A szemestermények (gabonafélék, olajosnövények) szárításának energetikaikihatása
A 3. táblázat a hazai szárítóberendezések átlagos hőenergetikai jellemzőit szemlélteti a géppark korszerűsítés függvényében.
A hazai szárítógép-parknál jelenleg a korszerű szárítók részaránya kapacitásban mintegy 20% körüli, ugyanis a viszonylag korszerű újabb szárítók (kb. 400-450 db) általában a közepes üzemméreteknek megfelelően jellemzően kisebb teljesítményűek, mint a B1-15szárító.
A szárítógép-park lecserélése és korszerűsítése előreláthatóan 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, meglévő fenti számú szárítót lehet korszerű 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 teljesítményű berendezésekre is. A 2. ábrán egy 15-20 t/h-s teljesítményű szárító látható.
A korszerűsítés kétféle termelési szinttel (átlagos, kedvező) számol. A szárítóüzemi technológiák hőenergia felhasználásánál alapvető a nedvességelvonás mértéke, vagyis a betakarításkori kezdeti és a szárítás utáni végnedvesség tartalom. A betakarítási nedvességtartalom fajtától, a klimatikus hatásoktól, valamint a betakarítási időpont helyes megválasztásától függ. Hosszú távon az energiaárak folyamatos növekedése miattkívánatos a vízelvonás mértékének mérséklése, vagyis a betakarítási nedvességtartalom csökkentése, melyet fajta nemesítéssel, a helyes agrotechnikával lehet elérni. Szóba jöhet a vízelvonás csökkentésére - különösen napraforgónál - az állomány desszikálás, vegyi úton történő állomány leszárítás is. A túlszárítás elkerüléséhez pedig korszerű szárítás-, tárolástechnológia szükséges. A szárítóüzemi technológiák hőenergia felhasználásának prognosztizált alakulását kukoricánál és napraforgónál a 4. és 5. táblázat szemlélteti.
Megjegyzés:
Az energiakészletek csökkenése miatt az energiaárak várható növekedése prognosztizált.Fentiek miatt:
1. Várható ill. szükségszerű a szárítók energetikai korszerűsítése.
2. A betakarításkori nedvességtartalom radikális csökkentése (agrotechnikai nemesítés).
Megnevezés:
* földgáz
A szárítók hőenergia-felhasználás javítása révén és a nedvességelvonás csökkentésével kukoricánál, országosan a jelenleg naturális mutatóban számolt gyakorlati hőenergia-felhasználás 22,6 Nm
3/t földgáz egyenértékű felhasználásról 15 év alatt 8,9 Nm3/t értékre csökkenthető, ami a jelenlegi évi mintegy 158 millió Nm3 földgáz egymértékű hőenergia-felhasználás 71 MNm3 értékre redukálását jelentheti.
Ugyanezek az értékek napraforgónál: 12 Nm3/t földgáz felhasználás 8,3 m3/t értékre csökken, míg az országos szárítási hőenergia-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 időtartam figyelembevételével célszerű meghatározni. A szárító egy szárítási szezonban mintegy 600 üzemórát működik. Nagyobb szárítókapacitás létesítésével a szárítási szezon szűkíthető, a termény lábon történő leválasztásával a szárítási költség csökkenhet. A szárító beruházást megfelelő szakértők bevonásával kell előkészíteni. A megadott gyári paramétereket hőtechnikai számításokkal célszerű ellenőrizni.
A szárítási szezonra való felkészülést idejében el kell kezdeni, megfelelő műszaki karbantartás, égők beszabályozása, továbbá tárolók tisztítása, fertőtlenítése, stb. révén.
A szárítótelepeknél, mind a szárításnál, mind a tárolásnál alapvető a gyors, pontos, megbízható nedvességtartalom-mérő készülék.
A nedvességtartalom-mérő készülékeket a fajtajellemzők, évjárati hatások változása miatt évente célszerű kalibráltatni. Rosszul pontatlanul mérő készülékkel a szárító nem állítható, szabályozható megfelelően. Figyelembe kell venni, hogy a nedvességmérők a száraz, illetve nedves tartományban eltérő pontossággal működnek, ezért célszerű a műszereket külön skálán (száraz, ill. nedves) beállítatni. Nem szabad elfeledkezni a szárítószekrényes kontroll ellenőrzésről sem.
A szárítók helyes üzemeltetése a betakarításnál kezdődik. Lehetőleg azonos fajtájú, érettségű és egy táblában lévő termény kerüljön egy időben betakarításra.
