Szemestermények kezelése, állagmegőrzése

Mindezek alapján a terményben törek, pelyva, rög, kő, gyommagvak, fajtaidegen magvak és fajtaazonos, fejletlen magok fordulnak elő. A termény biztonságos tárolásának érdekében ezeket a főterményből el kell távolítani, ami elő- és utótisztítással történik.

A termények tisztítása

Az előtisztítás feladata a rögök, kövek, törek, pelyva, gyommagvak, por, homok eltávolítása, elsősorban a tárolási feltételek megteremtése érdekében. Az utótisztítás feladata a főtermény kinyerése. A tárolás után alkalmaznak még utántisztítást, amelynek célja a tárolás során keletkezett szennyeződés (penészes magvak, rágcsálók okozta sérült magvak, tárolás során keletkezett por stb.) eltávolítása, a termény használati, piaci értékének növelése.

A gabona előtisztítását hengerrostás, vagy síkrostás tisztítógépekkel végzik. A korábban, széles körben alkalmazott, függőleges dobos hengerrostás előtisztító gép (1. ábra) hengerrosták és légáram segítségével, nagy teljesítménnyel végezte a termény előtisztítását.

A tisztítandó termény garaton át érkezett a gépbe (1. ábra, a) (1), innen forgó elosztó (2) juttatta azt a négy hengerrosta belsejébe. A hengerrosták bolygó mozgást végeztek központi tengely körül és saját tengely körül is forogtak. A nagyméretű rögfrakciót a nagy lyukú belső rosták választották le (4). Az apró és porszerű szennyeződést a külső finomrosták különítették el (3). A tisztított főtermény a két rosta között maradt, és onnan jutott a szívott légcsatornába, ahol kúpos elosztó (8) segítette a légáram tisztító hatásának érvényesülését. A légáram a könnyű részeket magával ragadta (9), és leválasztó ciklonba szállította, ahonnan azok üríthetők voltak. A főtermény a légcsatorna alján távozott (10). A külső rostákat egy-egy műanyag kefehenger (5) tisztította. A gép teljesítménye 20% nedvességtartalmú búzából 70-80 t/h volt. A gép működésének könnyebb megértését vázlat (1. ábra, b) segíti.

1. ábra Függőleges tengelyű hengerrostás előtisztító

A hengerrostás tisztítógépek fejlesztésénél előtérbe kerültek az egyszerűbb felépítésű, nagy teljesítményű, fekvődobos rendszerű gépek. Ezek felépítését, működését a hazai gyártmányú ALKOTÁS H-60 U típusú terménytisztító gépen mutatjuk be (2.a ábra), amely rostacserével, valamint a tisztítódob megfelelő dőlésszögével és levegő szabályozásával a termények elő- és utótisztítására egyaránt alkalmas. A rostafelületek kihasználtságát javítják a forgó rostahenger belső terében kialakuló maghalmazt (magvese) felbontó lemezek, melyek a tisztítandó terményt felhordják a rostahenger oldalfalára, ezzel növelik a gép tisztítási teljesítményét. A gép a főterménytől egymenetben képes elválasztani a rögöket, a tört szemeket, valamint a könnyű léha részeket, beleértve a port.

A gép teljesítménye:

• búza előtisztítása során: 60 t/h;
• kukorica előtisztítása során: 40 t/h.

Elektromos teljesítmény igénye: 5,85 kW
Tisztítófelülete 12 m² (6 m² porrosta – 6 m² szemrosta).

A gép működésének könnyebb megértését vázlatrajz (2.b ábra) segíti.

2. ábra Fekvőrendszerű hengerrostás előtisztító

A hengerrostás előtisztító gépek mellett széles körben alkalmazzák a síkrostás tisztítógépeket (3. ábra). Ezek általában összetett magtisztító gépek, amelyek a tisztítandó termény geometriai mérete és aerodinamikai jellemzői alapján szelektálnak.

