemmista suojaaineista. Selvitin työssäni myös mitä Euroopan unionissa suunnitellaan tervan suhteen, sillä viime aikoina on keskusteltu paljon tervanpolton ja käytön rajoittamisesta tai jopa kieltämisestä. Käsittelen työssäni ensin lyhyesti tervanpolton ja käytön historiaa pääasiassa Suomessa. Painopiste on kuitenkin tervan käyttömahdollisuuksissa ja nykyisinkin käyttökelpoisissa tervanpolttomenetelmissä. Tervan nykyaikaisesta valmistamisesta ja tervatiedon levittämisestä on esimerkkinä Ruokolahdella sijaitseva Tervala. Tervan tulevaisuus ja Euroopan unionin biosididirektiivi ovat ajankohtaisia asioita, joten olen perehtynyt myös niihin. 2 HISTORIA Maailmalla tervanpoltto tunnettiin jo vuosituhansia ennen Suomen tervanpolton kukoistusaikaa (Tervan tuotanto 2004). Jo esihistoriallisella ajalla tervaa on tehty lähinnä kotitarpeiksi tai korkeintaan samalle kyläkunnalle. Kivikaudella noin ekr. koivutervaa käytettiin paikkausmateriaalina ja liimana. (Okkonen 2001, ) Tältä ajalta väitetään löytyneen myös hyvin säilyneitä paaluja joiden kärjissä on ollut tervamaista massaa. Miilunpoltto, ja tervan valmistus sen ohessa, oli luultavasti jo ekr. laajalle levinnyt taito. Plinius (23-79 jkr.) mainitsee muinaisessa

6 Egyptissä käytetyn tervanpolton alussa saatavaa tervavettä ruumiiden balsamointiin ja tervaa kattojen ja laivojen pintakäsittelyyn. (Helander 1949.) 2 Euroopassa tervaa tuotettiin keskiajalla etenkin Preussin alueella. Metsien väheneminen Keski-Euroopassa johti siihen, että katseet kääntyivät Pohjois-Euroopan suuntaan. Suomeen tervanpoltto tuli Euroopasta ja Venäjältä. Tarkkaa saapumisajankohtaa on vaikea arvioida, mutta maassamme on tervaa tuotettu jo vuosisatojen ajan. (Tervan tuotanto 2004.) Jo 1500-luvulla Suomesta vietiin tervaa vähäisiä määriä ulkomaille, mutta luvulla tervanpoltto kehittyi suurtuotannoksi Järvi-Suomessa sekä Pohjanmaan rannikolla (kuva 1.) (Tervan tuotanto 2004). Etelä-Karjalan alueella tervanpoltto ja varsinkin tervakauppa olivat tärkeitä. Tervaa kuljetettiin vesiteitse tai hevoskyydillä tervanpolttoalueilta kauppapaikoille. Karjalan ja Savon tervanpolttoalueilta tervaa vietiin lähinnä Viipuriin ja 1580-luvulla Viipurista oli tullut koko Ruotsin valtakunnan suurin tervanviejä. (Luoto 2003, 75.) KUVA 1. Tervanpolttoalueet 1600-luvulla (vas.) ja 1700-luvulla (Ruismäki 1999) luvun alkupuolella tervakauppa siirtyi Loviisaan ja Porvooseen, koska Viipurin kaupunki ja Saimaan vesistöreitit joutuivat Venäjälle. Suurten tervamäärien kuljetus Savosta ja Päijänteen Hämeestä etelän satamakaupunkeihin ei enää kannattanut. (Mäkelä-Alitalo 2003.) 1700-luvun puolivälissä tervan tuotanto olikin siirtynyt lähes kokonaan Pohjanmaalle. Pohjanmaa oli ollut merkittävä tuotantoalue aikaisemminkin,

7 mutta vuosisadan kuluessa levisi tervanpoltto rannikolta sisämaahan. (Tervan tuotanto 2004.) 3 Suomen tervatuotannon kasvuun vaikutti Englannin ja Hollannin nousu siirtomaavalloiksi, sillä tervaa käytettiin Euroopassa puulaivojen suoja-aineena. (Tervan tuotanto 2004). Vaikka oma kauppa- ja sotalaivasto tarvitsi runsaasti tervaa, liikeni sen tuotannosta noin 90 prosenttia vientiin (Tasanen 2001, 36-51) ja 1800-luvuilla tervasta tuli Pohjanmaan vientikaupan ykköstuote (Okkonen 2001, 56-60). Pohjanmaan rannikolla laivanrakennus ja tervanpoltto alkoivat kuitenkin vähitellen ehdyttää metsävaroja (Tervan tuotanto 2004) luvulla ryhdyttiin lainsäädännöllisiin toimenpiteisiin metsien säilymisen turvaamiseksi. Tervanpoltto edellytti lupaa ja kolottavan eli kuorittavan männikön tarkastusta. Tervan valmistaminen suurista puista kiellettiin ja valmistukseen kehotettiin käyttämään kantoja, juuria ja huonolaatuisia mäntyjä. Kiintiöt ja rajoitukset eivät kuitenkaan sanottavasti hillinneet tervanpolttoa. (Tasanen 2001, ) Oulun saatua tapulioikeudet eli oikeuden käydä ulkomaankauppaa, alkoi tervantuotanto kannattaa sisämaassakin luvulla tervanpolttoalue levisi Oulun seudulta itään ja vuosisadan kuluessa tuotanto valtasi koko Kainuun alueen. Tervanpolton siirtyminen kyseiselle alueelle mahdollistui Oulujoen hyvien jokikuljetusreittien ansiosta. Kainuun tervanpolton kukoistuskausi oli vasta 1800-luvun jälkipuolella. Kainuussa talonpoikien kannatti polttaa tervaa, koska tuotto oli luonnonolosuhteista riippumaton, toisin kuin katovuosille alttiissa maanviljelyssä. Yleensä tervanpoltto oli kuitenkin lisäelinkeino. Vuonna 1900 peräti ¾ Suomessa poltetusta tervasta tuotettiin Kainuussa, loput olivat peräisin pääasiassa Pohjanmaan ja muun Pohjois-Suomen metsistä. (Tervan tuotanto 2004.) 1860-luvulta lähtien tervanpoltto alkoi hiipua myös Kainuussa. Tämä johtui isojaon etenemisestä myös sinne. Myös metsien arvon kasvu ja siirtyminen tervanpoltosta esimerkiksi sahateollisuuteen heikensi tervanpolton kannattavuutta. Tuotannon hiipumisesta huolimatta vuonna 1875 tervaa tuotettiin Suomessa edelleen moninkertaisesti verrattuna 1600-luvun tuotantoon. Tervan tarve laivanrakennuksessa väheni luvun lopulla, kun purjelaivat saivat väistyä metallisten höyrylaivojen tieltä. (Tervan tuotanto 2004.)

