Systémy skladování zrnin

Skladování zrna je nedílnou součástí hospodaření se zrnovým fondem. Stávající zařízení jsou ve většině případů zastaralá a to morálně i fyzicky. Od jejich instalace uplynulo 20 – 30 let. Nejstarší skladovací prostory dožívají fyzicky a je nutná jejich výměna, protože opravy jsou již nerentabilní.

Pro skladování zrnin v zemědělské prvovýrobě se v současné době používají především tyto typy skladovacích prostorů:
– hangárové sklady s provzdušňováním, mechanizované i nemechanizované s kapacitou až 5000 t;
– buňkové ocelové věžové sklady plně mechanizované s aktivním provzdušňováním nebo bez provzdušňování, skladovací kapacita max. 100 t;
– věžové zásobníky s provzdušňováním s jednotkovou skladovací kapacitou 200 – 1000 t.

U jednotlivých typů skladů dochází k těmto ztrátám: hangárové sklady 2 – 3 %, věžové sklady 0,5 – 1 %. Nepodchycené ztráty na jakosti skladovaných zrnin jsou odhadovány za současného stavu na 3 % u zrnin napadených škůdci a na 10 % u zrnin napadených plísněmi.
Na základě poznatků dosažených při řešení projektu NAZV č. EP 7068 a na základě provedené analýzy stávajících posklizňových linek lze formulovat následující závěry a doporučení pro skladování a expedici zrna.

Skladování
 Uskladněné zrno ve skladovacím prostoru nesmí ztrácet kvalitu požadovanou ČSN;

 Potravinářské zrniny musí být před ošetřováním a skladováním řádně předčištěny;

 Skladovací prostory musí umožnit rychlý příjem zrna tak, aby se nesnižovala výkonnost vlastní sklizně;

 Při výstavbě skladovacích prostorů je třeba respektovat podíl jednotlivých partií, podle toho je třeba stanovit jednotkovou kapacitu zásobníků 60 – 150, 200, 500, 1 000 t, případně až 2 500 t;

 Maximální vlhkost potravinářských zrnin při naskladňování do skladovacích prostorů by neměla přesáhnout 20 %;

 Proces intenzivního provzdušňování potravinářských zrnin by měl byl řízen automatikou, která ovládá provzdušňovací ventilátory v závislosti na teplotě uskladněného zrna a relativní vlhkosti vzduchu nasávaného provzdušňovacími ventilátory;

 Ke skladování zrnin musí být použity takové typy zásobníků, které zajistí, že nebude docházet k ulpívání zrna na stěnách pláště;

 Pro skladování zrnin, které jsou určeny pro makrobiotickou výživu, se doporučuje zásobníky vybavit kaskádovými brzdiči naskladňovaného zrna;

 Skladování ekologicky čistých zrnin, které jsou určeny pro makrobiotickou výživu, vyžaduje malokapacitní věžové zásobníky s velmi intenzivním provzdušňováním;

 Při dlouhodobém skladování zrna ošetřeného intenzivním provzdušňováním odpadá nutnost přepouštění za účelem částečného ochlazení a udržení jeho dobrého zdravotního stavu.

To má příznivý vliv na:
 Snížení ztrát zrna vlivem jeho poškození;
 Snížení opotřebení strojního zařízení;
 Jednodušší obsluhu;
 Snížení spotřeby elektrické energie při docílení stejného stupně ochlazení.

Expedice

 Expediční část posklizňové linky musí respektovat požadavky na expedici ošetřeného zrna, tj. čistění a třídění;
 Počet expedičních zásobníků musí být volen tak, aby jejich celková skladovací kapacita odpovídala minimálně dvoudenní výkonnosti čisticích a třídicích strojů;

 Posklizňová linka na zrno musí zajistit příjem, předčištění a ošetření ve skladovacím prostoru nebo příjem a předčištění s možností přímé expedice.

Všechny tyto požadavky musí být respektovány již v předprojektové studii, v zadání stavby a v prováděcím projektu.

Modernizace stávajících věží Vítkovice

Vlastní návrh úprav stávajících věží Vítkovice byl proveden VÚZT Praha na základě analýzy stávajících nedostatků při ošetřování a skladování zrna. Hlavním důvodem těchto úprav je především možnost naskladňovat do věží zrno o vlhkosti vyšší než 14 %.

