Viljankuivaamo
Viljankuivaamo on maatilarakennus, jossa kuivataan viljaa. Koska syksyisin on kosteaa ja kylmää, vilja on kuivattava säilyvyyden parantamiseksi. Kuivureilla viljan kosteusprosentti lasketaan 14 prosentin tienoille.
Tilan käytössä olevan kuivurin tilavuus hehtolitroina pitää olla tilan viljapinta-ala hehtaareina kerrottuna kolmella. Pienemmillä tiloilla voi olla yhteisiä kuivureita.
Kuivuri on hyvin kallis. Sen käyttöaika vuodessa on lyhyt, vain muutamia viikkoja syksyisin, mutta käyttöikä on yleensä pitkä, ellei kuivuri käy pieneksi ennen aikojaan. Toisaalta kuivureita on yritetty kehittää niin, että niille olisi käyttöä ympäri vuoden, esimerkiksi puuhakkeen kuivauksessa.
Myös heinänkuivaukseen ja joillekin erikoiskasveille on omanlaisensa kuivurit. Kotitalouskäyttöön valmistetaan pienoiskuivureita, jotka soveltuvat esimerkiksi marjojen, vihannesten ja sienten kuivaamiseen.
Kylmäilmakuivaamo on edullisin kuivaamotyyppi. Kylmäkuivaamossa puhalletaan suuria määriä ulkoilmaa viljakerroksen läpi. Viljan siirrossa käytetään elevaattoria ja vaakakuljetinta.
Ongelmana kylmäilmakuivurissa on pitkä kuivausaika. Myös viljan siirtely voi olla työlästä. Lisäenergiana käytetään aurinkoa, öljykäyttöistä lämminilmapuhallinta, sähkövastuksia lämmittämään puhallusilmaa ja aurinkoenergian kerääjänä aurinkopaneelia.
Ilma voidaan ottaa myös konevarastosta, jossa seinät ovat suomulevystä. Ilma tulee seinien läpi ja sen suositellaan tulevan auringon puoleiselta seinältä, jottei maan kosteus tule mukaan. Ottoaukko ja poistoaukko sijoitetaan niin, ettei ilma pääse kiertämään.
Kylmäilmakuivaamoa käytetään pienillä tiloilla viljan varastokuivaamona. Viljaa tuuletetaan puhaltimella. Potkuripuhallin on yleisin.
Kylmäilmakuivuria voidaan käyttää myös lämminilmakuivurin kanssa yhdessä. Kylmäilmakuivuria voidaan käyttää ns. puskurikuivurina, jolloin voidaan puida suurempi ala kerralla, ilman, että tarvitsi pelätä viljan pilaantumista kuivuria odotellessa. Tällöin vilja laitetaan kylmäilmakuivuriin ennen lämminilmakuivuriin menoa, mikä säästää aikaa.
Kylmäilmakuivauksessa ei energiaa kulu alkusyksystä, sillä kuivaus onnistuu lämmittämättömällä ulkoilmalla. Myöhemmin syksyllä käytetään lisälämpöä, mutta lämmönnoston tarve on pieni.
Kylmäilmakuivuria ei voi viljan loppukuivatusvaiheessa käyttää sateella, sillä ilman kosteus siirtyy viljaan. Toinen ongelma on kuorettumisilmiö, jolloin viljakerros ei kuivu pinnalta. Tällöin viljakerros on ollut liian paksu, minkä takia viljaa pitäisikin sekoittaa, jotta kuivuminen tapahtuisi tasaisesti.
Lämminilmakuivuri voidaan sijoittaa vanhaan rakennukseen tai rakentaa tai pystyttää kokonaan uusi rakennus tai pystyttää kuivuri ilman minkäänlaista rakennusta tai rakentaa kuivuri viljasiilojen keskelle. Tavallinen ratkaisu on valmis pakettikuivaamo.
Elevaattori nostaa viljan alhaalta ylöspäin, josta vilja kulkee jakajan kautta joko esipuhdistajan läpi kuivaussiiloon tai varastosiiloon. Lämminilmakuivuri on pitkälle koneistettu.
