12 Mezőgazdasági Technika, 2015. szeptember

A hazai szemestermény-szárító telepi technológiáknak a Magyarországon évente megtermelt mintegy 15 millió tonna gabona biztonságos kezelését kell megoldani. A szá-rító-tároló telepi technológiák főbb művele-tei a termények fogadása, előtisztítása, szük-séges mértékben történő szárítása, utótisz-títása. A technológiai részét képezik a fenti fo lyamatokat kiszolgáló anyagmozgató gép-rendszerek is. A különböző technológiai vo-na lak teljesítménye kukorica szárításánál jel lemzően mintegy 10-15 t/h (10 % nagyság-rendű vízelvonás mellett), a tisztító- és anyag-mozgató rendszerek a kalászosok esetében általában 30-50 t/h tartományban üzemel-nek.

Az elmúlt időszakban az energetikai, va-gyis a szárítási költségek csökkentése érde-kében a termelők egy része igyekezett a ter-melt fajtaválasztékát a rövidebb tenyészide-jű fajták irányába eltolni, illetve olyan új fajták jelentek meg a köztermesztésben, amelyek gyorsabb vízeladással jellemezhetők. Így adott időszak alatt a termények betaka rí tás-kori nedvességtartalma az előző évek idősza-

A szemestermény-szárítási technológiák általános helyzete, energetikai, illetve környezetvédelmi fejlesztések eredményeiAz elmúlt időszakban a mezőgazdasági üzemi technológiáknál is felmerült a szál-

lópor-kibocsátás PM10 csökkentésének szükségessége. A mezőgazdasági terményszá-rítási technológiáknál az elmúlt időszakban jelentős fejlesztések történtek. Ezek a fejlesztések elsősorban a szárítás energiaigényének csökkentésére, a szárított termény minőségének megőrzésére irányultak. Ugyanakkor a szárítási hőenergia-felhasználás csökkentésének érdekében a szárítók légtechnikai rendszerének átalakítása is meg-történt, amelyeknél elsődlegesen a környezetbe kilépő elhasznált szárítólevegő meny-nyisége csökkent lényegesen. Továbbá a különböző porleválasztó rendszerek beépí-tésével a levegő szennyezettsége is lényegesen alacsonyabb lett. Az alábbiakban ezen a területen végzett elemzésünk eredményeit szeretnénk megosztani olvasóinkkal.

kához képest csökkenő tendenciát mutat. Egy-egy ilyen jellemző szám, amely az előző időszakot reprezentálja: a 70-es 80-as évek-ben 30-35 % körül alakult a betakarítási ned-vességtartalom, a 90-es évek derekán ez az érték 30 % alá szorult, míg napjainkban át-lagos üzemi körülmények és gazdasági jel-lemzők figyelembevételével az átlagos ned-vességtartalom 25 % alá került, de nem ritka a 20 % körüli jellemző betakarításkori ned-vességtartalom sem.

A hazai szárító géppark nagyobb részben a 70-s évek végén, a 80-as évek elején alakult ki túlnyomóan hazai gyártású gépekből (B1-15, illetve Sirokkó szárítók) állt. Előbbiekből még ma is jó néhány száz üzemel. A szárítók egyszeri keresztáramlásos rendszerűek, faj-lagos hőenergia-felhasználásuk magasabb volt az 5,4 MJ/kgvíz értéknél, ami elhaszná-lódásukkal tovább romlott.

A B1-15 szárító ún. nyílt diffúz légszeny-nyező forrás, amelyhez hasonló berendezé-seket más, elsősorban nyugat-európai orszá-gokban már a 70’-es években sem engedé-lyeztek. A hazai szárító géppark így az ezred-

forduló után már jelentősen elavult, az új mű szaki fejlesztések lassan terjedtek, ami rész ben a gazdasági rendszerváltásnak is be-tudható.

A szárítótelepi technológiák fejlesztésé-nél óriási előrelépést jelentett 2008-ban az „Új Magyarország Vidékfejlesztési Program” keretében meghirdetett szárítófejlesztési pro-jekt, amelyben a gazdaságok részére lehető-ség volt komplett szárítótelepi technológiák támogatására. A támogatás mértéke általá-nosan 40 % volt.