Věže Vítkovice s kuželovou výsypkou – kapacita 400 t

Jde o stávající věže, které sice jsou určeny pro skladování zrna, ale nejsou vybaveny provzdušňovacím zařízením. Vlastní realizace úprav byla provedena v zemědělském podniku ZEMOS a.s. Velké Němčice, okres Břeclav. ZEMOS vlastní pět těchto věží o průměru 6 m a jednotkové skladovací kapacitě 400 t uskladněného zrna. Skladování bylo prováděno tak, že naskladněné zrno bylo při zvýšení teploty přepouštěno z jedné věže do druhé věže. Z tohoto důvodu bylo třeba, aby vždy jedna věž byla volná, čímž nebylo využíváno plné skladovací kapacity. Přepouštěním docházelo ke značnému poškozování uskladněného zrna.
Vlastní úprava spočívá ve vyrobení a osazení provzdušňovacího zařízení do stávající kuželové výsypky každé věže. Provzdušňovací zařízení se skládá z radiálního středotlakého provzdušňovacího ventilátoru a čtyřhranného rozvodného plechového kanálu. Tyto části provzdušňovacího zařízení jsou umístěny vně každé věže. V kuželové výsypce každé věže je nainstalován provzdušňovací systém, který musí zajistit dostatečný prostup vzduchu a tím zajistit optimální podmínky provzdušňování uskladněného zrna ve věžích. Provzdušňovací kanálky jsou čtyřhranného průřezu, ve spodní části zakryty provzdušňovacím sítem, v horní části opatřeny stříškou, která zabraňuje ulpívání zrna na provzdušňovacích kanálcích.
Aby bylo zabráněno při provzdušňování uskladněného zrna kondenzaci vody na konstrukci střechy, je třeba každou věž osadit odsávacími průduchy. Po každou střešní konstrukci se doporučují čtyři průduchy.
Každá stávající věž je osazena jedním provzdušňovacím ventilátorem typu RSH – 630 o těchto parametrech:

V případě, že by investor nesouhlasil s osazením každé věže samostatným provzdušňovacím ventilátorem, lze použít pouze jeden ventilátor s tím, že bude převozný a podle potřeby nainstalován u další věže.

Jde o stávající senážní věže VÍTKOVICE 0420, které byly určeny pro skladování senáže, ale pro tento účel už nejsou delší dobu používány. Průměr věží je 6 m, výška včetně střechy je 15,3 m. V praxi jsou uspořádány vždy po třech nebo v řadě po čtyřech věžích.
Cílem řešení bylo využít tyto skladovací prostory pro ošetřování a skladování zrnin. Stávající věže VÍTKOVICE 0420, které jsou vyrobeny ze smaltovaných plechů (modrá linka), původně určené na senáž a zavadlou píci, lze rekonstruovat pro ošetřování a skladování zrnin včetně řepky za předpokladu snížení násypné výšky naskladnění.
Z těchto důvodů je třeba u stávajících věží provést statické posouzení, na jehož základě bude teprve stanovena skutečná kapacita každé věže. Obecně lze konstatovat, že na základě statického posouzení senážních věží o průměru 6 m a výšce pláště včetně střechy 15,3 m bude celková skladovací kapacita cca 180 – 200 t uskladněného zrna v každé věži. Z toho vyplývá, že skutečná skladovací kapacita každé věže bude snížena přibližně o jednu třetinu užitného objemu.
Vlastní úprava u těchto stávajících věží spočívá v úpravě základové desky uvnitř každé věže. Stávající „dno“ u každé věže je třeba zvýšit o cca 500 mm pro vybudování provzdušňovacích kanálků a vybudování technologického kanálu, ve kterém bude umístěn vyskladňovací pásový dopravník.
Vzduchoventilační rozvodný systém se skládá z hlavního rozvodného kanálu, který je vyroben z plechu a je přímo napojen na provzdušňovací ventilátor. Tento rozvodný kanál včetně provzdušňovacího ventilátoru je umístěn vně každé věže. Rozměry hlavního rozvodného kanálu jsou 0,5 x 0,35 m. Každá deska je rozdělena technologickým kanálem, ve kterém je umístěn vyskladňovací pásový dopravník, na dvě ideální poloviny.
Plechový rozvodný kanál, který je umístěn vně každé věže a napojen na provzdušňovací ventilátor, má dvě odbočky, které jsou přímo napojeny na provzdušňovací kanálky každé desky uvnitř věže. Tímto řešením je tedy použit k provzdušňování pouze jeden provzdušňovací ventilátor na každou věž. Provzdušňovací kanálky jsou zakryty speciálními provzdušňovacími síty. Rozměry provzdušňovacích kanálků, které jsou umístěny v bezprostřední blízkosti technologického vyskladňovacího kanálu mají rozměry 0,40 x 0,25 m. Ostatní provzdušňovací kanálky mají rozměry 0,20 x 0,25 m. Rozteč provzdušňovacích kanálků je 0,70 m.
Doporučený ventilátor je typu RSH – 500 o těchto parametrech:

