Szárító-, tárolótelepi technológiák helyzete

A hazai mezõgazdaságban meghatározó szerep jut a gabonaágazatra. Az évente megtermelt gabona mennyisége elérheti – kedvezõ idõjárás esetén – a 13–15 millió tonnát. Ennek a terménymennyiségnek a biztonságos szárítását, tárolását kell megoldani a hazai szárító-, tárolótelepeknek. Ehhez a mennyiséghez jön még az intervenciós gabonatárolás miatt átmenetileg megnövekedett átfutó terménykészletek miatti többlet tárolótér-igény, ami a jelenlegi becslések szerint mintegy 4–5 millió tonna. Ennek a megoldása nem tûr halasztást.

Számos elemzést végeztünk az elmúlt idõszakban a szárító-, tároló-telepek gépi technológiáinak értékelése kapcsán. Ezen technológiákról e lapban is jelent meg összefoglaló értékelés. A szárítás-tárolást nem lehet elkülönítetten kezelni, a szárító- és a tárolókapacitás fejlesztését össze kell hangolni.
Jelenleg rövid távon sürgetõbb a tárolótér-hiány leküzdése, de már rövid távon is a szárítás fejlesztését, a technológiák korszerûsítését, különösen az energetikai terményminõségre gyakorolt hatása miatt sem lehet elhanyagolni.

A hazai tárolótelepek jellemzõi

A hazai tárolókapacitás megoszlása:

• 700–800 ezer tonna betonsiló,
• 4,5–5 millió tonna fémsiló,
• 9–10 millió tonna csarnoktároló.

A tárolási igényeket nem elégíti ki a tárolók nagy része – mintegy 2/3-a – tárolástechnológiai szempontból korszerûtlen, nem szellõztethetõ, nincs beépített anyagmozgató, illetve hõmérõ-rendszerrel ellátva.

Ennek felismerése révén még ebben az évben, a tárolótér hiány csökkentésére – nagyrészt az AVOP program keretében – számottevõ tároló beruházás kerül megvalósításra, mely a tervek szerint közel 2 millió tonna nagyságrendûnek ígérkezik.

Az üzemek az intervenciós tárolás feltételének teljesítése érdekében a telepek egy részét részben korszerûsítették, vagy legalább építészetileg „rendbe tették”, a betonpadozatot, tetõszerkezetet, ajtókat kijavították. A minõségi és mennyiségi átvételhez laboreszközöket szereztek be, a telepi mérlegeket hitelesítették stb., illetve sok helyen lecserélték 60 tonnásra, ami már a korszerû szállító jármû parkhoz igazodik.

A szemes termény szárítás helyzete

A szárítás meghatározó költségeleme a felhasznált hõenergia költsége, melyet a termelés gazdaságosságának javítása érdekében feltétlenül csökkenteni kellene. Ennek azonban ellentmond az a tény, hogy az energiahordozók ára rövid távon is számottevõ emelkedést mutat és hosszú távon is a helyzet javulására, az energiaárak csökkenésére nem lehet számítani. Ezért az FVM-MGI-ben elemzést végeztünk a szárítók korszerûségének energetikai jellemzõkön keresztül való hatásáról, melyet egy 15 éves korszerûsítési trend keretében mutatunk be. Ezen túlmenõen azonban nem elhanyagolható a szárítási minõség sem. Laboratóriumi beltartalmi vizsgálatokkal kiegészítve vizsgáltuk a termények fizikai, beltartalmi jellemzõinek alakulását a szárítás során.

A megtermelt 7–8 M t kukoricát szinte teljes egészében szárítani kell. Nem feledkezhetünk meg a kb. 1 M t repce, napraforgó szárításáról, tárolásáról sem. Az egyéb tartósítási módok – pl. nedves fóliatömlõs tárolás – bár terjednek, azonban nem érik el az összes mennyiség 10%-át. Az újabban humán, illetve ipari felhasználásra is kerülõ terményt így túlnyomóan szárítani kell. Szóba jöhet pl. a kukorica ipari feldolgozása során a bio-etanol elõállítása, a feldolgozás azonban folyamatos éves üzem esetén is csak szárítottan lehetséges.

