„Puud ja metsad on kõige kallim aare, mida loodus on inimesele andnud“ (Plinius)Puitkütus
Mõõtühikud, nendevahelised seosed. Olulisemad mõistedMahtm3 –
kuupmeeter ,
tm – (m3)
tihumeeter – üks m3 õhuvahedeta puitu. Võib arvestada koorega või koore-
ta. Puidu ruumala (mahu-) ühik, millega arvestatakse ka
puistu tagavara.
rm –
ruumimeeter e riidakuupmeeter – üks m3 puitu koos õhuvahedega (virnmaterjali
mõõtühik). Selle asemel kasutatakse ka mõistet riidakuupmeeter ehk
steer ,
pm3 e pm – puistekuupmeeter - ühe m3 suuruses mahus (puistangus) vabalt sisalduv
puitkütuse (tavaliselt hakkpuidu) kogus.
Soojushulk Energia1 kJ (kilodžaul) = 0,239
kcal (kilokalor),
1 kWh = 860 kcal,
1 kcal = 4,178 kJ.
1000 kcal = 1,16 kWh.
Võimsus (soojushulk ajaühikus)1 kW (kilovatt) = 860 kcal/h (kilokalorit tunnis),
1 kcal/h = 1,16 W.
Tabel 1. Energiaühikute üleminekutegurid
Ühik1 MJ1 kWh1 kgoeMcal MJ
0,278
0,024
0,239
kWh
3,6
0,086
0,86
kgoe
41,868
11,63
10
Mcal
4,187
1,163
0,1
Märkused:Ühikute enamkasutatavad eesliitedkgoe – kilogrammi õli ekvivalenti,
103 – kilo (k),
tuhat (tuh),
toe – tonni õliekvivalenti, 1 toe =
106 –
mega (M), miljon (mln),
41868 kJ/kg ehk 11,63 MWh.
109 –
giga (G), miljard (mld),
10 – tera (T),
triljon ,
Biomass105 – peta (P), kvadriljon.
Bioloogilist päritolu ja põllumajandusest (k.a taimsed ja loomsed), metsandusest ja nen-
dega seotud tööstusharudest saadavate produktide, jäätmete ja jääkide aga ka tööstuslike
ja olmejäätmete biolagunev osa.
Puit ja puitkütused on üks osa biomassist ja biokütustest.
Uuringud näitavad, et metsad on mõjutanud meie planeedi kliimat palju rohkem, kui seni
arvati, ning nad mängivad üldse kliimamuutustes põhilist osa.
3
Tarbimisaine ülemine kütteväärtus (ingl k. gross calorific value)Tarbimisaine ülemine kütteväärtus
(TÜK) on soojushulk, mis vabaneb ühe ühiku kütuse
täielikul põlemisel hapnikus ja kui põlemisel tekkinud veeaur kondenseerub
veeks . TÜK
sisaldab veeauru kondenseerumissoojust ja on seega sõltumatu kütuse niiskusest.
Tarbimisaine alumine kütteväärtus (ingl k. net calorific value)Tarbimisaine alumine kütteväärtus (TAK) on soojushulk, mis vabaneb ühe ühiku kü-
tuse täielikul põlemisel hapnikus,
kusjuures kütuses olev vesi
aurustub ega konden-
seeru. Soojushulk ei sisalda seega veeauru kondenseerumissoojust. TAK sõltub kütuse
kuivaine (v.a mineraalid) ja niiskuse sisaldusest. Mida suurem on kütuse mineraalide
sisaldus (tuhasus) ja niiskus, seda madalam on TAK.
Tabel 2. Biomassi liikide kuivaine keskmised kütteväärtused, (niiskusel 0%)
Biomassi liikTÜKTAK GJ/tMWh/tGJ/tMWh/tOkaspuu (
kuusk )
20,2
5,61
18,8
5,
Lehtpuu (pöök, tamm)
19,8
5,50
18,4
5,
Paju (energiavõsa)
19,7
5,47
18,4
5,
Viljapõhk
18,5
5,14
17,2
4,78
Hein
18,4
5,
17,1
4,75
Rapsikook
21,8
6,06
20,0
5,56
Allikas: M. Kaltschmitt, H. Hartmann, Energie aus Biomasse, Springer 2001.
Sagedamini kasutatavad biomassi ühikute vahelised üleminekutegurid1 PJ = 0,278 TWh = 0,024 Mtoe = 139 000 tm (m3) puitu = 5 900 ha SRC*,
1 TWh = 3,6 PJ = 0,086 Mtoe = 500 000 tm (m3) puitu = 21 400 ha SRC,
1 Mtoe = 41,868 PJ = 11,63 TWh = 5,8 mln tm (Mm3) puitu = 248 500 ha SRC,
Mln tm (Mm3) puitu = 0,172 Mtoe = 7,19 PJ = 2 TWh = 42 800 ha SRC,
1 Mha SRC = 4 Mtoe = 168,3 PJ = 46,8 TWh = 23,4 mln tm (Mm3) puitu,
*SRC = kiiresti kasvavad kultuurid (ingl k. -
short rotation coppices),
eeldusel , et saak
on 9 t kuivainet hektarilt aastas.