Jde o stávající silážní věže, které již delší dobu neplní svůj účel a proto byly upraveny pro ošetřování a skladování zrnin. Průměr věže je většinou 8,57 m. Skladovací kapacita 300 až 750 t uskladněného zrna podle toho, zda se mohou naskladnit pouze do dvou třetin nebo využít celý skladovací prostor. Vždy v tomto případě je nutný posudek statika.
Vlastní úprava spočívá ve vybudování provzdušňovacích kanálků na stávající „dno“ věže. Každá věž je osazena dvěma středotlakými provzdušňovacími ventilátory. Hlavní rozvodné kanálky o rozměrech 0,5 x 0,5 m jsou zakryty dřevěnými deskami, provzdušňovací kanálky jsou zakryty speciálními provzdušňovacími síty. Rozměry provzdušňovacích kanálků jsou 0,25 x 0,30 m, rozteč mezi provzdušňovacími kanálky je 0,6 m. Základová deska každé věže je technologickým kanálem, který je určen k umístění vyskladňovacího pásového dopravníku, rozdělena na dvě ideální poloviny. Rozměry technologického kanálu jsou 0,7 x 0,5 m. Kanál je zakryt dřevěnými deskami, ve kterých jsou výpustné otvory, které slouží k vyskladňování zrna z věže.

Stávající střechy těchto věží je třeba pro ošetřování a skladování zrna vybavit krytými průduchy. Jejich pořizovací cena je 40 000,- Kč na jednu věž.
Potom celkový investiční náklad na úpravu jedné stávající věže bude 211 400,- Kč.
Měrný investiční náklad na uskladnění 1 t zrna bude 282,- Kč.
Vzhledem ke specifickým podmínkám každé posklizňové linky není možné zahrnout do měrného investičního nákladu na uskladnění 1 t zrna zemní práce a elektroinstalaci, včetně rozvaděče a velínu.

Malokapacitní stavebnicové věžové zásobníky s jehlanovitou
výsypkou

Zásobníky jsou určeny pro ošetřování a skladování potravinářských a krmných zrnin, zrnin určených pro makrobiotickou výživu, malotonážních zrnin a osiv. Zásobníky jsou čtyřhranného průřezu, s jehlanovitou výsypkou. Plášť zásobníků je tvořen výztužným rámem, do kterého se z vnitřní strany zásobníků vkládá a na konstrukci pláště, pomocí speciálních háčků, připevňuje monofilová vložka.
Půdorysné rozměry zásobníku jsou 4 120 mm x 4 120 mm, celková výška zásobníku je 8 700 mm, skladovací kapacita 82 t.
Pořizovací cena zásobníku je 196 000,- Kč včetně provzdušňovacího zařízení.

Variabilní systém LIPP umožňuje výrobu ocelových válcových zásobníků. Zásobník je zhotoven z ocelového pásu šíře 495 mm, jakostní třídy 11 321, podélně stočeného do spirály. Tloušťka plechu je 2 – 4 mm, podle průměru zásobníku a výšky. Vlastní montáž se provádí rovnou na betonovou základovou desku, ve které jsou vybudovány provzdušňovací a technologické kanály. Při výrobě odpadá svařování, nýtování a šroubování pláště zásobníků. Systém LIPP umožňuje podstatně zkrátit dobu výstavby oproti jiným skladovacím prostorům. Např. jeden věžový zásobník systém LIPP o skladovací kapacitě 1000 t, včetně střechy, smontují tři pracovníci za pět pracovních dnů.
Věžové zásobníky systém LIPP jsou vyráběny od průměru 4,5 m až do 12 m a jednotkové skladovací kapacitě od 50 t až do 1000 t uskladněného zrna. Pořizovací cena těchto zásobníků závisí samozřejmě na velikosti (skladovací kapacitě) a pohybuje se od 150 000 až do 990 000,- Kč.

Zásobníky jsou dodávány v provedení:

„Standard“
Všechny vnější ocelové konstrukční prvky a díly jsou opatřeny kompletním akrylátovým nátěrem. Ocelové konstrukce a prvky uvnitř sila jsou opatřeny epoxyesterovým nátěrem. Krytina střechy je i při tomto provedení z pozinkovaného plechu.

„Pozink“
Plášť sila a střešní krytina jsou provedeny z pozinkovaného plechu, který je z venkovní strany opatřen ochranným nátěrem. Ocelové prvky a konstrukce jsou k plášti zásobníku šroubovány a ve stykovém místě izolovány pro zamezení vzniku korozního článku. Všechny ocelové prvky a konstrukce jsou chráněny nátěrem jako v předchozím provedení.