A hazai üzemekben mintegy 1500 szárítótelep található. Ezeknek közel 50%-a B1-15 szárító.

A szárítótelepek átlagos teljesítménye mintegy 10 t/h. Így a hazai szárítógép-park idényteljesítménye kukoricaszárításnál 600 üzemórával számolva mintegy 6 millió tonna. Ez az országos igényt elvileg fedezi, de a területi lefedettség nem megfelelõ. Miként a tárolótelepeknél is, a kis- és közepes üzemek nem rendelkeznek megfelelõ technológiával.

A szárítógép-park rendkívül korszerûtlen, a géppark mintegy 60–65%-a mûszakilag elavult, életkoruk 20 év feletti.

A gazdasági szerkezetváltás után, az utóbbi tíz évben újonnan létesített viszonylag korszerû szárítóberendezések száma szerény, elsõsorban kis- és közepes teljesítményû berendezések voltak, melyek összesített száma 350–400-ra tehetõ. Korszerû, automatikus vezérlésû, nagy teljesítményû szárítótelepbõl mintegy 80–100 létesült.

A szárítótelepi technológiáknak az alábbi fõbb igényeket kell kielégíteni:

• üzemmérethez igazodó teljesítmény,
• kedvezõ energiafelhasználás,
• megfelelõ munkaminõség,
• korszerû vezérlés, ill. szabályozástechnika,
• környezetvédelmi megfelelõség,
• kedvezõ beruházási és üzemeltetési költség,
• tûzvédelmi elõírások.

A szárítási költség összetevõinek kapcsolata

A szárítás elsõsorban kukoricánál, de napraforgónál is jelentõs költségtényezõ és számottevõen befolyásolja a termelés gazdaságosságát. A szárítási költség – amely magába foglalja az amortizációt, javítás, karbantartási költséget, élõmunka felhasználást is – túlnyomó része a leamortizálódott telepeknél ~70–80%-ot, az újabb telepeknél 50–60%-ot kitevõ energiaköltség.

A szárítás energiaköltségét meghatározó költség összetevõk:

• a vízelvonás mértéke (%) (a kezdeti és végnedvességtartalom különbsége),
• a kezdeti nedvességtartalom nagymértékben függ a fajta, illetve ökológiai jellemzõktõl, a betakarítás idõpontjától,
• a végnedvességtartalom a szárító konstrukciójától, üzemeltetésétõl, a tárolástechnológia lehetõségeitõl stb.

A termény szárításához szükséges hõenergia nagymértékben függ a szárított végtermékre vonatkoztatott vízelvonástól, amit  nagyobb értékben a kezdeti nedvességtartalom, kisebb mértékben a végnedvességtartalom határoz meg. A kezdeti nedvességtartalom csökkentése – mely elsõsorban fajta-, évjárat-, agrotechnika-, betakarítási idõpontfüggõ – hosszú távon kívánatos, illetve az energetikai költségek emelkedése miatt elengedhetetlen.

Az 1. táblázat szemlélteti a kezdeti nedvességtartalomnak a hatását az energiafelhasználásra.

A szárítóberendezés fajlagos hõenergia felhasználása MJ/kg víz alapvetõen a szárító konstrukciótól, illetve az üzemeltetéstõl függ.

A jelenlegi méréseink és üzemi tapasztalataink alapján a hazai szárítógép-park még mindig túlnyomó részét alkotó elhasználódott B1-15 szárító fajlagos hõenergia felhasználása mintegy 5,4 MJ/kg víz. Ezzel szemben egy korszerû szárító (pl. HEVES X-1200, (MEYER) CIMBRIA, GSI) energiafelhasználása jellemzõen 3,8 MJ/kg víz értékû.

A felhasznált energiahordozó fajtája, ára

Az egyes energiahordozók a magyar energetikai rendszerben azonos hõenergia tartalomra átszámított fajlagos ára (pl. gáz, LPG) könnyû kénmentes tüzelõolaj) jelentõsen eltér.

