Основні вимоги до конструкцій зерносховищ
Зерносховища будують з різних матеріалів: дерева, каменю, цегли, залізобетону, металу тощо залежно від місцевих умов, цільового призначення (для тривалого чи короткочасного зберігання зерна) та економічних міркувань.
У господарствах споруджують засікові та наземні зерносховища. Перші зручні для роздільного зберігання невеликих партій насіннєвого і сортового, а другі - для великих партій товарного зерна. Будують також комбіновані зерносховища.
Місткість окремих засіків для зберігання насіннєвого зерна становить не менш як 25 т за гранично допустимої висоти завантаження 3 м. Місткість засіків для зберігання продовольчого і фуражного зерна не обмежується. Засіки розміщують у 2-4 ряди з поздовжніми і поперечними проходами між ними. Ширина поздовжніх проходів - не менше 2, а поперечних - 1,2 м за відстані між ними не більше 18 м. У сховищах для продовольчого і фуражного зерна крайні поздовжні ряди засіків розміщують біля зовнішніх стін, а за зберігання насіння між засіками і зовнішньою стіною залишають порожнє місце завширшки до півметра.
До сховищ насіннєвого зерна прибудовують навіси для повітряного сушіння і провітрювання або відкриті майданчики для повітряно-сонячного сушіння і теплового обігрівання насіння.
Для зерносховищ непридатні каркасні стіни з подвійними обшивками і засипками, між якими можуть поселятися шкідники хлібних запасів. У зерносховищах господарств допускаються грунтово-бетонні підлоги, у бункерних - бетонні, на тимчасових складах - глинобитні. Не рекомендується робити бетонні підлоги в засікових та наземних зерносховищах, оскільки зернова маса на таких підлогах зволожується. Стіни і підлогу треба ізолювати від проникнення крізь них грунтових і поверхневих вод.
Особливо старанно споруджують дах, оскільки збереження зерна залежить від його водонепроникності та герметичності. Добрі властивості має дах з азбоцементних плит або шиферу, які укладають на суцільну дощану опалубку з шаром руберойду. Не рекомендується робити металеві дахи через їхню високу теплопровідність.
Зерносховища будують, як правило, без вікон. Освітлюються вони через відчинені ворота, які роблять подвійними, або електролампами.
За ступенем механізації зерносховища бувають механізованими (із стаціонарними засобами для механізації завантаження і розвантаження зерна), частково механізованими (із стаціонарними засобами для виконання однієї операції, частіше - для завантаження, що дає змогу забезпечити швидке приймання зерна і насіння та складувати їх насипом максимально допустимої висоти, а розвантаження проводити засобами пересувної механізації) і немеханізованими (для полегшення робіт застосовують тільки пересувні засоби механізації).
Технологічний процес у зерносховищах супроводжується виділенням пилу та утворенням відходів. Тому слід передбачати у них аспіраційні установки і спеціальні бункери для накопичення відходів. Зерносховище має бути стійким, протистояти тиску зерна та вітру, руйнівній дії повітря навколишнього середовища.
Зерносховища повинні мати добрі під'їзні шляхи, бути оптимально економічними й відповідати вимогам охорони праці, техніки безпеки, виробничої санітарії. Отже, зерносховища - це складне виробництво, яке слід добре знати, для того щоб уміло керувати всім технологічним процесом.
Сучасні сховища для зерна
В Україні основна маса зерна зберігається на державних великотоннажних залізобетонних елеваторах, обладнання яких морально і фізично застаріло, через що знижується якість зерна та пропускна здатність елеваторів. Одночасно останні значно віддалені від зерновиробника, а вартість зберігання зерна в них дуже висока й становить майже 25% вартості закладеного на зберігання зерна.
Одним із найважливіших шляхів зменшення втрат і підвищення якості продукції є очевидне забезпечення кожного господарства власним сучасним зерносховищем. Так, в аграрно розвинених країнах до 80% урожаю зберігається в його виробника. При цьому у світі перевагу надають баштовим сховищам. Технологія зберігання зерна в баштових сховищах, обладнаних активною вентиляцією, широко використовується у США та Канаді, а в останнє десятиріччя і в Європі.
