A keverőüzemi technológiák alapműveletei, a feldolgozás keverőüzemen belüli technológiája több egymást követő műveletből, résztechnológiákból tevődik össze.
Ezek a következők:
- a keveréktakarmányok nyers- és alapanyagainak tárolása,
- a komponensek előtárolása a gyártás során az üzemen belül,
- a szemestermények aprítása,
- a komponensek bemérése, adagolása, folyékony komponensek adagolása,
- a komponensek keverése,
- a hőkezelési eljárások alkalmazása,
- a keverékek pelletálása,
- a pelletek hűtése,
- hőre érzékeny anyagok felvitele a kész tápra,
- a kész tápok utótárolása, kitárolása.
Ezeket az alapműveleteket, résztechnológiákat részben vagy egészében tartalmazzák a fejlettségi szintünknek megfelelő kis- közép és nagy kapacitású keverőüzemek, kiegészítve a komplett technológiára vonatkozóan:
- a résztechnológiák szabályozási, automatizálási megoldásaival,
- az üzem portalanítási rendszerével,
- az üzemi zajszint csökkentési megoldásaival,
- az üzemirányítás, készletgazdálkodás számítógépes rendszerével.
A továbbiakban az egyes résztechnológiákról, a technológiák gépeiről szólnék kicsit bővebben.
Alapanyagok tárolása
A darálandó anyagokat általában a keverőüzem kapacitásához igazodó silókban, vagy vízszintes tárolókban tárolják és onnan juttatják a keverőüzemben található előtárolókba. Ez történhet közvetlen módon, anyagmozgató rendszeren keresztül a megfelelő előtárolóba, vagy közvetett módon, amikor a tárolt szemesterményeket tehergépkocsi szállítja az üzemen kívül elhelyezkedő garatba, ahonnan serleges felhordón és rédleren keresztül jut az előtároló tartály valamelyikébe. Korszerűbb üzemeknél ez utóbbi műveletsor zárt térben történhet, ahol biztosított a gépkocsik ürítésénél keletkezett por elszívása is.
A darálást nem igénylő, lisztszerű anyagok, pl. a korpa, egy külön garaton keresztül juttatható a dercés tárolók meghatározott tartályába. A takarmánykeverékek előállításához szükséges premixek, kiegészítő anyagok (pl. só, MCP, lizin, stb.) raklapon, zsákos formában kerülnek tárolásra. Ezekből a megfelelő tételek kimérése általában hagyományosan kézzel történik. Korszerűbb üzemeknél ezek az anyagok is kisebb előtárolóba kerülnek és egy kiskomponens összemérő adagoló-mérlegelő rendszeren keresztül történik a beadagolásuk. Ez utóbbi esetben az ásványi anyagok tartálykocsikból, nyomott levegős (pneumatikus) betároló vonalon kerülnek az előtárolókba.
A takarmány törvény előírás szerint, a gyógyszeripari termékeket különálló, zárt raktárakban kell tárolni, csak külön felelős személy veheti át és adhatja ki, amennyiben erre szükség van.
Szemes anyagok aprítása
Az aprítás a keveréktakarmány gyártás egyik kulcsművelete. E mellett ez a művelet a második legnagyobb energiafogyasztó, ezért fontos a megfelelő aprító berendezés kiválasztása, megfelelő üzemeltetése abból a célból, hogy
- a különböző alapanyagokat a célnak megfelelően apríthassuk,
- a különböző állatfaj emésztőrendszerének és tápanyag igényének legjobban megfelelő szemcseméretre és szemcseszerkezetre apríthassuk,
- a szemcseeloszlást szűk tartományban tarthassuk
- a szemcseméretet szükség szerint szabályozhassuk.
A dara minőségét az átlagos szemcsemérettel (d50) és az egyenetlenségi mutatóval (U = d50/d10)
jellemezhetjük, a szitaanalízis alapján megrajzolt görbe adataiból kiindulva (a 2. ábrából pl. d50 = 0,54 mm, d60: 0,66 mm, d10 = 0,18 mm, U=3,67).
A mag kívánt szemcsemérettől és szemcseeloszlástól függően az aprításnál beszélhetünk:
- zúzásról (durva és közepes szemcseméret). Ez elsősorban a baromfitápokban előnyös.
- darálásról (közepes és finom szemcseméret). Ez a szarvasmarha, sertés tápok esetében kívánatos.
- finomaprításról (finom és igen finom szemcseméret). Elsősorban haltápok esetében szükséges.
Az aprítandó anyagtól, a végtermékkel szemben támasztott követelményektől függően aprításra a gyakorlatban többféle daráló használható. Ezek lehetnek hengeres darálók (pl. hengerszékek, szemtörők) tárcsás és a leginkább elterjedt kalapácsos darálók .