4
Puit kui kütuste lähteaine, selle omadusedJoonis 1. Puitkütuse koostis
Puit, täpsemalt puidurakkude kest, koosneb põhiliselt tselluloosist, ligniinist ja hemi-
tselluloosist.
Ligniin on tänu suurele süsiniku- ja vesinikusisaldusele kõrgema kütteväär-
tusega kui
tselluloos ja hemitselluloos. Puit sisaldab vähesel määral ka tõrva, vaikusid ja
fenoole, mis peale puitkütuse põlemist teatud tingimustes võivad suitsu(
korstna )gaasidest
külmadele kütte- või korstnapindadele raskesti eemaldatavaid sadestisi moodustada.
Puidu kui kütuse omadusi mõjutavad terve rida iseloomulikke tunnuseid. Need on kee-
miline koostis (st keemiliste elementide süsiniku (C), vesiniku (H), lämmastiku (N),
väävli (S) ja kloori (Cl) sisaldus), kütteväärtus, niiskus, tihedus, lendosade sisaldus
(lendaine), kõvadus, seotud süsiniku ehk
koksi sisaldus, tuhasus ja tuha koostis, tuha
sulamise karakteristikad ning mehaaniliste
lisandite , tolmu ja seeneeoste olemasolu.
Hakkpuitu tehakse sageli erinevat liiki puudest ja puu erinevatest osadest, mistõttu seda-
laadi kütuste omadustes võib olla suuri erinevusi.
Tabel 3. Puidu elementaarkoostis
Element,Värskelt langetatud puust moodustab
% kuivainesPuitKoorumbes poole vesi (Joonis ). Teise poole
C48 – 50
51 – 66
moodustab kuivaine, milles sisaldub
keskmiselt 85% lendainet, 14,5% koksi
H6,0 – 6,5
5,9 – 8,4
(süsinikku) ja 0,5%
tuhka .
O38 – 42 24,3 – 40,2
Kui puu põleb, muutuvad ta koostisosad
N0,5 – 2,3
0,3 – 0,8
veeauruks (HO), süsinikdioksiidiks
S0,05
0,05
(CO), lämmastikoksiidideks (NOx),
Cl0,01 – 0,03
vääveldioksiidiks (SO) ja tuhaks. Puidu
väävlisisaldus on väga väike ega ületa
0,05%, mis annab talle aga selge eelise fossiilkütuste (v. a maagaas) ees.
Metsa ja puidu tähtsus inimkonna ajaloos on väga suur, koguni põhjapanev.
5
Puitkütuse niiskus, kütteväärtus ja nende- vaheline sõltuvusPuidu niiskus koosneb välisest e
mehaanilisest ja sisemisest e hügroskoopsest niisku-
sest. Väline niiskus eraldub puidust loomuliku
kuivamise teel õhus.
Sisemine niiskus eraldub täielikult puidu kuivatamisel temperatuuril üle 100 ºC. Puidu
sisemine niiskus on ca 15%. Puitkütuste niiskus võib erineda suurtes piirides. Mööb-
litööstuse jäätmete suhteline niiskus on 8 – 12%, kuid raiejäätmete niiskus 45 – 55%.
Niiskus ei mõjuta ainult puitkütuse kütteväärtust, vaid ka ladustamise tingimusi, põle-
mise temperatuuri ja suitsugaaside mahtu.
Puidu niiskuse võib leida märja massi (ka tarbimisaine ehk kütus sellisena, nagu ta saa-
bub katlamajja) ja kuivaine (kuiva massi) kohta. Mõnikord jaotatakse puit niiskuse järgi
kolme kategooriasse:
Õhukuiv (õhkkuiv) – 20 (25), %,
Poolkuiv – 21 – 33 (26 – 50), %,
Toores – üle 33 (üle 50), %,
kus esimene arv näitab suhtelist niiskust tarbimisaine ja teine (sulgudes) kuivaine kohta
ja viimane leitakse valemiga:
Suhteline niiskus tarbimisaine kohta leitakse valemiga:
kus M – märja puidu (tarbimisaine) mass, kg,
M – kuiva puidu (puidu kuivaine) mass, kg.
Üleminekul ühelt niiskuse väärtuselt teisele kehtib seos:
Wk = 100 Wt /(100 – Wt).
Neist esimene mõiste leiab rakendamist rohkem puiduteaduses ja puidu
mehhaanilise töötlemise valdkonnas, teine aga energeetikas ja tselluloositööstuses. Puitkütuse
tarbi- misaine alumine kütteväärtus sõltub ainult niiskusest ja tuhasusest ning selle ar-
vutamiseks kasutatakse valemit:
Qa = 18900 – 214Wt –189At,
kus 18900 – puitkütuse kuivaine alumine kütteväärtus on kõigil puuliikidel
peaaegu sama, J/kg,
Wt – tarbimisaine niiskus, %,
At – tarbimisaine tuhasus, %.
Puitkütuse tarbimisaine koosneb ballastainest (niiskus + tuhk) ja põlevainest.