Az energiahordozók összehasonlító árait a 2. táblázat mutatja be. Az ár helyenként, ill. üzemenként a beszerzési lehetõségektõl függõen eltérhet.

Jelenleg a földgáz fajlagos ára a legkedvezõbb, ez azonban az ún. teljesítmény lekötési díj miatt változhat, növekedhet.

Az energia árának folyamatos emelkedése a közeljövõben állandósulni látszik, ezért a technológia fejlesztése, a telepek korszerûsítése elengedhetetlen.

A fentiek alapján középtávú elemzést készítettünk a szárítás energetikai kihatásairól és jövõbeni fejlesztési lehetõségeirõl.

A szemes termények (gabonafélék, olajosnövények) szárításának energetikai kihatása

A 3. táblázat a hazai szárítóberendezések átlagos hõenergetikai jellemzõit szemlélteti a géppark-korszerûsítés függvényében.

A hazai szárítógép-parknál jelenleg a korszerû szárítók részaránya kapacitásban mintegy 20% körüli, ugyanis a viszonylag korszerû újabb szárítók (kb. 400–450 db) általában a közepes üzemméreteknek megfelelõen jellemzõen kisebb teljesítményûek, mint a B1-15 szárító.

A szárítógép-park lecserélése és korszerûsítése elõreláthatóan mintegy 15 év alatt valósítható meg és ez 1200 új telepet igényelne.

Ez azt jelenti, hogy a telepi beruházásoknál évente közel 80 új telep építésére lesz szükség, mivel csak mintegy a szárítógép-park teljesítményben 20%-át biztosító, meglévõ fenti számú szárítót lehet korszerû szárítónak tekinteni. A szárítógép-parknak igazodni kell az üzemi teljesítmény igényekhez szükség van tehát kisebb 6–8 t/h-s, illetve nagyobb 15–20 t/h-s teljesítményû berendezésekre is.

A korszerûsítés kétféle termelési szinttel (átlagos, kedvezõ) számol. A szárítóüzemi technológiák hõenergia felhasználásánál alapvetõ a nedvességelvonás mértéke, vagyis a betakarításkori kezdeti és a szárítás utáni végnedvességtartalom. A betakarítási nedvességtartalom fajtától, a klimatikus hatásoktól, valamint a betakarítási idõpont helyes megválasztásától függ. Hosszú távon az energiaárak folyamatos növekedése miatt kívánatos a vízelvonás mértékének mérséklése, vagyis a betakarítási nedvességtartalom csökkentése, melyet fajtanemesítéssel, a helyes agrotechnikával lehet elérni. Szóba jöhet a vízelvonás csökkentésére – különösen napraforgónál – az állomány desszikálás, vegyi úton történõ állomány leszárítás is. A túlszárítás elkerüléséhez, pedig korszerû szárítás-, tárolástechnológia szükséges. A szárítóüzemi technológiák hõenergia-felhasználásának prognosztizált alakulását, a kukorica és napraforgónál, a 4. és 5. táblázat szemlélteti.

A szárítók hõenergia-felhasználás javítása révén és a nedvességelvonás csökkentésével kukoricánál, országosan a jelenleg naturális mutatóban számolt gyakorlati hõenergia-felhasználás 22,6 Nm3/t földgáz egyenértékû felhasználásról 15 év alatt 8,9 Nm3/t értékre csökkenthetõ, ami a jelenlegi évi mintegy 158 millió Nm3 földgáz egymértékû hõenergia-felhasználás 71 M Nm3 értékre redukálását jelentheti.

Ugyanezek az értékek napraforgónál: 12 Nm3/t földgáz felhasználás 8,3 m3/t értékre csökken, míg az országos szárítási hõenergia-szükségletet 12 MNm3-el szemben 10,4 MNm3 földgázzal biztosítani lehet.