8 luvun alussa tuotantomäärät romahtivat. Tervan tuotantokustannukset nousivat liian korkeiksi, jotta tervantuotanto olisi voinut jatkua taloudellisesti kannattavana. Tervanpoltto loppui käytännössä kokonaan toisen maailmansodan jälkeen. Siitä lähtien tervanpoltto on liittynyt pääasiassa kotiseutuperinteiden ylläpitämiseen. (Tervan tuotanto 2004.) 3 TERVANPOLTTOMENETELMÄT 3.1 Mäntytervan valmistus Mäntytervan valmistusmenetelmät voidaan jakaa kahteen pääluokkaan, kuivatislaukseen suoralla menetelmällä ja kuivatislaukseen välillisellä menetelmällä. Perinteisessä hautapoltossa ja erilaisissa tervamiiluissa on kyseessä suora menetelmä. Hiiltoon tarvittava lämpö tuotetaan polttamalla osa hiillettävästä puusta. (Cavén & Heikkinen 2003, 56.) Suoralla lämmityksellä toimivilla hiiltämöillä on heikkoutena se, että koko uunin täytyy aina hiillon päätyttyä jäähtyä. Seurauksena ovat suuremmat polttoainekustannukset ja muurattujen rakenteiden halkeileminen lämpötilanvaihteluiden seurauksena. (Paajala & Jokivartio 1989.) Luvuissa 3.2, 3.3 ja 3.4 käsitellään tervanpolttoa suoralla menetelmällä. Välillisessä menetelmässä lämpö tuotetaan ulkopuolisella polttoaineella ja raaka-aine sijoitetaan suljettuun säiliöön, esimerkiksi tynnyriin, jossa hiilto tapahtuu (Cavén & Heikkinen 2003, 56). Tässä menetelmässä koko retortti tai sen sisällä oleva hiiltokori voidaan vaihtaa hiillon loputtua (Paajala & Jokivartio 1989). Luvut 3.5 ja 3.6 kertovat välillisellä menetelmällä tapahtuvasta tervanpoltosta. Suomessa tervan valmistus on pääasiassa tapahtunut hautapolttona. Menetelmän etuina ovat olleet alhaiset investointikustannukset ja perinnetietona siirtynyt ammattitaito. Hautatervanpoltto ei vaadi niin paljon kemiallisten prosessien tuntemusta kuin teollinen tervan valmistus. Teollisen tervan valmistus yleistyi Suomessa 1800-luvun loppupuolella ja myös valtio lainoitti tervauunien perustamishankkeita. Tervatehtaiden kannattavuus heikkeni kuitenkin vähitellen. Tervan valmistuksen ohessa saatavan tärpätin hinta laski puunjalostusteollisuuden sivutuotteena tulevan

9 5 tärpätin vaikutuksesta, ja tämä vauhditti osaltaan terva- ja tärpättiteollisuuden hiipumista. Nykyisin Suomessa on muutamia tervan teollisia valmistajia, jotka myös valmistavat erilaisia jatkojalosteita tervasta (Cavén & Heikkinen 2003, 59). Hautatervaa valmistetaan perinteisin menetelmin esimerkiksi Kainuussa. Tervahautojen äärellä myös matkailijat voivat tutustua tervanpolttoperinteeseen. (Kainuun terva - käyttö nyt 2005.) 3.2 Hautapoltto Tervahautojen rakenne ja polttotekniikka muuttuivat jonkin verran vuosisatojen kuluessa. Myös paikallisia ja alueellisia eroja esiintyi. Samoin raaka-aineen mittayksikkönä käytetty tervassyli oli eri aikoina ja eri paikkakunnilla varsin venyvä käsite. Tervassylen kuutiosisältö vaihteli 9,43-11,30 pinokuutiometriä. Näillä mitoilla laskettuna tervahautaan ladottiin noin pinokuutiometriä tervaksia. Tervahaudan muotokin vaihteli varhaisimpina aikoina, vähitellen se kuitenkin vakiintui suppilomaiseksi. Periaatteessa tervan valmistaminen tapahtui kuitenkin koko maassa samaa kaavaa noudattaen. (Tasanen 2001, ) Tervahaudan pohjan tulisi olla lähellä valmistettuja puita, ettei niitä tarvitse tuoda haudalle kaukaa. Pohjan paikkaan vaikuttavat myös maasto- ja tuuliolosuhteet. Tervahauta pitäisi rakentaa jonkin verran viettävään rinteeseen, jotta tervan laskupaikka olisi helppo tehdä. Hautaa ei koskaan rakenneta aukealle paikalle, vaan mahdollisimman suojaan tuulelta, koska tuuli edistää puiden epätasaista paloa. (Myllylä 2004.) Tervahaudan pohja on muodoltaan tasareunainen, loivasti suppilomainen kuoppa. Keskellä on reikä, jota pitkin terva lasketaan pois haudasta. Suppilomainen pohja estää tervaa virtaamasta kohti reunoilla palavaa tulta. Pohjan täytyy olla tasainen ja tiivis. Ennen pohja tehtiin savesta, jonka päälle laitettiin suomuraa ja päällimmäiseksi tuohi. Nykyään pohja tehdään savesta tai vastaavasta kiinteästä maa-aineksesta, jonka päälle laitetaan peltisuppilo, maatalousmuovia tai pohja valetaan betonista, joka kylläkin hajoaa haudan kuumuudessa. (Myllylä 2004.) Tervahaudan koko tulee sovittaa käytettävissä olevaan puumäärään. Puut ladotaan hautaan poutasäällä ja työ pyritään tekemään yhden päivän aikana. (Tasanen 2001, 36-51). Haudan pohjalle pannaan säteen mittaiset säleet ja niiden päälle lyhyemmät ter-

