Viljankuivauksen tehostaminen



Samankaltaiset tiedostot
Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä Jukka Ahokas & Hannu Mikkola Maataloustieteiden laitos Helsingin yliopisto

Jukka Kontulainen ProAgria Satakunta ry

Energiansäästö viljankuivauksessa

Viljankuivaus Tarvaala

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

Viljan kuivatuksessa säästöjä nopeasti ProAgria Pirkanmaa

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

Peltokasvintuotannon energiankulutus

Viljankuivaus ja siihen liittyvät energianäkökulmat

Kasvinviljelyn energiankulutus Tapani Jokiniemi

Energiatehokkaat maatalouskoneet. Jukka Ahokas Helsingin Yliopisto Maataloustieteiden laitos

Uuden kauden kuivuri. Biotaloudesta menestystä maaseudun yrityksille -teemapäivä. Loimaa Suomen maatalousmuseo Sarka.

Maatalouden energiankäyttö ja energian säästäminen Maataloustieteen päivät 2012

Energiatehokas ja kotimaista polttoainetta käyttävä kuivuri Jouni Virtaniemi Antti-Teollisuus Oy

Maaseudun energiapäivä Mepu Oy Mynämäentie 59, Yläne, Finland Tel

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Oman tilan energiankulutus mistä se muodostuu?

Maaseudun Energia-akatemia Arviointi oman tilan energian kulutuksesta

Arskametalli Oy ARSKA AINA ASKELEEN EDELLÄ. NURMISIEMENSEMINAARI / Huittinen TIETOA YRITYKSESTÄ. Janne Käkönen

Viljakasvuston korjuu ja käsittely tuoresäilöntää varten

Viljan kuivauksen kokemuksia PARI polttoöljyjen lisäaineen kanssa. PARI polttoöljyjen lisäaineen käyttökokemus ohran kuivauksessa

Kuva 1. öljypolttimella varustetun Jaakko-lavakuivurin lämmityslaite, puheilla ja putki, joka ohjaa savukaasut uunia sytytettäessä säkkilavan ohi.

Kuivausprosessin optimointi pellettituotannossa

VILJANKUIVAUKSEN ENERGIATEHOKKUUDEN SELVITTÄMINEN SIMULOIMALLA

Vähennä energian kulutusta ja kasvata satoa kasvihuoneviljelyssä

Energiapuun puristuskuivaus

Oy TORNUM Ab. Johan Lindholm Mats Öhman Mårten Krokfors. Oy TORNUM Ab 2012

MUUTTUVAT KUSTANNUKSET

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

ProAgria Etelä-Suomi Lahti Johan Lindholm

Jukka Ahokas Tapani Jokiniemi Helsingin Yliopisto Agroteknologia

Futura kuivaimen edut takaavat patentoidut tekniset ratkaisut

FLEXBURN-uunit Kerasil Oy

Case: Suhmuran maamiesseuran viljankuivaamo. Juha Kilpeläinen Karelia AMK Oy

Antilta odotettu UUTUUS

Siemenestä satoon - Viljapäivä Mitä siementuottajalta edellytetään. ma , Joensuu Matti Teittinen, MMM agronomi Peltosiemen ry

Antti Agrosec kuivurit viljankäsittelyn ammattilaisille

Kokemuksia herneen ja härkäpavun viljelystä säilörehuksi sekä nurmen täydennyskylvöstä

SÄHKÖLÄMMITTIMET PEHMEÄÄ LÄMPÖÄ KOTIIN

Polttopuun luonnonkuivaus, keinokuivaus ja laadun hallinta

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Oljen ja vihreän biomassan korjuuketjut ja kustannukset

VAKOLA Koetusselostus 387 SINUS 6 DUPLEX TWIN-VILJANKUIVURI. Koetuttaja ja valmistaja: 0 y Sav onius & C o A b, Helsinki.