Збірні металеві зерносховища мають такі переваги: знижують капітальні витрати під час монтажу вдвічі-втричі і трудомісткість монтажу - вчетверо-вп'ятеро; дають змогу максимально наблизити сховища до місця збирання і використання фуражного зерна; дають можливість впроваджувати повну механізацію та автоматизацію процесу зберігання.
На сьогодні ДКБ "Південне" розробляє комплекси зерносховищ герметичного і вентильованого типу місткістю 500 і 1000 т зерна на основі силосів місткістю 125-200 т зерна. Ці зерносховища призначені для зберігання насіннєвого, продовольчого і фуражного зерна вологістю до 18% у режимі активного вентилювання та вологості до 28% зерна продовольчого і фуражного призначення завдяки його консервації азотом. Зерносховища розроблені з урахуванням досягнень кращих світових аналогів.
Порівняно з вентильованими зерносховищами, герметичні є ефективнішими й універсальними, але й дорожчими на 5-10%. Проте вони мають ширший діапазон використання, оскільки дають змогу: розпочати збирання зернових на один-два тижні раніше (за умов дальшого дозрівання зерна) і закінчувати його до початку зсипання зерна; здійснювати закладання на зберігання зерна за будь-яких погодних умов; не застосовувати в процесі закладання зерна зерноочищувального та зерносушильного обладнання та заощадити енергію, яка витрачалася б на сушіння зерна; підвищити, завдяки збереженню природної вологи зерна, його кормові якості порівняно з висушеним зерном.
Виробляє досушувальні металеві сховища фірма Bin (Польща), яка комплектує сховища сушарками Araj (Польща).
З метою автоматизації процесу консервування та зберігання башти Bin обладнують вентилятором, електричним нагрівачем і контролером Bin із комплектом датчиків, що дає змогу: здійснювати нагляд за біологічними процесами, які перебігають у масі зерна; проводити охолодження та низькотемпературне досушування зерна; уникнути зволоження зерна від розвитку плісняви; мінімізувати енергозатрати за активного вентилювання і сушіння.
Одним із кращих комплексів для післязбиральної переробки та зберігання зерна побудував АТЗТ "Агро-Союз" у своєму підсобному господарстві в с. Майське Синельниківського району Дніпропетровської області. Вказаний комплекс переробки та зберігання зерна призначений для приймання, очищення, сушіння, зберігання, видачі зернових культур, а також переробки зерна на різні види продукції. До складу комплексу входять: вагове господарство, багатофункціональна лабораторія, система приймання, очищення, сушіння, зберігання, транспортування та відвантаження зерна, лінія підготовки насіннєвого матеріалу, міні-завод із виробництва комбікормів і борошнозбиральний комплекс. Система комплексу зберігання складається з 24 силосів. Із урахуванням зберігання різних культур місткість зерносховища становить 32000 т. Усі силоси обладнані системою активного вентилювання і системою контролю за температурою зерна, за допомогою яких інформація виводиться на комп'ютерну лабораторію.
Виробляє промислові зерносховища одна з найвідоміших фірм у світі - MFS/YORK/STORMOR (США). Металеві циліндричні сховища місткістю від 50 до 5000 т постачає спільне українсько-канадське підприємство "Агрокомплекс". Багато років їх експлуатують у корпораціїї "Агро-Союз" (Дніпропетровськ). Сховища вказаної фірми, за даними багаторічного використання в господарстві Майське Синельниківського району Дніпропетровської області, забезпечують якісне збереження зерна. Зерносховища обладнані системою вентиляції зерна, контролю температури та ступеня заповнення.
В Україні виробництво металевих циліндричних сховищ для зерна освоїли фірми "Лорд"(Миколаїв) і ВАТ "Карлівський машинобудівний завод".
Підприємство "Проект Контакт Сервіс"(Миколаїв) розробило 20 типорозмірів циліндричних металевих сховищ для зерна з конічним і пласким дном. Згадане підприємство проектує та будує сховища зерна і здає їх "під ключ". Місткість сховища з конічним дном - до 1400 т, з пласким дном - до 8100 т. Виробництво сховищ для зерна, розроблених на підприємстві "Проект Контакт Сервіс", освоїли фірми "Лорд" (Миколаїв) і ВАТ "Карлівський машинобудівний завод".