Általában azt mondhatjuk, hogy kalapácsos darálókat használhatunk valamennyi szokásos alapanyagnál, ha a végtermék kívánt szemcsemérete a közepestől a finomig terjedő tartományba esik és a szemcseeloszlás sávja kevésbé fontos tényező, azaz az egyenetlenségi mutató nagyobb lehet. Ha azonban jó szemszerkezetű végtermék szükséges, ahol az átlagos szemcseméret viszonylag nagy, ugyanakkor a szemcseeloszlás tartománya szűk, az egyenetlenségi tényező kisebb, akkor a hengerszékkel történő aprítás az előnyösebb.
A két aprítási módszert összevetve (1. táblázat) láthatjuk azok viszonylagos előnyeit és hátrányait.
A kalapácsos darálók
az ütköztetéses aprítás elve alapján működnek. A szemcsés anyagok aprítása akkor jön létre, ha az anyagot bizonyos sebességgel szilárd testhez ütköztetik. A kalapácsos darálók kerületi sebessége lehet:
- alacsony (<90 m/s)
- közepes (90-100 m/s)
- nagy (>100 m/s)
A kerületi sebesség az átmérő és a fordulatszám függvénye.
Az ütközés hatására a szemcsés anyag kisebb részekre aprózódik. A darálók általában közvetlen hajtásúak. A rosták cserélhetők, így az aprított anyag szemcsenagysága a daráló rostájának lyukméretével szabályozhat. A rostacsere viszonylag időigényes feladat, a korszerűbb gépeknél ezt automatikusan is el lehet végezni.
A kalapácsos darálók szerkezeti felépítésének egyik jellemzője az anyagáram bevezetése és mennyiségének szabályozása. A termény az adagoló berendezésen és mágneses vaskiválasztón át jut a daráló gépbe, ahonnan aprózódás után általában mechanikus úton, vagy légáram segítségével távozik. Egyszerűbb technológiánál, általában kisebb teljesítményű darálóknál az adagoló résállításával, nagyobb teljesítményű gépeknél vibrációs adagolón keresztül kerül az aprítandó anyag a darálóba .
A vízszintes tengelyű darálóknál
célszerű a szemes anyagot a darálóház felső részének szimmetriatengelyének irányából bevezetni, ami által a gép alkalmas a forgásirány változtatással történő üzemeltetésre, ami a kalapácsok egyenletesebb kopását biztosítja anélkül, hogy a kalapácsokat meghatározott idő után mechanikusan átforgatnák.
Vannak olyan kalapácsos darálók, amelyeknél lehetőség van a darálási folyamat közben az anyagáram egy részének (a már megfelelő szemcseméretű) kivezetésére. Az automatikusan vezérelt csappantyúk a szemcseeloszlás jobb és könnyebb szabályozását teszik lehetővé, és két fordulatszámú motorral kombinálva számos esetben nincs szükség rostacserére sem. Ezeknél a kalapácsos darálóknál kisebb a hőképződés is, mivel az őrölt termék az aprító kamrát a szokásos kalapácsos darálóéhoz képest már korábban elhagyja.
Az utóbbi időben megjelentek, főleg a nagyobb keverőüzemekben, a függőleges tengelyű darálók. Ezek egyik legfőbb előnye, hogy magszívó levegő nélkül dolgoznak, így a gép pormentesen üzemel. A másik előnyük, hogy az aprításhoz szükséges energia jelentősen kisebb, (20-30%-kal) mint a hagyományos kalapácsos darálóké. A kifolyógarat a darálóházzal egyesített, az egyesített ház rezgéscsillapítókra támaszkodik, így a zajhatás jelentősen csökkenthető.
A daráló adagolója voltaképpen légáramos válogató (gravitációs szeparátor) elven működik, amely leválasztja azokat az anyagokat (vas, hő, könnyű porszerű anyagok), amelyeknek az aprítógépbe jutásuk nem kívánatos. Megoldott a daráló etető, adagoló rendszerének az alapgép terhelésétől függő szabályozása, ami adott, névleges terhelési szint biztosítása mellett javítja a berendezés fajlagos energia-kihasználását és a darák minőségét egyaránt.
Ismertek a tárcsás darálókis, ezek kevésbé terjedtek el, főleg kisebb keverőüzemekben használják. Ezeknél a gépeknél az aprítás a két tárcsa között történik. Az aprítás mértéke az álló tárcsa elmozdításával, a tárcsák közti rés állításával szabályozható. A sántakerekes tárcsás darálóban a szemestermény aprítását a ferdén beépített, lamellázott ütőélekkel ellátott tárcsák végzik. A tárcsák, szemben a hagyományos beépítésű tárcsákkal a teljes rostafelületet bejárják, így egy fordulat alatt lényegesen több hasznos munkát végeznek.
A hengeres darálók(hengerszékek) esetében két egymással szemben forgó hengerpár végzi az aprítást. A hengerek kerületi sebessége lehet azonos és lehet különböző is. A szemcseméret függ a hengerek távolságától. Korszerűbb berendezéseknél a henger távolság automatikusan is szabályozható. A hengeres darálók igen kedvező energetikai tulajdonságokkal rendelkeznek, de üzemeltethetőségük igényesebb, mint a kalapácsos darálóké.