6
Puidu niiskuse ja kütteväärtuse vaheline sõltuvusTabel 4. Puidu kütteväärtuse sõltuvus tarbimisaine niiskusest ja tuhasusest
Kütteväärtus QNiiskus, a , kWh/kg, vastavalt tarbimisaine tuhasusele At, %Wt, %123455
3,79
3,75
3,71
3,67
3,63
30
3,49
3,46
3,42
3,38
3,34
35
3,19
3,16
3,3
3,09
3,06
40
2,90
2,86
2,83
2,80
2,77
45
2,60
2,57
2,54
,5
2,48
50
2,30
2,27
,5
,
2,19
55
2,00
1,98
1,96
1,93
1,91
60
1,71
1,68
1,66
1,64
1,62
65
1,41
1,39
1,37
,35
,33
70
,
1,09
1,08
1,06
1,05
HakkpuitJoonis 2. Hakkpuidu alumise kütteväär-
Joonis 3. Tüvestest valmistatud hakkpuidu
tuse sõltuvus niiskusest tarbimisaine kg energiasisalduse tüüpiline vahemik, MWh
ja
tihumeetri kohta
puistekuupmeetri kohta
Mets on õrn keskkond. Sealsed taimed ja loomad võlgnevad oma olemasolu looduslikule
tasakaalule, milles on oma koht ka inimesel, kui ta peab lugu väljakujunenud reeglitest.
7
HalupuuTabel 5. Eri puuliikidest halupuude keskmised kütteväärtused sõltuvalt niiskusest
Kütteväärtus vas- Puuliik tavalt niiskuseleNiiskusEnergiasisalduskWh/kg%MWh/pm3MWh/rmMänd
4,15
20
0,810
1,360
Kuusk
4,10
20
0,790
1,320
Kask 4,15
0
1,040
1,750
10
1,030
1,730
20
1,010
1,700
Kask
30
0,990
1,660
40
0,970
1,620
50
0,930
1,550
Lepp 4,05
20
0,740
1,230
Haab 4,00
20
0,790
1,330
Segalehtpuu
0
0,790
1,330
10
0,780
1,310
Segalehtpuu
20
0,760
1,280
(leppa 50% ja
30
0,740
1,250
haaba 50%)
40
0,720
1,200
50
0,680
1,140
0
0,830
1,380
10
0,810
1,360
Segaokaspuu
20
0,800
1,340
(mändi 50% ja
kuuske 50%)
30
0,780
1,310
40
0,760
1,270
50
0,720
1,200
Umbes 400 miljonit aastat tagasi hakkasid maismaal kasvama esimesed vetikatest
arenenud taimed. Ajapikku kasvasid need
suuremaks ja neist arenesid ligikaudu 395-345
miljonit aastat tagasi esimesed puukujulised taimed.
Ameerika Ühendriikides on loodusuurijad avastanud metsa, mis on vähemalt 10 000
aastat vana.
8
P uitkütuste liigid Puitkütuseid võib liigitada
tooraine päritolu järgi (vt Joonis 4 )
metsast ja
ener -
giametsast saadavateks ning korduvkasutusega kütusteks. Kui metsast ja energiamet-
sast saadavaid kütuseid võib pidada loodussõbralikeks kütusteks, siis korduvkasutusega
puitkütused seda kindlasti ei ole. Nad on tavaliselt
immutatud ja värvitud ning si-
saldavad mitmesuguseid lisandeid (
metall , klaas,
plastik jne), seetõttu on nende
töötlemine
komplitseeritud . Lisandite tõttu tuleb sellise materjali peenestamiseks kasuta-
da puiduhakkurite asemel purusteid ning kõrgendatud nõuded on ka põletusseadmetele ja
põlemisproduktidele.
Teiseks võimaluseks puitkütuseid liigitada on vääristamise astme järgi (vt Joonis 5).
Vääristamata kütusteks loetakse selliseid, mida töötlemise käigus on vaid peenestatud
või pakitud, kuid mille mehhaanilised omadused on jäänud muutmata. Vääristamata
puitkütusteks on traditsiooniline küttepuit, hakkpuit, pressitud puidujäätmed ja
puidutöötlemise jäätmed (
saepuru ja
laastud ). Vääristatud puitkütuste tüüpilisteks esin-
dajateks on puitbrikett ja pelletid (puitgraanulid).
Joonis 4. Puitkütuste liigitus tooraine
Joonis 5. Puitkütuste liigitus vääristamise
päritolu järgi
astme järgi
Puitkütuse liikide koguse hindamise üleminekuteguridOlenevalt virnastatud materjali liigist kasuta- Hagu pikkusega 2 – 4 m, 1 rm = 0,12 tm;
takse puidu koguse arvutamiseks veel järgmisi Hagu pikkusega 4 – 6 m, 1 rm = 0,2 tm;
kordajaid:
Saepuru, pm3 = 0,25 tm;
Peenhagu pikkusega kuni 2 m, 1 rm = 0,1 tm;
Halupuu pikkusega 1 m, 1 rm = 0,7 tm.