Торговельно-промислова компанія "Лорд" реалізує в Україні вітчизняні силоси СМВУ. На бажання замовника силоси обладнують системами активного вентилювання та пошарового контролю температури зерна, що зберігається. Системи активного вентилювання забезпечують витрату повітря не менше 7 м3/год на 1 т місткості силосу. Це дає змогу застосовувати універсальні технології з "м'яким" повільним досушуванням або охолодженням зерна. Силоси СМВУ з конусним днищем забезпечують повне вивантаження зерна силосу самопливом і потребують мінімальних затрат часу на ручне доочищення силосу. Силоси СМВУ виробляють трьох типорозмірів:
q силоси місткістю 7-60 т з кутом нахилу днища 60° (для зберігання зернових культур і комбікорму);
q силоси місткістю 25-105 т і кутом нахилу 45° (для зберігання комбікорму);
q силоси місткістю 90-1400 т з кутом нахилу конусного днища 45° (для зберігання продовольчого і фуражного зерна). Місткість циліндричних сховищ з пласким днищем - від 70 до 3000 тонн.
Циліндричні сховища, які виробляє ВАТ "Карлівський машинобудівний завод", мають діаметр 3,6-16,5 м; висоту - 6,7-30,6 м; місткість - 34-5786 куб. метрів.
Підлогові сховища зерна виробляє в Україні "ЮК-Постачання" (Обухів Київської обл.). Їх виготовляють з металевого каркаса, дах якого виробляють із профнастилу із оцинкованої сталі та поліестеру, а стіни облаштовують панелями-сандвічами. Приміщення модульного типу заввишки до 6 м і прольотом до 18 м. Фірма "ЮК-Постачання" проектує зерносховища, виготовляє, здійснює поставку, монтаж і здає "під ключ".
За рубежем циліндричні металеві легкозбірні сховища вертикального типу виготовляють фірми Petkus, (Німеччина) Araj, BIN (Польща), Prive (Франція), Rielа (Німеччина), Kongskilde (Данія), The GSI Group (Англія), Mepu (Фінляндія), Mfs/York/stormor (США) тощо.
Широкий асортимент циліндричних металевих сховищ пропонує, зокрема, фірма Araj (Польща). Силоси для зерна фірми Araj призначені для зберігання сухого зерна пшениці, ячменю, кукурудзи, ріпаку, бобових та інших культур. Згідно з даними фірми, спеціальна конструкція днища та ефективна система вентиляції забезпечують можливість рівномірного провітрювання зернового матеріалу. Пропонується понад 100 моделей сховищ різних габаритів місткістю від 110 до 7430 т.
Для виробництва силосів використовують пласкі сталеві листи з високоякісним гальванічним покриттям. Завдяки цьому на пласких стінках не затримуються бруд і залишки зерна. Силоси обладнані системою датчиків температури, які несуть реальну інформацію про стан зерна, що зберігається в силосі.
Для забезпечення вентиляції сховища фірми Araj обладнані перфорованим дном, системою підлогових повітряних каналів, вентиляторами та системою дахових провітрювачів. Вивантаження силосів здійснюється підібраними конвеєрами. Для повного вивантаження бункерів під дном сховища розташовані шнеки.
Відомі в світі круглі сховища з оцинкованої сталі торгової марки RIELA (Німеччина). Місткість сховищ - від 40 до 10000 т. Сховища обладнані оцинкованими драбинами та помостками, вентиляційною та охолоджуваною технікою. Для завантаження використано норії та редлери, для вивантаження - зачисні шнеки продуктивністю до 200 т/год. Виготовляє фірма Riela також круглі бункери з конічним днищем діаметром від 3,56 до 10,7 м, місткістю до 940 т та прямокутні бункери місткістю до 132 т (175 м. куб). А ще - підлогові склади, обладнані вентиляційними каналами. Пропонується широкий вибір стаціонарних та мобільних зерносушарок.
Фірма Agrotec (Німеччина) виробляє металеві циліндричні сховища з пласким і конічним дном місткістю від 1,6 до 1000 т. Для завантаження сховищ використовують шнеки та норії.
Фірма Wellenbrock (Німеччина) продукує циліндричні металеві сховища місткістю 100-600 т, які обладнуються завантажувальними норіями, вивантажувальними шнеками продуктивністю до 100 т/год та обладнанням для сушіння зерна продуктивністю від 5,5 до 37 кВт. Потужність приводу сушильного обладнання становить 5,5-37 кВт; температура теплоносія - 24...80°С. У куполі металевого сховища монтується спеціальний розподілювач зерна продуктивністю 10-100 т за годину.
