Antti siirtyi pilveen - Ultima-etähallinta

Kolme teetä – eli tehokkuus, toiminnallisuus ja taloudellisuus olivat MTY Sippolan suunnitteluperusteita, kun uuden kuivaamon rakenteita mietittiin. Insinööri-isännille oli selvää myös, että uutta tekniikkaa hyödynnettäisiin mahdollisimman paljon.
MTY Sippolan kuivaamo on sijoitettu luontaiseen rinnemaastoon, jolloin peruuttaminen kippauspaikalle helpottuu. Koneikon (713 hl), 1 600 kW:n biouunin ja suuren siilotilavuuden (789 + 807 m3) yhdistelmänä kyse on pitkään tulevaisuuteen suunnatusta investoinnista.

Kuivaamon kestoiän on oltava vuosikymmeniä, joten investointia harkittiin huolella. Vanhalla kuivaamolla oli palveluvuosia jo yli 40, joten tehon tarve oli kasvanut. Koska tilalla on kaksi toiminta-aluetta, joiden etäisyys on kymmeniä kilometrejä, oli myös etähallinnan tarve ilmeinen.

Yhden asian johtaessa toiseen Juha ja Jussi Sippolan kuivaamohanke hyväksyttiin EU:n EIP-teknologiaohjelmaan teemana kuivaamon digitaalisen hallinnan kehittäminen. Tarkennettuna kyse on jatkuvasta suorasta kosteuden mittauksesta ja prosessin optimoinnista säätämällä kuivausilman volyymia viljan kuivumisen tahdissa. Prosessiin liittyi myös kuivaamon täydellinen etähallinta ja viljaerien dokumentointi. Kuivaamo on näin esimerkkinä maatalouden digitalisaation käytännön toteutuksesta.

Yksi vai kaksi?

Suunnitteluvaiheessa oli heti alkuun tiedossa, että kuivaamoon laitetaan hakeuuni. Uudisrakennuksessa investointi oli sovitettavissa kuivaamon oletettavaan kestoikään, jolloin kynnys biopolttoaineen vaatimaan lisäinvestointiin aleni kohtuulliseksi.

Toinen arvioitava seikka oli valinta yhden tai kahden kuivaussiilon välillä. Koska tilalla oli jo (pitkien välimatkojen vuoksi) tehokas puinti- ja siirtokalusto, kääntyi valinta yhden ison siilon puolelle. Näin pärjättiin vain yhdellä tehokkaalla (120 tn/h) elevaattorilla ja koneistolla.

Yhden korkean siilon linjaa puolsi myös maasto, sillä kuivaamolle löytyi oivallinen paikka pitävältä metsäkumpareelta. Näin vältyttiin rakentamasta jyrkkää kippausnousua.

Kustannuksia piti kurissa myös luopuminen alleajettavista siiloista, jolloin siilotilaa saatiin jatkettua ”alaspäin”. Kuormien lastaus tehdään sivukatoksessa nostavan ruuvin avulla.

Perinteisen pakettikuivaamon vaihtoehtona oli pelkkä kuivaamo plus pyöreät varastosiilot. Se olisi kuitenkin vaatinut suojarakennuksen ympärilleen ja koska vilja menee myyntiin, oli yksittäisten kanttisiilojen valinta lopulta helppo päätös. Ulkopuolella seisovat 3 pyörösiiloa tehtiin myös tarkoituksella suhteellisen pieniksi, jotta viljaa voidaan säilyttää laadun tai lajikkeidenkin osalta erillään.

Tehokasta rakentamista

Rakennuspaikalla vaadittiin melko paljon massojen siirtoa (10 000 kuutiota), joten koko alue 3D-mallinnettiin. Kaivukoneissa oli systeemiin sovitettu kauhan 3D-paikannus, joten perinteisiä vaaituksia tarvittiin vain työn alussa ja rakennuspohjan valussa.

Hankeen kenttätyöt alkoivat tammikuussa ja sadonkorjuun myöhästyminen ”helpotti”. Viimeistelyä vailla oleva laitos saatiin täyskäyttöön syksyn aikana. Maansiirto- ja pohjatyöt, betonielementtien ja itse kuivaamon pystytys, sähkö- ja puutyöt ym. suoritettiin tehtävään erikoistuneiden yritysten toimesta.

Kuivaamon Ultima-automatiikan osalta Antti-teollisuuden kanssa tehtiin intensiivisesti töitä koko kesä.

