Základem racionální výživy je přísná kontrola, šetrné zacházení a přírodní stav potravinářských zrnin. Proto hlavní zásadou jsou minimální úpravy, které nesmějí snížit v žádném případě biologickou hodnotu zrnin. Zemědělské podniky musejí usilovat o nejvyšší kvalitu své produkce a její prodej za nejvyšší cenu. Jestliže dříve se podstatná produkce prodávala okamžitě zemědělské nákupní organizaci, dnes při napřímení vazeb mezi výrobcem a spotřebitelem tomu tak nemusí být.
Aby výrobce mohl prodávat obiloviny v optimálním čase, kdy jsou ceny nejvyšší, potřebuje vhodné sklady. Otevírání trhů přináší s sebou samozřejmě nutnost mezinárodní standardizace kvalitativních ukazatelů vyrobených zrnin. V současnosti se již výchozím prvkem celého systému řízení jakosti stalo vybudování systému řízení jakosti v souladu s normami řady ISO 9000 / EN 29000.
Požadavky na příjem a ošetřování zrnin
Vysoká biologická hodnota potravinářských zrnin je měřitelná. Je dána energií klíčení a klíčivostí. Každá posklizňová úprava může tyto hodnoty snížit a proto je třeba se snažit o co nejmenší posklizňové zásahy a tím udržení zrna v co nejpřirozenějším stavu. To znamená, že potravinářské zrniny není např. vhodné dopravovat řetězovými dopravníky (redlery), šnekovými dopravníky s uzavřeným dopravním žlabem, dosoušet zrno (např. horkovzdušným sušením).
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.
Příjem zrna
Výkonnost příjmu zrna je limitujícím faktorem posklizňové linky:
Příjmový zásobník musí mít dostatečnou kapacitu, musí umožňovat sklápění zrna z dopravních prostředků do boku i nazad;
Volba příjmu musí vycházet z celkové denní výkonnosti nasazených sklízecích mlátiček v zemědělském podniku;
K zabránění prostojů dopravních prostředků v místě příjmu zrna je třeba dimenzovat příjem cca o třetinu vyšší než je souhrnná výkonnost nasazených sklízecích mlátiček;
Příjmový zásobník musí být vybaven uzávěrem, který zajistí plynulou regulaci toku zrna;
Konstrukčně může být řešen jako částečně přejezdný a nebo nepřejezdný (vhodný pro příjem potravinářských zrnin);
Příjmový zásobník musí umožňovat rychlé a dokonalé vyčištění zrna při přechodu na příjem jiného druhu zrna, konstrukci příjmového zásobníku je třeba volit tak, aby bylo zamezeno ulpívání zrna na jeho stěnách.
Intenzivní provzdušňování zrna
Podstatou intenzivního provzdušňování uskladněného zrna ve skladovacím prostoru je snížení jeho teploty;
Vlhké zrno svým dýcháním produkuje teplo, které může způsobit jeho zapaření a tím jeho znehodnocení. Vzduch dodávaný ventilátorem do skladovacího prostoru zabraňuje nadměrnému vzniku tepla;
K aktivnímu intenzivnímu provzdušňování uskladněného zrna ve skladovacím prostoru musí být použity výhradně středotlaké ventilátory, které jsou schopny zajistit dostatečné množství vzduchu tj. 25 - 35 m3 za 1 hodinu na 1 tunu uskladněného zrna i potřebný přetlak.
Intenzivním provzdušňováním se:
Snižuje teplota uskladněného zrna a tím se prodlužuje jeho skladovatelnost;
Snižuje vlhkost uskladněného zrna rovněž s příznivým vlivem na prodloužení skladovatelnosti zrna;
Při snížení teploty uskladněného zrna pod 15 C se zastavuje činnost škůdců a mikroorganizmů;
Při dlouhodobém skladování zrna odpadá nutnost přepouštění za účelem snížení jeho teploty a udržení jeho dobrého zdravotního stavu.
Energetická náročnost
Při intenzivním provzdušňování uskladněného zrna ve skladovacím prostoru se, podle dlouhodobých zkoušek, měrná spotřeba elektrické energie pohybuje v rozmezí 12 - 14 kWh na 1 tunu uskladněného zrna při 3 % odsušku.
Úspora LTO
Intenzivním provzdušňováním se dosáhne úspory LTO průměrně 5 kg na 1 tunu ošetřeného zrna. Velmi cennou úsporou především v aridních oblastech je celková náhrada LTO za elektrickou energii při ošetřování zrna.
Podúrovňové příjmové zásobníky
Přejímka zrna od sklízecích mlátiček je limitujícím faktorem pro plynulý průběh sklizně. Nedostatečná výkonnost příjmových linek způsobuje v řadě případů snížení využití výkonnosti sklizňových strojů, dochází k opožďování sklizně a tím ke vzniku mimořádných ztrát zrna přirozeným výdrolem. V organizaci dopravy může dojít ke zdržování dopravních prostředků a k hromadění zrna na všech druzích skládek, včetně provizorních.