9
Tabel 6. Halupuu mõõtühikute vahelised sõltuvused
MõõtühikPuistekuup- Ruumimeeter, Tihumeeter, meeter, pm3rmtm (m3)Puistekuupmeeter,
halu pikkus 33 cm
0,60
0,40
Ruumimeeter, halu pikkus 33 cm
1,68
0,67
Ruumimeeter, halu pikkus 100 cm
,55
0,62
Tihumeeter
2,50
1,50
Joonis 6. Halupuude puistekuupmeeter
Joonis 7. Ruumimeeter laotud halupuid,
halu pikkus 33 cm
Puitkütuste standardid ja kvaliteedinõudedKütuste klassifitseerimise näiteidEnamkasutatavate biokütuste klassifitseerimiseks on enamik kütuse kvaliteedi näitajaid
jagatud vahemikeks, mille ulatuses kütuse vastav omadus võib kõikuda tarbijale ebaolu-
listes piirides. Näiteks hakkpuidu niiskuse klass M20 näitab, et tarbimiskütuse niiskus
ei tohi ületada 20%.
Järgmine niiskuseklass M30 määrab tarbimiskütuse niiskuse piirideks 20 – 30%. Samal
põhimõttel tähistatakse ka kütuse teiste omaduste
klasse .
Iga tarbijagrupp ja põletusseadmete tüüp vajab või eelistab teatud omadustega kütuseid.
Mida väiksemad on põletusseadmed, seda kvaliteetsemat kütust oleks seal vajalik või
otstarbekas kasutada. Kodutarbijatele soovitatava kõrgekvaliteediliste puitbrikettide ja
puitpelletite omadused peaksid üldjuhul vastama toodud tabeli (vt Tabel 7) andmetele.
10
Tabel 7. Kõrgekvaliteediliste puitpelletite
kvaliteediklassid kodutarbijatele
Päritolu
Keemiliselt töötlemata puit ilma kooreta
Niiskus
M10 (alla 10%)
Mehaaniline püsivus DU97.5 selle näitaja määramise testis peab jääma terveks > 97,5%
pelletitest kaalu järgi
Peenfraktsiooni
sisaldus
F1.0 või F2.0 (alla 3,15 mm peenfraktsiooni sisaldus alla 1% või 2%)
D06 või D08 (pelleti diameeter 6±0,5 mm ja pikkus alla 5
diameetri Mõõdud
või pelleti diameeter 8±0,5 mm ja pikkus alla 4 diameetri) Kuni 20%
pelletite
kaalust võib olla pikkusega 7,5 diameetrit
Tuhasus
A0.7 (
Väävlisisaldus
S0.05 (
Lisandid
miliselt töötlemata materjali, mille tüüp ja sisaldus peavad olema
näidatud
Alumine kütteväärtus E4.7 ( > 4,7 kWh/kg = 16,9 MJ/kg)
Kaugkütte katlamajade ja teiste suuremate kütusetarbijate nõuded kütuse omadustele
sõltuvad kasutatavate põletusseadmete, transportööride ja
hoidla konstruktsioonilistest
iseärasustest ja kasutusviisist. Näiteks, kui kodutarbijale on üldreeglina
sobivaim võima-
likult kuivem kütus, siis katlamajja võib olla paigaldatud
katel , mille
kolde ehitus eeldab
niiske kütuse kasutamist.
Vääristamata naturaalsete puitkütuste väga tähtsaks näitajaks on kütuseosakese suuruste
vahemik, mis
kajastub juba kütuse kaubandusliku vormi nimetuses ja määrab suures
osas ka põletustehnoloogia.
Hakkpuidu tüüpiliseks klassiks osakeste suuruse järgi võib lugeda klassi P45, mille
korral osakeste jaotus kütuses oleks järgmine:
•
peenfraktsioon – alla 5% kütuse massist on osakesed suurusega kuni 1 mm;
•
põhifraktsioon – vähemalt 80% kütuse massist on osakesed suuruse vahemikus
3,15 mm ≤ P ≤ 45 mm;
•
jäme fraktsioon – alla 1% osakeste massist võivad olla suuremad kui 63 mm.
Nagu jaotusest näha, määratleb klassifikatsioon peenfraktsiooni ja suurte tükkide
sisaldust kütuses, sest mõlemad kõrvalekalded põhifraktsiooni mõjutavad kütuse
konveierite tööd ja samuti ka kütuse põlemist koldes.
Kui meri katab umbes kolm neljandikku meie planeedi pinnast, siis metsad hõlmavad
peaaegu kolmandiku maismaast.
Tabel 8. Halupuude kvaliteediklassid Soome näitel (vt ka Joonis 8)
Parameeter 1. klass2. klass3. klassPuuliikKask
Ainult kask
Kuni 5% teisi lehtpuid Kuni 10% teisi lehtpuid
kuni 10% haaba
Sega lehtpuu
Haaba ei lubata
Haab
Teisi lehtpuid
piiratult Teisi lehtpuid piiratult
Teisi lehtpuid piiratult
Pikkus
33/50±2 cm
(25±1 cm)
33/50±4 cm
(25±3 cm)
33/50±6 cm
(25±4 cm)
Halu paksus
4 – 10 cm
4 – 12 cm
4 – 15 cm
Niiskus
≤ 20%
≤ 25%
≤ 30%
Teiste
puuliikide sisalduse piirangud
≤ 5%
≤ 15%
≤ 25%
Hallitus Ei lubata
Lubatakse üksikuid
Lubatakse vähest hal-
hallitustäppe
lituse esinemist
Pehkinud või mä-
danenud kohti
Ei lubata
Kõva mädanikku ≤5%
Kõva mädanikku ≤5%
Pehmet mädanikku ≤1%
Joonis 8. Halupuude kvaliteedinäited
(Soome), Työtehoseura foto.
