Chłodzenie Ziarna w Silosie: Kluczowe Zasady i Znaczenie Wilgotności Powietrza
- Szczegóły
Bezpieczne składowanie ziarna w silosie lub innym magazynie zależy m.in. od wilgotności i temperatury powietrza i stopnia uszkodzenia ziarna. Nowoczesny magazyn przechowalniczy powinien spełniać wysokie wymagania technologiczne, które warunkują bezpieczne przechowywanie ziarna. Zadaniem magazynu rolniczego jest ochrona przed stratami oraz umożliwienie zachowania cech jakościowych przechowywanych płodów.
Wymagania Jakościowe Ziarna
Niezależnie od tego, czy zebrane ziarno ma być zużyte we własnym gospodarstwie, czy sprzedane musi spełniać określone wymagania jakościowe. Powinno być zdrowe, dobrze wykształcone, o swoistym kolorze i zapachu, bez stęchlizny, fermentacji, pleśni i oznak zjełczenia. Nie może być również porażone szkodnikami zbożowymi. Ziarno powinno mieć wskaźnik zanieczyszczeń do 6 proc. i temperaturę poniżej 18 st. C. Szczególnie starannie trzeba przechowywać ziarno jęczmienia browarnego oraz ziarno wszystkich gatunków zbóż przeznaczone do siewu.
Przygotowanie Ziarna do Przechowywania
Ziarno prosto od kombajnu nie jest gotowe do długotrwałego przechowywania. Trzeba je schłodzić, a niekiedy jeszcze dosuszyć. Czyszczenie wstępne jest jednym z podstawowych zabiegów po zbiorze ziarna zbóż. Stosowane jest zwłaszcza przed suszeniem ziarna w suszarkach daszkowych, przed załadunkiem do silosów. Ziarno zbierane kombajnem powinno osiągnąć dojrzałość pełną. Wówczas dobrze się wymłaca.
Czyszczenie Ziarna
Pierwszym, najważniejszym zabiegiem jest wstępne czyszczenie ziarna, które ma na celu usunięcie zielonych nasion chwastów, zanieczyszczeń organicznych. Czyszczenie wstępne ma na celu oddzielenie od ziarna : plew, zielonych cząstek kłosów, łodyg, chwastów, wilgotnych ziaren chwastów, grudek ziemi, piasku, kamieni, pośladu. Czyste ziarno szybciej można wysuszyć, obniżając w ten sposób koszty suszenia. Dokładne oczyszczenie ziarna z kurzu, pyłu, gleby jest ważne ze względu na fakt, że stanowią one dogodne środowisko do rozwoju grzybów i szkodników sprzyjających samozagrzewaniu się ziarna. Proces czyszczenia ziarna ma na celu uzyskanie możliwie czystego materiału podstawowego po wydzieleniu z mieszaniny wejściowej wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń, Stopień czystości, do jakiej ziarno powinno być oczyszczone, zależy od jego przeznaczenia. Czyszczenie dokładne wykonywane jest po wysuszeniu ziarna za pomocą czyszczalni.
Najprostsze czyszczalnie wstępnego czyszczenia to urządzenie pneumatyczne tzw. aspiratory. Ich działanie polega na wykorzystaniu różnic we właściwościach aerodynamicznych ziarna i zanieczyszczeń lekkich. Typowy aspirator z pionowym kanałem pneumatycznym w kształcie stożka. Zanieczyszczone ziarno wysypuje się z zsypu do zamkniętej wewnętrznej przestrzeni kanału pneumatycznego, gdzie opada na stożkową tarczę, z której zsypuje się przez szczelinę w strumieniu powietrza do leja wsypowego, powietrze zasysane przez wentylator unosi zanieczyszczenia lekkie i pył. System aspiracyjny odbiera do 80% lekkich zanieczyszczeń.
Przeczytaj także: Porównanie systemów chłodzenia Rovus i Arctic
Suszenie Ziarna
Po zbiorze kombajnowym zbóż należy ziarno wstępnie oczyścić z zanieczyszczeń -do tego służą czyszczalnie. Ponadto, jeśli ma wilgotność większą niż 13-14%, to musi być dosuszone. Najbardziej uniwersalnymi metodami do bezpiecznego przechowywania ziarna są: suszenie i chłodzenie. Suszenie -jest to proces energochłonny.
Dlatego do suszenia ziarna stosować należy jedynie suszarnie spełniające zaostrzone rygory technologiczne tj. ustabilizowaną temperaturę, równomierność suszenia, brak dostępu spalin. Utrudniona lub niemożliwa jest wówczas kontrola i rejestracja czynnika suszącego. Brak wymiennika ciepła powoduje skażenie suszonych nasion substancjami o działaniu mutagennym i rakotwórczym. W większych gospodarstwach farmerskich zazwyczaj stosowane są suszarki o pracy ciągłej, kolumnowe o zabudowie daszkowej. Urządzenia te mają prostą budowę i są łatwe w obsłudze.
Najczęściej stosowane w Polsce to: suszarki komorowe o zabudowie daszkowej, metalowe silosy cylindryczne i przewoźne. Suszarnie cylindryczne np. firmy Drzewicz, Pedrotti przeznaczone są dla średnich gospodarstw. Za pomocą mechanicznej wentylacji (przetłaczanie powietrza przez nieruchomą warstwę ziarna) można podsuszyć lub schłodzić ziarno o wilgotności do 22 proc. Ze względu na niskie koszty inwestycji i mniejsze zużycie energii metoda ta jest najbardziej przydatna w gospodarstwach rolnych, w których przerzuca się zboże ręcznie.
Przechowywanie Ziarna w Silosach
Jako magazyny ziarna stosowane są pojedyncze silosy, baterie silosów i zaadaptowane powierzchnie płaskie. Współczesne konstrukcje, typoszeregi silosów spełniają wysokie wymagania, co do wytrzymałości mechanicznej, jak również jakościowej- poprzez stosowanie m.in.; blach ocynkowanych czy powlekanych odpornych na korozje. Współczesne konstrukcje, typoszeregi silosów spełniają wysokie wymagania, co do wytrzymałości mechanicznej, jak również jakościowej- poprzez stosowanie m.in.; blach ocynkowanych czy powlekanych odpornych na korozje.
Silosy płaskodenne np. typu NBIN20 o ładowności 20 t, pojemności 27 m³, o masie 850 kg - - są przeznaczone do konserwacji i przechowywania ziarna zbóż w gospodarstwach rodzinnych. Magazyny składające się z 2-4 silosów może obsługiwać jeden zestaw urządzeń, służących do załadunku i rozładunku ziarna oraz konserwacji, co powoduje lepsze ich wykorzystanie. Aktualnie najczęściej instaluje się silosy z dnem płaskim, wyposażone w mechaniczne urządzenia do rozładunku. Zazwyczaj mają podłogę szczelinową lub sitową. Silosy wyposaża się w dodatkowe elementy konstrukcyjne, jak: dach z wywietrznikami, klapy rewizyjne, wyładowcze, drabiny, pomosty, kominki przewietrzające. Załadunek odbywa się od góry, wyładunek natomiast za pośrednictwem przenośników wybierakowych, obiegowych, ślimakowych.
Przeczytaj także: Korzyści z Używania Nawilżacza
Silosy z dnem lejowym, w odróżnieniu do płaskodennych, cechuje łatwość opróżniania i duża wydajność wyładowcza. Jednak konstrukcje tego typu, ze względów wytrzymałościowych, oferowane są w mniejszych pojemnościach. Dodatkowym rozwiązaniem w silosach tego typu jest stosowanie podwójnego płaszcza, który stwarza dodatkową izolację termiczną. Konstrukcje silosów zapewniają aktywne przewietrzanie surowca w trakcie magazynowania. System wentylacji najczęściej zbudowany jest z wentylatora, kanału powietrznego, systemy podług sitowych i kominków wentylacyjnych. Powietrze po przejściu przez całą warstwę opuszcza silos kominkami wentylacyjnymi w dachu konstrukcji, bądź innymi elementami konstrukcji.
Wentylacja i Chłodzenie Ziarna
Po zainstalowaniu odpowiedniego wentylatora, urządzenia rozprowadzające powietrze, umożliwiają mechaniczną wentylację ziarna, stwarzając warunki do stosowania nowoczesnych metod konserwacji i przechowywania. Bardzo ważne jest dostosowanie sprężu i wydatku wentylatora do gatunku przechowywanego ziarna i rodzaju magazynu. Ilość powietrza niezbędnego do ochłodzenia np. 1 m3 ziarna o 5-7 st. C wynosi ok. 1000 m3 - w okresie pierwszych przymrozków jesiennych, gdy różnica temperatury powietrza i ziarna składowanego przekracza 20 st. C. W czasie złych warunków atmosferycznych, gdy wilgotność powietrza jest tak duża, że przewietrzane ziarno uległoby zawilgoceniu, należy powietrze podgrzewać.
System wentylacji najczęściej składa się z wentylatora (dla dużych pojemności silosów - zespołu wentylatorów), kanałów powietrznych, systemu podłogi sitowej, kominków wentylacyjnych. Wtłaczane powietrze otoczenia (w przypadku użycia nagrzewnic - lekko podgrzanego) rozprowadzane jest kanałami i przez podłogę sitową wprowadzane jest do surowca zmagazynowanego w silosie. Zintegrowane z silosem układy przewietrzające muszą pod względem osiąganych parametrów tj. wydajności powietrza oraz sprężu uwzględniać gatunek przechowywanego surowca rolniczego. Ilość powietrza wentylacyjnego niezbędnego do ochłodzenia 1 m3 ziarna o 5-8oC wynosi około 1000 m3 (w okresie pierwszych przymrozków jesiennych, gdy różnica temperatury powietrza i składowanego ziarna przekracza 20oC). Dosuszenie ziarna poprzez wietrzenie przy wymuszonym przepływie powietrza i jego czas trwania zależą nie tylko od wilgotności względnej powietrza i jego temperatury, ale również od natężenia przepływu powietrza oraz wysokości warstwy, jak i od wilgotności i temperatury ziarna.