A napi betakarított mennyiség a szárító napi teljesítményéhez igazodjon. Nem célszerű a plusz egy napi kapacitásnál nagyobb terménymennyiséget előre betakarítani, mert így a termény minőségi károsodást nem szenved és az esetleges leállások sem okoznak számottevő teljesítmény-kiesést.
A szárítótelepre érkező termény mennyiségi és minőségi 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 termény jellemzők figyelembevételével úgy célszerű elvégezni, hogy az előtisztítás során a szennyező anyagok leválasztásra kerüljenek, de a felesleges szem-, ill. törtszem leválasztást kerüljük, mivel az veszteséget okoz. A közel azonos nedvességtartalmú tételeket célszerű összegyűjteni, hogy a szárító beszabályozása könnyebben elvégezhető legyen.
A szárító berendezések hőenergia felhasználása a kezdeti és végső nedvességtartalomtól (az abszolút vízelvonás mértékétől) és a fajlagos hőenergia felhasználástól függ. Az 1 t szárított végtermékre vetített tüzelőanyag-felhasználás értékeit különböző kezdeti nedvességtartalom mellett hagyományos, ill. korszerű 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 célszerű 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, elsősorban a szárítási kapacitás és a termelés szerkezet figyelembevételével történik. Ezeket az üzemi tapasztalatokat már csak a következő szezonban lehet érvényesíteni.
A jelenlegi szárító berendezések szárítási egyenetlensége miatt célszerű, illetve szükséges a terményt elsősorban ott, ahol nincs szellőztethető tároló rendszer a biztonságos tárolás érdekében kismértékben 14% alá, 13-13,5% körüli nedvességtartalomra szárítani. Szellőztető rendszerrel ellátott tárolóknál 14% körüli nedvességtartalom lenne az ideális, azonban ezt a szárítók szabályozórendszere legkedvezőbb esetben is csak + 0,5%-os tűréssel tudja biztosítani.
A régebbi szárítóknál még rosszabb a helyzet, így atúlszárítás - ha nincs a telepen szellőztethető tároló rendszer - szinte elkerülhetetlen.
A szárítás hatása a terményminőségi jellemzőkre
A szárítás jelentős energiaközléssel járó folyamat, melynek során a terményt jelentős 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 hőmérséklete,
- a szárítóközeg sebesség jellemzőitől.
Egy adott konstrukciónál a legtöbb jellemző állandó, ugyanakkor a szárítóközeg hőmérséklet beállítása jelentősen befolyásolja a szárítási minőséget.
Aknás szárítórendszernél beltartalmi vizsgálatot végeztünk a szárítóközeg hatásának vizsgálatára, ahol a szárítóközeg 120+ 1 oC-ra volt beállítva.
A teljes beltartalmi analízis eredményét a 6. táblázat szemlélteti. Az adatokból látható, hogy az aminósav veszteség mintegy 15%-os. Ezen túlmenően 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 hőmérsékletét 100-110 oC-os tartományban célszerű beállítani. A szárító teljesítményének emelését a szárítóközeg hőmérsékletének 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 oC szárítóközeg hőmérsékletnél. A vizsgálataink és egyéb eddigi méréseink is megerősítik azt, hogy a szárítóközeg hőmérséklet alkalmazása 110 oC felett már nem kívánatos és számottevő beltartalmi veszteséget okozhat.
Összefoglalás
A betakarítás utáni feldolgozás - szárítás - technológiáinak színvonala sürgős fejlesztési igényt támasztott, melyet az energiaárak növekedése tovább erősít.
Az üzemek számára rendelkezésre állnak azok az új, vagy fejlesztett technológiák: hővisszanyeréses automatizált üzemű szárítók, korszerű tisztító anyagmozgató gépek, fejlesztett tárolástechnikai létesítmények. Az új technológiák alkalmazása révén melyekről korábban is beszámoltunk csökkenthető a fajlagos energiafelhasználás, javul a szárított terményminőség megőrzése, a telepek a környezetvédelmi követelményeket is jobban kielégítik.
Az átmenetileg megnövekedett tárolótér többletigény kielégítése után a szárítástechnológiákra célszerű a meglévő, sajnos szűkös fejlesztési forrásokat koncentrálni.
A szárítás szerepe a későbbiekben is alapvetően meghatározó lesz, jelentősen befolyásolja a gabonatermelés gazdaságosságát. A fentiek miatt a hazai szárítógép-park az üzemi szerkezet figyelembevételével sürgős megújításra szorul.
