Kalevi Pietikäinen Tätä tutkimusta on tukenut Eino ja Marjatta Kollin säätiö. Metsien inventointi lennokki- ja lentokonekeilauksena Osio 1

Transkriptio

1 Klapienkäsittely ja kuivuminen Osio 2 Taimikoiden hoito ja nuorien metsien energiapuuvarojen hyödyntäminen Metsä työllistäjänä sekä energiapuun ja klapien tehokas käsittely ja kuivuminen Metsien inventointi lennokki- ja lentokonekeilauksena Osio 1 Kalevi Pietikäinen Tätä tutkimusta on tukenut Eino ja Marjatta Kollin säätiö

2 KoneAgria/ProAgria-esitelmä 2016 Pietikäinen, K Klapien käsittely ja kuivuminen Pdf-dokumentti. Tulossa ProArgia-sarjan sivuille. Näyttelyvieraille, Seminaarit ja tietoiskut, lauantai , Tietoisku: Metsien inventointi lennokki- ja lentokonekeilauksena sekä klapien käsittely ja kuivuminen, Katso esitykset!

3 Energiapuun monivaiheinen käsittely/ yksivaiheinen käsittely Monta peräkkäistä työvaihetta vaativa klapien käsittelytapa Tehdään ensin hiukan aisattuja energiapuurankoja Perinteiset tehokkaat klapien käsittelytavat suurilla koneilla Monta peräkkäistä vaihetta, joissa joudutaan käyttämään eri koneita, eri kohteissa ja eri aikoina. Yksivaiheinen klapien käsittely ja tuottaminen suursäkkeihin ja kuljetus kuivatuspaikalle Aisaus, katkonta, halkominen, säkittäminen ja kuljetus yhdellä kertaa jo metsässä.

4 Mietteitä kuivumisesta Puiden kuivumisen yhteydessä tulisi puhua kuivumisesta ja kastumisesta. Tämä tutkimus ei perustu syvällisiin kuivumisilmiöön liittyviin aineen ja energian siirron teorioihin. Lähtökohdaksi on valittu kuivumisen prosessitekninen tarkastelu (aikavakiot) ja tasapainokosteuden saavuttaminen kyseisissä kuivumisoloissa. vuodenajasta riippuvat lämpötila, tuuli, ilman suhteellinen kosteus Tasapainotilalla ja kuivumisajalla on suurempi painoarvo kuin tarkalla kosteuspitoisuudella. Vertaillaan ja arvioidaan poikkeamien syitä klapinippujen punnitukseen perustuvalla menetelmällä.

5 Koejaksot kuvagalleriana Eri tavoilla käsitellyt klapit sisällä ja ulkona keväällä 2012 Rasiin kaadetun koivun kuivuminen Mäntyklapien kuivuminen sisällä ja ulkona Eri tavoilla käsitellyt klapit ja klapiniput 2014 ja klapien kuivatus suursäkeissä 2014 Klapinippujen kuivumisen kuukausikalenteri 2015 Koivuklapinippujen kuivuminen kesällä 2016

6 Eri tavoilla käsitellyt klapit Ehytkuoriset Rouhitut Sydänviilletyt Pintaviilletyt Halkaistut Niputetut Metsässä suursäkkeihin suoraan Naarva S23 -sykeharvesterilla aisatut ja pilkotut klapit

7 Pentin Pajan Naarva S23 Kaikki vaiheet kerralla -käsittely

8 Automaatioasteen nosto Samanaikaiset ja peräkkäiset työvaiheet Nuoren metsän hoitotyö Aisaus Katkonta Halkaisu Säkitys Siirto heti kuivumispaikkaan metsässä Energiapuun ja klapien paino on alhainen siirrettäessä pitkiä matkoja. PVC kirkas 0,5x1000x1400 mm kate (ETRA)