Puidu kütusteks vääristamise tehnoloogiad Kuigi peamiseks puitkütuseliigiks eramajapidamistes on jäänud traditsiooniline
küttepuit halupuudena, on erametsade majandamisel oluliseks tuluallikaks muutu-
mas ka hakkpuidu tootmine. Hakkpuitu tarbivate katlamajade ja koostootmisjaamade
rajamine on selliste kütuste järele loonud stabiilse nõudluse. Esimese tõuke puitkü-
tuste tootmiseks sobilike tehnoloogiate arendamiseks Põhjamaades andis 1970-ndate
aastate naftakriis, mis sundis importkütustest sõltuvaid tööstusriike kasutusele võtma
oma taastuvate kütuste varusid. Tehnoloogiate täiustamisele tänapäeval aitavad kaasa
rahvusvahelised kokkulepped kasvuhoonegaaside emissiooni piiramiseks ja taastuvate
kütuste kasutamist soodustavad
maksud . Pikaajalise teadus- ja arendustegevuse tulemu-
sel on nüüdseks puitkütuse tootmise tehnoloogiad hästi välja arendatud ja neist mitmed
sobivad kasutamiseks ka Eestis.
Kogupuu tehnoloogia Harvendusraiel
kasutatava tehnoloogia eesmärgiks on ühe tehnoloogilise võttega tuua
metsast välja nii
saepalk , paberipuu kui ka küt-
tepuu. Erinevalt traditsioonilistest metsaraiest
jäetakse selliste tehnoloogiate korral langetatud
puud laasimata ja nende lõplik töötlemine
toimub vahelaos.
Arvestades peenpalgi ja paberipuu madalate
hindadega viimastel aastatel, võib olla otstar-
bekas töötlemisel eraldada vaid kaks sortimenti
― traditsiooniline küttepuit ja raiejäätmed
Joonis 9. Ladustatud raiejäätmed
hakkpuidu tootmiseks (Joonis 9).
ja küttepuit, P.
Muiste foto.
Laasitud
oksad on kuivamiseks otstarbekas ladustada ja hakkida pärast
okaste ja leh-
tede varisemist. Tehnoloogia sobib kasutamiseks talumetsades, sest kasutatakse odavaid
seadmeid ― raieks mootorsaage ja puidu koondamiseks vintsiga varustatud põlluma-
jandustraktoreid. Meetodi puuduseks on madal tootlikkus ja lohistamisel materjali
saas -
tumine mullaga, kui töid tehakse külmumata
pinnasel .
Tüvestehakke tehnoloogiaNoore metsa valgustusraiel või ka küpseva metsa harvendusraiel võib saadav lik-
viidse puidu kogus olla nii väike, et otstarbekam on kasutada kogu raiutav materjal hakk-
puidu tootmiseks. Laasimata peentüvedest toodetud hakkpuitu nimetatakse tüveste-
hakkeks ehk kogupuu hakkeks.
Valgustusraiet tehakse talumetsades ta-
valiselt käsitsi, kas võsasae või mootor-
saega. Suurtootmises ja ka erametsade
suurematel lankidel on langetamiseks
hakatud kasutama harvesterile paigalda-
tavat akumuleerivat lõikepead ehk kogu-
mispead (Joonis 10). See võimaldab koon-
dada lõigatavad peentüvede kimpudeks ja
sellega märgatavalt tõsta tööviljakust.
Lõikeseadmeks on giljotiini põhimõttel
Joonis 10. Akumuleeriva lõikepeaga
töötav lõiketera.
harvester, P. Muiste foto.
3
Tüveste koondamiseks kasutatakse forvarderit või metsaveoks kohandatud põllumajan-
dustraktorit. Kogutud materjal on
soovitav ladustada (Joonis ) ja hakkida alles siis,
kui on tekkinud nõudlus hakkpuidu järele.
Puidu säilitamine suurtes kuhjades kind-
lustab kütuse väiksema niiskuse ja sellega
kõrgema kütteväärtuse. Kuivamisel okkad
ja lehed varisevad ning seetõttu väheneb ka
mineraalainete kadu metsast.
Joonis 11. Ladustatud laasimata peentüved, P. Muiste foto.
Hakkpuit raiejäätmetestRaiejäätmete kogumine ja töötlemine on töömahukas, sest need on väikese mahukaaluga
ja langil hajutatud. Väikese energiasisalduse tõttu on ka transport kallis ja majanduslikult
tasuv veokaugus piiratud. Seetõttu raiejäätmetest hakkpuidu tootmine nõuab hoolikalt
läbimõtlemist. Pehme pinnasega lankidel tuleks raietööd
planeerida talveks, et vältida
laasitud okste kasutamist oksapadjana kokkuveoteedel. Mulla ja kividega segunenud
materjal hakkpuidu tootmiseks ei sobi. Raiejäätmete kogumine on hõlpsam, kui raie
käigus laasitud oksad ning ladvad paigutada kokkuveoteede kõrvale vaaludesse või hun-
nikutesse (Joonis 12).
Selliselt ladustatud puidu kütteväärtus on 10 – 15% kõrgem.