10 6 vakset sisäänpäin kallelleen ja kerros kerrokselta niin, että keskellä puut ovat pystyasennossa (Terva ja puuhiili 2004). Kun kaikki puut on ladottu paikalleen, hauta peitetään turpeilla ja sammalilla, joskus käytetään myös heinää tai olkia. Näiden päälle tuodaan vielä runsaasti multaa. Turve- ja multakerroksen avulla säädellään tervahaudan hapensaantia, jotta se palaisi sopivan hitaasti, hautumalla. Haudan alareunoille jätetään ympäriinsä sytytysaukkoja, joihin asetellaan sytykkeitä. (Tasanen 2001, ) Tervahauta sytytetään illalla, tyynellä säällä, jotta se saataisiin palamaan tasaisesti. Tervaa ruvetaan laskemaan tynnyreihin vuorokauden tai kahden kuluttua polton alkamisesta. (Tasanen 2001, 36-51). Aluksi tervahaudasta saadaan tervavettä eli tervan kusta. Parasta tervaa saadaan polton keskivaiheilla, polton lopussa tuleva terva on paksuinta. Terva valutetaan haudasta kaukaloon ja siitä edelleen jäähtymisen jälkeen tynnyreihin. (Terva ja puuhiili 2004). Tynnyri on perinteisesti ollut 125 litrainen ja ruunarin eli tynnyrien tarkastajan piti se tarkistaa ja ruunata eli leimata ennen tervanlaskua (Piirainen 2001, 11). Tervahaudasta saadaan yhdestä pinokuutiometristä tervaksia noin litraa tervaa (Terva ja puuhiili 2004). Yhdestä sylestä tervaksia saadaan tavallisesti korkeintaan kaksi tynnyriä eli 250 litraa tervaa. Ison haudan tuotos saattoi ennen olla satakunta tynnyriä, mutta yli 200 tynnyrin tervahautojakin tiedetään poltetun. (Tasanen 2001, ) Keskikokoisen haudan halkaisija on noin 10 metriä ja tervaa siitä saadaan noin 50 tynnyriä (Moilanen 2001, 61-68). Tervan tulon loputtua hauta peitetään mullalla, ja parin vuorokauden kuluttua se voidaan purkaa ja ottaa hiilet talteen. Hyvin ladotusta tervahaudasta saadaan hiiliä 5-10 tilavuusprosenttia alkuperäisestä puumäärästä. Ne sopivat pajahiiliksi sekä grillaukseen. (Terva ja puuhiili 2004). Haudan riistäytyminen palamaan ilmiliekillä oli ja on suuri pelonaihe. Hautamestariksi valitaan mieluusti kokenut henkilö, jotta tervahaudasta saataisiin mahdollisimman suuri tervamäärä ja poltto tapahtuisi ilman vahinkoja. Huonolla onnella hauta saattoi palaa tuhkaksi parissa tunnissa. (Tasanen 2001, ) Esimerkiksi savun värin perusteella tiedetään, mitä haudan uumenissa tapahtuu. Musta savu merkitsee tervan palamista, sininen itse puiden palamista pienellä liekillä ja harmaa kertoo vesihöyrys-