Kuivaamo ratkaisee kuivauksen hinnan

Kuivauksen teoriaa ja käytäntöä Jaana Väisänen, OAMK Arvopilotti-hanke

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Betonin kuivuminen. Rudus Betoniakatemia. Hannu Timonen-Nissi

Energian säästömahdollisuudet maatiloilla Jukka Ahokas Helsingin yliopisto

Energiapuun korjuu päätehakkuilta Tatu Viitasaari

Maatilan ympäristötoimenpiteet. ja talous. Sari Peltonen ProAgria Keskusten Liitto

Kerääjäkasveista biokaasua

Tulevaisuuden kuivausmenetelmät

Valkuais- ja palkokasvit viljelyssä ja -kierrossa. Heikki Ajosenpää ProAgria Länsi-Suomi Raisio

Metsäenergian mahdollisuuudet Hake, pelletti, pilke

Test report. Kuva 1. Vella II-uuni

Broilerintuotannon energiankulutus ja energian säästömahdollisuudet. Energiatehokkuuspäivä Hämeenlinna Mari Rajaniemi

Maatilojen energiankäytön kasvihuonekaasujen vähentäminen: bioenergiaa vai tuoresäilöntää?

VAUNUKUIVURIT K-SARJA M K

VILJAN TUOTANTO 2015 MITÄ TUOTTAA 2016?

Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet Valtimo

KORIKUL JETIN - ASTIAN PESU KONEET

Edistyksellinen L-SARJAN VAUNUKUIVURI

Syysrypsin viljely Antti Tuulos

1967 Koetusselostus 651 Test report

Maatilan ympäristötoimenpiteet. ja talous. Sari Peltonen ProAgria Keskusten Liitto

EnergiaRäätäli Suunnittelustartti:

HUBER Nauhakuivain BT lietteen termiseen kuivaamiseen

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

MUUTTUVAT KUSTANNUKSET

Syysrypsikooste Pellot tuottamaan -hanke. Joensuu: Ti klo 9-15 Pasi Hartikainen, ProAgria Pohjois-Karjala

VAKOLA Koetusselostus 267 VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS AITO-VILJANKUIVURI

Puu luovuttaa (desorptio) ilmaan kosteutta ja sitoo (adsorptio) ilmasta kosteutta.

Rehukasvien viljely ja Markkinointivaihtoehdot

Avomaan vihannesviljely

3t-hanke Tunnista, tiedosta, tehosta energiatehokkuus osaksi asumista. Energianeuvontailta Pornaisissa Jarkko Hintsala

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

Gluteeniton luomuviljelykierto, puhdas kaura ja syysrypsi Joensuu

Betonikoulutus

OID CO ououo. Kuva 1. Kaksi kaavamaista säkkilavan asennusmahdollisuutta.

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

Kuminan kasvattaminen Suomessa

YLIVOIMAINEN KUMINAKETJU KYLVÖSIEMENMÄÄRÄN VAIKUTUS TAIMETTUMISEEN JA SATOON

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

Energiatehokkuudesta kilpailukykyä maatiloille VILMA- ilmastoviisaita ratkaisuja maatiloille Maarit Kari ProAgria Keskusten Liitto

Kasvinviljelytila Lahdessa

Puun kosteuskäyttäytyminen

Gluteenittomalle tattarille on kysyntää!

Istutus , Tihkukasteluun liittyvät työt 10 15,9 159 Käytävien ruohonleikkuu 10 15,9 159

Energian kulutuksen seuranta lypsykarjatilat

SPIRALAIR -KOMPRESSORIT K1-4 K6-8 COMBI KS1-4 KS6 5 MULTI PUHTAUS HILJAISUUS

Lämpölaitostekniikkaa. Nurmes Esa Kinnunen Biomas-hanke

Viljelyohjelmalla lisää puhtia

Finnish Research Institute of Agricultural Engineering

Viljan laatuhinnoittelu

Härkäpapu-uutuuksien viljelykokemuksia Martti Yli-Kleemola puh Louhi BOR Kontu BOR

UUTTA TIETOA JA HYVIÄ KÄYTÄNTÖJÄ MARJA-JA HEDELMÄYRITTÄJILLE. Katse syyshoitoon. Kokemuksia Norjasta ja Tanskasta. Mikkeli

Energiatehokkuuden ja sisäilmaston hallinta ja parantaminen

Ohran viljely 5,5 ha 3800 kg/ha Käyttö karjan rehuksi omalla tilalla 860 kg ka, 11 MJ/kg ka

Transkriptio:

Viljankuivauksen tehostaminen prof. Jukka Ahokas 13.2.2014 Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Maataloustieteiden laitos