Joonis 12. Raietööde käigus soovitatakse
Joonis 13. Veekindla paberi alla ladustatud
likviidne puit ja laasitud oksad paigutada
raiejäätmed, P. Muiste foto.
eraldi, P. Muiste foto.
Kõige esimeste inimeste jaoks olid mets ja puud põhiline pelgupaik, mis aitas vaenulikus
keskkonnas ellu jääda. Ilma puiduta, mille välk äikese ajal süütas, poleks inimene õppinud
tundma ja säilitama
tuld .
14
Enamkasutavad tehnoloogiad hakkpuidu tootmiseks on järgmised:
•
raiejäätmete hakkimine langil,• raiejäätmete hakkimine vahelaos (levinuim Põhjamaades, sobib ka Eestile)
• raiejäätmete hakkimine lõpplaos (transport töötlemata kujul või tihendatult).
Vahelaos hakkimisel koondatakse raie-
jäätmed tavalise metsaveotraktoriga, mille
veokast kandevõime paremaks äraka-
sutamiseks on laiemaks ehitatud. Tee äärde
kõrgetesse kuhjadesse veekindla kattepaberi
alla kuivama kogutud raiejäätmete (Joonis 3)
hakkimine toimub järgmisel talvel (Joonis 14)
ja vedu kas
konteiner - või hakkpuidu trans-
pordiks kohandatud eriveokiga.
Joonis 14. Raiejäätmete hakkimine konteinerisse, P. Muiste foto.
Uudseks tehnoloogiliseks lahenduseks raiejäätmete veokulude vähendamiseks on nende
kokkupressimine enne transporti (Joonis 5). Oksarullide (ruloonide) transpordiks saab
kasutada olemasolevaid metsaveotrak-
toreid ja –autosid, neid on lihtne
ladus -
tada ja kuivatada ning hakkimiseks saab
kasutada suure tootlikkusega alalisi sead-
meid. Tõhus
logistika võimaldab
suuren -
dada varumispiirkonda, mis eriti oluliseks
muutub suurte elektrijaamade kütusega
varustamisel. Selliste masinate kasu-
tamine erametsades eeldab metsaoma-
nike head koostööd, sest üksikute väikeste
Joonis 15. Raiejäätmete pallimine,
lankide puhastamiseks pole otstarbekas
P. Muiste foto.
seda tehnoloogiat rakendada.
Puitkütuse põletamise tehnoloogiad ja seadmed Ühepereelamute, talude ja väikemajade jaoks sobivad puitkütusekatlaid on traditsioo-
niliselt jagatud järgmiselt:
• ülemise põlemisega katlad (Joonis 16),
• alumise põlemisega katlad (Joonis 17),
• pöördpõlemisega katlad (Joonis 18 ja 19),
• pelletikatlad (Joonis 20 ja 21).
5
–
eemaldatav
ekraan –
täiteluuk
3 –
sekundaarõhu
klapp 4 –
alumine (tuha-)
luuk 5 –
primaarõhu klapp
6 –
pöördsiiber
7 –
suitsutoru
8 –
isolatsioon 9 –
rest 10 – tuhapann
–
sokkel Joonis 16. Ülemise põlemisega halupuukatel Austria firmalt Eder.
–
täiteluuk
–
ekraanid
3 –
kütuse punker
4 –
rest
5 –
alumine teenindusluuk koos
primaarõhu reguleerimise kla-
piga
6 –
tuhasahtel
7 –
puhastusluuk
8 –
pöördsiiber
9 –
siiber süütamise hõlbustamiseks
10 – järelpõlemiskamber
– suitsukäigud
–
keraamiline vooder Joonis 17. Alumise põlemisega katel
3 – sekundaarõhk
Arimax, HÖGFORS LÄMPÖ OY, Soome.
14 – puhastusluugi koht katla küljel
Mets, nagu iga teinegi looduskeskkond, moodustab taimede ja loomade koosluse, mille elus-
püsimine on vastastikuses sõltuvuses. Igaüks neist on lüliks ahelas, mis on kogu keskkonna
ladusaks toimimiseks vältimatu.
16
, 3, 8, 13 – kütuse täite- ja teenindusluugid
– alt
laienev kütuse šaht
4 – jahutatav šahti sein
5 – keraamiline rest
6 – keraamiline järelpõlemiskamber
7 – järelpõlemiskambri all paiknev õhu
jaotus- ja reguleerimissüsteem
9 – avad põlevgaasidele
10 – suitsugaaside temperatuuri reguleeri-
misklapp (katla taga)
– suitsugaaside suunajad
– isolatsioon
14 – juhtimispaneel
15, 17 – katla välis-
sein;
16 – sooja
tarbevee soojusvaheti
Joonis 18. Pöördpõlemisega e kütuse eelgaasistamisega
halupuukatel
DRAGON Austria firmalt GRIM
GmbH .