Firma DENIS – PRIVÉ patří k velkým světovým výrobcům věžových zásobníků. Plášť zásobníků je z ocelových pozinkovaných segmentů, které jsou vzájemně sešroubovány. Segmenty jsou profilované – samonosné. Základní výška segmentu je 1,21 m.
Výrobce nabízí tyto zásobníky s rovným dnem, tedy plášť zásobníků se staví na předem připravenou základovou desku nebo menší zásobníky s kuželovou výsypkou.
S kuželovou výsypkou nabízí firma zásobníky o průměru 2,68; 3,57; 4,75; 5,34 a 6,23 m. Tyto zásobníky jsou postaveny na šesti ocelových podporách. S rovným dnem nabízí firma zásobníky o průměru 3,57 až 15 m o skladovací kapacitě 28 až 2000 t uskladněného zrna. Všechny zásobníky jsou vybaveny žebříky, obslužnými lávkami a případně dalším příslušenstvím v pozinkovaném provedení.
Pořizovací cena těchto zásobníků závisí opět na velikosti (skladovací kapacitě) a pohybuje se od 120 000,- až do 950 000,- Kč.

Měrný investiční náklad na uskladnění 1 t zrna ve věžovém zásobníku – systém DENIS – PRIVÉ
Průměr zásobníku
x
výška pláště
Měrný investiční náklad
na uskladnění 1 t zrna (Kč)

6,23 m x 9,80 m 2 035
9,80 m x 11,00 m 1 735
12,45 m x 14,00 m 1 450

Vyskladňování zrna ze zásobníků s rovným dnem

Systém vyskladňování zrna ze zásobníků s rovným dnem navrhl a ověřil VÚZT Praha 6 – Ruzyně. Tento systém je vhodný pro všechny věžové zásobníky s rovným dnem, průměr zásobníku nerozhoduje.
K vyskladňování zrna je v základové desce každého zásobníku technologický kanál procházející středem zásobníku po celém průměru desky. Průřez tohoto kanálu je 0,5 x 0,7 m. V tomto technologickém vyskladňovacím kanálu je umístěn pásový dopravník, jehož délka přesahuje poloměr zásobníku min. o 1 m. Pásový dopravník má pás o šířce 500 mm a je vyveden ze základové desky tak, aby zrno z něho přepadávalo do násypky např. korečkového elevátoru nebo pásového dopravníku (záleží to na uspořádání dalších dopravních cest). Pásové dopravníky se vyrábějí o různých délkách 2 – 22 m, takže vyhovují pro všechny varianty věžových zásobníků. Z hlediska výkonnosti je třeba, aby obvodová rychlost dopravního pásu byla 1,5 až 1,8 m.s-1. Při této obvodové rychlosti pásu má dopravník výkonnost až 45 t.h-1.
Vyskladňovací kanál je zakryt dřevěnými deskami a uzávěry. Ovládání uzávěrů je řešeno pákovým mechanizmem z vnější strany zásobníku. Pákový mechanizmus je řešen tak, že nejprve se musí otevřít středový uzávěr. Další uzávěry se otevírají až tehdy nepadá – li středovým otvorem žádné zrno (to znamená, že v zásobníku je zrno rozmístěno pod sypným úhlem ke středu). Tedy podstatná část uskladněného zrna ve věžovém zásobníku se vyskladňuje gravitací středovým otvorem, přes mechanicky ovládaný uzávěr, na pásový dopravník, který je uložen v technologickém kanálu základové desky.
Při dalším otevírání uzávěrů se začíná s uzávěrem nejbližším ke středu. Tím se vytváří v druhé etapě vyskladňovací „koridor“ ve vrstvě zrna (opět pod sypným úhlem) nad vyskladňovacím kanálem. Tímto způsobem je ze zásobníků gravitací vyskladněno 80 až 90 % uskladněného zrna (závisí to na průměru zásobníku).
Třetí závěrečná etapa vyskladňování zásobníků spočívá v tom, že se otevře vstupní otvor v plášti zásobníku (nad vyskladňovacím kanálem). Vstupním otvorem se nasune do zásobníku z části demontovaný šnekový vyskladňovací dopravník. V koridoru nad vyskladňovacím kanálem se šnekový dopravník smontuje. Při vyskladňování se šnekový dopravník pomocí aktivního posunu posouvá po obvodu zásobníku a šnek přihrnuje zrno ke středovému otvoru, kde propadá na pásový dopravník. Tímto způsobem je vyskladněn zbytek uskladněného zrna v zásobníku, který nelze vyskladnit gravitací.
Šnekový vyskladňovací dopravník pracuje s měrnou spotřebou elektrické energie 0,030 – 0,050 kWh.t-1. Jeden vyskladňovací oběžný šnekový dopravník stačí na více věžových zásobníků. Tyto oběžné šnekové dopravníky podle dokumentace VÚZT Praha 6 – Ruzyně vyrábí AGROMETAL, spol. s r.o. MOHELNO, okres Třebíč.

Ing. Pavel Kroupa, CSc.
Výzkumný ústav zemědělské techniky
Praha 6 – Ruzyně

Výsledky prezentované v tomto článku byly získány při řešení výzkumného projektu MZe ČR, ev. č. EP 7068

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *