Szárítóberendezések környezetkímélõ és energiatakarékos üzemeltetése

A mezõgazdasági termények nedvességtartalma betakarításkor általában magasabb, mint amit a biztonságos tárolás feltételez. Így betárolás elõtt 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 jelentõs, jobb években a 7-8 millió tonnát is eléri. A hazai gazdaságainkban a takarmány célra termesztett kukoricát döntõen kombájnnal morzsolásos technológiával, korábban gyakran 25%-ot meghaladó nedvességtartalommal takarították be. Újabban – elsõsorban 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 jelentõs darabszámú és szárítókapacitású szárítóberendezéssel rendelkeznek, azonban ezek egy része továbbra is elavult technológiájú, kifogásolható mûszaki állapotú, továbbá nagy részük nem felel meg a 2007-tõl érvénybe lépett Európai Uniós levegõtisztasági törvény porkibocsátással, valamint energiatakarékossággal kapcsolatos elõírásainak sem. A magyarországi szárítópark kialakítására elsõsorban 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 mûködõképes. Többségében gravitációs rendszerû toronyszárítók létesültek, melyeknél a szárítandó termény a nehézségi erõ hatására csörgedezve halad lefelé a szárítótorony (akna) belsejében.

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

Ezen hagyományos csörgedeztetõ rendszerû szárítók hátránya, hogy túl magas a fajlagos energiafelhasználásuk (5-5,5 MJ/kg víz), környezetszennyezõk és a termény minõségi 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 jelentõsen elavult, energiapazarló technológiai színvonalat, amely egyúttal jelentõsen rontja – különösen a kukoricatermelés – gazdaságosságát, de minõségi-, 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 környezetkímélõ üzemmódúak közé. Ezeknél a recirkulációs, vagy egyéb hõvisszanyeréses szárítási technológia 25-30%-kal javítja az energiafelhasználási mutatót, illetve nagy részénél a hûtõlevegõn kívül a szárítózóna alsó részébõl kilépõ levegõ visszavezetése (recirkuláltatása) is megtörténik, így a fajlagos hõfelhasználási 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 terménykímélõ szárítási technológiának is adottak a feltételei. Idõközben kifejlesztésre kerültek a B1-15-ös szárítók rekonstrukciós átalakítási változatai, melyek közül az IKR-F3-as adapter (lásd a képen) emelhetõ ki. Így ezekkel az adapterekkel történõ átalakítással a B1-15-ös szárítók fajlagos energia-felhasználását lehet csökkenteni az EU környezetvédelmi normatíváinak maximális megfelelõsége mellett. A 2008-as évtõl meghirdetésre került a szárítótelepek korszerûsítésére vonatkozó pályázat, amely keretében elsõsorban a fenti energiatakarékos és környezetkímélõ szárítóberendezések (új és átalakított) jelentõs számú beruházására kerülhetett sor, melyek teljesítik az Európai Uniós törvényekben megfogalmazottakat.

A fentiekbõl is következtethetõ, hogy a kukoricaszárítás optimális feltételei (környezetkímélõ, energiatakarékos és terménykímélõ) között a korszerû szárítóberendezés használata az elsõ helyre kerül. A terménykímélõ-minõségmegóvó szárítás alapvetõ feltétele továbbá, hogy a maghõmérséklet ne haladja meg a kritikusnak kimondható 60°C-ot. Ehhez részben a szárítólevegõ hõmérsékletét kell helyesen megválasztani, illetve kerülni kell a jelentõs túlszárítást. Az új, korszerû szárítóberendezések a fentiek miatt a korábbinál alacsonyabb szárítólevegõ hõmérsékleten üzemelnek. A szerkezeti kialakítástól függõen 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 környezetkímélõ elvárások közé soroljuk a szennyezõanyag-kibocsátás és a zajhatás elõírt mértékének a betartását is. A szennyezõanyag-kibocsátás jelentõs mértékû csökkentése szívott rendszerû szárítóknál valósítható meg könnyebben, pl. porleválasztós turbóventilátorok alkalmazásával. Másik lehetõség a viszonylag drága aktív porszûrõk, 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 kilépõ levegõ sebessége, és a perforáció is meghatározza a kifújható szemcsék méretét. A zajhatás csökkentésére különösen lakóépületek közelébe telepített szárítóknál lehet szükség, amit zajszûrõk beépítésével lehet megvalósítani.