A bemutatott példánál (3.a ábra) a tisztítandó termény adagológaraton (1) és szívó légcsatornán (2) át jut a rögrostára (3), ahol kiválnak a főterménynél nagyobb méretű szennyeződések, rögök, kövek, szármaradványok stb., és kijutnak a gépből (8). A légcsatornában kiválasztott léha részek ülepítőbe (6) kerülnek és azokat a gépből csiga üríti. A tisztítási fok és a teljesítmény növelése érdekében a rosta felületén aktív elem (pl. kefés kaparólánc) segítheti a termény egyenletes elterítését. A rögrostáról a termény porrostára (4) kerül, ahol a főterménynél kisebb méretű alkotók áthullnak és kijutnak a gépből (9). A porrostán mozgó főtermény a második légcsatornába (5) jut, ahol szívó ventilátor választja ki a könnyebb alkotókat, és juttatja ülepítő ciklonba (7), ahonnan csiga üríti. A tisztított főtermény (10) a légcsatornán áthaladva kerül ki a tisztítógépből. A rosták tisztítását gumigolyók végzik. A rosta mozgása és felületi kiképzése biztosítja a golyók (150-180 db) pattogó mozgatását. A gép utó- és utántisztításra is alkalmas. A rosták szöge állítható, előtisztításnál 5-15^o, utótisztításnál 0-5^o. Teljesítménye gabonaféléknél előtisztításban 25 t/h, utótisztításban 20-25 t/h, finom tisztításban 2-3 t/h. A gép működésének könnyebb megértéséhez a blokkdiagram a 3.b ábrán tanulmányozható.

3. ábra Síkrostás előtisztító

A síkrostás szerteágazó gyártmánypalettából a hazai gyártmányú F25-E-U magtisztító gépet ismertetjük működési vázlatrajzzal együtt (4. ábra). A tisztítandó termény betöltő garatból (1) jut súlyzáros szabályzón és elosztószerkezeten (2) át a két rostaszekrény rögrostájára (3, 4). A magok egyenletes elterítését és rostafelületen való mozgását leszorító ponyvák (5) biztosítják. A rostaszekrények összetett mozgásáról villanymotor (6) és kiegyenlítetlen tömeg (7) gondoskodik. A rostáról a főtermék szívó rendszerű légcsatornába (9, 10) jut. A légmennyiség pillangószelepekkel és csappantyúkkal (11, 12) szabályozható. A tisztításhoz szükséges légáramot villanymotorral hajtott ventilátor (13) biztosítja. A terményből elszívott könnyű részek (por, pelyva stb.) ülepítő ciklonba jutnak, ahol a ciklon falán történő súrlódás és a gravitáció következtében lefelé mozognak, míg a szállító levegő a légelvezető nyíláson (15) át a szabadba távozik. A tisztított főtermény az A, a rög, valamint a különböző nagyobb szennyeződések a B, a por, pelyva, gyommagok stb. a C kivezetésen hagyják el a gépet.

4. ábra Síkrostás előtisztító

A gép a Szelektor Hungária Kft. gépcsalád (F-5, F-25E/U, F-50E/U) egyik tagja. A felsorolt gépek a legkülönbözőbb teljesítmény igényeket is kielégítik. Teljesítményük kalászosgabona tisztítása során 3-45 t/h.

A magtisztító gépek fejlesztésénél a teljesítmény, a szétválasztási minőség, a sokoldalú felhasználhatóság mellett a környezetvédelem szempontjainak figyelembevétele, például a gépből kijutó tisztítólevegő pormentesítésének passzív vagy aktív leválasztóval történő megoldása is fontos szerepet kapott.

A termények szárítása

A szemestermények (pl. kukorica) nedvességtartalma betakarításkor általában magasabb, mint a tárolás során elfogadható érték (14%). Ekkor a termények nedvességtartalmát a biztonságos tárolás érdekében csökkenteni kell. Nem mindegy azonban, hogy a szárítás során hány % nedvességet kell elvonni. Előnyös, ha a betakarításkori nedvességtartalom csökkenthető, például rövidebb tenyészidejű fajták termelésbevételével. A nedvesség szellőztetéssel, vagy hőközléssel vonható el. Ez utóbbi általában meleglevegővel történik, amely kereszt-, vagy ellenáramlással halad át a szárítandó terményen.

Az alkalmazott szárítóberendezések folyamatos fejlesztése azt célozza, hogy a megfelelő teljesítmény mellett az egységnyi elvont nedvességre eső energiafelhasználás csökkenjen, illetve, hogy a szárító megfeleljen a környezetvédelmi elvárásoknak. A szárítóberendezések ismertetését ezekre a szempontokra figyelemmel végezzük. A ma használatos szárítóberendezések elsősorban kaszkád vagy gyűrűaknás rendszerűek, amelyek mobil és stabil üzeműek egyaránt lehetnek.

A gyakrabban alkalmazott szárítóberendezések kaszkád rendszerűek (5. ábra), ahol a toronyszerű felépítés adta lehetőséget kihasználva a termény gravitációsan, tető alakú légcsatornák (5.a ábra) között mozog lefelé. Minden második légcsatorna elől, illetve hátul nyitott, így a levegőnek át kell haladni a terményen, hogy a másik oldalon a szárítóból kiléphessen. A termény beadagolása a szárítóba a torony felső részén történik, általában serleges felhordóval, ejtőcsővel, majd ezt követően szárítózónákon halad lefelé. Gázégő által melegített levegőt ventilátor juttatja a szárítózónába (korszerű szárítókon szívórendszerű ventilátorokat alkalmaznak). Az alsó zónán (hűtózóna) hideglevegőt áramoltatnak keresztül hűtőventilátor segítségével.