11 7 tä. Tämä on hyvä merkki, koska tällöin puu palaa hiilloksella ja terva hikoilee ulos puusta. (Finni 2003, 10-15). Jos haudassa on liikaa kosteutta, saattaa siitä syntyvä vesihöyryn paine purkautua jopa räjähtämällä (Tasanen 2001, 36-51). 3.3 Uunimiilu Uunimiiluissa on päätarkoituksena hiilen tuotto ja tervaa saadaan sivutuotteena. Aluksi puuta hiillettiin peitetyissä maakuopissa ja tästä kehittyi hiilenpoltto miiluissa. Miilun pohjaa ja rakennetta muovailemalla kehitettiin ensin tervahauta. Kun tervahaudan päälle rakennetaan hiilien tuotantoa varten miiluosa, puhutaan uunimiilusta. Erona tervahautaan on, että uunimiilu sytytetään erillisen kiukaan kautta. (Paajala & Jokivartio 1989.) Uunimiilun rakentaminen aloitetaan latomalla tervahauta tavalliseen tapaan. Tervaksien päälle asetetaan lankuista tehty ränni, joka johtaa kiukaaseen. Pitempiaikaista käyttöä varten tarkoitettu ränni ja kiuas voivat olla muurattuja. Seuraavaksi tervahaudan päälle ladotaan tavallinen miilu. Ensin asetetaan noin neljän tuuman vahvuisia puita teloiksi. Telat eivät saa koskettaa toisiinsa, jotta ilma pääsee liikkumaan miilun alapuolella. Telojen päälle tehdään ohuista miilupuista silta. Se voi aluksi olla nelikulmio, mutta vähitellen miilusta tehdään pyöreä. (Paajala & Jokivartio 1989.) Miiluun ei saa jäädä onkaloita tai koloja. Lisäksi nopeasti ja hitaasti hiiltyvät puuerät eivät saa rajoittua jyrkästi toisiinsa. Ennen peittoa tarkistetaan miilun pinnan tasaisuus. Miilu peitetään kahdella kerroksella havuja, varpuja ja kunttaa, joilla estetään peittomaan valuminen miiluun. Peitemaaksi sopii parhaiten savensekainen hiekka ja myöhemmin syntyvä hiilensekainen peitemaa. (Paajala & Jokivartio 1989.) Uunimiilun sytyttäminen aloitetaan polttamalla kiukaassa pilkkeitä. Kiukaan kuumennuttua avataan miilun alaosaan kiukaan vastakkaiselle puolelle pari miilupeitteen läpi ulottuvaa ilma-aukkoa. Miilun päälle kasataan kuivia sytykkeitä, jotka sytytetään ja työnnetään sytytysjuotin pohjalle. Sytytysjuotti täytetään kuivilla sytykkeillä 1/3 korkeudelle pari kertaa, kunnes miilu on syttynyt. Tämän jälkeen sytytysjuotti täytetään tavallisella miilupuulla tiiviisti ja peitetään havuilla ja pintamaalla. Ilman pääsyä miiluun edistetään jalka-aukkojen avulla ja savutorven vetoa voidaan säännöstellä pellillä. (Paajala & Jokivartio 1989.)

12 8 Hiillon edistyessä miiluosassa, alkaa myös tervahautaosa kuumeta ja hiiltyä hitaasti. Miiluosan hiillyttyä rinnan puoliväliin asti, alkaa suppilo-osan kuumuus riittää tervan irrottamiseen. Miiluosan jo hiillyttyä loppuun, ei tervahautaosa ole vielä edes alkanut hiiltyä. Hiiltyminen tervahaudan kehäosissa alkaa kun miilun jalan osat ovat hetken palaneet liekillä. Päällä oleva hiiltynyt miilu nuijitaan tiukaksi ja ilmaa päästetään vain kiukaan kautta. Tervaa ei uunimiilusta lasketa suoraan tynnyriin, vaan se saa olla kaukalossa kunnes vesi on laskeutunut pohjalle. Tervan tulon lakattua miilu suljetaan ja siihen tehdään reikiä, joihin lasketaan vettä. (Paajala & Jokivartio 1989.) Menetelmää suositellaan silloin kun tervaksia on vaikea saada, sillä uuni-miilulla saadaan talteen terva huonommistakin tervaspuista esimerkiksi tuoreista kannoista. Talteen saadaan myös tavallisista miilupuista lähtevä terva. Jos varsinaisia tervaspuita ei ole käytettävissä, voidaan suppilo-osassa käyttää vain tavallista pihkaisempaa puuta. (Paajala & Jokivartio 1989.) 3.4 Uunihiilto Tervaa voidaan valmistaa myös tiilestä tehdyissä hyteissä tai umpinaisissa hiiltouuneissa (Ahonen-Raassina 2001,70) luvun jälkipuoliskolla tervauunien valmistus yleistyi Suomessa, mutta laitteiden valmistus kehittyi vasta 1890-luvulla niin, että vaadittavat investoinnit tulivat mahdollisiksi varakkaimmille talonpojille. Valtio lainoitti tervauunien perustamishankkeita ja varsinkin Pohjois-Suomessa se auttoi merkittävästi menetelmän yleistymistä. (Cavén & Heikkinen 2003.) Uunissa hiillettäessä saadaan talteen myös polton aikana syntyvät kaasut, mikä ei tervahaudan poltossa onnistu (Ahonen-Raassina 2001, 70). Hiiltouunissa on kiinteä hiiltotila, joka on muurattu tai tehty raudasta sekä usein ulkopuolinen tulipesä lämmitystä varten. Osa hiillettävästä puusta palaa prosessin edistyessä, sillä lämmitysputket ovat hiillettävien puiden seassa tai polttokaasut ohjataan hiillettävän puun sekaan. Hiiltouunia nuijitaan samalla tavoin kuin miiluakin, mutta sitä ei tarvitse tehdä niin usein. (Paajala & Jokivartio 1989.) Sellaisissa uuneissa, joissa terva otetaan talteen, on lattia tehty suppilomaiseksi ja siitä lähtee johtotorvi samoin kuin tervahaudassakin. Hiiltouuneissa voidaan myös puuhappo ottaa talteen tiivistämällä. Hiiltouunia ei kannata rakentaa jos tervan valmistus on

13 pääasia. Jos päätarkoitus sen sijaan on hiilen valmistus, kannattaa vähäinenkin tervamäärä ottaa talteen. (Paajalan & Jokivartion 1989.) 9 Paajalan ja Jokivartion (1989) mielestä menetelmistä kehittynein on Rossin ja Edwarsin hiiltouuni. Siinä on hiiltotilana arinallinen retortti. Arinan alapuolella olevaan osaan asetetaan sytykkeet. Käytettävä puu on jonkin verran pienempää kuin tervahaudoissa. Hiillettävät puut ladotaan retorttiinkin mahdollisimman tiiviisti. Lämmitys alkaa retortin alla olevasta osasta, ja sitä jatketaan kunnes hiiltyminen on alkanut retortin yläpuolisessa osassa. Tislaushöyryt poistuvat sivusta putkea pitkin jäähdytettyyn esiastiaan. Raskaammat tisleet painuvat astian pohjalle ja kevyemmät jatkavat putken kautta toiseen esiastiaan. Loput kaasut ja höyryt johdetaan jäähdyttäjän kautta säilytysastiaan. Terva painuu retortista alaspäin ja poistetaan putkesta. Tällainen hiiltolaite voidaan rakentaa lyhytaikaiseenkin käyttöön esimerkiksi vanhasta höyrykattilasta, koska vahvoja perusmuurauksia ei tarvita. Jatkuvatoimiseen tislaukseen voidaan klinkkeritiilestä muurata esimerkiksi niin sanotut Philipsonin retortit, joissa täyttöaukko on ylä- ja tyhjennysaukko alaosassa. Retortteja on neljä yhdessä ryhmässä ja ne kaikki ovat eri tislausvaiheessa. (Paajala & Jokivartio 1989.) Vanhimpia maassamme käytettyjä hiiltouuneja ovat tervahytit. Niissä hiiltokammio on keon mallinen kaksikerroksinen holvi. Vieressä on kaksi tulisijaa, joista polttokaasut johdetaan hiiltokammion ja ulkokerroksen välisiin lämpökanaviin. Pohja on alaspäin suppeneva ja sen keskellä olevaa torvea pitkin terva juoksee säiliöön. Tervahytit ovat pieniä, tavallisesti niihin mahtuu noin yhdeksän pinokuutiometriä tervaksia. (Paajala & Jokivartio 1989.) 3.5 Pystyretortit ja makaavat retortit Tervan valmistukseen tarkoitettuja erilaisia pystyretortteja ovat valmistaneet monet tahot. Oulun konepajan tervauuni täytetään yläkannessa olevasta luukusta ja tyhjennetään alaosassa olevasta luukusta. Tuli kiertää pitkin retortin ulkopinnalla olevia kanavia. Grudén kantohiiltämössä laitteeseen kuuluu kaksi yhteenrakennettua uunia, joissa on tiilinen ulkovaippa ja sen sisällä vaihdettavat rautaiset retortit. Retorttien vaihtamiseen tarvitaan nostolaite (kuva 2). Hiiltämöitä on rakennettu myös niin sanotuiksi kui-

14 lu-uuneiksi tai kaltevapohjaisiksi pystyretorteiksi. Näiden tyhjentäminen on helpompaa, mutta haittapuolena on rakennelmien korkeus. (Paajala & Jokivartio 1989.) 10 KUVA 2. Tervalan retortti ja nostolaite. Pystyretortit vaativat korkeita rakenteita ja niiden nostaminen tai täyttäminen on työlästä. Makaavat retortit voidaan täyttää maanpinnalta joko suoraan uuniin tai siirrettäviin retortteihin uunin ulkopuolella. Eräässä saksalaisessa retorttijärjestelmässä on kaksi aivan pientä, yhteensä noin kolmen kuutiometrin muurattua retorttia rinnatusten ja ne lämmitetään samasta tulipesästä. Retortit hiiltyvät nopeasti pienen kokonsa ja sylinterimäisen mallinsa vuoksi. Tällainen uuni on käytännöllinen jos raaka-ainetta ei ole paljon käytettävissä ja talteen otetaan vain terva ja hiilet. (Paajala & Jokivartio 1989.) Edellistä jonkin verran kehittyneempi on Gilmerin menetelmä, jossa retortti on taaksepäin kallellaan ja sitä lämmitetään retortin ympärillä sylinterimäisesti olevalla tulipesällä. Menetelmässä käytetään usein retortin sisällä vaunua ja siitä onkin muodostettu vaunuretortti. Kuumat savukaasut kulkevat vaunujen vaipan ja tunnelin välisessä tilassa. Kun ensimmäinen vaunu on hiiltynyt, poistetaan se jäähtymään ja jäljelle jääviä vaunuja työnnetään eteenpäin sekä lisätään loppupäähän uusi vaunu. (Paajala & Jokivartio 1989.)