Urządzenia do schładzania ziarna zostały skonstruowane już około 45 lat temu. Dawniej były przeznaczone do schładzania wilgotnego ziarna po zbiorze kombajnem, w przypadku dużego nagromadzenia ziarna przed suszeniem. Aktualnie proces chłodzenia przeprowadza się dla ziarna suchego o odpowiedniej wilgotności przechowalniczej jako dodatkowa ochrona przed postaniem i rozwojem grzybów i działaniem owadów. Chłodzenie redukuje oddychanie zboża i przesuwa zimną porę roku na okres letni.
Wilgotność Powietrza a Przechowywanie Ziarna
Czas trwania dosuszania ziarna przez wietrzenie, przy wymuszonym przepływie powietrza zależy nie tylko od wilgotności względnej powietrza i jego temperatury. Wilgotność względna powietrza oraz jego temperatura zależy między innymi od warunków atmosferycznych, pory roku, dnia, nasłonecznienia. Warto przy tym zaznaczyć, że wilgotność względna powietrza nie wyraża bezwzględnej zawartości pary wodnej w powietrzu. Przykładowo, wielkość 50 procent wilgotności względnej wskazuje, że powietrze to zawiera połowę ilości wody, którą jest w stanie pochłonąć. Chłonność pary wodnej przez powietrze zależy od temperatury i jest większa przy wyższych temperaturach powietrza.
Przeczytaj także: Wszystko o chłodzeniu wodnym PC z wodą destylowaną
Wilgotność względna powietrza oraz jego temperatura zależą z kolei od warunków atmosferycznych tj. od pory roku, dnia, nasłonecznienia itp. Trzeba przy tym pamiętać, że wilgotność względna powietrza nie wyraża bezwzględnej zawartości pary wodnej w powietrzu - 50% wilgotności względnej wskazuje, że powietrze to zawiera połowę ilości wody, którą może pochłonąć. Chłonność pary wodnej przez powietrze zależy od temperatury i jest większa przy wyższych temperaturach powietrza.
Monitorowanie i Kontrola Warunków w Silosie
Monitorowanie temperatury i wilgotności ziarna w zbiorniku to podstawowe czynniki bezpiecznego przechowywania ziarna. Suche i schłodzone ziarno w silosie to klucz do bezpieczeństwa magazynowania przez dłuższy czas. Nadmierny i szybki przyrost temperatury (o ok. 5,5 ° C w ciągu 7 dni) jest dobrym wskaźnikiem psucia się ziarna wewnątrz silosa i wymaga natychmiastowej reakcji użytkownika. Suche i schłodzone ziarno, dzięki regularnemu monitorowaniu temperatury i wilgotności, może być bezpiecznie przechowywane przez wiele miesięcy.
Dobrym i praktycznym rozwiązaniem jest wykorzystanie czujników wilgotności i temperatury SiloControl opracowanych i wykonanych specjalnie dla silosów zbożowych w postaci sznurów - linek stalowych z odpowiednimi uchwytami i rozmieszczonymi na długości czujnikami, pozwalających na ich umocowanie pomiędzy stropem i dnem silosa, przed zasypaniem zboża. Sznury z czujnikami temperatury i wilgotności ziarna zawieszone wewnątrz silosa zbożowego służą jako źródła sygnału dla kontrolera sterowania wentylacją napowietrzającą, zapewniając, że wentylator działa tylko wtedy, gdy otaczające powietrze gwarantuje dosuszanie lub nawilżanie ziarna i jego chłodzenie.
Tabela 1. Wilgotność Równowagowa Ziarna
Proces ten jest ściśle uzależniony od wilgotności względnej i temperatury powietrza otaczającego ziarno. W określonych warunkach otoczenia wilgotność ziarna maleje do tzw. wilgotności równowagowej (tabela 1).
(Brak danych w dostarczonym tekście do wypełnienia tabeli. Wypełnij tabelę danymi o wilgotności równowagowej ziarna w zależności od warunków otoczenia, jeśli posiadasz takie dane.)
Podsumowanie
Wzrastająca liczba magazynów ziarna, powoduję że rola i wpływ podstawowych zjawisk zachodzących w składowanych płodach rolnych powinna być w większym stopniu kontrolowana w celu zapewnienia wymaganej jakości. Im partia składowanego ziarna zbóż jest czystsza i jednorodna, tym lepiej i dłużej można ją przechowywać. Bezpieczne magazynowanie ziarna zależy od takich czynników jak: wilgotność ziarna, jego temperatura, kontakt z powietrzem oraz stan ziarna. Ziarno składowane w silosach podlega zmianom jakościowym. Do cech jakościowych można zaliczyć, dla zbóż: wskaźnik sedymentacji, strukturę glutenu, własności kiełkowania oraz aktywność wodną. Czynnik czasu można regulować poprzez planowaną sprzedaż.
tags: #chłodzenie #ziarna #w #silosie #wilgotność #powietrza
