Опыт реализации инновационных технологических решений

2013-06-26 12:11:00

Опыт реализации инновационных технологических решений

Опыт реализации инновационных технологических решений по снижению потерь зерна на современных предприятиях.

В условиях стремительного увеличения численности населения земли, особенно актуальным становится извечный вопрос продовольственного обеспечения. Выращивание зерновых, с целью производства пищевых продуктов и кормов на их основе, исторически занимает львиную долю в обеспечении человечества пищей. Сезонность производства зерна, наряду с круглогодичным потреблением, издревле требует создания и сохранения его запасов. Именно в этом вопросе и начинаются главные трудности, народная мудрость гласит: не тот хлеб, что в поле, а тот, что на столе.

Рассмотрим основные сложности производства зерна и зерновых продуктов:

  • При запоздалой уборке происходят большие потери за счет обламывания колосьев и осыпания зерен. По обобщенным данным исследований, оптимальная продолжительность уборки зерновых, когда потери (недобор) урожая находятся в пределах ошибки, составляет 6-7 дней. При нарушении агросрока на 5 дней потери зерна в разные по увлажнению годы составляют у яровой пшеницы 4,5-7,2%, у озимой — 1,2 -3%, на 10 дней — у яровой пшеницы 7,6-15,4%, у озимой — 3,7-6,8%.
  • Общие потери за молотилкой (вследствие недомолота и невытряса) при номинальной секундной подачей хлебной массы – 1,5%.
  • Допустимое дробление и обрушивание продовольственного зерна — не более 2%.
  • После уборки урожая при перевозке и хранении теряется от 5 до 25% зерна в зависимости от технического оснащения элеваторов и общей культуры организации хранения.
  • ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) оценивает ежегодные потери зерна около 10% от общего производства с максимумом для некоторых менее развитых стран 30-50%. Так, в Украине, что выращивает 30-40 млн т зерна, из-за недостаточно развитой материально-технической базы по переработке и хранению урожая ежегодные потери достигают 8 млн т на сумму почти 800 млн долларов США.
  • Количественные потери сопровождаются снижением качества, посевных и продовольственных кондиции зерна. При этом наибольшие потери в хозяйствах именно из-за низкой материально-технической базы по обработке и хранению зерна. В то же время, в высокоразвитых странах Европы и Америки эти потери не превышают 1-2% — технически неизбежного минимума.

Как видим, максимальные потери зерна происходят на этапе перевозки и хранения урожая.Потери при перевозке зерна могут быть исключены без применения, каких либо специальных навыков и средств.
Технически неизбежные потери связаны с биологическими особенностями зерновых культур и условиями его выращивания и уборки, зерно «дышит» – теряет массу за счет естественных процессов.

Регулировать интенсивность дыхания и как следствие снижение потерь на уровне технического минимума возможно при условиях: поддержания оптимальной влажности и температуры зерна, качественной очистки зерновой массы перед закладкой на хранение, проведения мероприятий по обеззараживанию зерна, как от вредителей, так и от микрофлоры, что требует использования современных технологических приёмов хранения и транспортировки зерна, максимально учитывающих видовые особенности зерновых культур.

На большинстве Украинских зерновых предприятий используются устаревшие зерноочистительные машины, которые часто уже не способны обеспечить необходимую эффективность и производительность.Выходом из ситуации является техническое переоснащение зерноочистительных линий современными зерноочистительными линиями.

Немаловажным вопросом является предупреждение потерь качества за счет травмирования, которое снижает технологические свойства зерна.
Особенно актуальным вопрос боя зерна является для кукурузы и риса.По данным анализа работы Украинских предприятий отрасли прирост боя зерна кукурузы составляет:

  • 4,0…6,5% для заготовительных предприятий (использующих передвижную механизацию и ковшовые погрузчики);
  • 2,0…4,0% для перевалочных элеваторов (с полной стационарной механизацией).

Такая картина зачастую объясняется элементарным пренебрежением к вопросам соблюдения технологических приемов работы с зерном.

Усреднённое* распределение пророста боя по участкам действующего среднестатистического предприятия указано в таблице

* приведены данные полученные в результате статистической обработки, величина показателей снижена на размер допустимой погрешности методов анализа, результаты экспериментов находящиеся в пределах ошибки измерения исключены.

Снижение прироста битых зерен в зерновой массе можно достичь при комплексном подходе в решении вопросов:

  • сушки зерна с оптимальной интенсивностью (не более 5% за один проход);
  • сокращения длин транспортных маршрутов;
  • применения технических средств снижающих скорость соударения зерна и рабочих органов транспортных устройств: 1.гасители скорости движения зерна в самотеках и силосах;
    2.пониженные скорости движения: лент, цепей, ковшей; 3. оптимальная геометрия загрузочных и разгрузочных элементов: патрубков норий, насыпных лотков, сбрасывающих коробок конвейеров.

Специалистами группы компаний «Зерновая столица» совместно с «Одесской национальной академией пищевых технологий» разработана, прошла производственные испытания и рекомендована к использованию «Установка бережной загрузки зерна в силос».

Описание работы «установки бережной загрузки зерна в силос»

  • Зерно поступает в загрузочную трубу и движется, переливаясь с одной наклонной плоскости на другую до днища силоса, высота свободного падения зерна при этом не превышает 1 м. Смотри рис. 1.
  • По мере заполнения силоса уровень зерна поднимается до заполнения нижней секции «Установки бережной загрузки зерна в силос» под углом естественного откоса.
  • После заполнения нижней секции зерно самотеком переливается через отверстия следующей по высоте секции на сформированную ниже зерновую насыпь, высота свободного падения зерна при этом не превышает 1 м.
  • Выгрузка силоса производится самотеком через центральную воронку, довыгрузка – через боковые воронки, и дальше при помощи зачистного шнека.
  • Кроме потерь в виде боя, актуальным вопросом является также обеспечения стабильного качества зерна в процессе его хранения.
  • Применение оптимальных режимов и технических приёмов активного вентилирования позволяет снизить естественную убыль зерна и сохранить его качество при хранении.

Практический опыт применения технологических и технических решений ГП «Зерновая столица» («ЗС») подтверждает возможность снизить усредненный прирост боя в 2,5…4,0 раза. Распределение сниженного прироста боя, по участкам элеватора достигнутого при соблюдении рекомендаций «ЗС» приведено в таблице 2.

Распределение сниженного* прироста боя, по участкам элеватора достигнутого внедрения рекомендаций «ЗС»

* приведены данные полученные в результате статистической обработки, величина показателей снижена на размер допустимой погрешности методов анализа и оборудования, результаты экспериментов находящиеся в пределах ошибки измерения исключены.

Сравнительная характеристика традиционных технологических приемов и предлагаемых «ЗС» приведена в таблице 3

Наибольший эффект дает внедрение рациональных приемов техники и технологии в самотечном транспорте, точках перегрузки зерна и в хранилищах с высотой падения зерна более 11 м.
Вывод:

Модернизация транспортно-технологических линий зернового предприятия с использованием предложений наших специалистов позволит сократить количество потерь зерна на 1…1,5% для заготовительных предприятий, и на 1,5…2,5% для перевалочных, только за счет снижения боя зерна и рационализации технологии.Что составит:

  • 100…150 т зерна при заготовке каждых 10 000 т,
  • 900…1500 т зерна при погрузке каждого судна вместимостью 60 000 т

Автор статьи: Начальник проектного управления ГП «Зерновая Столица», Белан И.В.