15 3.6 Tynnyripoltto 11 Tervaa voidaan valmistaa myös tynnyripolttomenetelmällä, joka soveltuu lähinnä pienimuotoiseen kotitarvepolttoon tai puun kuivatislauksen demonstroimiseen (Cavén & Heikkinen 2003.) Tynnyritervan valmistuksessa käytettävät laitteet ovat halvat ja yksinkertaiset (Suomen Metsäyhdistys ry 1994). Tynnyrilaitteen rakentamistapoja on monia, mutta kaikissa on kuitenkin sama periaate: tynnyriin ei saa päästä happea ja alas valunut terva kootaan putken kautta keräysastiaan (Malinen 1991). Laitteet koostuvat esimerkiksi tynnyristä, metallisesta alustasta, tulisuojuksista ja valmiin tervan juoksutusputkista (Suomen Metsäyhdistys ry 1994). Helpoin tapa rakentaa tervatehdas on varmaankin se, että tynnyristä leikataan pohja pois ja kanteen kiinnitetään vesijohto-osia käyttämällä mutka ja pari metriä metalliputkea. Poltossa tynnyri käännetään ylösalaisin ja avonainen pohja peitetään metallilevyllä. (Malinen 1991.) Hieman hitsaajan taitoja vaativa tapa on leikata tynnyristä kansi pois ja tehdä keräyssuppilo eli pannu pellistä. Pannuun hitsataan parin metrin putki. Polttoa varten tervaksilla täytetty tynnyri kumotaan suppilon päälle ja sauma tiivistetään märällä savella ja mullalla. (Malinen 1991.) Tynnyri täytyy upottaa noin 20 senttimetriä maahan, ettei alas valunut terva kuumenisi liikaa peltipohjalla. Tervatynnyrin ympärille kannattaa rakentaa vaippa kahdesta tynnyristä poistamalla niistä kansi ja pohja. Tämän jälkeen lieriö halkaistaan. (Malinen 1991.) Molempia tynnyreitä levitetään auki siten, että ne muodostavat kehän sisimmän tynnyrin ympärille. Sisimmän tynnyrin ja suojuksen väliin pitää jäädä noin 25 senttimetrin rako. Vastakkain tulevat tynnyrit sidotaan toisiinsa rautalangalla. Tulisuojus saadaan pysymään paikallaan kiilaamalla esimerkiksi kivillä. Tässä 25 senttimetrin välitilassa poltetaan puita tarvittavan tislauslämmön saamiseksi. (Suomen Metsäyhdistys ry 1994.) Tervan poltto aloitetaan asettamalla tervalautanen maahan, mieluiten hiekkaan. Tärkeintä on, että lautanen tulee vaakasuoraan ja tiiviisti maata vasten. Ojan piennar tai vastaava on hyvä paikka lautasen asentamiselle. Tällaisesta paikasta tynnyristä johdettavien putkien sijoittelu käy helposti. Tervassäleet ladotaan tislausastiaan pys-

16 12 tysuoraan ja mahdollisimman tiiviisti. Näin säleet pysyvät paikoillaan, kun astia käännetään ylösalaisin tukevasti maahan sijoitetulle tervalautaselle. Tervalautasen ja tislausastian väli tiivistetään ilmatiiviiksi ja tukisuojukset asetetaan paikoilleen. Tervan juoksutusputki suunnataan hieman alaviistoon. Tislauslämpö saadaan halvimmin käyttämällä puita tai palavia roskia. (Suomen Metsäyhdistys ry 1994.) Tynnyritervan poltto vie aikaa kuudesta kahdeksaan tuntia riippuen tervasten kosteudesta. Yhdestä tynnyrillisestä tervaksia saadaan kymmenkunta litraa tervaa. (Malinen 1991.) 4 TERVAN OMINAISUUDET JA KOOSTUMUS Terva on puun kuivatislauksen tisleistä merkittävin. Puuterva (pyroleum pini) on hapanta, paksuhkoa, öljymäistä nestettä. Puun selluloosasta ja muista hiilihydraateista muodostuu tervaan eloperäisiä yhdisteitä esimerkiksi rasvoja ja niiden estereitä sekä parafiinihiilivetyjä. Aromaattisia yhdisteitä kuten fenoleja eli karbolihappoa, kreosoleja ja guajakolia syntyy ligniinistä. Lisäksi terva sisältää hiilivetyihin kuuluvia terpeenejä ja hartsihappoja, jotka ovat peräisin pihkasta. (Paajala & Jokivartio 1989.) Kuivatislauksessa syntyvien tuotteiden määrään ja koostumukseen vaikuttavat prosessiolosuhteet, kuten lämpötila ja raaka-aineen ominaisuudet (alkuperä, kosteus ja tervaksien koko). Prosessia voidaan ohjata haluttuun suuntaan lisäaineilla ja laitteistolla. Esimerkiksi lämpötilan noustessa kaasujen osuus yleensä kasvaa sen sijaan hiiltä syntyy vähemmän. Tuotemääriin voidaan vaikuttaa säätämällä lämmitysnopeutta. (Paajala & Jokivartio 1989.) Parasta tervaa saadaan pihkapitoisista havupuista, varsinkin männystä, koska se sisältää enemmän hartsia kuin muu puuterva. Hautatervaa ja etenkin polton alkupuolella saatavaa tervaa pidetään arvokkaampana kuin uuneissa poltettua. Se eroaa uunitervasta vaaleamman värinsä, miellyttävämmän hajun ja suuremman sakeuden perusteella. (Paajala & Jokivartio 1989.) Hautaterva jaetaan perinteisesti paksuuden ja rakeisuuden perusteella kolmeen laatuluokkaan: hieno, keskipaksu ja paksu. Hieno on näistä laadultaan parasta ja sitä saadaan tavallisesti % koko määrästä. Tehdashiillossa saadaan varsinaisen tervan