A technológiák jellemzően az új energe-tikai és környezetvédelmi követelmények alapján kerültek kialakításra, és itt ezen a te-rü leten elsőként kiemelendő, hogy a techno-lógiai fejlesztés során nemcsak gépcserés, il letve új, korszerű gépek és technológiák ki-alakítása történt meg, hanem kifejezetten minősített, kedvező energiahatékonyságú és környezetvédelmi jellemzőkkel rendelkező be rendezések kerültek be a mezőgazdasági üzemekbe. A technológiai korszerűsítés kö-vetelményrendszerébe bevezettük az ún. ki-emelt korszerűség fogalmát, amelynél alap-vetően három csoportba soroltuk a sze mes-termény-szárító és a magtisztító berendezé-seket. Ennek alapján meghatározásra került a gépek támogathatóságának köre, általá-nosan az első kategóriás minősítéssel ren del-kező berendezések nem voltak támogatha-tók. Az ún. kiemelten korszerű, illetve kor sze-rűbb berendezéseknél a kettes, illetve hár-mas ma ximális minősítést elértek voltak a program keretében támogathatók.

B1-15 szárító (nyílt diffúz légszennyező forrás)GSI telepi technológia, hengerrostás tisztítóval (zárt oldallemezes kivitelű, diffúz légszennyező forrás)

Technológia

13Mezőgazdasági Technika, 2015. szeptember

Az előzőek szerint a szárítási energiafel-használás fajlagos értékének jellemzően a 2-es korszerűségi mutatónál szemestermény-szárítók esetében kedvezőbbnek kellett len-ni, mint 4,2 MJ/kgvíz, míg a 3-as korszerűsé-gi követelmény alapján ez az érték 4 MJ/kgvíz érték alatt kellett, hogy legyen. A berendezé-sek korszerűségi minősítését részben teszt-vizsgálatokkal, részben pedig műszaki szá-mításokkal, szakvéleményekkel együttesen minősítve végeztük el. A szárító-tároló telepi technológiáknál fontos elemként jellemez-hető az a körülmény, hogy a berendezések-nek együttesen meg kellett felelniük az új környezetvédelmi követelményeknek, ame-lyek a kétféle működési elvű szárítóberende-zéseknél az alábbiak voltak:

A diffúz légszennyező forrásokként jelle-mezhető, perforált határolóelemmel rendel-kező, jellemzően aknás, oszlopos szemester-mény-szárító berendezéseknél meghatároz-tuk a zárt perforált lemezek maximális furat-méretét, ez 2,5 mm volt, illetve a kilépő lég-sebesség maximális értékét, amely 0,5 m/s értékkel jellemezhető.

A fentiek alapján az új, diffúz jellegű sze-mestermény-szárító gépek teljesen eltérő működést valósítanak meg a 70'-es években általánosan alkalmazott ún. nyílt diffúz for-rásokhoz képest, ahol a szárító leve gő kive-zetése a szabadba történik és a levegő se-bessége ~8-10 m/s tartományban mo zog.

Tehát a szemestermény-szárító beren-dezések rendszere, illetve az így megvalósí-tott diffúz levegőáramlás jól megfeleltethető az ún. tömlős szűrős porleválasztó megoldá-soknak, amelyeknél a jellemző légszennye-zettség érték 10-20 mg/normál m3.

A következő fejlesztési irány az aknás szá rítóberendezéseknél, mint pontszerű lég-szennyező forrásoknál a kamrás, illetve az ún. turbinás leválasztórendszerek kifejlesz-tése volt. Ezek a berendezések a 80-as évek-ben kezdtek megjelenni a nyugat-európai cégeknél. Itt elsősorban a CIMBRIA berende-zése említendő. A Cyklofan típusú, ún. turbi-nás porleválasztó, illetve az ehhez hasonló műszaki elvű berendezések lehetővé teszik egyúttal a levegő szállítását, tehát jellemző-en axiálventilátorral is egybeépítették azo-kat. A turbinaelv lévén, a levegő centrifugális légmozgásának következtében egy speciális por leválasztó rendszeren keresztül elsősor-ban a levegő nagyméretű szennyezőanyaga-inak leválasztását végzik jó hatásfokkal, de a finomabb szemcseméreteknél (0,1-0,2 mik-rométer) is hatékonyak még.