– kütuse täiteluuk
– kütusepunker
3 – kütuse pealeande
reguleerimissiiber
4 – katel Therminator
5 – tigutransportööri
ajam (mootor)
6 – kütuse tigutrans-
portöör
7 – juhtimisplokk
Joonis 19. Pöördpõlemisega
Joonis 20. Pelletiküttesüsteem Austria firmalt
katel EXONOM A5 BX SOLARFOCUS. Toodetakse viie võimsusega:
MILJÖ Rootsi firmalt EU-
6 – 20 kW, 9 – 30 kW, 12 – 40 kW, 15 – 50 kW ja
RONOM, mille veemahutis 18 – 60 kW.
paikneb spiraalne tarbevee
soojusvaheti.
17
Pelletid laaditakse 3 kg mahuga pelletipunkrisse
1,
millest tigutransportööriga
2 antakse küttekoormu-
sele vastav pelletikogus põletuspeasse
3.
Põletuspeas olev kütus süüdatakse süüteseadmega
4.
Kolderuumi
5 all paiknevasse põletuspeasse
3 juhi-
takse primaarõhk
A läbi patenteeritud
vooluhulga sensori
6.
Sekundaarrõhu
B optimeeritud kogus suunatakse
kolderuumi ülaossa. Suitsugaasid
C suunatakse
suitsuimeja
8 abil korstnasse.
Käivitusnupu
8 abil süüdatakse kütus ja põlemisel
eraldunud
soojus antakse õhule
D ning juhitakse
köetavasse ruumi
Joonis 21. Austria firma RIKA pelletikamin PREMIO. Kamin on automaatse juhtimisega
ja töötab küttevõimsuse piirides 2 – 6 kW.
Suuremate küttesüsteemide põletusseadmed – keraamiline põlemiskamber
– malmist trepprest
3 – veega jahutatav korpus
Joonis 22. Arimax BioJet hakkpuidupõleti
võimsusega 60 – 500 kW (Thermia OY,
Soome).
Joonis23. Malekorras liigutatavate restielementi-
dega kolle TRF, Rootsi firma KMW ENERGI AB, kuni
10 MW.
Puude jalamil, maapinnal oksaraagude ja varisenud lehtede all
kihab elu. Metsaaluse ühelt
hektarilt võib leida rohkem elusolendeid, kui on inimesi kogu maakeral.
18
Praktilisi näiteidPuitkütuse tootmises vajalike teisenduste näiteidVõimalus puitu kütteks varuda tekib juba Järgnevates
tabelites (Tabel 9 kuni 12)
valgustusraiel,
kogused suurenevad veel- mõned näited, kui palju võiks metsaraiel
gi
harvendus - ja uuendusraiel. Andmed saada küttepuitu ja tööstuses kasutatavat tar-
Lõuna-Soome metsade kohta näitavad, et bepuitu. Aluseks on võetud keskmised näi-
kogu raieringi jooksul võib koguda raie-
tajad , hinnangu
andmiseks mõne konkreetse
jäätmeid kuni 310 tm/ha ehk 675 MWh/ha.
langi kohta tuleks täpsustada metsaandmeid
Eestis tehtud mõõtmised on näidanud, et ja raiutava puidu sortimenti, arvesse võtta
jäätmete energiasisaldus uuendusraiel on raieks kasutatavat tehnoloo-
giat ja keskkon-
keskmiselt 145 MWh/ha ja harvendusraiel nakaitselisi piiranguid.
42 MWh/ha.
Tabel 9. Valgustusraie noorendikus. Toodang: kogupuu hake.
SaakPuistuTarbepuitTraditsiooniline Hakkpuit, Puitkütuste küttepuit(niiskus 40% )energia kokkutm/harm/haMWh/hapm3/haMWh/haMWh/haKaasik 40 – 130
32 – 105
32 – 105
Kuusik 40 – 130
32 – 105
32 – 105
Männik
40 – 130
32 – 105
32 – 105
Tähistused: tm (m3) – tihumeeter; rm – ruumimeeter; pm3 – puistekuupmeeter
Tabel 10. Esimene
harvendusraie latimetsas. Toodang: tarbepuit, traditsiooniline
küttepuit, hakkpuit raiejäätmetest.
SaakTagavara Tabe-Traditsiooniline Hakkpuit, Puitkütuste Puistupuitküttepuit(niiskus 40%)energia kokkutmtm/harm/haMWh/ha pm3/ha MWh/haMWh/haKaasik
101 – 117
13 – 18
12 – 18
17 – 25
40 – 58 33 – 48
50 – 106
Kuusik 146 – 179
4 – 6
3 – 5
4 – 6
7 – 10
6 – 8
10 – 14
Männik 5 – 33
6 – 14
9 – 14
12 – 19
20 – 28 17 – 23
29 – 42
19
Tabel 11. Teine harvendusraie keskealises metsas. Toodang: tarbepuit, traditsiooniline
küttepuit, hakkpuit raiejäätmetest.
SaakTagavara PuistuTarbepuit Traditsiooniline Hakkpuit, Puitkütuste küttepuit(niiskus 40% )energia kokkutmtm/harm/haMWh/hapm3/ha MWh/haMWh/haKaasik 244 – 379
53 – 83
7 – 15
10 – 20
22 – 28 19 – 23
29 – 43
Kuusik 340 – 586
28 – 70
3 – 6
4 – 8
15 – 20 12 – 17
16 – 25
Männik 279 – 522
36 – 80
2 – 6
2 – 8
17 – 25 14 – 20
16 – 28
Tabel 12. Uuendusraie küpses metsas. Toodang: tarbepuit, traditsiooniline küttepuit,
hakkpuit raiejäätmetest.
