Szárítóberendezések környezetkímélõ és energiatakarékos üzemeltetése

Agro Napló
A kukoricatermés betakarítás utáni szárítása nagy energia- és költségigényû feladatot jelent, amit a termelés gazdaságosságát is nagymértékben befolyásolja. Fontos továbbá, hogy az energiatakarékosság mellett ezt a jelentõs feladatot környezet- és terménykímélõ módon tudják a gazdaságok megvalósítani. A cikkben foglaltak ehhez kívánnak segítséget nyújtani.  

A mezőgazdasági termények nedvességtartalma betakarításkor általában magasabb, mint amit a biztonságos tárolás feltételez. Így betárolás előtt a víztartalom csökkentésére van szükség, ami szemes terményeknél gyakorlatilag mesterséges szárítással valósítható meg. Magyarországon évente átlagosan 10-12 millió tonna szemesterményt kell a biztonságos tárolás érdekében mesterségesen szárítani. A legnagyobb szárítási feladat a kukoricánál jelentkezik, melynek betakarítási nedvességtartalma mindig magasabb, mint, amelynél a veszteségmentes tárolás biztosítható. A betakarított mennyiség is jelentős, jobb években a 7-8 millió tonnát is eléri. A hazai gazdaságainkban a takarmány célra termesztett kukoricát döntően kombájnnal morzsolásos technológiával, korábban gyakran 25%-ot meghaladó nedvességtartalommal takarították be. Újabban – elsősorban a rövidebb tenyészidejû hibrideknél – ennél alacsonyabb (18-20%) is lehet a betakarítási nedvesség, de ez az érték a szárítási szezon kezdetekor, illetve évjáratonként változóan a 25%-ot is meghaladhatja. Így a kukoricatermés betakarítás utáni szárítása nagy energia- és költségigényû feladatot jelent, valamint a termelés gazdaságosságát is nagymértékben befolyásolja. A bérszárítás költsége az elmúlt években alacsonyabb gabonaárak mellett elérhette a termelési költségek 25–30%-át is.



A hazai gazdaságok összességében jelentős darabszámú és szárítókapacitású szárítóberendezéssel rendelkeznek, azonban ezek egy része továbbra is elavult technológiájú, kifogásolható mûszaki állapotú, továbbá nagy részük nem felel meg a 2007-től érvénybe lépett Európai Uniós levegőtisztasági törvény porkibocsátással, valamint energiatakarékossággal kapcsolatos előírásainak sem. A magyarországi szárítópark kialakítására elsősorban a nagy tömegû és viszonylag magas nedvességtartalmú kukorica szárítása érdekében került sor, de felhasználhatók valamennyi szemestermény (kalászos gabonafélék, ipari növények) szárítására is. A létesített 1200 darab hagyományos szemestermény-szárító közül mintegy 1000 darab volt a B1-15-ös típusú, melyek egy része ma is mûködőképes. Többségében gravitációs rendszerû toronyszárítók létesültek, melyeknél a szárítandó termény a nehézségi erő hatására csörgedezve halad lefelé a szárítótorony (akna) belsejében.

 


IKR-F3-as adapterrel átalakított B1-15-ös szárítóberendezés

 

 

Ezen hagyományos csörgedeztető rendszerû szárítók hátránya, hogy túl magas a fajlagos energiafelhasználásuk (5-5,5 MJ/kg víz), környezetszennyezők és a termény minőségi károsodása gyakorlatilag elkerülhetetlen. A szárítási költségek minimalizálása érdekében ma a kukoricát nem 30% körüli nedvességtartalomról kell leszárítani a tároláshoz szükséges 13-14%-ra, hanem leggyakrabban 20% körüli nedvességtartalomról. Ezt a feladatot a nagyobb nedvességtartalomhoz és nagy tömegáramhoz méretezett szárítók nem tudják igazán jól és kíméletesen megvalósítani. Ezek a ma is megtalálható szárító kapacitások tehát konzerváltak egy mára már jelentősen elavult, energiapazarló technológiai színvonalat, amely egyúttal jelentősen rontja – különösen a kukoricatermelés – gazdaságosságát, de minőségi-, takarmányozási-, biológiai értékét is, különösen, ha a komplett telepi technológiát is figyelembe vesszük.



A rendszerváltás után, a 2007 év végéig telepített 400-450 szárítógép közül mintegy 100 nagy teljesítményû és 50 közepes teljesítményû volt sorolható a korszerû automatikus vezérlésû, energiatakarékos és környezetkímélő üzemmódúak közé. Ezeknél a recirkulációs, vagy egyéb hővisszanyeréses szárítási technológia 25-30%-kal javítja az energiafelhasználási mutatót, illetve nagy részénél a hûtőlevegőn kívül a szárítózóna alsó részéből kilépő levegő visszavezetése (recirkuláltatása) is megtörténik, így a fajlagos hőfelhasználási értékük 3,8-4,2 MJ/kg víz és az energiatakarékos csoportba sorolhatók. Ilyenek a B3-15, BONFANTI, CIMBRIA, DAN-CORN, DELUX, GSI Top Dry 2000, H-TECH, KWA, LAW, PETKUS, STELA, TORNUM stb. változatok, melyeknél a terménykímélő szárítási technológiának is adottak a feltételei. Időközben kifejlesztésre kerültek a B1-15-ös szárítók rekonstrukciós átalakítási változatai, melyek közül az IKR-F3-as adapter (lásd a képen) emelhető ki. Így ezekkel az adapterekkel történő átalakítással a B1-15-ös szárítók fajlagos energia-felhasználását lehet csökkenteni az EU környezetvédelmi normatíváinak maximális megfelelősége mellett. A 2008-as évtől meghirdetésre került a szárítótelepek korszerûsítésére vonatkozó pályázat, amely keretében elsősorban a fenti energiatakarékos és környezetkímélő szárítóberendezések (új és átalakított) jelentős számú beruházására kerülhetett sor, melyek teljesítik az Európai Uniós törvényekben megfogalmazottakat.



A fentiekből is következtethető, hogy a kukoricaszárítás optimális feltételei (környezetkímélő, energiatakarékos és terménykímélő) között a korszerû szárítóberendezés használata az első helyre kerül. A terménykímélő-minőségmegóvó szárítás alapvető feltétele továbbá, hogy a maghőmérséklet ne haladja meg a kritikusnak kimondható 60°C-ot. Ehhez részben a szárítólevegő hőmérsékletét kell helyesen megválasztani, illetve kerülni kell a jelentős túlszárítást. Az új, korszerû szárítóberendezések a fentiek miatt a korábbinál alacsonyabb szárítólevegő hőmérsékleten üzemelnek. A szerkezeti kialakítástól függően kukoricánál 80-100°C (maximum 110°C) javasolható. Az elvárt szárítási egyenletesség (± 0,5%) korszerû szabályozás esetén valósítható meg, melynek további feltétele, hogy a szárítandó anyag nedvességkülönbsége max. 2-3% legyen.



A környezetkímélő elvárások közé soroljuk a szennyezőanyag-kibocsátás és a zajhatás előírt mértékének a betartását is. A szennyezőanyag-kibocsátás jelentős mértékû csökkentése szívott rendszerû szárítóknál valósítható meg könnyebben, pl. porleválasztós turbóventilátorok alkalmazásával. Másik lehetőség a viszonylag drága aktív porszûrők, vagy egyszerûbb por-léha kiszívásgátlók beépítése. A nyomott légáramú rendszereknél viszont gyakorlatilag lehetetlen a por-léha kiválasztás. Ilyen szempontból külön kell megítélni a szintén nyomott rendszerû gyûrûaknás szárítókat. Ezeknél kisebb a kilépő levegő sebessége, és a perforáció is meghatározza a kifújható szemcsék méretét. A zajhatás csökkentésére különösen lakóépületek közelébe telepített szárítóknál lehet szükség, amit zajszûrők beépítésével lehet megvalósítani.



Amíg a szárítás előtti úgynevezett előtisztítás minden esetben javasolt, és ezt a gazdaságok zömében el is végzik, addig az utótisztítás a kis- és közepes gazdaságokban gyakran elmarad. Ennek egyik alapvető oka az itt alkalmazható síkrostás összetett magtisztító gépek magas beszerzési ára. Az utótisztítás elhagyása ugyanakkor több hátránnyal is jár: romlik a tároló kihasználása, az állagmegóvó tárolás feltétele, valamint jelentősen nőhet a tárolási veszteség. A gazdaságon, illetve telepen belüli anyagmozgatásnál a termény kímélése legyen a fő szempont. Előnyben kell részesíteni a kisebb szemsérülést, törést okozó anyagmozgató gépeket. A tárolás alatt a kémiai és fizikai, valamint a mikrobiológiai folyamatok lehetőségek szerinti szabályozása, és ez által a veszteségek minimalizálása a cél, amit csak megfelelő tárolástechnológiával lehet megvalósítani. Miután a hazai tárolókapacitás nagyobbik részénél az úgynevezett állagmegóvó szellőztetéses technológia nem valósítható meg, így gyakori a betárolt termények túlszárítása, ami túlzott minőségkárosodást okoz. Az egyensúlyi nedvességtartalomra, vagy az alászárított terménynél is bekövetkezhet gócokból kiinduló bemelegedés, így itt is szükség van például forgatásos átszellőztetésre. Az átforgatásnál több hátrány is jelentkezik, hiszen tovább romlik a termény fizikai állapota (nő a törtszem arány), csökken a beltartalmi értéke, ugyanakkor a szellőztetéshez képest nagyobb energia-felhasználással jár. További hátrány, hogy nem használható ki 100%-ban a tárolókapacitás sem a vízszintes, sem a vertikális tárolóknál. Ez utóbbi tárolótelepeken a biztonság érdekében az átforgatáshoz egy egységet üresen kellene hagyni, vagy az első egység kiürüléséig az átforgatásra nem kerülhetne sor. Korszerû szellőztető rendszerrel felszerelt tárolókba a termény akár 18% nedvességtartalommal is bekerülhet, így a hagyományos szárítók (pl. B1-15) is energiatakarékosan és terménykímélően üzemeltethetők.