Az időszak fejlesztésére jellemző, hogy a szemestermény-szárító berendezések tele-pítéséhez, illetve használatbavételi engedé-lyezéséhez speciális engedélyezési eljárást dolgozott ki az illetékes magyar hatóság. En-

nek következtében a hazai általános telepi beruházásoktól eltérően a szemestermény-szárító és a magtisztító berendezések, mint egyéb speciális berendezések külön elbírálás alá esnek, vagyis az építési és használatba-vételi engedélyezési eljárást egy külön ható-sági eljárás keretében kell lefolytatni.

Meg kell említenünk, hogy Magyarorszá-gon a zárt anyagfogadó rendszerek még nem terjedtek el, aminek elsődleges oka a maga-sabb létesítési költség. Egy zárt anyagfogadó létesítmény legalább 25-30 %-kal megdrá-gítja a szárítótelepi beruházást, azon túlme-nően a zárt anyagfogadó rendszereknél spe-ciális tűzvédelmi minősítés szükséges, amely-re jelenleg nin csenek felkészülve a hatósá-gok Magyarországon.

Összességében az említett technológiai engedélyezési eljárást a magyarországi kor-mányhivatalok keretében működő, területi-leg illetékes Mérésügyi és Műszaki Biztonsá-gi Hatóság végzi. Tehát ez a hatóság állítja ki, illetve adja meg az építési engedélyt, és a szakhatóságok pozitív hozzájárulása, vala-mint engedélyei alapján adja ki a telepek vég leges használatbavételi engedélyét.

Megállapítható, hogy az említett komp-lex fejlesztési program – ami az „Új Magyar-ország Vidékfejlesztési Program” keretében valósult meg – eredményesnek ítélhető, de meg kell említeni, hogy pénzügyi korlátok miatt (a berendezések darabszámát figye-lembe véve) csak a hazai szárítótelepeknek mintegy 25-30 %-os megújítását tette csak lehetővé.

Technológiai elemek értékelése, műsza-ki megoldások

Az ún. diffúz, zárt perforált lemezzel bur-kolt határoló elemű aknás szárítórendszerek jellemzően az Amerikai Egyesült Államokból terjedtek el. Ezek működési elvüket tekintve az USA-ban szinte 100 %-osan lefedik az ot-tani szárítógép-parkot. Ezek a szárítóberen-dezések energetikai jellemzőik alapján is a legkorszerűbbek közé sorolhatók. A szárítók

hagyományos szárító (pl. Campbell system) telepítése az Egyesült Államokban az elmúlt 15-20 évben rendkívüli módon visszaszorult.

A Brock szárítóberendezés alapján Ma-gyarországon a Hevesgép Kft. gyárt perforált oldallemezes kivitelű, gyűrűaknás szárítókat. (Heves-X típusok)

Szárítóberendezéseknél a jellemző mű-szaki kialakítás a szívott hűtőzóna és a nyo-mott szárítózóna. Ebben az esetben a szárí-tólevegő a hagyományos egyszeri kereszt-áramlásos, aknás szárítóberendezések leve-gőszükségletéhez képest, mintegy 2/3-ára csökken, ugyanis a hűtőlevegő visszaveze-tésre, illetve bekeverésre kerül a szárítókö-zeghez, a hűtőzónában az eddigi kibocsátás lényegében megszűnik, és a por egy része visszakeverésre kerül ahhoz az anyagáram-hoz, amely a szárítóberendezésben tartóz-kodik. Ebből és az alacsony kilépőlevegő-se-bességből következően a szálló por nem jel-lemző. Az esetleges kiszóródás a berendezé-sekből ún. grízszerű frakcióként jelentkezik, amely a környezetbe kerülve nem hagyja el

