Preciznim sušenjem do uštede energije sušara!

Uskladišteno sjemenje je i dalje živi materijal, u njemu ne dolazi do prekida životnih ciklusa, oni se samo usporavaju ili nakratko zaustavljaju. Precizno sušenje nakon skladištenja je od osnovne važnosti za kvalitetu sjemenja. Vezanom, čvrstom kontrolom procesa sušenja mogu se filtrirati elementi koji imaju promjenjiv sadržaj vlage često i veliki udio vlage, što je opasno za skladištenje, te rezultira sjemenjem koje je teže za uskladištiti.

Problematika je složena, sjemenje može biti presušeno ili pregrijano zbog čega ljuska popuca ili se izlomi, u konačnici sjemenje postaje praškasto, što vodi do pada kvalitete i povećava šansu pojave plijesni. Prikazati ćemo nekoliko termičkih slika sušara po cijeloj visini za vrijeme sušenja kukuruza, crvene točke označavaju gubitak energije inžinjerskom točnošću.

Što se događa u slučaju uroda koje je onečišćeno gljivicama i bakterijama?

Mikrobe postoje već i u sakupljenom urodu. Tijekom uzgoja sjemenja probleme stvaraju gljivične plijesni na oranici, koje imaju veću potrebu za vlagom, dok tokom uskladištavanja taj problem uzrokuju tzv. gljivične plijesni u skladištu, kojima nije potrebno puno vlage. Ove posljednje mogu pronaći pogodne uvjete za razvijanje tijekom skladištenja. Ukoliko se u sjemenskoj masi stvore topli i parom bogati klimatski uvjeti, stvoreni su osnovni uvjeti za njihov razvoj.

U praksi, opasne su gljivične plijesni u skladištu, nemaju potrebe za puno vlage, vrste iz rodova Aspergillus i Penicillium, koji proizvode brojne toksine (aflatoksin, ochratoksin-A, citrinin, patulin, rubratoksin B), koji uzrokuju pad produktivnosti i bolesti koje uzrokuju toksini. Mnoštvo pridodaje važnost za Fusarium, Alternaria, tj. rodove Stachybotrys, među kojima toksini rodova Fusarium, zearalenon, trichoteceni, i fumonizini znače veću opasnost, ukoliko u uskladištenom urodu imaju pogodne uvjete za daljnji razvoj. Zbog gljivičnih zaraza urod više nije za prodaju te uzrokuje gospodarsku štetu. Popucano i vlažno sjemenje je odlična podloga za razvoj mikroorganizama. Kukuruz popuca zbog naglog povećanja unutrašnjeg pritiska (1. slika), zbog toga ima puno oštećenog zrnja i brašna u sušari i silosu.

Ukoliko se životinje hrane sa krmom koja je onečišćena mikrobama i njihovim toksinima, stočari moraju iskoristiti svu svoju stručnost da održe parametre u mesu ili mlijeku ispod graničnih vrijednosti. Ali što se događa u skladištu? Osoblje u skladištima i skladištari su dali sve od sebe, puno su radili da održe parametre mikrobama onečišćenog sjemenja ispod graničnih vrijednosti. Onda jedino rukovatelji sušarama mogu biti glavni uzročnici problema? Brzo ih oslobodimo te krivnje, jer i oni stručno koriste sve metode, stalno su mjerili sadržaj vlage u suhom sjemenju, što je u prosjeku bilo 13,5%, tj. bilo je ispod 14,5%.

Urod koji ima sadržaj vlage ispod 14,5% je lako uskladištiti, problem je u samom prosjeku. Odstupanje u sadržaju vlage u sjemenskoj masi koja je odjednom uskladištena može biti čak i do 5-6%. Sjemenje koje se istovara iz sušare ima različiti sadržaj vlage, stoga rukovatelj može mjeriti samo prosječni sadržaj vlage. Jedan dio te mase 10,5% je pretoplo zbog pretjeranog sušenja, a drugi dio izlazi iz sušare sa 16,5% vlažnosti. Stoga je mjerljivi prosjek 13,5%, što u načelu znači da ga je lako skladištiti. Pogledajmo koja je situacija u praksi?

U odgovarajuće napravljenom, hladnom, prozračnom skladištu, gdje je sjemenje jednolično suho broj gljivica je 1.000 kom/gr, a bakterije ostaju ispod 10.000 kom/gr. Nestručno skladištenje, rukovanje može povećati broj gljivica na više desetina tisuća, a broj bakterija na više milijuna. Pored toga, prema našem mišljenju, stručno uskladišten urod, ali sa značajnom razlikom u sadržaju vlage, povećava broj mikroba.