Jedinou cestou, jak uvést tento limitující faktor sklizně do souladu se systémem nasazení sklízecích mlátiček při sklizni, je vybudovat dostatečnou kapacitu potřebných linek na příjem, skladování a ošetřování zrna na jednotlivých zemědělských podnicích. U všech nově vybudovaných příjmových linek je třeba řádně dimenzovat vertikální a horizontální dopravní cesty.
Volba příjmu zrna musí vycházet z celkové denní výkonnosti nasazených sklízecích mlátiček v zemědělském podniku.
V praxi se ukázalo, že je optimální volit výkonnost příjmu zrna o 1/3 vyšší než je souhrnná výkonnost nasazených sklízecích mlátiček. Tím je docíleno návaznosti sklízecích mlátiček na dopravní prostředky (sníží se celková potřeba dopravních prostředků) i plynulé návaznosti dopravních prostředků na příjmové zásobníky.
Příjem zrna je třeba řešit příjmovými zásobníky, které mohou být podúrovňové nebo nadúrovňové, přejezdné, částečně přejezdné nebo nepřejezdné. Konstrukčně musí být řešeny tak, aby umožňovaly sklápění zrna z dopravních prostředků do boku i nazad. Příjmové zásobníky je třeba vybavit kontinuálním uzávěrem pro plynulou regulaci toku zrna. Kapacita příjmových zásobníků musí umožnit plynulý příjem zrna od sklízecích mlátiček např. od 20 do 80 t (kapacita jednoho příjmového zásobníku).
Ovládání uzávěrů u příjmových zásobníků je třeba řešit shora. Délka příjmových zásobníků se volí podle používaných dopravních prostředků (např. pro „sólo“ automobily při sklápění zrna do boku je optimální délka příjmového zásobníku 8 m, pro sklápění zrna z automobilových souprav je optimální délka příjmového zásobníku 13 m).
Příjmový zásobník s plynulou regulací toku zrna - trubkový uzávěr
Pro příjem zrna od sklízecích mlátiček navrhl a ověřil VÚZT Praha 6 - Ruzyně příjmový podúrovňový zásobník s plynulou regulací toku zrna. Příjmový zásobník je vybaven trubkovým uzávěrem, kterým lze plynule regulovat tok zrna. Ovládání trubkového uzávěru je řešeno shora. Délka příjmového zásobníku může být až 13 m, což umožňuje sklápění zrna z automobilových souprav. Kapacita příjmového zásobníku je až 80 t. Pod příjmovým zásobníkem je umístěn pásový dopravník, šířka dopravního pásu je 800 mm, obvodová rychlost až 2,64 m.s-1. Tímto pásovým dopravníkem je zrno z příjmového zásobníku dopraveno k dalšímu technologickému zařízení.
(Obr. 1)
Funkce
Trubkovým uzávěrem se nastaví požadovaná štěrbina po celé délce příjmového zásobníku mezi trubkou uzávěru a bočními stěnami příjmového zásobníku. Vytvořenými podélnými štěrbinami se zrno dopravuje na pásový dopravník, který je umístěn 80 mm (horní část dopravního pásu) pod vyústěním příjmového zásobníku. Tím je vlivem vnitřního tření zrna zajištěno dávkování zrna na pásový dopravník, aniž by se musel při „nasypávání“ příjmový zásobník uzavírat trubkovým uzávěrem. Takto umístěný pásový dopravník musí být vybaven bočnicemi, které na požádání dodá výrobce.
Výsledky ověřování jednoznačně potvrdily vhodnost používání těchto příjmových zásobníků u posklizňových linek - zjednodušují obsluhu. Obsluha se pouze orientuje na zapínání a vypínání pásového dopravníku umístěného pod zásobníkem. Tento příjmový zásobník je nenáročný na výrobu, podle předložené dokumentace jej může vyrobit téměř každý investor.
Předčištění zrna
Pro hrubé předčištění zrna přímo na příjmu bylo navrženo a ověřeno aspirační zařízení pro odsávání prachu, slamnatých lehkých příměsí a nečistot. Aspirační zařízení se umisťuje nad přepad pásového dopravníku, který je umístěn pod příjmovým zásobníkem nebo před vstupem zrna do korečkového elevátoru.
Aspirační zařízení se skládá z aspirační komory, potrubí, transportního ventilátoru a odlučovače. Účinnost aspirace je 75 - 80 %, záleží na nastavení klapky v přisávací komoře.
Doporučený transportní ventilátor je řady RSH - 500 o těchto parametrech:
Vv = 6000 - 8000 m3. h-1
pc = 1500 Pa
P = 5,5 kW
kde: Vv = množství vzduchu
pc = přetlak
P = příkon
U tohoto zařízení byla provedena vzduchotechnická měření za účelem zjištění základních vzduchotechnických parametrů (dimenze ventilátoru, přisávací komory včetně regulace přisávání vzduchu a odlučovače). Na základě dosažených výsledků lze konstatovat, že použití středotlakého transportního ventilátoru RSH-500 je optimální, odlučovač K-1000 vyhovuje. Při optimálním seřízení regulační klapky u přisávací komory lze dosáhnout až 80 % účinnosti aspirace. Provozní zkoušky jednoznačně prokázaly, že tímto zařízením lze u posklizňových linek nahradit klasické předčističky, které jsou v současné době finančně náročné.