Uuni on lämminilmakuivurin tärkein osa. Yleisin Suomessa viljan kuivaukseen käytettävistä kuivuriuuneista on ylipaineuuni, jossa lämmennyt ilma puhalletaan viljan läpi. Puhallusilman virtausnopeus ja ilman lämpötila on tärkeää säätää oikeaan suhteeseen viljan kosteuden ja määrän kanssa. Perinteisissä ylipaineuuneissa on polttoaineena öljy, mutta nykyisin myös hakkeella ja kaasulla toimivia kuivausuuneja on käytössä. Hakeuuneissa voidaan polttoaineena käyttää lähes mitä vain, esimerkiksi kuivattua haketta, turvetta, muovia, sahanpurua ja jopa metsätuoretta haketta. Pannussa kytee automatiikan ylläpitämä hiillos, joka on valmiina syttymään, kun virtaa kääntää sähköpääkeskuksesta. Automatisoiduimmissa kuivuriuuneissa on myös automaattinen polttoaineen syöttö, jossa sykelaskuri laskee polttoaineen määrää, jolloin laparuuvi työntää pesään lisää poltettavaa. Ainoastaan jäähdytys kestää hieman kauemmin kuin öljypannulla kuivattaessa, koska pesästä tulee lämmintä pidempään.
Alipaineuunissa ilma imetään viljan läpi, jolloin prosessista saadaan pölytön. Samalla uunin hyötysuhde paranee ja järjestelmä imee viljassa mahdollisesti olevat home- ym. itiöt mukaansa. Keski-Euroopassa ja Baltiassa alipaineuunit ovat jo yleisesti käytössä, ja niissä käytetään hyvin korkeita lämpötiloja. Suomessa ei kuitenkaan 120 asteen kuumuuden käyttö uuneissa ole sallittua paloturvallisuussyistä. Alipaineuunien rakenne voi olla putkimainen, jolloin lämpöliike pystytään ohjailemaan ja hallitsemaan perinteistä uunia paremmin. Myös kuivausilman lämpötilan ja ilmavirtauksen määrän säätö on helppoa. Alipaineuuni ei tarvitse ylipaineella toimivan uunin tavoin erillistä uunihuonetta, vaan se voidaan sijoittaa taivasalle kuivurirakennuksen viereen.
Lämminilmakuivauksessa 95 prosenttia kokonaisenergian kulutuksesta menee varsinaiseen kuivaukseen ja lämpöhäviöihin, loppu 5 prosenttia apulaitteisiin, kuten elevaattoreihin ja puhaltimiin.
Lämminilmakuivureita ovat kennokuivurit, verkkolavakuivuri, jatkuvatoiminen kuivuri ja vaunukuivuri
Kennokuivuri on korkea siilo, jossa sisällä on yläpäässä kansi ja kannen alla tyhjiä ns. varasto elementtejä. Niihin varastoitu vilja estää sen, että kun vilja kuivuessaan kutistuu, niin että kuivuriin puhallettu kuivausilma ei karkaa. Varastokennojen alla on varsinaiset kuivauskennot eli harjakerrokset. Joka toisessa kerroksessa on lämminilmaharjoja ja joka toisessa on poistoilmaharjoja, joita pitkin kostea ilma kulkeutuu pois. Lämpöharjat on yhdistetty putkella kuivuriuuniin, joka puhaltaa lämmintä kuivausilmaa viljakerroksiin. Ja poistoharjat on yhdistetty kosteudenpoistoputkeen, joka tulee ulos kuivurirakennuksen vastakkaiselta puolelta kuin kuivurinuuni sijaitsee.
Harjakennostojen päädyissä olevilla sulkuluukuilla voidaan sulkea harjoja poiskäytöstä vajaiden viljaerien kuivausta varten. Kuivaussiilon pohjaosassa on syöttölaite pohjakartion yläpuolella.
Syöttölaitteen alla on pohjasulkuluukut, jotta kuivuria tyhjennettäessä vilja voidaan laskea syöttölaiteen ohi. Kuivurin toimiessa pohjakartiosta imee kosteutta pois kosteudenpoistoimuri, joka estää kosteuden tiivistymisen esimerkiksi elevaattoriin. Pohjakartiosta vilja valuu takaisin elevaattoriin avonaisen elevaattorin luukun kautta ja lähtee uudelle kierrokselle kuivuriin.