17 eli A-tervan lisäksi B-tervaa, jota on liuenneena puuhappoon. B-terva on veteen liukenevaa. (Paajala & Jokivartio 1989.) 13 Uunista tai haudasta tuleva terva ei ole vielä käyttökelpoista, vaan siinä on vettä ja veteen liuenneita muita aineita, esimerkiksi etikkahappoa eli tervavettä. Tärpättiä sisältävä tervavesi ja puuhappo on perinteisesti erotettu tervasta seisottamalla tervaa tynnyreissä vuoden verran. Tällöin aineet kerrostuvat niin, että tervavesi nousee tervan päälle ja puuhappo jää alle. Tervassa oleva puuhappo estää suojaavan vaikutuksen. Pikeä sen sijaan täytyy tervassa olla, jotta se muodostaisi tervattaessa suojaavan kalvon. (Terva ja puuhiili 2004). Piki on polymerisoitunut tislausjäännös, jota on toistaiseksi käytetty lähinnä polttoaineena. Piki sopii kuitenkin myös esimerkiksi painomusteen valmistukseen ja autojen alustamassoihin. (Metsälä 2001.) Vesi voidaan erottaa tervasta myös lämmittämällä sitä höyrykierukan avulla. Jos lämmitysastia ei ole umpinainen, ei lämpötila saa nousta yli sataan asteeseen, koska silloin tervasta alkaa poistua muitakin aineita. Tervan katsotaan olevan tärpätitöntä, kun siinä on alle 200 asteen lämpötilassa vähemmän kuin kolme prosenttia kiehuvia aineita. Tervavesipitoisuus saa enintään olla 5-10 %. (Paajala & Jokivartio 1989.) Jalostettaessa terva tislataan usein viiteen jakeeseen. Ensimmäinen jae erottuu alle 180 asteessa ja on suureksi osaksi vettä. Se yhdistetään usein vesifaasiin, jonka saanto riippuu lähes kokonaan raaka-aineen kosteudesta. Vesifaasin pääkomponentit ovat vesi, puusprii, etikkahappo ja sen homologit sekä liukoinen terva. Puuspriin pääkomponentit ovat metanoli, asetoni ja metyyliasetaatti, joita käytetään liuottimina lakkateollisuudessa. Saatavaa etikkahappoa voidaan käyttää teknillisenä etikkahappona ja myös ruokaetikan valmistus siitä on mahdollista. Liukoinen terva jalostetaan yleensä yhdessä lajittuneen ja kerrostuneen tervan kanssa. Siitä on fenolien lisäksi mahdollista saada porausnesteiden kitkaa alentavaa öljyä. Vesifaasilla on myös myrkyllisiä ominaisuuksia sen sisältämien fenolien takia. (Paajala & Jokivartio 1989.) Toinen jae erottuu asteessa. Sitä kutsutaan kreosoottijakeeksi ja se koostuu suureksi osaksi 1-arvoisista fenoleista. Tätä jaetta käytetään muun muassa vaahdotusaineena malmin rikastuksessa ja puun pintakäsittelyaineena. Jakeesta voidaan valmistaa myös kotieläintenhoitoon käytettävää desinfiointiainetta ja lääketeollisuuden käyttöön kreosoottia, joka on pääasiassa guajakolia ja metyyliguajakolia. Tislaamalla ja

18 14 poistamalla neutraaliaineet saadaan teknillistä guajakolia. Lisäksi kreosoottijakeesta voidaan valmistaa erilaisia hartseja. Näitä hartseja käytetään esimerkiksi liimojen, kyllästysaineiden ja kumimassojen valmistuksessa. (Paajala & Jokivartio 1989.) Kolmas jae on inhibiittorijae ja erottuu asteessa. Valtaosaltaan se koostuu pyrokatekolista, syringolista ja näiden johdannaisista. Kumiteollisuus käyttää jaetta estämään kumin vanhenemista ja tekemään siitä pehmeämpää. Jaetta käytetään myös bensiinin stabilisaattorina estämään hartsiintumista. Neljäs jae erottuu yli 310 asteessa ja tätä raskasta öljyä käytetään esimerkiksi rautamalmien rikastuksessa. Jäljelle jäävää jaetta, pikeä, käytetään yhdessä raskaiden öljyjen kanssa muunmuassa sideaineena hiilen briketoinnissa ja aktiivihiilen valmistuksessa. (Paajala & Jokivartio 1989.) 5 TERVAN KÄYTTÖMAHDOLLISUUDET 5.1 Puun suojaus Ennen painekyllästyksen tuloa puun lahonsuojaamiseen käytettiin perinteisesti tervaa, vernissaa tai maalia (Metsälä 1997, 143). Tervalla voi maalata talot, veneet ja puutarhakalusteet. Tervalla tai halvemmalla tervavedellä voidaan käsitellä aidat, tikapuut, kompostin laudat, laiturit ja kaikki veden ja maan kanssa kosketuksissa olevat puuosat. (Finni 2003.) Rakentamisessa tervaa on käytetty lähinnä puukatteiden vesieristykseen sekä maalien raaka-aineena (Westermarck ym. 1998, 68). Tervamaalilla saadaan aikaan kaunis läpikuultava puupinta, jossa puun luonnollinen kuvio jää näkyviin (Kainuun terva käyttö nyt 2005). Puunkäsittelyaineena terva on erinomaista luonnonmukaisuutensa ansiosta. Tervatun puun voi huoletta polttaa käytön jälkeen, toisin kuin kyllästetyn puutavaran. (Ahonen-Raassina 2001, 70.) Tervaa ei kuitenkaan kannata käyttää sisätiloissa tai edes rossipohjassa, sillä tervan hiilivedyt voivat aiheuttaa päänsärkyä tai lievän huumetilan (Finni 2003).