SaakPuistu Taga-Tarbe- Traditsiooniline Hakkpuit, Puitkütuste Puistuvanusvarapuitküttepuit(niiskus 40%) energia kokkuaastatmtm/harm/ha MWh/ha pm3/ha MWh/haMWh/haKaasik
≤ 70 245-366 173-277 31-48 44-67
50-65
40-55
84-122
Kuusik
≤ 80 387-585 285-437 52-78 73-109 92-132 78-111
151-220
Männik
≤100 33-5 261-432 10-15 14-20
67-100 56-84
70-104
Arvutusnäide. Kui palju metsamaa pindalaühikult oleks keskmiselt võima-lik saada puitkütust massi-, mahu- ja energiaühikutes.Oletame, et kavandatakse esimest harvendus- võib olla otstarbeks kogu raiutavast materja-
raiet kaasikus, eraldise suurus on 0,4 ha. Väl- list toota hakkpuitu. Sel juhul saab raiutavast
jaraie tulemus oleks siis järgmine:
tarbepuidust toota 2,5 x (5,2...7,2) tm = 13...18
- tarbepuitu - 0,4 ha x (13...18) tm/ha = 5,2...7,2 pm3 hakkpuitu ja raiutavast traditsioonilisest
tm,
küttepuidust 1,7 x (4,8...7,2) tm = 8,16...12,24
- traditsioonilist küttepuitu e halupuitu - 0,4 ha pm3 hakkpuitu. Seega eraldiselt saaks raie tule-
x (12...18) tm/ha = 4,8...7,2 rm,
musel (13...18) + (8,16...12,24) + (16...23,2)
- hakkpuitu raiejäätmetest - 0,4 ha x (40...58) = 37,16...53,44 pm3 hakkpuitu. Selline kogus
pm3/ha = 16...23,2 pm3.
vastab hakkeveoki täiskoormale. Seega an-
Kuna eraldiselt raiutavad tarbepuidu ja tradit- tud oludes võiks kasutada
eespool kirjeldatud
sioonilise küttepuidu kogused on väikesed, tüvestehakke tehnoloogiat.
Puitkütuste keskmised hinnad viimastel aastatelEesti Statistikaameti andmetel www.stat.ee
oli Eesti ettevõtetes 2008. aastal tarbitud puitkütuste hinnad järgmised: küttepuud 375 kr/tm
hakkpuit 156 kr/pm3 ja puitjäätmed (peamiselt puukoor) 94 kr/pm3. Küttepuidu keskmine hind
detsembris 2009 oli 297 kr/tm.
T 20
abel 13. Puitkütuste keskmised jaehinnad Eesti Konjunktuuriinstituudi andmetel koos
käibemaksuga 2008. ja 2009. aasta kvartalite kaupa.
Puitkütuse liikI, 2008II, 2008 III, 2008 IV, 2008I, 2009II, 2009Pelletid, t
3040
3029
3042
3030
3009
2992
Puitbrikett, t
2541
2496
2502
2557
2474
2288
Kuivad lepahalud, 50
cm, rm
755
807
703
668
588
501
Märjad lepahalud, 50
cm, rm
537
575
587
587
55
5
Tükeldamata ja lõhku-
mata küttepuud, tm
401
403
412
453
400
354
Kasutatud kirjandus1. Wood Fuels Basic Information Pack . 2000. Jyväskylä. 191 lk.2. European Biomass Statistics 2009. 2010, AEBIOM.
3. J. Lepa jt. Alternatiiv- ja väikeenergeetika. 1997, Tartu. 67 lk.
4. Developing technology for large-scale production of forest chips . Wood Energy Techno-
logy Programme 1999 – 2003. In: Technology Programme Report 6/2004. 2004: Helsinki.
5. Grothantering. SCA SKOG , 1990.
6. „Eestis olemasoleva, praeguse või juba kavandatud tootmise-tarbimise juures tekkiva
biomassi ressursi hindamine“. 2007. Maaelu Edendamise Sihtasutuse granti lõpparuanne
7. Muiste, P., Kiivit, K., Niidumaa, M. 2004. Kütusena kasutatavate raiejäätmete potent-
siaal harvendus- ja uuendusraies, Metsanduslikud uurimused 40, 198-207.
8. Production of forest chips in Finland. In: OPET Report 6. 2001, VTT Energy.
9. Vares , V., et al. 2006. Biokütuste kasutaja käsiraamat, Tallinn, 172 lk.
10. Wood Fuel. Heat from the forest. 1983, Domänverket och SSR: Stockholm .
11. Pärast madalseisu on puiduturg ettevaatlik. Metsaleht 25.02.2010.
12. Mets. Maailm. Avastusretk piltides . 2006. Sinisukk . 125 lk.
13. www. metla .fi
14. www.stat.ee.Brošüüri väljaandmist finantseeris: SA ErametsakeskusTäitja: Eesti Biokütuste ÜhingKoostasid: Ülo Kask, Peeter Muiste, Villu VaresTehniline teostus ja kujundus: Eha KaskTrükk: Ecoprint ASTallinn 2010
Kõik kommentaarid