Kuivurin kennoston ja lämpöputken lämpöeristämisellä saavutetaan 10- 15% säästö energiakustannuksissa.
Ilmaharjakennokuivurissa tulo- ja poistoilmaputket ovat rinnakkain, tämä mahdollistaa korkeamman kuivauslämpötilan.
Yksi mahdollisuus järjestää lämminilmakuivuri on sivusolakenno. Siinä käytetään matalampaa kuivauslämpötilaa kuin ilmaharjakennokuivurissa. Tässä tyypissä tuloilmaputket ovat vaakatasossa.
Verkkolavakuivuria käytetään pienillä tiloilla. Se soveltuu myös erikoiskasvien kuivaukseen. Kuivattava tavara on verkon päällä ja lämmin ilma tulee verkon alta. Lämpötila on melko alhainen. Kuivauksen ja jäähdytyksen aikana tavaraa on sekoitettava, koska muutoin vilja kuivuu ja jäähtyy epätasaisesti. Tyhjennys tapahtuu kippaamalla tai säkittämällä.
Muuta kuivattavaa tavaraa on heinä. Pienpaalien kuivauksessa käytetään ritiläpohjaista kuivaamoa. Ilmankulkukanavistot rakennetaan asettelemalla paalit niin, että ilma kulkee tasaisesti niiden välissä. Kanaviston suulle laitetaan puusta rakennettu kehikko, jonka suulle puhallin asetetaan. Paalit paalataan melko löyhiksi, jotta kuivaustulos on paras mahdollinen.
Pyöröpaalikuivaamossa lattian voi tehdä koteloelementeistä tai materiaalista, mikä kestää traktorin painon lattian päällä ajettaessa. Täytetään koneellisesti etukuormaajaa käyttäen. Paaleja voidaan laittaa kaksi päällekkäin, mutta paalien väli rivissä on oltava kymmenen senttiä. Lattialla on reiät, joiden päälle paalit pinotaan ja reiästä puhalletaan ilmaa.
Jatkuvatoimisen kuivurin kysyntä ei ole vielä kovin suuri Suomessa. Suurin kysyntä suurtehokuivureilla on Baltian ja Ukrainan suurilla viljatiloilla.
Jatkuvatoimisen kuivurin uunit ovat toiminnassa koko kuivauksen ajan, jonka takia erillisiä täyttö- ja jäähdytysaikoja ei tarvita. Viljanjäähdytys tapahtuu kuivauksen aikana kuivurin alaosassa. Vilja ei kierrä jatkuvatoimisessa kuivurissa, minkä takia vilja ei ole yhtä tasalaatuista kuin muuten kuivattu vilja.
Viljankuivaus alkaa samoin kuin perinteisissä kuivureissa, mutta kun ensimmäistä erää on kuivattu tarpeeksi, suljetaan alimmaisen kuivauskennon ilmaluukut, jolloin kuuma ilma pääsee vain kahteen ylimpään kuivauskennoon ja alin kenno toimii ainoastaan jäähdytyskennona. Ilmaluukkujen säätö toimii jatkossa automaattisesti viimeiseen viljaerään asti. Viljaa lisätään koko kuivauksen ajan.
Jatkuvatoiminen kuivuri voidaan muuttaa tavalliseksi "eräkuivuriksi" alimman jäähdytyskennon ilmaluukut sulkemalla. Keskikanavan sulkuläppä avataan ja kennot muuttuvat kuivauskennoiksi. Lisäksi viljan jakaja käännetään niin, että vilja kiertää kuivurissa.
Vaunukuivuri on pyörien päälle rakennettu kuivuri, jonka voi sijoittaa melkein mihin tahansa; ei tarvita perustus-, rakennustöitä. Joitakin asennustöitä joutuu tekemään. Vaunukuivuria voi käyttää ulkotiloissa tai sen voi sijoittaa esimerkiksi viljavaraston yhteyteen tai konehalliin – periaatteessa vain mielikuvitus on rajana.
Vaunukuivurin perustoimintaperiaate on samanlainen kuin missä tahansa muussakin lämminilmakuivurissa. Vaunukuivurin elevaattori on joko läppäelevaattori tai kuppielevaattori, lisäksi joissain malleissa elevaattori kiertää kuivurin ympäri.