Technológia

Zártterményfogadó

állomás(NSzK, BAYWA telep)

CIMBRIA szárító berendezés (pontszerű légszennyező forrás, Cyklofan leválasztókkal)

fejlesztésénél jellem-zően a CTB (Chore Ti-me Brock Compa ny), a GSI (Grain Systems International), továb-bá a SU KUP és egyéb amerikai cégek járnak élen a fejlesztésekben. Aknás, lég csa tor nás,

14 Mezőgazdasági Technika, 2015. szeptember

a telep területét, és ez a berendezések kör-nyékének tisztításával könnyedén felfogható.

A hagyományos aknás szárítók porlevá-lasztó rendszerei is igen hatékony fejlesztések eredményeképpen újultak meg. A sze mes-ter mény-szárító berendezéseknél az ak nás szárítók lényegében a hagyományos, egy sze-ri keresztáramlásos toronyszerkezetet hasz-nálják fel, továbbá a légtechnikai rendszer került átdolgozásra és módosításra. Szük-ségszerű új műszaki megoldás a nagynyomá-sú, nagy légsebességű térbe beépített égő-rendszer, továbbá speciális, jellemzően cent-rifugál leválasztóknak a beépítése. Az aknás szárítóknál is azonos irányú fejlesztési kon-cepció alapján történt az új környezetvédel-mi, illetve energetikai követelmények kielé-gítése, tehát nem csak a berendezések ener-giafelhasználása javult, hanem a környezet-védelmi jellemzők is lényegesen jobbak a régebbi, hagyományos szárítórendszereknél.

Itt is fontos megemlíteni, hogy a szárító energiafelhasználásának javítása a hűtőzó-na levegőjének és/vagy a szárítóberendezés alsó szárítózónájából kilépő levegőnek a visszakeverésével történik. Ebben az esetben is mintegy 50-70 %-os levegőszükséglet az irányadó az előző időszak hagyományos, egyszeri keresztáramlásos aknás szárítóbe-rendezésekhez képest. A szárítóberendezé-

seknél az eddig legnagyobb poremissziót okozó, hűtőzónából kilépő levegő gyakorla-tilag nem jelent veszélyt a környezetre, mivel visszakeverésre kerül a szárítóközeggel a szá-rítandó terményhez, ott lényegében lecsa-pódik vagy leválasztódik. A kilépő levegőt jellemzően centrifugális leválasztási elven működő dobos vagy turbinás leválasztórend-sze rek tisztítják meg a szükséges mértékben. A centrifugál leválasztóknál a turbinás rend-szerek értelemszerűen aktív ventilátorral egybeépítettek, míg az ún. dobos leválasztók passzív leválasztó rendszerűek, itt jellemző-en centrifugális ventilátorok plusz beépítése szükséges a szárítólevegő megfelelő mértékű mozgatásához.

A szárítótelepi technológiai fejlesztések-nél nem csak a berendezések, hanem komp-lett üzemi technológia értékelésére is sor kerül a használatbavételi engedélyezési el-járás során. Ennek alapján a szárítótelepek csak zárt szennyezőanyag-gyűjtő kamrákkal kerülhetnek kialakításra. Ezt legtöbbször úgy oldják meg, hogy a tisztítóberendezések egy teljesen zárt léha- és porgyűjtő kamrára ke-rülnek felépítésre, és így a tisztítóberendezé-sekből leválasztott rost alj, illetve a különbö-ző porleválasztó ciklonokból kikerülő por, illetve léha is egy kamrába gyűjthető, zárt rendszerben tárolható, és a telepről való el-

távolítása is az anyagmozgató rendszerrel, külön gépkocsival lényegesen egyszerűbb.

A magyarországi szemestermény-szárító berendezéseknél, szárítótelepeknél megha-tározott levegőtisztaság-védelmi követelmé-nyek alapján a szálló por megengedett mér-téke 150 mg/m3, amit az új, korszerű beren-dezések mind teljesítenek, illetve ezeknél lényegesen jobb értékeket lehet az üzemek-ben megvalósítani.