Aprító rendszerek
Különböző aprítási rendszerek ismertek, mint az egyfokozatú, a több (két) fokozatú, kombinált és körfolyamatos aprítás.
Az egyfokozatú aprításnál a kívánt szemcseméretet egy lépésben állítják elő. A legnagyobb szemcseméretet a rosta lyukmérete határozza meg. Egy fokozatú aprításnál valamennyi agyagrészecske a rostalemezen átesik.
A több (két) fokozatú aprításkor a darálandó anyagot két kalapácsos darálón vezetik át. Az első kalapácsos daráló perforált rostalemezének lyukmérete nagyobb, mint a második kalapácsos darálóé. Az első kalapácsos daráló nagyobb lyukméretű rostáján áthullott anyagot osztályozó szitával szétválasztják. A szita lyukméretét úgy kell megválasztani, hogy azon csak a megfelelő szemcséjű anyag essék át. Az ennél nagyobb szemcséjű anyagot a második kalapácsos darálóba vezetik és ott tovább aprítják.
Akombinált aprítási eljárás elve megegyezik a kétfokozatúéval, azzal a különbséggel, hogy itt a durva aprítást a hengerszék végzi, s az osztályozó szitán fent maradt anyagot pedig a kalapácsos daráló.
A kétfokoza
tú illetve a kombinált aprítási eljárásoknál mivel az első fokozatban viszonylag nagy lyukazatú rostával illetve nagyobb hengerréssel dolgoznak, jelentős energia-megtakarítás adódik, de fő előnye a lényegesen durvább szemcsézet, kevesebb porfrakcióval.
Ezeket a több fokozatú aprítási eljárásokat ott érdemes alkalmazni, ahol az egyes alapanyagokat külön-külön aprítják, mivel a különböző méretű és szerkezetű alapanyagokból készült keverékek aprításánál nem lehet a kívánt, szűk mérettartományú szemcseeloszlást biztosítani.
A körfolyamatos aprításkor
egy aprítógéppel több lépcsős aprítást végeznek. Ebben az esetben egy vibromotoros rezgőrosta valósítja meg a körfolyamatos aprítás osztályozó munkáját. A rostán fennmaradó őrlemény kerül vissza ugyanabba a darálóba, amely már az aprítást végezte.
Üzemi technológiák
Az aprítás történhet az aprítandó anyagok előzetes összemérése után egyben, vagy komponensenként külön-külön.
Az első esetben a különböző alapanyagok előtárolóiból a receptúrának megfelelően tartálymérleges összemérés után kerül az anyag a darálóba, majd az aprított anyag az elő- és utótartályos keverő berendezésbe, ahova a kiegészítő anyagok (pl. koncentrátum, vagy premix, stb.) a kézi betöltésű garaton keresztül szintén a keverőbe juttathatók.
A 8. ábrán egy üzem folyamatábra része látható, ahol a különböző darálandó anyagok aprítása külön-külön történik, majd a dercés anyag előtárolókból összemérés után jutnak a keverő berendezésbe a receptúrának megfelelően bemért komponensek darái, ugyanide juttatható az előzetesen bemért premix kiegészítő-anyag a kézi beöntésű garaton keresztül.
A darálás előtti összemérés egyszerűsíti a technológiát, viszont az adagolás méréspontosságát és üzembiztonságát rontja, amennyiben az egyes komponensek szemcsemérete között jelentős különbségek vannak (pl. lucernaliszt pellet). Ilyenkor a komponenscellába töltés előtt külön aprítás szükséges. Ez a technológia elsősorban a koncentrátum felhasználású keverőüzemeknél ajánlott.
A darálást követő összemérés üzembiztonsága, az adagolás pontossága jobb, de a szemes előcellák mellett a darákhoz is külön cellarendszer kiépítése szükséges. Ez a technológia a premixet felhasználó, nagyobb kapacitású üzemeknél előnyösebb.
A következő részben a komponensek beméréséről, folyékony komponensek adagolásáról, a komponensek keveréséről, a keverés minőségéről szólunk részletesebben.
Ábrajegyzék
1. ábra: A szemes garat porelszívó rendszere
2. ábra: A dara minőségi jellemzői
3. ábra: Különböző szemestermény daráinak jellemző adatai
4. ábra: VIKTÓRIA típusú darálók (MAG Kft.)
5. ábra: Függőleges tengelyű daráló (BÜHLER AG)
6. ábra: SKD tárcsás daráló (Racionál Műszaki Kft.)
7. ábra: Keverőüzemi résztechnológia a komponensek előzetes bemérését követő darálással (1. tartálymérleg, 2. daráló, 3. egyéb komponens beadagoló, 4. elő- és utótartályos keverő)
8. ábra: Keverőüzemi résztechnológia a komponensek egyenkénti darálásával (4. szemes és egyéb darálandó anyagok előtárolói, 6.,8. darálók, 11. dercés előtárolók, 13. tartálymérleg, 14., 15. utótartályos keverő berendezés)
Forrás: Agrárágazat