Üzemszervezési ajánlások

A szükséges szárítókapacitást új üzem létesítése esetén a 30 napos optimális kukorica  betakarítási idõtartam figyelembevételével célszerû meghatározni. A szárító egy szárítási szezonban mintegy 600 üzemórát mûködik. Nagyobb szárítókapacitás létesítésével a szárítási szezon szûkíthetõ, a termény lábon történõ szárításával a szárítási költség csökkenhet. A szárító beruházást megfelelõ szakértõk bevonásával kell elõkészíteni. A megadott gyári paramétereket hõtechnikai számításokkal célszerû ellenõrizni.

A szárítási szezonra való felkészülést idejében el kell kezdeni, megfelelõ mûszaki karbantartás, égõk beszabályozása, továbbá tárolók tisztítása, fertõtlenítése stb. révén.

A szárítótelepeknél, mind a szárításnál, mind a tárolásnál alapvetõ a gyors, pontos, megbízható nedvességtartalom-mérõ készülék.

A nedvességtartalom-mérõ készülékeket a fajtajellemzõk, évjárati hatások változása miatt évente célszerû kalibráltatni.
Rosszul pontatlanul mérõ készülékkel a szárító nem állítható, szabályozható megfelelõen.

Figyelembe kell venni, hogy a nedvességmérõk a száraz, illetve nedves tartományban eltérõ pontossággal mûködnek, ezért célszerû a mûszereket külön skálán (száraz, ill. nedves) beállítatni. Nem szabad elfeledkezni a szárítószekrényes kontroll ellenõrzésrõl sem.

A szárítók helyes üzemeltetése a betakarításnál kezdõdik. Lehetõleg azonos fajtájú, érettségû és egy táblában lévõ termény kerüljön egy idõben betakarításra. A napi betakarított mennyiség a szárító napi teljesítményéhez igazodjon. Nem célszerû a plusz egy napi kapacitásnál nagyobb terménymennyiséget elõre betakarítani, mert így a termény minõségi károsodást nem szenved és az esetleges leállások sem okoznak számottevõ teljesítmény-kiesést.

A szárítótelepre érkezõ termény mennyiségi és minõségi átvételre kerül, akár a saját termény szárításáról, akár bérszárításról van szó.

A mérlegelés és mintavételezés után meg kell határozni a termény nedvességtartalmát. A tisztítógépek berostázását a terményjellemzõk figyelembevételével úgy célszerû elvégezni, hogy az elõtisztítás során a szennyezõ anyagok leválasztásra kerüljenek, de a felesleges szem-, ill. törtszem leválasztást kerüljük, mivel az veszteséget okoz. A közel azonos nedvességtartalmú tételeket célszerû összegyûjteni, hogy a szárító beszabályozása könnyebben elvégezhetõ legyen.

A szárító berendezések hõenergia felhasználása a kezdeti és végsõ nedvességtartalomtól (az abszolút vízelvonás mértékétõl) és a fajlagos hõenergia felhasználástól függ. Az 1 t szárított végtermékre vetített tüzelõanyag-felhasználás értékeit különbözõ kezdeti nedvességtartalom mellett hagyományos, ill. korszerû szárító esetén fentebb, az 1. táblázat mutatja be.

A gyakorlatban a kukorica nedvesség leadásának sebessége az alacsonyabb nedvességtartományban (18% alatt) lassul, így további vízelvonás csökkenésével a valós energia-megtakarítás a táblázatban közölt értéknél valamivel kisebb lehet.

A fentiek szerint – a szárítási idény, illetve szárító teljesítmény figyelembevételével az agrotehnikai követelmények szabta határon belül – a terményt célszerû minél alacsonyabb nedvességtartalommal betakarítani. Figyelembe kell ugyanakkor venni, hogy a magasabb FAO számú fajták, amelyek betakarításkori nedvességtartalma általában nagyobb, magasabb terméshozamot produkálhatnak, ami a szárítási költség növekedését egy adott mértékig kompenzálhatja. Az optimális fajtaszerkezet kialakítása az üzemi gyakorlatban, elsõsorban a szárítási kapacitás és a termelésszerkezet figyelembevételével történik. Ezeket az üzemi tapasztalatokat már csak a következõ szezonban lehet érvényesíteni.