9 Klapien kuivatus suursäkeissä ulkona keväällä 2014

10 Eri tavoilla käsitellyt klapit

11 Kvalitatiivinen klapien kuivumistilan malli Melkein ideaalisekoitin

12 Prosessitekninen tarkastelu ja punnitus Paino (t)= K * (1 - e t/τ ) K on vahvistus, t on aika ja τ on aikavakio Keväällä kuivumiskäyrä muodostaa suoran Syksyllä ja talvella (simuloitu) vahvistus jää pieneksi. Sydänpuiden (isojen runkopuiden) vahvistus on pieni eli lähtökosteus on alhainen. Pienien pintapuiden ja oksien lähtökosteus on suuri (50 %). Kuusesta tehdyn klapinipun paino tippuu alle puoleen yhden vuoden kuivauksessa. Eri puulajien keskimääräinen kuivan puun lämpömäärä on noin 4,1 kwh/kg

13 Kosteusprosenttien ongelma

14 Punnitun painon osuus alkupainosta (%) Suorat ja käyrät, aikaan sidottu punnitus

15 Siivujen, kiekkojen ja rullien teoriaa Koivun kuori muodostaa vettä erittäin huonosti läpäisevän pinnan Koivurullien päät sulkeutuvat jo kuivumisen alkuvaiheessa --- aukeavat C lämpötilassa Sydänpuu on pintapuuta ja oksia kuivempaa Vettä ja haihtuvia aineita on puun eri rakenteissa Korkea lämpötila ja pitkä kuivatusaika saavat puun kutistumaan, halkeilemaan ja läpäisemään ilmaa.

16 Kuivumiskäyrät ja asteikot Tunti Vuorokausi Viikko Kuukausi siivut, kiekot, lastut rullat, yksittäiset klapit ja klapiniput Suuret erät ja ehytkuoriset Vuodenajasta riippuva Jos puut tehty talvella tai keväällä, niillä on riittävästi aikaa kuivua lopulliseen varastoon siirtämiseen ja seuraavan talven polttoon mennessä.

17 Ohuiden kiekkojen kuivumisen aikavakio on 18 h

18 Ohuiden kiekkojen kuivumisen aikavakio on 18 h

19 Kirveellä halkaistut klapit 2012

20 Klapien sisä- ja ulkotilakuivatus 2014

21 Klapien sisä- ja ulkotilakuivatus aikavakiot lähtien

22

23 Klapinippujen kuivuminen Aikavakioarvio 3 vrk

24 Klapinippujen kuivuminen Aikavakioarvio 1. vaihe 70 h (3 vrk)

25 Klapinippujen kuivatus pinossa elo- ja syyskuussa 2016

26 Klapinippujen kuivuminen Aikavakioarvio 7 vrk

27 Klapiniput pinossa vertailu

28 Kaato, katkonta, siirto, pilkonta, niputus, kuivaus, siirto ja varastointi

29 Klapiniput sisävarastossa

30 Lämpöelementtikuivain ja -puuvarasto Lexan Thermoclear plus -lämpöelementin tietoja löytyy osoitteesta tai

31 Lämpöelementtikoekuivain - hellepäivinä jopa 45 C lämpötila

32 Paino-osuus % alkupainosta Kesäkuun 2015 kuivumiskoe Kesäkuun klapinippujen kuivuminen Kesäkuu SEInän vierellä Kesäkuu IKKuna kuivaimessa Kesäkuu PARvekkeella --> Aika [vrk]

33 Paino-osuus alkupainosta Heinäkuun 2015 kuivumiskoe Heinäkuun klapinippujen kuivuminen HEI SEI HEI IKK HEI PAR HEI LAU Aika [vrk] HEInäkuu LAUtapinon päällä

34 Paino-osuus alkupainosta % Elokuun 2015 kuivumiskoe Elokuun klapinippujen kuivuminen ELO SEI ELO IKK ELO PAR ELO LAU Aika [vrk]