Korábban a szárítólevegő és a hűtőlevegő is egyszer haladt át a terményen és távozott a szárítóból, ami energetikai és környezetvédelmi szempontból is kifogásolható. Ezeknél a szárítóknál nagy levegőmennyiséget kellett felmelegíteni, ugyanakkor a távozó levegő alacsony relatív páratartalma miatt még alkalmas lett volna további nedvesség elvonásra, valamint közvetlenül a szabadba távozó levegőnek jelentős volt a portartalma, tehát szennyezte a környezetet.

A szárító berendezéseket a fejlesztés során ennek megfelelően burkolattal látták el (5.b ábra) és számtalan előnyös megoldást alkalmaztak:

• a meleg levegőt többször vezetik át a terményen, ezáltal kevesebb levegővel lehet a szárítást elvégezni;
• a hűtőzóna terményétől felmelegedett (a legnagyobb portartalmú) levegőt felfogják, bekeverik a szárítólevegőbe, ezzel csökkentik a szárító energiafelhasználását;
• a zárt burkolat alatt mozgatott levegőt porleválasztóba vezetik (porleválasztó ciklon, aktív hengeres porleválasztó), ezzel jelentősen csökken a szárító környezetterhelése.

5. ábra Kaszkád rendszerű szárító

A szárított termény a hűtőzóna alján elhelyezett ürítőberendezéssel, általában szakaszosan történik. Az ürítés szabályozását a szárítóberendezésbe épített nedvességmérő szenzorok segítik. Az ürítés sebessége határozza meg az anyag áramlási sebességét, illetve a szárítóban töltött idejét, amelyet a kezdeti nedvességtartalom figyelembevételével szükség szerint módosítanak. Amennyiben az első feltöltésnél a termény nem szárad le a szükséges mértékben, azt visszavezetik a szárítóba. A szárítóberendezést stabil és mobil kivitelben egyaránt alkalmazzák.

A mobil terményszárító számos előnnyel bír. A tárolótér mellé lehet telepíteni, majd a tároló feltöltése után tovább lehet mozgatni. Bérszárításhoz ez kellő rugalmasságot biztosít. A mobil szárítóberendezések szerkezeti kialakítása nagy változatosságot mutat. Lehet vízszintes szállítási helyzetből felállítható toronyszárító, amely az előzőekben ismertetett módon, gravitációs anyagáramlású. Felépítésüknél fogva érvényesíthetők a toronyszárítóknál szokásos energiatakarékos megoldások.

Lehetnek függőleges építésű, két hengerből álló gyűrűaknás szárítóberendezések, ahol a belső perforált csőben mozog a szárító közeg és a két henger között helyezkedik el a szárítandó anyag. A külső henger szintén perforált, így a szárítandó terményen átáramló szárító közeg a perforált felületen távozik, ami a kívánatos környezetvédelmi elvárásoknak azonban nem felel meg. A termény feltöltése fogadógaraton és behordó csigán át történik. Az anyag megfelelő rétegvastagságban áramlik lefelé, miközben a perforált lemezeken szárítólevegő hatol át. Az alul lévő lassú járású csigák az anyagot a visszaforgató csigához juttathatják, így az anyag szárítás közben keverhető, és a homogén száradás biztosítható. Száradás után a termény a visszaforgató csigához juttatható, amely forgatható ürítő fej segítségével a szárító bármelyik oldalára, vagy maga mögé is ürítheti az anyagot. A forgó részeket TLT-vel, vagy elektromos motorral hajtják. Gyűrűaknás szárítóberendezések készülnek nagy teljesítményű stabil kivitelben is.

A kisebb gazdaságok részére számtalan kisebb teljesítményű szárítóberendezést kínálnak. Ezek közül a 4 Hungar Agri-Tech Kft. által forgalmazott PORTABLE 1200 mobil szárítót ismertetjük (6.a ábra). A szárító alátámasztása oszlopok segítségével történik, ezzel helyzete stabilizálható. A legkülönbözőbb magvak szárítására alkalmas. Aprómagvak szárítása esetén a géppel szállított speciális perforációjú lemezeket kell alkalmazni. A szárító folyamatos és szakaszos üzemmódban egyaránt használható.