A legkorszerûbb szemestermény szárítót is lehet gazdaságtalanul üzemeltetni és a kevésbé korszerûvel is lehet energiatakarékosan, a terményt kímélve, a környezetet alig szennyezve szárítani. Gyakorlati tapasztalat, hogy az üzemekben a szakemberek nem fordítanak kellő gondot még a legalapvetőbb kérdésekre sem. A fő probléma a termény túlszárítása. Ez pedig alapvetően abból adódik, hogy a szárítót nem azonos nedvességtartalmú termény hagyja el, az átlagos nedvességtartalom (ez mérhető) esetenként nagy, 4-5%-os különbségeket takar. A magtáros pedig – érthető módon – igyekszik magát „túlbiztosítani”, ezért csak túlszárított terményt vesz át. A baj már ott kezdődik, amikor a fogadótérre különböző nedvességtartalmú, illetve száradási tulajdonsággal rendelkező termény kerül (Az egyes hibridek még azonos éréscsoport mellett is eltérően száradnak!). Senki nem mondja azt, hogy a terményt nedvességtartalom szerint szét kell válogatni. Megfelelő üzemszervezéssel, valamint azzal, hogy a fogadógaratba kerülő termény nem több tábla szemterményének keveréke, sokat tehetünk a probléma elkerülésére. Ez a problémát pl. két fogadógarattal, vagy a nagyon eltérő nedvességtartalmú beérkező termény legalább két elkülönített halomba történő ürítésével kerülhetjük el. Törekedjünk arra, hogy egy helyre max. 2-3% nedvességtartalom eltérésû termény kerüljön. Az ennél nagyobb nedvességtartalom eltérésû termények szárítását a legkorszerûbb vezérlőautomatikával rendelkező szárítóberendezések sem tudják automatikus üzemmódban kezelni, ilyen esetben kézi vezérlésre van szükség. A szárítóból kikerülő terményhalmaz nedvességtartalmának egyenletlenségéhez vezethet az ürítőszerkezet nem megfelelő állapota (pl. eldeformálódott, sérült), valamint a nem kellően előtisztított termény. Szélsőséges esetben ilyen hiányosságok akár 5-10% nedvességtartalom különbségeket is okozhatnak a magasabb nedvességtartalmú termény szárításakor.



A szárítók mûszereire az eddiginél nagyobb gondot kell fordítani. Külön kiemelhetők a szárítószakasz végén a terménybe helyezett hőmérők. Ezek mûködését rendszeresen ellenőrizni kell, mert alapvető információkat szolgáltatnak. A kukorica szárításakor például a terményből kilépő szárítólevegő hőmérsékletnek még a hagyományos szárítóberendezéseknél sem szabad a 70°C-ot túllépni, mert az mind energetikai, mind a takarmány beltartalom szempontjából kedvezőtlen. A korszerû energiatakarékos szárítóknál ez az érték 60°C alatt kell, hogy maradjon. Ilyen esetben vagy az ürítés sebességét kell növelni, vagy a szárítólevegő hőmérsékletét kell mérsékelni. Tapasztalataink szerint 1-2% túlszárításért gyakran a különböző gyorsnedvességmérők pontatlansága a felelős, amelyekkel a kézi vezérlésû üzemmódban ellenőrzik általában óránkénti gyakorisággal a kijövő termény nedvességtartalmát. A túlszárítást nem csak az energia-felhasználás csökkentése érdekében kell elkerülnünk. A túlszárítás ugyanis a termény jelentős felmelegedésével jár, ami a magokban a beltartalmi veszteségek mellett feszültségnövekedést, repedéseket okoz. Ennek következtében a törékennyé vált magok a további manipulálás (tisztítás, szállítás, betárolás) során szétrepednek, eltörnek, ezzel az oxidációs veszteségek, valamint a fertőzések lehetősége fokozódik.

 


A cikk szerzője: Dr. Kacz Károly

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
Tavaszi aszály a földeken

Tavaszi aszály a földeken

Az idei év tavasza kísértetiesen hasonlít a tavalyi és a tavalyelőtti évekhez, hűvös időjárás, tavaszi fagyok és aszály sújtja a kalászosokat és a rep...

Kezelésből ötös!

Kezelésből ötös!

Az FMC optimista hangulatban tartotta meg évindító növényvédelmi fórumát, amely méltán az egyik legszínvonalasabb online rendezvénnyé nőtte ki magát a...

CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
AgroFuture 2024
Új rendezvény a fenntarthatósági követelményeről és innovációs lehetőségekről!
AgroFood 2024
Országos jelentőségű rendezvény az élelmiszeripari vállalkozások számára!
Vállalati Energiamenedzsment 2024
Tudatos vállalati energiamenedzsment a hazai cégeknek!
Agrárium 2024
Jön a tavasz kiemelkedő agráripari konferenciája!
EZT OLVASTAD MÁR?