Sisältöä Viljan laadun parantaminen Laadukkaan viljan tuottaminen Kuivurin kapasiteetin lisääminen Nopeampi kuivaus Energiatehokkuuden parantaminen Vähemmän energiaa veden poistamiseen Kuivurityypin vaikutus Viljan säilöminen

Viljan laatu ja säilyvyys Viljan pilaantuminen johtuu seuraavista tekijöistä: Mikrobien kehittymisestä (mikrobi = mikro-organismi = pieneliö, joka erottuu mikroskoopilla, esim. sieni, bakteeri, virus) Viljan omasta entsyymitoiminnasta ja hengityksestä Jyvät jatkavat kehitystään puinnin jälkeenkin. Jyvä hengittää, käyttää varastoitunutta hiilihydraattiansa ja luovuttaa hiilidioksidia. Tästä elintoiminnosta syntyy kosteutta ja lämpöä.

Mikrobit ja kosteus Tärkein mikrobin kasvuun vaikuttava tekijä on kosteus. Jos se on tarpeeksi alhainen: Muut tekijät eivät pysty vaikuttamaan. Kun ilman kosteus ylittää 62 %, sienten kasvu on mahdollista Kosteuden ylittäessä 90 % myös bakteerien kasvu on mahdollista. Mikrobit käyttävät olemassa oloonsa materiaalin ravinteita ja kosteutta. Ne pystyvät absorboimaan siitä tarvitsemansa veden. Tämä absorbointikyky häviää ja mikrobien kasvu loppuu, jos: materiaali kuivataan niin kuivaksi, etteivät mikrobit pysty irrottamaan siitä vettä vesi jäädytetään materiaaliin lisätään aineita, jotka sitovat veden ja estävät siten mikrobien veden saannin

Viljan säilyvyys Kosteus % Pilaantuminen alkaa Teknisten ominaisuuksien muuttuminen alkaa Kuivaus aloitettava yli 30 1 vrk 1 2 vrk 12 h kuluessa 20 30 3 5 vrk 2 3 vrk 25 % 24 h kuluessa 20 % 48 h kuluessa Lundin G. & Jonsson N. Lagring av spannmål i utomhussilor åtgärder för att hindra återfuktning och mögelbildning. JTI informerar nr 108, 2005

Hyvälaatuinen vilja http://www.vyr.fi/www/fi/liitetiedostot/tuotanto_ja_viljelytietoa/huoneentaulut/punahome_netti.pdf

Viljan säilytys terässiilossa Ongelma: Vesivuoto, märkä nälli tai huonosti jäähdytetty vilja voi aikaansaada paikallisen viljan homehtumisen ja lämpenemisen, joka leviää koko siiloon! Myös ulkosiilon lämpötilavaihtelut aikaansaavat kostumista. Lundin G. & Jonsson N. Lagring av spannmål i utomhussilor åtgärder för att hindra återfuktning och mögelbildning. JTI informerar nr 108, 2005

Terässiilo ulkona Vilja on hyvä lämmöneriste => viljasiilossa voi olla suuret lämpötilaerot Ulkona olevan terässiilon kuoren lämpötila vaihtelee lämpötilan ja auringon paisteen mukaan Lämpötilaero aikaansaa ilman virtauksen siilon sisällä Seurauksena on usein lämpimän ilman nousu siilon kattoon. Vesi tiivistyy kylmään viljaan tai kylmään kattoon ja tippuu viljan päälle => yläpinta lähtee homehtumaan Etenkin suurijyväisillä viljoilla ilma pystyy liikkumaan helposti (maissi) Lundin G. & Jonsson N. Lagring av spannmål i utomhussilor åtgärder för att hindra återfuktning och mögelbildning. JTI informerar nr 108, 2005

Lämmin ja kostea ilma tiivistyy kylmään kattoon ja tippuu pisaroina viljan päälle Pilaantuminen alkaa kosteassa viljassa Lämmin ilma nousee ylös Kylmä ilma laskeutuu alas Kylmä ilma laskeutuu alas

Viljan pilaantuminen siilossa Viljan pilaantuminen voi alkaa yksittäisistä kohdista ( hot spot ) Vilja alkaa lämpenemään ja pilaantumaan yhdestä pisteestä Pilaantuminen aikaansaa kosteuden ja lämmön tuoton mikä laajentaa pilaantumista. Syinä tähän on: märän viljan laitto kuivan päälle katon vuotaminen lumen tuiskuaminen sisälle kosteuden pääsy siiloon rikkinäisen pohjan kautta ilmassa olevan veden kondensoituminen lämpötilaerojen takia FARMING AHEAD No. 131 November 2002

Hyvälaatuinen vilja Märkä ja lämmin vilja on otollinen mikrobien kasvualusta Mikrobit tuottavat toksiineja Toksiineja voidaan torjua kuivaamisella Riskin ollessa suuri kuivaaminen on aloitettava mahdollisimman nopeasti Jos riskialtista viljaa joudutaan välivarastoimaan, varastoinnin aikana viljaa pitää tuulettaa (kylmäilmakuivaus) Ulkona olevien terässiilojen viljan säilymistä kannattaa seurata

Lämminilmakuivurin kapasiteetti Kuivurin kapasiteetti pitää laskea kokonaisuutena, jolloin siihen vaikuttavat mm Kuivurin tilavuus Uunin teho Elevaattoreiden tehot Puskurivaraston käyttö Jäähdytyssiilon käyttö Kuivuriautomatiikka Erän kuivausaika/vuorokausirytmi Viljan kosteus Viljelysuunnitelma ja viljojen kypsymisaika Jos ajatellaan koko viljankorjuuketjua, kuivuri ei saisi hidastaa sadonkorjuuta

Korjuusää Puinnin kriteeri 80% ilman suhteellinen kosteus Puintipäivän pituus on elokuussa n 10 h/vrk Puintipäivän pituus on syyskuussa n 6 h/vrk Puinnit alkavat Etelä-Suomessa keskimäärin 10. elokuuta 10 % puinneista on alkanut vasta syyskuussa Esim. Korjuujakso elokuun puolivälistä syyskuun loppuun = 45 vrk. Kriteeri 2 ja 80% todennäköisyys => korjuupäiväkerroin on 0,45 => 20 korjuukelpoista päivää. Puintipäivän pituus on 8 h/vrk => 160 h käytettävissä Laine A. Konekapasiteetin mitoitus ja konekustannukset viljan ja nurmirehun tuotannossa. TTS julkaisuja 349

Kuivurin koko Kuivauseriä vuorokaudessa on keskimäärin 2 kpl Puintikelpoisia päiviä on keskimäärin 20 kpl korjuukautena Jos kuivurin kapasiteetin pitää olla puintikapasiteetin suuruinen, saadaan esim. 20 pv ja 2 erää/pv = 40 erää/satokausi Koko korjattavan sadon pitäisi siten mahtua 40 erään. Jos sää on huonompi, eriä on myös vähemmän

Kuivurin koko toisella tavalla Lähdetään siitä, että kuivurin pitää pystyä kuivaamaan puimurin puima sato vuorokauden aikana. Jos leikkuupuimuri pui keskimäärin 1 ha/h tunnissa, päivässä puidaan 10 ha sato eli märkäsadon ollessa 4 t/ha saadaan päivässä 40 t viljaa. Jos kuivauseriä on kaksi, yhteen erään pitää mahtua 20 t viljaa ja esimerkiksi 60 kg hehtolitrapainon mukaan tämä tarkoittaa 33 m3 kuivurisiiloa yhtä puimuria kohden.

Uunin koko Uunin koon valinnassa vaikuttavat seuraavat asiat: Liian suuri nopeus (suuri ilmamäärä) vie jyviä poistoilman mukana Lämpötilan nousu, puhallusilman määrä ja uunin teho ovat toisistaan riippuvia Mitä suurempi ilmamäärä puhaltimella on, sitä nopeammin kosteus poistuu Mitä korkeampi kuivauslämpötila, sitä nopeampi kuivuminen P uuni = q m ΔT c i Uunin teho P uuni riippuu kuivauslämpötilasta ja uunin ilmamäärästä.

Kuivurin koko Kuivurin koko vaikuttaa siihen kuinka paljon viljaa saadaan kerralla kuivuriin Uunin koolla vaikutetaan siihen kuinka nopeasti vesi poistuu viljasta Viljan alkukosteus määrittää kuinka paljon vettä on poistettava (kuinka kauan erän kuivaus kestää) http://enpos.weebly.com/materiaali.html

Uunin tehon vaikutus 40 m 3 kuivuri ja kuivauslämpötila 70 C Esim. Ilmamäärän lisääminen 30 % lyhentää kuivausaikaa 25 %

Viljan jäähdytys 100 Lämpötila C 75 50 Kuivauslämpötila Viljan lämpötila Poistoilman lämpötila 25 0 0 2 4 6 8 Aika H Kuivausilman lämpeneminen kesti 7 min, kuivaus 7 h ja jäähdytys 1 h. Jäähdytys tarvitsee lähes aina saman ajan, kuivumisaika riippuu viljan alkukosteudesta. Tässä tapauksessa säästettäisiin 1 h aika, jos jäähdytyssiilo olisi erillinen.

Kuivauslämpötilan vaikutus Esimerkki viljan kuivumisesta. 130 C lämpötilaa käytettäessä erä kuivunut puolet nopeammin.

Loppukosteuden vaikutus Esimerkki viljan kuivumisesta. 16 % kosteuteen 3 h ja 14 % kosteuteen lähes 6 h.

Kuivauskapasiteetin nostaminen Kosteuden poistonopeuden lisääminen Suurempitehoinen uuni Korkea kuivauslämpötila Ylikuivaamisen varominen Erillinen jäähdytyssiilo Puskurivarasto Tuuletettu varasto säilyttää viljan laadun

Säästömahdollisuuksia Kuivauksen energian kulutusta on teknisesti mahdollista vähentää jopa yli 50% Öljystä voidaan luopua siirtymällä uusiutuviin polttoaineisiin - Vilja voidaan kuivata kokonaan kotimaisella polttoaineella Kuivaamisesta voidaan kokonaan luopua jos käytetään muita säilöntätapoja Hyötyykö viljelijä tästä taloudellisesti Talous on eri asia kuin energiansäästö! Sähkö (8,9 snt/kwh) Polttoöljy (68,9 snt/l) 8 % 10 % 16 % 200 hl 32 % Korko (5%) Poisto (poistoajat: koneisto 15 ja rakennus 25 vuotta) Vakuutus ja kunnossapito (1,5%) Polttoöljy (68,9 snt/l) Sähkö (8,9 snt/kwh) Työ

Ohran tuotannon energiapanosten jakauma, kokonaispanos 14 GJ/ha Kasvintuotanto Kuljetus pellolta talouskeskukseen 0 % Puinti 11 % Ruiskutus (2 x) 2 % Kuivaus 11 % Agrokemikaalit 49 % P 3 % K 3 % Kylvö 2 % N 30 % Kalkin levitys 0 % Siemen 7 % Kasvunsääde 1 % Kalkin valmistus 8 % Kylvömuokkaus 5 % Tasausäestys 2 % Kyntö 11 % Tautien torjunta-aine 1 % Rikka-kasvien torjunta-aine 3 %

Energian säästö Öljypolttimen säätö, vaikutus 0 15 % Kuivaus hyvän sään aikaan, vaikutus 0 20 % Kuivurin eristäminen, vaikutus 10 20 % Korkea kuivauslämpötila, vaikutus 10-15 % Ylikuivaamisen välttäminen, vaikutus 10-20% Poistoilman lämmön talteenotto, vaikutus jopa yli 50 %

Polttimen säätäminen Laskentaperuste Vilja-ala 100 ha Puintikosteus 22 % Varastointikosteus 13 % Sato 3500 kg/ha Öljypolttimen säätö, vaikutus 0 15 % Energiansäästö Kustannus 400 Säästö 5,0 % Säästö /v 190 Takaisinmaksuaika v 2,1 Öljypolttimet ovat usein hyvässä kunnossa, suuttimet pitää vain muistaa vaihtaa muutaman vuoden välein.

Kuivaaminen hyvän sään aika Ilmaa lämmitettävä 55 C 15 C 70 C 5 C Tässä esimerkissä kylmällä säällä tarvitaan lähes 20% enemmän Ilmaa lämmitettävä 65 C energiaa!

Ilman kosteus Ilman kosteus vaikuttaa siihen, kuinka paljon se pystyy sitomaan lisäkosteutta. Lämminilmakuivurissa tällä ei ole kovin suurta merkitystä. Kun ilma lämmitetään 70 C lämpötilaan, sen suhteellinen kosteus on vain muutaman prosentin luokkaa ja kuivauskyky on aina hyvä. Kylmäilmakuivurissa tällä on merkitystä, koska ilmaa ei lämmitetä ja sen suhteellinen kosteus ei muutu. Kostea ilma ei pysty sitomaan vettä ja jo kuivunut vilja voi kostua, jos siihen puhalletaan liian kosteaa ilmaa.

Ilman kosteus Esimerkki ilman kosteuden vaikutuksesta - Piste 1:10 C ja 80 % - Piste 4: 10 C ja 95% Kosteus sinänsä ei vaikutua paljoakaan lämminilmakuivuriin Monesti kostea ilma on myös kylmää, jolloin sillä on merkitystä

Eristäminen Kuivurin eristäminen, vaikutus 10 20 % Energiansäästö Kustannus 2000 Säästö 10,0 % Säästö /v 379 Takaisinmaksuaika v 5,3 20 C - 20 C 70 C 10 C Lähde TTS Talo Kuivuri Eristäminen lyhentää myös kuivausaikaa!

Pintalämpötiloja Kuivurin puhallusilman puoleisen päädyn pintalämpötilat ovat n 30 50 C Tästä aiheutuu 200 300 W/m 2 lämpövirta 10 m 2 peltipinta aiheuttaa 2 3 kw lämpöhäviön Puhallusputken pintalämpötilat ovat 50 60 C ja lämpövirta on 400 500 W/m 2 5 m pitkän ja 0,63 m halkaisijaltaan olevan putken vaipan ala on n 10 m 2 ja lämpöhäviö on 4 5 kw

Eristäminen

Kuivurin lämpöhäviö 200 180 160 Heat power 140 Viljan ja kuivurin lämpeneminen Power/Loss kw 120 100 80 60 40 20 Kuivurin lämpöhäviö 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Drying time min Heat loss

Tuloksia Syksyn 2011 koetuloksia Erä Alkukosteus [%] Kaasun kulutus eristämättömässä kuivurissa [m3] Kaasun kulutus eristetyssä kuivurissa [m3] Energian säästö [%] 1 24 209 182 13 2 21 209 156 25 3 22 144 134 7 4 17 99 71 28 5 15,5 78 65 17 6 19,5 128 98 23 7 16 72 51 29 Keskiarvo 20 %

Korkea kuivauslämpötila Korkea lämpötila nopeuttaa kosteuden siirtymistä jyvässä ytimestä pintaan Kuuma ilma pystyy sitomaan enemmän vettä viljasta Lämpötilan nosto Pienentää energian kulutusta Lisää kuivurin kapasiteettia Lisää kuivurin lämpöhäviöitä eristys nousee tärkeäksi Siemenviljaa ja leipäviljaa ei saa kuivata liian kuumalla ilmalla Poistuva vesimäärä

Tuloksia kuivausilman lämpötilan noston vaikutuksesta Lähde: Suomi et al. 2003. Viljan korjuu ja varastointi laajenevalla viljatilalla. Maa- ja elintarvike 31.

Viljan lämmönkestävyyteen vaikuttaa Viljan kosteus. Hyvin kostean viljan kuivuessa jyvään syntyy jännityksiä, jotka voivat rikkoa jyvän rakenteen ja aiheuttavat vaurioita Lämmölle altistumisaika. Jyvä lämpenee nopeasti kuivausilman lämpötilaan ja vauriot lisääntyvät, jos altistumisaika pitenee. Huom. Lämpötila on jyvän ytimen lämpötila Liikkuva vilja ei lämpene ytimeen asti Rehuvilja Kuivurin rakenne. Rakenne ja toimintatapa ratkaisevat kuinka kauan jyvä altistuu korkealle lämpötilalle. Viljalaji tai -lajike. Viljalajike vaikuttaa viljan kestävyyteen.

Korkea kuivauslämpötila ja viljan lämpötila

Kuivauslämpötilan vaikutus ohran itävyyteen Kuivausilman lämpötila 119 C, nopea kierto Korkea lämpötila tuhoaa itävyyden! Lähde: Suomi et al. 2003. Viljan korjuu ja varastointi laajenevalla viljatilalla. Maa- ja elintarvike 31.

Puintikosteus Märkä vilja tarvitsee enemmän energiaa kuivaukseen Voiko sopivaa puintikosteutta odottaa?

Kuivauskosteus Kauppaviljan pitää olla alle 14% Takaa pitkäaikaisen säilyvyyden Omaan käyttöön 16% kosteus riittää, jos vilja käytetään talven aikana Viljan pitää olla kylmää Viljan lämpenemistä pitäisi seurata

Esimerkki kuivurista Jyvän pinnalla oleva vesi irtoaa nopeasti Kun kosteuden pitää siirtyä ytimestä pintaan kuivuminen hidastuu ja energian tarve lisääntyy Loppupuolella kosteuden poistuminen on hidasta ja energiantarve suurta

Kuivauskosteus Esimerkiksi 19% vilja kuivataan 14% kosteuteen => 33 l/ha, 16% kosteuteen 20 l/ha. Säästetään lähes 40%!

Kotimainen polttoaine Kotimainen polttoaine ei säästä energiaa mutta voi säästää rahaa Hake Polttoaine pitää varata ennakkoon Vaatii investointeja, uusi uuni, automaattinen polttoaineen syöttö, automaattinen tuhkan poisto Biopolttoöljy Voidaan hyödyntää nykyisiä uuneja Kannattavaa vain jos saadaan rouhe käytettyä Vilja Huonokuntoisen viljan käyttö lämmitykseen Onko viljan poltto eettisesti hyväksyttävää? Lämpökeskuksen hyödyntäminen Kuivurin tehontarve on paljon suurempi kuin rakennusten tehon tarve => lämpökeskuksen lämmöllä voidaan vain auttaa kuivuria Vesipattereiden ja lämpöputkien asentaminen on kallista

Hakkeen kannattavuus

Energian käytön tehostaminen Kuivurin eristäminen Kustannustehokas toimenpide Energian kulutus pienenee Kuivausaika lyhenee Vilja kuivuu tasaisemmin Ylikuivauksen välttäminen Kauppa- ja siemenvilja < 14% Oma rehuvilja <16 % Korkea kuivauslämpötila Omaan käyttöön menevän rehuviljan kuivaus

Kuivurityyppejä Kuumailmakuivuri Eräkuivuri Jatkuvatoiminen kuivuri Kylmäilmakuivuri Kuivaava viljasiilo

Kylmäilmakuivaus Kuluttaa 1/4:n lämminilmakuivauksen energiamäärästä Hyvä vastaanotto-kapasiteetti voidaan hyödyntää parhaat puintikelit "Varastokuivuri" Pitkä kuivausaika Vilja ei hiodu alempi hl-paino Vilja ei kierrä jatkuvasti esipuhdistimen kautta enemmän roskia Ei kauppakelpoista viljaa ilman lisälämpöä Soveltuu huonosti, jos on monia lajeja ja lajikkeita Kuivuminen epätasaista

Tasapainokosteus Materiaalin ja sitä ympäröivän ilman välillä tapahtuu kosteuden siirtymistä, kunnes tasapaino saavutetaan ja materiaali ei luovuta eikä ota vastaan kosteutta. Saavutettu tasapainokosteus riippuu: Lämpötilasta Ilman suhteellisesta kosteudesta Materiaalin fyysisestä kunnosta

Viljan tasapainokosteus Lundin G. & Jonsson N. Lagring av spannmål i utomhussilor åtgärder för att hindra återfuktning och mögelbildning. JTI informerar nr 108, 2005 30 25 20 Jyvän kosteus % 15 10 Vilja Rypsi 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ilman kosteus %

Esimerkki syksyn säistä Lämpötila Kosteus 100 90 80 70 60 Tasapainokosteus 13 14 % 50 40 30 20 10 0 1-8-2005 15-8-2005 29-8-2005 12-9-2005 26-9-2005 10-10-2005 24-10-2005

Vastapaine ja teho Viljan aiheuttama vastapaine riippuu kerrospaksuudesta Suuri kerrospaksuus merkitsee suurta vastapainetta => tarvitaan keskipakopuhallin

Kuivuminen Lämpötila- ja kosteusprofiilit kuivausilman kulkiessa viljakerroksen läpi Lämpötila Ilman kosteus Viljan kosteus Kuivunut vyöhyke - + - + - + Kuivausilma

Puhallintyypit Yksinkertaisessa potkuripuhaltimessa ulkokehä on kapea ja se ei pysty antamaan kovin suurta painetta (n 700 1000 Pa) Aksiaalipuhaltimessa voi olla leveä ulkokehä ja myös suuntaussiivistö, jolloin se pystyy antamaan suuremman paineen ja paremman hyötysuhteen Keskipakoispuhaltimilla saadaan aksiaalipuhaltimia suurempia paineita ja koko on pienempi