6. ábra PORTABLE mobil szárító (GSI)

A szárító működési elve vázlatrajzon (6.b ábra) követhető. A termény (1) serleges felhordóhoz kapcsolódó ejtőcsövön érkezik a szárító nedvestermény tároló részébe (2, 4). A mag egyenletes elosztásáról csiga (3) gondoskodik. A berendezést munkavilágítással (5) és ellenőrzőnyílással (6) látták el, így a hajtás működése ellenőrizhető. Az elosztócsigát ékszíj (8) hajtja. Ezek a részek létrával (9) könnyen megközelíthetők. Hősugárzója kis láng/nagy láng ciklusú, a melegített levegő keverőtéren át, kiegyenlítetten lép be a szárítózónába. A szárítóban a mag gravitációsan mozog a nedves zónától a kitárolásig, melyet csiga (12) végez. Az anyag áramlásának sebességét a kitárolás ritmusa, teljesítménye határozza meg, a beépített nedvességmérő érzékelők által vezérelve. A kitároló csiga házát vész-leürítővel (13) látták el. A kiadagoló terményréteg vastagsága szabályozható (14). A szárítóban a termény két rétegre osztva halad lefelé a szárítózóna két oldalán 35,6 cm vastagságban, miközben a perforált lemezzel határolt fűtőzónából meleg levegő áramlik át rajta. Az alsó szárítózóna (15) után az anyagáram ismét egyesül a kitárolótérben. A kitárolás erősített, hosszú élettartamú csigával (6,3 mm vastag csigalevelekkel) történik (16). A kitároló rendszer (csiga és cellás adagoló) fordulatszáma szabályozható (17), ezáltal a termény áramlási sebessége a szárítóban módosítható. A szárító automatikus ki és betárolásra alkalmas szabályozású elektronikus vezérlőautomatikával (18) van ellátva. Biztonsági elektromos főkapcsoló és az elektromos elosztószekrény (19) jól megközelíthető. Jó hatásfokú ventilátor biztosítja a kellő és szabályozható légáramot (21, 22). A szárítót ellátták vészhűtő rendszerrel, amely csak a ventilátorokat működteti, ha a termény hőmérséklete a nemkívánt mértékűre emelkedne, és ez vészmegállást generálna.

A szárító – tekintettel könnyű tisztíthatóságára – vetőmag szárítására is alkalmas. A kínált típusváltozatok szárítási teljesítménye szárítási és hűtési üzemben, 10% vízelvonás mellett 6-10 t/h, folyamatos szárítás üzemben 9-16 t/h.

A terményszárítók másik csoportját a silószárítók alkotják (7. ábra). Ebben az esetben a fogadógaratból kaparóelemes és serleges felhordó juttatja a szárítandó anyagot a siló felső részén elhelyezett szórótárcsás elosztóra. Az egyenletesen terített termény 0,5-5 m rétegvastagságban helyezkedik el a perforált padozaton, amin keresztül a szárító levegőt ventilátor szállítja. A termény keverését körbe járó függőleges tengelyű keverőcsigák biztosítják. A nedves levegő a tető nyílásain keresztül távozik a silóból. Elvárás a távozó levegő portalanítása. A kitárolás a padozat alatt elhelyezett csiga és a feltöltésben is szerepet játszó serleges felhordó segítségével történik.

7. ábra Padozatos (siló) szárító

Ismeretesek olyan szárítók, amelyek a szárítás mellett a tárolást is biztosítják. Ezek közül a 4 Hungar Agri-Tech Kft. által forgalmazott TOP DRY 2000 szárítót ismertetjük (8.a ábra). A termény betárolása és szárítása a felső kúpos térben (8.b ábra) történik, majd a leszárított terményt a tárolótérbe engedik, ahol hűtőlevegővel állítják be a tároláskori nedvességtartalmat és hőmérsékletet. A szárító szakaszos és folyamatos üzemben egyaránt használható.

A szárító felépítése és működése jól követhető a 8.c ábrán. A torony tetején betárolt termény vastagsága rétegszabályzó lemezekkel (1) állítható be. A szabályozott rétegvastagságú termény perforált kúpfelületre kerül, amelyen át hősugárzóval kombinált ventilátor (6) szállít meleg levegőt. A levegő hőmérséklete szabályozható, kíméletes szárításra alkalmas. Szakaszos üzemben a szárítólevegő hőmérséklete nem haladja meg a 82 ^oC, folyamatos üzemben a 92 ^oC-ot. A levegő és a termény hőmérsékletét szenzorok folyamatosan mérik, az értékek egyszerűen állíthatók. A folyamatos üzemű szárítási módban a folyamatszabályozás teljesen automatikus. A tervezett nedvességtartalom elérése után a terményt leeresztő ejtőszerkezet (3) engedi le a tároló rácspadozatára, amelyen keresztül a hűtő, szellőztető ventilátor hideglevegőt áramoltat. A tárolótérben felfelé áramló hűtőlevegő a meleg termény hőmérsékletétől felmelegedve a még nedves terményen áramlik át, maga is részt vesz a szárítási folyamatban, ami csökkenti a szárító energiafelhasználását.