Tehon nostoa

Siilotilavuudeltaan 713 hehtoinen kuivaamo varustettiin normaalia isommalla lämpimien kennojen luvulla (6/3). Lisätty lämpimien kennojen luku tehostaa sekä kuivausta, että jäähdytystä. Lämpimät kennot ovat suljettavissa aina kulloisenkin viljan korkeuden mukaan. Kaatosuppiloon mahtuu täysi kuivaajallinen. Elevaattorin jakajat ovat sähkötoimisia, joten erien vaihto sujuu tarvittaessa täysin automatisoidusti.

Suoraa mittausta viljasta

Kuivaamon varsinainen uutuus on Ultima-viljankuivauksen ohjaus- ja hallintajärjestelmä. Perusero verrattaessa aiempaan Vision-ohjausjärjestelmään on toteutuksessa. Kun Visionissa ohjaus-PC on sovitettava aina kulloiseenkin kuivaamoratkaisuun erikseen koodaten, voidaan Ultimassa modulaarisen perusrakenteen ansiosta ”rakentaa” kuivaamokokonaisuus helposti tilalla yksilöiden.

Kuivaamon hallinta hoituu suoraan älylaitteella (kännykkä tai tabletti) verkon kautta. Eli sekä hallinta että seuranta hoituu paikasta riippumatta verkon kautta. Vaihtoehtoisesti koneistoa voidaan käyttää myös manuaalisesti ohjauskeskuksesta.

Aivan uutena asiana Ultimaan kuuluu lisäksi nettipalvelu, josta kuivurin tilannetta ja tapahtumia voidaan seurata reaaliajassa. Valitusta palvelutasosta riippuen myös kuivauserien tiedot ja siilokirjanpito ovat käytettävissä missä ja milloin vain.

Viljan kosteudenmittaus on järjestetty kaappaamalla pohjasuppilosta elevaattorille johtavasta yhteestä sivuvirta, josta mitataan jatkuvasti sen kosteus. Itse mittari perustuu kapasitanssin periaatteelle. Ohi virtavassa viljassa on vesimolekyylejä, jonka ns. dielektriivisyysvakio tunnetaan. Mittarissa on 2 johdinpintaa, joiden välinen jännite-ero vaihtelee viljan kosteuden mukaan. Kalibroinnin jälkeen mittaustapa on luotettava. Sivuvirrasta olisi mahdollista jatkossa mitata myös muita viljan laatuominaisuuksia kuten öljy- tai valkuaispitoisuutta. Se vaatisi tietenkin soveltuvien antureiden kehittelyä.

Jatkuva suora kosteuden mittaus toimi käytännössä hyvin. Verrattuna epäsuoraan poistoilmasta tapahtuvaan mittaukseen, jatkuva mittaus on selvä edistysaskel. Jos esimerkiksi kuivaamoa tyhjennettäessä irtoaa kiertoon kuivaamatonta märkää viljaa, näkyy se heti kasvaneena kosteutena ja tilanteeseen voidaan reagoida.

Sekä kuivausilman että syöttölaitteen määränsäätö toimii invertterillä. Ne mahdollistavat kuivausprosessin säädön monipuolisen optimoinnin, johon perehdytään tarkemmin ensi kaudella. Yhdessä tarkennetun kosteuden mittauksen kanssa järjestelmän oletetaan alentavan kuivauskuluja selvästi.

Haketta pannuun

Kuivaamon Antti Bio-uunia (teho 1 600 kW) ruokkii Ala-Talkkarin hakejärjestelmä. Käytössä oli kasalla olevaa rankaa, josta haketettiin polton raaka-aine. Suhteellisen kosteaa haketta toki kuluu, mutta lämpöä syntyi riittävästi, eikä ylimääräisiä murheita ollut.

Kostean syksyn tilanteessa hakkeen käyttö tuntui oikeaan osuneelta, koska omaa raaka-ainetta oli käytössä. Koko syksyn kustannus haketuksen osalta vastasi vanhan kuivaamon öljylaskua pelkästään yhden kaapillisen osalta. Oma haaste olisi vielä kuivausjätteiden osalta, sillä nekin haluttaisiin hyödyntää, mutta sekapoltto hakkeen kanssa ei ole aivan yksinkertaista.

Iso investointi – pitkä poistoaika

Hankkeen kustannusarvio nousee korkeaksi, joten kannattavuus nykyisillä panos–tuotos-suhteilla venyttää investoinnin kuoletusaikaa. Sippolan kuivaamolla on ajateltu kestoiäksi 50 vuotta, mikä on kylmä realiteetti. Siitäkin syystä kuivaamo on tehtävä ajatuksella, jossa kapasiteettia rakennetaan kerralla riittävästi tuleviinkin tarpeisiin.

Aiheeseen liittyvät artikkelit
Kiinnostuitko aiheista?