35 Paino-osuus alkupainosta % Syyskuun 2015 kuivumiskoe Syykuun klapinippujen kuivuminen SYYS SEI SYYS PAR SYYS LAU SYYS IKK Aika [vrk]

36 Paino-osuus alkupainosta % Elo- ja syyskuun 2015 vertailu Elo-, syyskuun klapinippujen kuivuminen SYYS LAU SYYS IKK ELO LAU ELO IKK Aika [vrk]

37 Paino-osuus alkupainosta % Elo- ja syyskuun vertailu Elo-, syyskuun klapinippujen kuivuminen SYYS LAU SYYS IKK ELO LAU ELO IKK Aika [vrk]

38 Paino-osuus alkupainosta % Klapinippujen kuivatuksen vuosikalenteri Parvekkeen klapiniput = f(vrk) / f(kk) Tammi16 Helmi Maalis Huhti Touko16 Kesä15 Heinä15 Elokuu Syys 15 Loka 15 Marras Joulu15 Syys 16 Tammikuu Helmi Marras Joulu Maalis Syys 15 Loka Huhti Syys 16 Heinä Elo Kesä Touko Aika [vrk]

39 Kuivuminen Energiapuun ja klapien paino tulee olla alhainen, kun niitä siirretään pitkiä matkoja Kuivuminen lisää energiatiheyttä Alkukesällä kuivuneet halkaistut klapit kostuvat loppukesällä Ehytkuoriset klapit kuivuvat ulkona sateista huolimatta, mutta voivat jäädä vielä 30 %:n kosteuteen 5 kk kuivumisajassa Yli vuoden kestävä kuvatus ja lyhytaikainen (2 kk) korkeassa lämpötilassa (30 50 ⁰C) tapahtuva kuivatus saa klapien sulkeutuneet putket/kanavat avautumaan ilmaa läpäiseviksi.

40 Varastointi Milloin saa siirtää varastoon ja millaiseen varastoon? Kosteita polttopuita ei saa siirtää huonosti tuulettuvaan sisävarastoon homevaaran vuoksi. Tasapainokosteuden määrittämiseksi voi tehdä ohuen kiekon tai lastun ( g). Näytettä voi kuivata esim. sisätiloissa kaksi päivää ja punnita alku- ja loppupainon. Pienenä eränä tuoreet pilkotut puut voi heti pinota hyvin tuulettuvaan ulkovarastoon kuivumaan.

41 Kuoren irtoaminen alkukesällä energiapuun aisauksessa Energiapuurankaläjä Irronneita tuohia aisauspaikalla

42 Mistä hyvän klapin tunnistaa? Yhteen lyötäessä syntyy kirkas ääni. Vaalea väri. Klapeissa näkyy kuivumisessa syntyviä halkeamia. Klapiniput ovat löystyneet. Paineilma menee pituussuunnassa klapin läpi. Metsänhoitotöissä kuitenkin poistetaan huonolaatuisin puuaines polttopuuksi.

43 Miksi klapien kuivatus epäonnistui? Klapit jäivät liian kauaksi aikaa sateeseen ja läjään ruohikon päälle. Lahovaurioita eli pehmeää puuainesta Verinahakkaa kuoren alla Sieniä kasvaa pinnassa homevaurioita Kuivatut klapit kostuvat aina syksyllä Mitta- ja laatuvaatimuksia Metsäkeskuksen Halkoliiteri.com -verkkopalvelussa Kosteuden ja energiasisällön määritys mm. Ahma ympäristö Oy

44 JAMK:n julkaisuja Uusia menetelmiä metsävaratietojen hyödyntämiseen Weckström, Petteri (toim.) Jyväskylän ammattikorkeakoulu Energiapuun tehokas käsittely ja kuivuminen: Metsä työllistäjänä ja ympäristön hoitokohteena Pietikäinen, Kalevi Jyväskylän ammattikorkeakoulu

45 Keskustelua