Nestručno skladištenje, rukovanje može povećati broj gljivica na više desetina tisuća

Ali kako može doći do ovakve situacije? Tokom dana, kada temperatura okoliša može biti i iznad 20°C, u skladište ulazi velika količina, 200-300 tona, sjemenja. Zbog upotrebe zraka iz okoliša za hlađenje sušenog sjemenja, efikasnost hlađenja će biti slaba. Temperatura uroda u skladištima, uskladištenog tokom dana, može biti i 30-40 °C, pogotovo ako dodamo višak topline zbog pretjeranog sušenja. Sa dijelom sjemenja koji je vlažniji od 14,5%, u ukupnu sjemensku masu ulazi i velika količina vlage. U 40% osušenog sjemenja iz pojedinih sušara sadržaj vlage je bio iznad 14,5%, kod drugih je tih 40% sadržavalo 11% vlage. Ako računamo 400 tona kapaciteta u 2 smjene, onda dnevno u skladište ulazi više od 3.000 litara vode, što se nalazi upravo u dijelu sjemenja gdje je sadržaj vlage veći od uravnoteženog. Presušeno sjemenje bi moglo upiti vlagu, ali za to je potrebno puno vremena i transporta vlage. Na toj temperaturi razvija se transport vlage unutar mase i osigurava topao i zaparen okoliš. Gljivične plijesni su također tamo, sa time se zatvara krug, svi uvjeti su prilagođeni za razvoj gljivica.

Tipične greške koje uzrokuju oscilaciju vlage tokom sušenja

Prikazati ćemo nekoliko tipičnih grešaka, koje uz znatno povećanu potrošnju energije, uzrokuju velike razlike u sadržaju vlage i pogoršavaju unutarnje vrijednosti sjemenja.

Jedno od najčešćih uzroka neujednačene vlažnosti je neravnomjerni omjer zagrijavanja u sušari (slika ispod). Na sličan problem ukazuje, ako nemožemo izmjeriti dvije identične vrijednosti vlage u osušenom sjemenju.

Druga, vrlo česta pojava je vodoravno pregrijavanje u zoni sušenja (slika ispod), pojedini modeli rade na temperaturi sjemena većoj od 100°C. Od toga kukuruz puca, ošteti se, nastaje brašno i prašina kod tih sušara.

Na nesavršen rad sustava pražnjenja ukazuje hladniji sloj u srediti mase sjemenja (slika ispod), vidljivo je da sušara u središnjem dijelu prazni brže. Na sličan problem ukazuje, ako nemožemo izmjeriti dvije identične vrijednosti vlage u osušenom sjemenju.

Na osnovi podataka koje je Videokontroll mjerio može se napraviti kompleksna dijagnostika zadane sušare, tokom koje se pronalaze i najmanja odstupanja, u skladu sa time ima mogućnosti za korekcijom jer znamo gdje treba korigirati da postignemo uspjeh. To su tehničke preinake, nemogu se vršiti tokom sušenja, proizvođači sušara nisu osigurali promjenu ovih parametara.

Termičku sliku o učinkovitoj potrošnji energije i optimaliziranom sušenju koje osigurava najbolje sjemenje prikazujemo na slici ispod. Trudimo se to koristiti u praksi, u svakom slučaju.

Izradili smo pakete optimalizacije za deset najpopularnijih tipova sušara, što nazivamo precizno puštanje u rad. Ostvarenjem toga, dolazimo do preciznog sušenja, tj. do procesa kontroliranog optimalnog sušenja.

Precizno sušenje obuhvaća najmodernija informatička rješenja i četrdeset godina dugo iskustvo u sušenju.

Optimalizacija pored kvalitetnijeg suhog sjemenja ima i ekonomski učinak. Razina uštede tijekom vijeka funkcioniranja sušare može biti veća od nabavne cijene sušare, možemo reći, značajan iznos.

Ima li rješenja za problem skladištenja?

Za sigurno skladištenje, kao rezultat sušenja mora biti homogeno vlažna sjemenska masa, što je često nemoguće za rukovatelje sa sredstvima kojima raspolažu. Moraju se otkriti razlozi heterogeno vlažne sjemenske mase koja izlazi iz sušare. U slučaju homogenog omjera vlažnosti bitno se popravljaju uvjeti skladištenja, uvjeti za preživljavanje mikroba se pogoršavaju, sa manjim troškom (efikasnija potrošnja energije) postiže se bolja kvaliteta sjemenja.

Da li je moguće postići homogeni omjer vlage?

Tijekom sušenja dolazimo do velike dileme, ukoliko zbog uštede energije ne možemo dozvoliti presušivanje, tada dolazi do pogoršanja u uvjetima skladištenja jer će udio vlažne mase biti veći, kreću procesi propadanja.