19 5.1.1 Rakennusten tervaus 15 Jo vuotta sitten rakennusten puupaalujen päät siveltiin tervalla ennen maahan upottamista luvun lopulla hirsitaloja rakennettaessa levitettiin kivijalan päälle tervaa estämään maakosteuden tunkeutumista seiniin, joskus alin hirsikerta voitiin tervata kokonaankin. (Westermarck ym. 1998, 68.) Terva on Suomessa vanha ja perinteinen puunsuojausaine, jota on käytetty myös keittomaaleissa (Kaila 2000, 125). Vanhimmat punamultausta koskevat ohjeet eivät käsittele keittomaalia, vaan joko traanimaalia tai tervamaalia (Kaila 2000, 548). Tervamaaleiksi nimitetään tervan ja eräiden orgaanisten aineiden, kuten pellavaöljyvernissan tai puutärpätin, seoksia (Kainuun terva käyttö nyt 2005) luvun tervamaaliohjeissa kehotetaan rakennus sivelemään pikiöljyn ja tervan seoksella värin levittämisen jälkeen (Kaila 2000, 549). Lisäaineiden käyttö parantaa tervan imeytymistä, nopeuttaa kuivumista ja vähentää tahraavuutta (Kainuun terva 2005). Pelkkää tervausta ei suositeltu, koska suurin osa tervasta ei mennyt puun sisään, vaan aurinko vähitellen söi sen (Kaila 2000, 551) luvulla tervanpoltosta tuli eräs pääelinkeinoista, ja tervasta arvokas vientituote, jota ei mielellään tuhlattu omiin tarpeisiin. Myös tervan tulenarkuus vähensi sen suosiota puun pintakäsittelyaineena. Sen sijaan tervavesi tuli jonkin verran käyttöön luvun ohje lautakattojen maalaukseen sisälsi ensin käsittelyn kalkin, alunan, puuhiilen, jauhojen, vihtrillin ja veden sekoituksella. Tämän hyvin kuivuttua tervattiin kaikki tervan ja hylkeenrasvan tai kaavintalin sekoituksella. (Kaila 2000, 553.) Tämän 1800-luvun ohjeen mukaan, mutta käyttäen tervaan lisättynä rasvana parafiinia, on viime vuosina tehty kokeita kreosoottiöljyllä painekyllästettyjen puukattojen pelastamiseksi. Pinta pitäisi saada tervakalvon suojaan, koska aurinko tuhoaa nopeasti kreosootin mustuttaman katon. Ongelmana on se, ettei puhdas terva pysy kreosootin päällä. Varjon puolella seos on kestänyt melko hyvin, mutta aurinkoisilta katonlappeilta sekin näyttää häviävän muutamassa vuodessa. (Kaila 2000, ) Ohut sively tervalla ei pysty vielä puuta suojaamaan. Vasta pikeentyneestä tervasta muodostuu peittävä tervakuori puun päälle, estäen puun kastumisen, halkeilun ja la-

20 16 hoamisen. Sitten suoja onkin täydellinen, kuten useiden vuosisatojen ikäiset paanukatot Norjassa ja Ruotsissa osoittavat. Suomesta ei niin hyviä tervapintoja löydy. Puhtaalla tervalla sivelty pinta kuivuu hitaammin kuin tervamaali, mutta juuri sen vuoksi se myös suojaa pitempään puuta kastumiselta. Tervamaali sopii kuistin lattiaan tai veneen sisustukseen, mutta seinällä pelkkä terva, tarvittaessa tärpätillä ohennettuna, on parempaa. (Kaila 2000, ) 1900-luvun alussa kansallisen rakennustyylin esitaistelijat alkoivat suositella punamultaa ja myös tervalla käsittelyä reilun talonpoikaisena maalaustapana, herraskaisen öljymaalin vastakohtana. Tervaan kehotettiin sekoittamaan esimerkiksi vernissaa ja puutärpättiä kaikkia yhtä paljon, jolloin saadaan Roslagin mahonki-nimistä seosta. (Kaila 2000, 563.) Teollisesti tervamaalia valmisti jo 1920-luvulla ainakin helsinkiläinen maalitehdas Väri Kaivo (Kaila 2000, 566). Nykyään teollista tervamaalia valmistaa ainakin Pajutex Oy pääkaupunkiseudulla (Luonnonmukainen puunsuojaus 2006). Kainuun maaseutukeskuksen Tervaprojektin päällikkö Esa Heikkinen on antanut seuraavan ohjeen vuonna Punamaali tervaveteen: 10 litraa tervankusta, 0,8 kilogrammaa vehnäjauhoja, 1,7 kilogrammaa punamultaa. Ensin sekoitetaan vehnäjauhot tervaveteen. Seosta kuumennetaan, ei kiehuteta, reilut kaksi ja puoli tuntia, jonka jälkeen lisätään punamulta hitaasti ja koko ajan sekoittaen. Maalin annetaan olla tulella vielä noin puoli tuntia. (Kaila 2000, 569) Veneiden tervaus Suomen viimeiset kaljaasit eli purjelaivat laskettiin vesille 1940-luvulla, ja useimmat niistä olivat työkäytössä 1960-luvulle asti. Nykyään Suomessa on kymmenkunta merikelpoista kaljaasia. Purjelaivojen korjaajat haluavat korjata laivoja perinteiseen tapaan. Pääasiallisia materiaaleja ovat mänty ja lehtikuusi, metallia laivan rakenteissa on vain vähän. Kiinnostus puulaivoihin on selvästi viriämässä. Osoituksena tästä, on viime vuosina rakennettu joitakin historiallisia aluksia harrastelijavoimin. (Seppälä 1997, ) Alukset halutaan käsitellä perinteisin menetelmin tervalla (Kainuun terva käyttö nyt 2005). Tervaa tarvitaan laivan ja veneen rakennus- sekä korjausvaiheessa. Kun aluksen kylkeen kiinnitetään lankku, saumat tilkitään eli rivetään ensin. Väliin tungetaan hamppua, joka hakataan tiiviiksi. Tämän jälkeen saumaan levitetään pikeä. Valmista sau-