Ošetřování zrna intenzivním provzdušňováním
K provzdušňování zrna je třeba použít výhradně středotlakých ventilátorů, které jsou schopny zajistit dostatečné množství vzduchu i potřebný přetlak. Na základě získaných poznatků lze konstatovat, že nejvhodnější jsou ventilátory typu RSH - 630 o těchto parametrech:
množství vzduchu 15 000 m3.h-1, přetlaku 1300 až 2000 Pa (podle typu použitého skladu - hangárový nebo věžový zásobník) a příkonu 15 kW.
Provzdušňovací ventilátory jsou napojeny na vzduchoventilační rozvodný systém, který se skládá z jednoho hlavního (rozvodného) kanálu a z provzdušňovacích kanálků. Hlavní rozvodný kanál je zakryt dřevěnými deskami, provzdušňovací kanálky jsou zakryty provzdušňovacími síty.
Průřez provzdušňovacích kanálků je třeba volit tak, aby rychlost proudění vzduchu nepřekročila 10 m.s-1. Obecně platí, že rozteč (osová) provzdušňovacích kanálků musí být menší než je násypná výška zrna. Je to velmi důležité pro rovnoměrný výstup vzduchu z vrstvy uskladněného zrna.
Počet provzdušňovacích ventilátorů u skladovacích prostorů je dán kapacitou skladu. Např. u věžového zásobníku o kapacitě 1000 t jsou k provzdušňování použity dva středotlaké ventilátory RSH - 630, kterými je zajištěno intenzivní provzdušňování uskladněného zrna.
Rozhodujícím kritériem ošetřování uskladněného zrna ve skladovacím prostoru provzdušňováním je výstupní rychlost vzduchu z vrstvy uskladněného zrna.
Na základě dosažených výsledků lze konstatovat, že k intenzivnímu provzdušňování uskladněného zrna ve věžových zásobnících o jednotkové skladovací kapacitě např. 1000 t je třeba použít výhradně středotlaké ventilátory, které jsou schopny zajistit dostatečné množství vzduchu tj. min. 25 m3.h-1 na 1 tunu uskladněného zrna a přetlak min. 1 500 Pa.
Teplota a vlhkost zrna naskladněného do skladovacího prostoru
Příčinou hlavních ztrát uskladněných zrnin je intenzita dýchání. Zrniny dýchají, pokud v nich není život zničen nevhodným způsobem sklizně či posklizňového ošetřování. Intenzita dýchání závisí na obsahu vody a teplotě. Dýcháním spotřebovávají zrniny část svých bezdusíkatých organických látek. Intenzitu dýchání ovlivňuje i obsah kyslíku ve vzduchu v mezizrnovém prostoru.
Zvyšuje - li se obsah kyslíku, zvyšuje se intenzita dýchání. Skladují - li se zrniny předem kondiciované (tj. zbavené přebytečné vlhkosti, příměsí, nečistot a škůdců), nejsou nároky na skladovací zařízení velké. Postačuje, že zrniny jsou chráněny před dodatečným zvlhnutím, napadením škůdci a nežádoucí mikroflórou.
Pro uskladnění neupravených zrnin (o vyšší vlhkosti a nežádoucích komponentech) je třeba vytvořit ve skladovacím prostoru prostředí, které retarduje chemické, biologické a fyzikální procesy v zrninách, nebo v krátké době upraví zrniny na skladovatelnou hodnotu. Zde platí základní závislost mezi vlhkostí a teplotou uskladněného zrna a přípustnou dobou jeho skladování. Přípustná doba skladování je nepřímo úměrná vlhkosti a teplotě zrna. Z toho plyne, že doba skladování je tím delší, čím nižší je teplota uskladněného zrna.
Vlastní proces intenzivního provzdušňování uskladněného zrna je třeba optimalizovat automatikou, která ovládá provzdušňovací ventilátory v závislosti na relativní vlhkosti vzduchu nasávaného ventilátory a teplotě uskladněného zrna.
Tato automatika je již delší dobu podle dokumentace VÚZT seriově vyráběna pod označením AOV.
Maximální sušicí efekt nastává tehdy, je - li k provzdušňování použit vzduch o relativní vlhkosti do 70 % a teplota uskladněného zrna nedosáhne 30 C.
Teplota uskladněného zrna ve věžích je indikována silotermy, přičemž uspořádání jednotlivých čidel je takové, aby teplotně postihly celý průřez naskladněné vrstvy zrna.
S tím souvisí i požadavek dokonalého a bezztrátového rozvodu vzduchu, aby zrno ve skladovacím prostoru bylo rovnoměrně vystaveno účinkům vzduchového proudu a aby nevznikaly prostory, kde by vháněný vzduch nepůsobil na uskladněné zrno.
Dlouhodobé výsledky provozního ověřování prokázaly, že automatická regulace provzdušňovacích ventilátorů umožňuje optimalizovat proces provzdušňování zrna a tím snižuje měrnou spotřebu elektrické energie cca o 2 kWh.t -1.
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