A jelenlegi szárító berendezések szárítási egyenetlensége miatt célszerû, illetve szükséges a terményt – elsõsorban ott, ahol nincs szellõztethetõ tároló rendszer – a biztonságos tárolás érdekében kismértékben 14% alá, 13–13,5% körüli nedvességtartalomra szárítani. Szellõztetõ rendszerrel ellátott tárolóknál 14% körüli nedvességtartalom lenne az ideális, azonban ezt a szárítók szabályozórendszere legkedvezõbb esetben is csak ±0,5%-os tûréssel tudja biztosítani.

A régebbi szárítóknál még rosszabb a helyzet, így a túlszárítás – ha nincs a telepen szellõztethetõ tároló rendszer – szinte elkerülhetetlen.

A szárítás hatása a terményminõségi jellemzõkre

A szárítás jelentõs energiaközléssel járó folyamat, melynek során a terményt jelentõs behatás éri, mely kihat a termény fizikai, beltartalmi paramétereire.

Ezek a hatások függenek:

• a szárító rendszere,
• a szárítási réteg vastagsága,
• a szárítóközeg útja,
• a szárítóközeg hõmérséklete,
• a szárítóközeg sebesség-jellemzõitõl.

Egy adott konstrukciónál a legtöbb jellemzõ állandó, ugyanakkor a szárítóközeg hõmérséklet beállítása jelentõsen befolyásolja a szárítási minõséget.

Aknás szárítórendszernél beltartalmi vizsgálatot végeztünk a szárítóközeg hatásának vizsgálatára, ahol a szárítóközeg 120 + 1 °C-ra volt beállítva. A teljes beltartalmi analízis eredményét a 6. táblázat szemlélteti. Az adatokból látható, hogy az aminósav veszteség mintegy 15%-os. Ezen túlmenõen különösen a magas kezdeti nedvességtartalommal betakarított terménynél olyan fizikai károsodás is bekövetkezik, mely révén a szem üvegessé, törékennyé válik, ami az átvételnél, ill. a tárolásnál jelent problémát.

A fentiek, illetve eddigi méréseink, üzemi tapasztalataink alapján a szárítóközeg hõmérsékletét 100–110 °C-os tartományban célszerû beállítani. A szárító teljesítményének emelését a szárítóközeg hõmérsékletének növelésével, a terményre gyakorolt károsító hatása miatt nem lehet megengedni.

A fentiek alapján az összes aminósav mennyisége 8,92%-ról 7,65%-ra csökkent 120 °C szárítóközeg hõmérsékletnél. A vizsgálataink és egyéb eddigi méréseink is megerõsítik azt, hogy a szárítóközeg hõmérséklet alkalmazása 110 °C felett már nem kívánatos és számottevõ beltartalmi veszteséget okozhat.

Összefoglalás

A betakarítás utáni feldolgozás – szárítás – technológiáinak színvonala sürgõs fejlesztési igényt támasztott, melyet az energiaárak növekedése tovább erõsít.
Az üzemek számára rendelkezésre állnak azok az új, vagy fejlesztett technológiák, jelesül: hõvisszanyeréses automatizált üzemû szárítók, korszerû tisztító anyagmozgató gépek, fejlesztett tárolástechnikai létesítmények. Az új technológiák alkalmazása révén – melyekrõl korábban is beszámoltunk – csökkenthetõ a fajlagos energiafelhasználás, javul a szárított terményminõség megõrzése, a telepek a környezetvédelmi követelményeket is jobban kielégítik.
Az átmenetileg megnövekedett tárolótér többletigény kielégítése után a szárítástechnológiákra célszerû a meglévõ, sajnos szûkös fejlesztési forrásokat koncentrálni.

A szárítás szerepe a késõbbiekben is alapvetõen meghatározó lesz, jelentõsen befolyásolja a gabonatermelés gazdaságosságát. A fentiek miatt a hazai szárítógép-park az üzemi szerkezet figyelembe vételével sürgõs megújításra szorul.