Puhallintyyppi Potkuripuhallin kestää kohtuudella n 700 Pa vastapaineen Paksu kerros ja suuri ilmamäärä tarvitsevat keskipakoispuhaltimen Viljankuivauksen suosituksena on vähintään 600 m 3 /h/m 2 ilmamäärä Mitä suurempi ilmamäärä, sitä nopeampi kuivuminen Vastapaine Pa 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 200 400 600 800 1000 Potkuri/Keskipakois 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Kerrospaksuus m Ilmamäärä m3/h/m2

Kerrospaksuus Paksu kerros lisää kuivausaikaa ja energian kulutusta Toisaalta paksu kerros merkitsee myös suurta viljamäärää kwh/kg vesi 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Energia 500 m3/h/m2 Energia 800 m3/h/m2 Aika 500 m3/h/m2 Aika 800 m3/h/m2 450 400 350 100 50 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Kerrospaksuus m 300 250 200 150 Kuivausaika h

Kuivaava viljasiilo Jos viljakerroksen paksuus > 1m keskipakoispuhallin välttämätön Märkä vilja yli 60 cm kerroksessa kuorettuu ja pintakerros homehtuu Paksuissa kerroksissa viljan sekoittaminen on välttämätöntä ja sen pitää olla tehokasta Suuri kuivuri suuri liitäntäteho Rationaalinen viljan käsittely edellyttää koneistamista investointikustannukset nousevat Korkean kerroksen kuivauksessa ja sekoituksessa rikkaruohonsiemenet heikentävät kuivumista => tarvitaan puhdas vilja Mattila J. KUIVAAVAT VILJASIILOT SUOMESSA, Hämeen Ammattikorkeakoulu Westlin H. Utvärdering av ett silotorksystem för spannmål utrustat med omrörare. SLU Institutionen för biometri ock teknik

Jatkuvatoiminen kuivuri Vilja virtaa jatkuvana virtana kuivurin läpi Ylhäältä syötetään märkää materiaalia ja alhaalta poistuu kuivunut materiaali Edut Tehokas Voidaan automatisoida helposti Voidaan käyttää 24 h vuorokaudessa Viljan jäähdytyksestä vapautuva lämpö voidaan hyödyntää Haitat Hyvin märkä vilja voi aiheuttaa ongelmia (ei ehdi kuivua kertaajolla) Viljaa pitäisi olla jatkuvasti saatavilla Lajin vaihto aiheuttaa edellisen prosessin lopetuksen ja uuden aloittamisen Loewer, Bridges & Bucklin. On-Farm Drying and Storage Systems

Eräkuivuri Eräkuivurissa kuivataan erä kerrallaan Edut: Yksinkertainen rakenne Kuivattavaa viljaa ei tarvita jatkuvasti Haitat: Tarvitaan aina tietty määrä viljaa erää varten Tarvitsee valvontaa ja työtä kuivaamisen lopetukseen ja täyttöön

Muita säilöntätapoja Happosäilöntä Happo aiheuttaa turvallisuus- ja syöpymäriskin Oma työvaihe Murskesäilöntä Vilja murskataan valssimyllyllä Oma työvaihe Toimii parhaiten kostealla viljalla Happo aiheuttaa työturvallisuus ja materiaaliriskin Varastoidaan tiiviisiin siiloihin peitettynä ja painotettuna Ilmatiivis säilöntä Vaatii ilmatiiviin rakenteen ja käsittelyn Edullinen menetelmä suurilla viljamäärillä Suuret pääomakustannukset, pienet käyttökustannukset Ei tarvita säilöntäaineita

Muut säilöntätavat Palva R. Tuoresäilöntä on entistä kiinnostavampi vaihtoehto. Teho 5/2008

Säilöntätapojen energian kulutus Energian kulutus, kj kg -1 [ka] 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Polttoaine Sähkö Rakenteet Säilöntäaine Muovi

Murskausvaihtoehtoja 500 Energian kulutus, kj kg -1 [ka] 400 300 200 100 0 Polttoaine Sähkö Rakenteet Säilöntäaine Muovi

Lisätietoa http://www.energia-akatemia.fi/sivut/default.aspx