Prema tome, ukoliko ubrzamo strujanje sjemenja u sušari, ono će manje vremena biti u zoni sušenja, izgubiti će manje vode, ali svojstva sušare u izvlačenju vlage se neće mijenjati. Zbog toga, ako se prosječni omjer vlage poveća sa 11,5% na 12,5%, smanjuje se količina u doljnjem presušenom dijelu, penje se na 9,5%, a u gornjem na 15,5 %. Vidljivo je da u usporedbi sa spomenutim primjerom već se pojavljuje masa sa iznad 14,5% udjela vlage, sa čime već gubimo uvjete za optimalnim skladištenjem. Ukoliko prosjek dižemo na 13,5%, imati ćemo i sjemenje sa 16,5% udjela vlage, što nosi već gore spomenute posljedice. Zajedno sa time se smanjuje masa presušene robe.

Kako se to vidi na 3. slici, jedan dio tornja sušare je pod 100% većim sušnim utjecajem nego drugi dio - promatramo toranj kod izlazne strane i na termičkoj slici vidimo temperature koje izlaze iz sušne zone. Ta razlika u temperaturi (6%) uzrokuje značajno odstupanje u sadržaju vlage kod osušenog kukuruza na prethodnoj slici.

To se odstupanje može izjednačiti korekcijom sa zračnom tehnikom. Nakon ugradnje mješaonih profila koji osiguravaju homogenost temperature kazana/grijača, razlika u sadržaju vlage se bitno može smanjiti. Ako npr. samo 4% (umjesto 6%), tada je opravdano odlučiti se na prosjek od 11,5% umjesto 12,5%, jer smo osigurali tehničke uvjete za to i umjesto 9,5-15,5% će 10,5-14,5% biti nove granične vrijednosti. Iz ovih primjera se vidi da je presušivanje učestali problem. U proteklih desetak godina se može sa ovom definicijom susresti na raznim forumima. Ipak moramo priznati, da rukovatelji nemaju drugog izbora ako sjemenje koje izlazi iz sušare ima velika odstupanja u sadržaju vlage. Probleme skladištenja - zbog manjka odgovarajućih alata u puno slučajeva nastoje zaobići pretjeranim sušenjem.

To znači da ostanemo uz gore navedeni primjer, gornja granica vlažnosti je 14,5%, tada je doljnja 8,5%, a prosjek je 11,5%. Skupo je na taj udjel vlage sušiti (treba sve više energije za smanjenje sadržaja vlage za svaki daljnji 1% isparavanja vlage). Značajno presušivanje smanjuje unutarnje vrijednosti sjemenja, što je teško brojčano iskazati, ali je značajan gubitak (prvenstveno se pojavljuje to u kvaliteti proizvedenih sirovina). Nadalje, smanjuje prodajnu težinu robe, time prodajna količina i prihodi se također smanjuju. U slučaju kukuruza, već iznad 80 °C treba računati na oštećenja, raste udio sprženih zrna. Osnovne količine smanjenja aminokiselina počinje već kod temperature zrna od 50 C°.

Isplativo je dakle, napraviti korake da se izbjegne pretjerano sušenje.

Pregrijavanje kukuruza i vidljivi znakovi

Kod velikog broja novih sušara vidimo prašnjav, brašnast, popucani kukuruz.

Slijedeći korak u približavanju graničnim vrijednostima može biti ujednačavanje brzine strujanja sjemenja (smanjivanjem brzine strujanja zrna u središnjem dijelu tornja). Mi smo i u ovome napravili uspješne preinake, pojedini modeli izuzetno dobro reagiraju na promjene. U dobro podešenoj sušari, sjemenje se polako zagrijava na putu od gore prema dolje, u zoni hlađenja ima temperaturu od 50 C°, a udio vlage je 13,5%. Nema temperaturnih vrijednosti koje iskaču, stoga je ovaj način odstranjivanja vlage pogodan.

Rješenje danas je ostvarivanje osnovnih smjernica preciznog sušenja, optimalizacija zračne tehnike, ujednačavanje brzine strujanja sjemenja. U današnje vrijeme već postoje sustavi za kompleksan nadzor sušara i sušenja, sa čime se može spriječiti presušivanje, ulazak vlažnog uroda u skladište, proces smanjivanja udjela vlage se može dijagnosticirati i optimalizirati. Može se definirati, gdje i kako je potrebna tehnička promjena, da se postigne optimalno rješenje.

Autor: Speiser Ferenc, stručnjak preciznog sušenja, susenjeusjeva.com
Foto: casadaphoto/bigstockphoto.com