Általánosságban elmondható, hogy jól méretezett porleválasztó ciklonok, illetve egyéb leválasztók a magtisztítóknál is bizto-sítani tudják a 150 mg/m3 alatti kibocsátást.

A Hevesgép Kft. a magtisztítókhoz is ki-fejlesztett egy passzív centrifugális porlevá-lasztót, amely mintegy 50-60 mg/m3 kibo-csátással jellemezhető.

Az új rendszerű, diffúz, perforált lemezes oldallal határolt szemestermény-szárító be-rendezéseknél a poremisszió vélelmezetten 10-20 mg/m3 értékkel jellemezhető. Míg az aknás szárítóberendezések esetében a cent-rifugális leválasztóknál, illetve a dobos le vá-lasztórend sze reknél a poremisszió a kezelt termény nedvességtartalmától, illetve a ter-mény szennyezettségétől függően mintegy 20-50 mg/m3, tehát a hazai szárítótelepek messzemenően megfelelnek a környezetvé-delmi követelmények ezen előírásainak.

A témához kapcsolódóan igen fontos kérdés a pontforrások, illetve az egyéb lég-szennyező források emissziójának a jellege, vagyis a kibocsátott poremisszió besorolása. Jelenleg erre átfogó vizsgálatok nem állnak rendelkezésre, ezen a területen a legelőre-haladottabb, illetve a legjobb kutatási-fej-lesztési eredményekkel a dán CIMBRIA cég rendelkezik. A gyártó által kifejlesztett turbi-nás leválasztórendszernél, a Cyklofan-nál rendelkezésünkre állnak a dán mezőgazda-sági minősítő intézet, a Biotechnik Kolding Institute mérési eredményei, amelyet a mel-lékelt ábrán mutatunk be.

Technológia

HEVESGÉP szárítótelep (HEVES-X szárító, TAS 145 magtisztító, HC centrifugál leválasztó)

Cyklofan leválasztó szerkezeti vázlata

Szárítótelep (pontszerű légszennyező forrás, centrifugál leválasztóval)

15Mezőgazdasági Technika, 2015. szeptember

A műszaki elvből következően jól látha-tó, hogy a centrifugál leválasztó elsősorban a nagyobb szemcseméretű porrészecskék leválasztására alkalmas. A 100 mikrométer mérettartománynál a berendezések levá-lasztási hatásfoka közel 98 %-os, míg a PM10 tartományban a 10 mikrométeres szemcsék leválasztása 50 % érték körüli.

Külön kiemelendő és fontos hang sú lyoz-ni azt a tényt, hogy az emisszió a nyílt diffúz légszennyező forrásokhoz képest az elmúlt időszakban nagyságrenddel csökkent. A to-vábbi fejlesztési lehetőségeket, illetve fejlesz-tési feladatokat megnehezíti a szárítók jelle-ge, valamint az a körülmény, hogy a szárítás el ső 2/3-ában elsősorban nedves termények kezelése történik, míg a szárítástechnológia utolsó szakaszában, a terményhűtésnél, il-letve az utótisztításnál lényegében száraz terménnyel dolgozunk. Fentiek eltérő üze-meltetési körülményt jelentenek a berende-zésekkel, illetve a leválasztórendszerekkel kapcsolatosan. Egyes szárítórendszereknél (Hetech J-tech szárító) a leválasztó, illetve a légtechnikai rendszer szekvenciálisan folya-matvezérléssel szabályozható.

A megfelelően jól méretezett, nagymé-retű légcsatorna- és légkamra-rendszerrel rendelkező aknás szárítóknál is elérhetők a környezetvédelmi normák.