Aikaisemmin vilja kuivattiin lyhteinä riihessä, jota lämmitettiin kiukaalla tai savu-uunilla. Viljan puinti tapahtui lattialla varstoilla lyömällä tai jaloin polkemalla. Tämä tehtiin ihmistyönä. Työ oli raskasta ja vei paljon aikaa, usein se jatkui pitkälle talveen. Viljan säilyvyys ja itävyys olivat kuitenkin hyvät.
Muutamin paikoin riihiä muutettiin kuivaushuoneiksi, kun luonnollisella vedolla toimivat kuivauslaitteet yleistyivät. Katossa oli ripustettuna ns. kuivauspattereita eli vakkeja, joihin vilja valutettiin kapeista aukoista pattereiden yläpuolelta. Patterit olivat varustettuna vinoilla säleseinillä, joiden kautta ilma pääsi kulkemaan viljan läpi. Raikasta ilmaa tuli uunin vierestä ja lämmettyään se kulki viljan läpi poistokanavaan ja rakennuksen katolta ulos. Uuni lämmitettiin tavallisesti päivällä ja vilja jätettiin yöksi pattereihin kuivumaan. Aamulla kuivunut vilja valutettiin kuivaushuoneen lattialle avaamalla pattereiden pohjat. Lattialta vilja säkitettiin.
Yleensä viljankuivaus jatkui läpi koko puintiajan. Joskus viljaa jouduttiin sen kosteuden takia kuivaamaan jopa kaksi vuorokautta. Jyvien kosteus todettiin puraisemalla tai veitsellä katkaisemalla.
Seuraavaksi kuivaushuone muuttui eräänlaiseksi kuivauskaapiksi.
Tiiviissä lämmönpitävässä kaapissa oli säleseinäiset viljapatterit ja kaappi oli sijoitettu kuivaushuoneen päällä olevaan aukkoon. Lämmin ilma nousi kuivaushuoneesta kuivauskaappiin ja kulkeutui viljan läpi poistohormiin ja edelleen ulos.
Kaappikuivurit yleistyivät 1930-luvulla ja niitä käytettiin 1950-luvulle asti.
1930-luvun loppupuolella kehitettiin koneellinen kuivuri, joka oli nykyisten kuivureiden perusmuoto. Kuivaussiilo rakennettiin päällekkäin kasattavista puisista laatikoista, joiden läpi kulki ristikkäisiä peltikanavia lämmintä kuivausilmaa ja kosteata poistoilmaa varten. Siilon yhdellä sivulla oli täyttösuppilo, josta lähtevällä elevaattorilla siilo täytettiin. Siilon pohjassa oli koneellinen purkain, joka tyhjensi siilon säkityselevaattoriin. Säkityselevaattorista vilja voitiin ohjata uudelleen täyttösuppiloon, jolloin täyttöelevaattorilla voitiin kierrättää viljaa.
Lämmönlähteenä toimi muurattu ilmaputkiuuni. Tulipesän päällä oli ns. tuubiputket, joiden kautta ulkoa imetty ilma painettiin lietsolla kuivaussiiloon. Lietsosta johti erillinen pienempi putki säkityselevaattoriin. Tällä vilja jäähdytettiin kuivuria tyhjennettäessä. Polttoaineena käytettiin puuta. Ylipaineen vuoksi ei pitänyt olla palovaaraa, mutta monet kuivurit paloivat silti.
Pienemmillä tiloilla oli yleisesti käytössä laatikkokuivureista kehitettyjä lavakuivureita, joita valmistettiin paljon 1950- 60-luvuilla. Ns. säkkikuivureita käytettiin myös. Näissä lämmin ilma ohjattiin säkeissä olevan viljan läpi. Vuonna 1950 tehdyn maataloustiedustelun mukaan tiloilla oli käytössä yhteensä noin 25 000 kaappikuivuria ja noin 840 koneellista kuivuria.
1950-luvun loppupuolella alkoi Suomessakin kylmä- ja lämminilmakuivureiden kehitys, joka on johtanut nykyisiin lähes täysin automatisoituihin ja monipuolisiin tehokuivureihin.