Amíg a szárítás elõtti úgynevezett elõtisztítás minden esetben javasolt, és ezt a gazdaságok zömében el is végzik, addig az utótisztítás a kis- és közepes gazdaságokban gyakran elmarad. Ennek egyik alapvetõ 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 jelentõsen nõhet a tárolási veszteség. A gazdaságon, illetve telepen belüli anyagmozgatásnál a termény kímélése legyen a fõ szempont. Elõnyben kell részesíteni a kisebb szemsérülést, törést okozó anyagmozgató gépeket. A tárolás alatt a kémiai és fizikai, valamint a mikrobiológiai folyamatok lehetõségek szerinti szabályozása, és ez által a veszteségek minimalizálása a cél, amit csak megfelelõ tárolástechnológiával lehet megvalósítani. Miután a hazai tárolókapacitás nagyobbik részénél az úgynevezett állagmegóvó szellõztetéses technológia nem valósítható meg, így gyakori a betárolt termények túlszárítása, ami túlzott minõségkárosodást okoz. Az egyensúlyi nedvességtartalomra, vagy az alászárított terménynél is bekövetkezhet gócokból kiinduló bemelegedés, így itt is szükség van például forgatásos átszellõztetésre. Az átforgatásnál több hátrány is jelentkezik, hiszen tovább romlik a termény fizikai állapota (nõ a törtszem arány), csökken a beltartalmi értéke, ugyanakkor a szellõztetéshez 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 elsõ egység kiürüléséig az átforgatásra nem kerülhetne sor. Korszerû szellõztetõ rendszerrel felszerelt tárolókba a termény akár 18% nedvességtartalommal is bekerülhet, így a hagyományos szárítók (pl. B1-15) is energiatakarékosan és terménykímélõen üzemeltethetõk.

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 kellõ gondot még a legalapvetõbb kérdésekre sem. A fõ probléma a termény túlszárítása. Ez pedig alapvetõen abból adódik, hogy a szárítót nem azonos nedvességtartalmú termény hagyja el, az átlagos nedvességtartalom (ez mérhetõ) esetenként nagy, 4-5%-os különbségeket takar. A magtáros pedig – érthetõ módon – igyekszik magát „túlbiztosítani”, ezért csak túlszárított terményt vesz át. A baj már ott kezdõdik, amikor a fogadótérre különbözõ nedvességtartalmú, illetve száradási tulajdonsággal rendelkezõ termény kerül (Az egyes hibridek még azonos éréscsoport mellett is eltérõen száradnak!). Senki nem mondja azt, hogy a terményt nedvességtartalom szerint szét kell válogatni. Megfelelõ üzemszervezéssel, valamint azzal, hogy a fogadógaratba kerülõ termény nem több tábla szemterményének keveréke, sokat tehetünk a probléma elkerülésére. Ez a problémát pl. két fogadógarattal, vagy a nagyon eltérõ nedvességtartalmú beérkezõ termény legalább két elkülönített halomba történõ ürítésével kerülhetjük el. Törekedjünk arra, hogy egy helyre max. 2-3% nedvességtartalom eltérésû termény kerüljön. Az ennél nagyobb nedvességtartalom eltérésû termények szárítását a legkorszerûbb vezérlõautomatikával rendelkezõ szárítóberendezések sem tudják automatikus üzemmódban kezelni, ilyen esetben kézi vezérlésre van szükség. A szárítóból kikerülõ terményhalmaz nedvességtartalmának egyenletlenségéhez vezethet az ürítõszerkezet nem megfelelõ állapota (pl. eldeformálódott, sérült), valamint a nem kellõen elõtisztított termény. Szélsõséges 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 kiemelhetõk a szárítószakasz végén a terménybe helyezett hõmérõk. Ezek mûködését rendszeresen ellenõrizni kell, mert alapvetõ információkat szolgáltatnak. A kukorica szárításakor például a terménybõl kilépõ szárítólevegõ hõmérsékletnek még a hagyományos szárítóberendezéseknél sem szabad a 70°C-ot túllépni, mert az mind energetikai, mind a takarmány beltartalom szempontjából kedvezõtlen. A korszerû energiatakarékos szárítóknál ez az érték 60°C alatt kell, hogy maradjon. Ilyen esetben vagy az ürítés sebességét kell növelni, vagy a szárítólevegõ hõmérsékletét kell mérsékelni. Tapasztalataink szerint 1-2% túlszárításért gyakran a különbözõ gyorsnedvességmérõk pontatlansága a felelõs, amelyekkel a kézi vezérlésû üzemmódban ellenõrzik általában óránkénti gyakorisággal a kijövõ termény nedvességtartalmát. A túlszárítást nem csak az energia-felhasználás csökkentése érdekében kell elkerülnünk. A túlszárítás ugyanis a termény jelentõs 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 fertõzések lehetõsége fokozódik.