Az Amerikai Egyesült Államokban, jel-lemzően a mezőgazdasági üzemi – farmer – szárítótelepeken általában semmiféle tisz-títási műveletet nem végeznek. Ez azzal ma-gyarázható, hogy az ottani technológia rend-szerben a tisztítási hulladékokkal egyrészt nem tudnak mit kezdeni, másrészt anyag-veszteségként számolják el. Ezen túlmenően az ott alkalmazott tárolórendszerek töltési rendszerei olyan speciális anyagbetöltést, terményterítést valósítanak meg, amelynél nem pontszerűen koncentrikus a terménytá-rolók betárolása. Speciális terményelosztó-

terítő rendszerekkel többszörösen koncent-rikus beadagolást végeznek. Tehát így a ter-ményben lévő szennyezőanyag lényegében a nagy terményfelületen, illetve nagy térfo-gatban a tároló teljes egészében kerül elhe-lyezésre, így az 1-2 %-os terményszennye-zettség nem okoz problémát a teljes tároló keresztmetszetében.

Összességében tehát megállapítható, hogy azok a technikai, műszaki, technológi-ai megoldások, amelyek a poremisszió csök-kentésére irányultak, jelentős porkibocsátás-csökkenést eredményeztek az elmúlt idő-szakban, de nem terjedtek ki az egész szárító gépparkra. Ennek ellenére jelentősen javult a környezet védelme a szárító-tároló telepe-ken, vagyis a porkibocsátás csökkent. Jelen-leg azonban részletes kutatási eredmények, illetve műszaki mérések hiányában biz ton ság-gal nem tudjuk a PM10 emisszióra vonatkozó csökkenést megbecsülni. Ennek oka, hogy az adott berendezésekből kilépő levegő le-választási hatásfoka az adott technikai be-rendezéseknél jól behatárolható, azonban a különböző technológiai rendszerek eltérő terményjellemzői (termények összetétele, szemtörés, szennyezőanyag-tartalom, ter-ménynedvesség-tartalom) igencsak eltérő üzemeltetési körülményeket teremtenek, illetve ilyen körülmények között valósul meg a szárítási technológia. Tehát a berendezé-sekből kikerülő levegő jellemzőinek vonat-kozásában jelenleg még nem rendelkezünk megfelelő mérőszámokkal.

A következő időszak fontos kutatási fela-data a pontszerű légszennyező források le-vegőkibocsátás-értékének vizsgálata. Vagyis

meg kell határozni a berendezésekből kilépő levegő jellemzőit, majd ezután ennek alap-ján lehet meghatározni azokat a szükséges műszaki fejlesztési lépéseket, amelyekkel a poremisszió a szükséges mértékben tovább csökkenthető.

Fentiek alapján megállapítható, hogy a mezőgazdasági szárító-tároló telepeken az elmúlt időszak fejlesztéseinek következté-ben olyan üzemi technológiák alakultak ki, amelyek nemcsak az energetikai, hanem a környezetvédelemmel kapcsolatos követel-ményeket is kielégítették, illetve ezek követ-keztében komoly műszaki fejlesztési előre-lépés is történt.

Ugyanakkor a szárítótelepek nagy részé-nél ezeknek a technológiai elemeknek a tel-jes körű alkalmazása még nem történt meg, egy-egy részműveletnél, szárítónál vagy tisz-tító porleválasztó rendszereknél történt új berendezés beépítése.

A gazdaságok nem tették meg minden-ütt a szükséges bejelentéseket a légszennye-ző forrásokra vonatkozóan, illetve részben nincsenek nyilvántartásban, így számos gaz-daságnál még komoly fejlesztési lépések szükségesek a régi, elavult technológiák le-cserélésére. Az új, korszerű technológiák a berendezések elhasználódása miatt lénye-gében csak gépcserés megoldással, vagyis új szárítóberendezések, magtisztító techno-lógiák, illetve porleválasztó rendszerek be-építésével valósíthatók meg. Ezekhez az új EU-s fejlesztési időszakban további támoga-tások szükségesek.

Dr. Herdovics Mihály

Technológia

A Cyklofan leválasztórendszer leválasztásihatásfok-diagramja

Hetech szárítótorony (pontszerű légszennyező

forrás, centrifugálleválasztó, szekvenciális

légtechnikai rendszer szabályozás)