8. ábra TOP DRY 2000 szárító-tároló (GSI)

A TOP DRY 2000 szárítók jól alkalmazkodnak a szerteágazó igényekhez. Mind befogadóképességben, mind szárítási teljesítményben nagy változatosságot mutatnak. A különböző típusú szárítók szárítási teljesítménye 10% vízelvonásnál, szakaszos üzemben 8,7 és 21,9 t/h, folyamatos üzemben 12,9 és 31,2 t/h.

A szemestermények tárolása

A szemes terményeket felhasználásukig egyensúlyi nedvességtartalom (14%) mellett tárolják. Az egyenlőtlen szárítás okozta minőségromlás megelőzése érdekében a tárolás során a terményt környezeti, vagy előmelegített levegővel szellőztetik. Az állagmegóvó szellőztetéskor alkalmazott légcsere szám 40-60 [m³/m³h]. Szellőztető rendszer beépítése mind a torony, mind a vízszintes tárolóknál ajánlott. Több tároló esetén szakaszos szellőztetés mobil ventilátorral is megoldható, így a költség csökkenthető. A szellőztetésnél követelmény, hogy a környezeti levegő hőmérséklete alacsonyabb legyen, mint a gabonahalmazé, megadott érték alatti relatív páratartalommal.

Szükség esetén hűtve tárolás alkalmazható, amikor 0-10 ^oC hőmérsékletű levegővel 10 ^oC alá csökkentik a termény hőmérsékletét.

A tároláshoz használt berendezések lehetnek silók, tároló tornyok, vagy horizontális tárolók. A toronysilók (9.a ábra) szokásos mérete f6-15 m x maximum 25 m, befogadó képessége 350-3000 t, palástjuk általában horganyzott acéllemez (9.b ábra) (3). Teljes alapterületük szellőzőpadozatos (5), mely a termény teljes átszellőzését lehetővé teszi. Ennek érdekében a padozatszegély (4) is perforált. A padozat felett villanymotorral (1) hajtott bolygócsiga (2) segíti a kitárolást, melyet a padozat alatt elhelyezett kitároló csiga (8) végez. A kitároló csiga felett sugárirányban több rácsos kitárolószelep (9.c ábra) (7) helyezkedik el, ezek közül egy szelep középen a bolygócsiga forgáspontjánál található (10). A szelepek nyílása kívülről szabályozható (6). A padozatot stabil lábazattal (9) támasztották alá. A tárolt termény átszellőztetését radiálventilátorok biztosítják, amelyek mérete, teljesítménye igazodik a tárolósiló méretéhez.

9. ábra Hengertárolós telep

A horizontális tárolók készülhetnek rácspadozattal, ekkor szellőztetéses tárolásra alkalmasak, illetve zárt padozattal, ekkor a szellőztetést a termény forgatásával oldják meg. A termény betárolása fogadógarat, serleges felhordó és kaparóelemes szállító berendezéssel, belső mozgatása és kitárolása mobil rakodógépekkel történik. Szellőző berendezés alkalmazása esetén, érzékelők ellenőrizik és szabályozzák a termény hőmérsékletét és a levegő relatív páratartalmát.

Amennyiben a tárolóban szellőztetési lehetőség nincs, úgy szerves savas kezelés alkalmazható. Ez a megoldás 14-18% nedvességtartalomnál hosszabb tárolás során is védelmet biztosít. A módszer kis beruházási költséget igényel és a tárolás során a gabona forgatása is elmaradhat. A vegyszer a betárolás során juttatható a terményre, például a betároló csigára szerelt permetezőfúvókákkal, amelyeket (pl. 4 db) a csiga elejére kell szerelni, távolságuk 1,5 x a csiga menetemelkedése. A szer mennyisége a nedvességtartalom és a tárolási idő függvénye. A vonatkozó vizsgálatok eredménye alapján kiadott ajánlás szerint például 13-14% nedvességtartalmú gabonánál, fél éves tárolási idő esetén a szermennyiség 1-2,5 kg/t, míg 16-18% nedvességtartalomnál, azonos tárolási idő esetén 3,5-5,5 kg/t.