Фірма Petkus (Німеччина) пропонує для зберігання зерна різноманітне сучасне обладнання: прямокутні профільовані силоси PWS, круглі силоси з вивантажувальною лійкою конусної форми та пласким днищем, прямокутні силоси з гладенькими стінами та VKS бункери-накопичувачі різного призначення в технологічному процесі.
VKS бункери-накопичувачі Petkus - оцинковані силоси прямокутного перерізу модульної конструкції з можливістю установки як поза будівлею, так і всередині будівлі.
Область застосування:
q зберігання зернистих та сипких продуктів;
q застосування в якості дозувального, змішувального та накопичувального бункерів.
Можлива ємкість таких бункерів-накопичувачів - від 500 до 20000 тонн.
Прямокутні профільовані силоси PWS - це силосні секції (місткість секції - 100 т) модульної конструкції, які можуть розміщуватися в ряд як батареї або як єдиний блок різних висоти та місткості. Кількість секцій може бути різною і залежить від побажань замовника. Як правило, у Західній Європі фермери замовляють такі силоси на 20 секцій. Вивантажування із силосів з профільованими стінами здійснюється через лійку або за допомогою системи пневматичних каналів. Система зберігання в силосах такого типу є компактною, вони значно (порівняно із силосами круглої форми) економлять зайняту під конструкцію площу, спеціалістами її визнано однією з найсучасніших. Окрім переваг абсолютно рівномірного вентилювання в поєднанні з пневматичною системою вивантаження, досягається повне використання об'єму силоса.
Фірма Amazone (Німеччина) пропонує селянам як циліндричні металеві, так і підлогові сховища зерна (побудовано понад 500 таких сховищ). Ширина горизонтальних сховищ - від 7,5 до 25 м; ширина відсіків - 3; 4 і 5 м; висота сховища - від 6,9 до 10,7 м; місткість - 80-720 м3. Для завантаження сховищ використовують норії, а для транспортування і розподілу зерна - стрічкові конвеєри. Виходячи з конкретних потреб виробника зерна, фірма Amazone рекомендує використовувати комбінації підлогових і металевих циліндричних сховищ. Сховища зерна фірми Amazone обладнують повністю автоматизованими системами управління і регулювання, укомплектованими мнемосхемами.
Фірма SLK Schutz (Німеччина) поставляє виробникам с.-г. продукції циліндричні металеві сховища зерна місткістю від 62 до 13000 т. Сховища фірми SLK Schutz обладнуються завантажувальними норіями або шнеками, розподільними конвеєрами, вентиляторами, вивантажувальними конвеєрами продуктивністю до 100 т за годину.
Фірма Gruber (Австрія) виробляє невеличкі циліндричні металеві сховища зерна місткістю від 2 до 22 т. Фірма Brice-Baker пропонує циліндричні металеві сховища зерна діаметром 4-32 м, місткістю від 64 до 16650 м3. Фірма DMC (США) виготовляє невеличкі сховища, які обладнують вивантажувальними конвеєрами, пневматичним завантажувальним обладнанням і пересувними пристроями.
Фірма Dameco (Німеччина) виробляє зерносховища різних типів. Серед них заслуговують на увагу підлогові сховища зерна, які обладнують різними підлоговими системами для вентиляції сховищ (приховані канали з решітками, збірні дірчасті повітропроводи). Виробляє фірма Dameco також і металеві циліндричні сховища місткістю 5-6987 т. Завантаження силосів здійснюється норіями, вивантаження - шнековими конвеєрами.
Аналіз цін на ефективні зарубіжні зерносховища свідчить, що їхня питома вартість (вартість/місткість) становить 100-250 грн/т (польські зерносховища), до 240-350 грн/т (зерносховища канадського та американського виробництва). За даними ДКБ "Південне", планова вартість вітчизняних зерносховищ становить 135-160 грн/т, яка з нарощуванням виробництва буде зменшена до 100-120 грн/т. Тому доцільним є організація великосерійного виробництва вітчизняних зерносховищ, що дасть змогу: забезпечити якісне та безвідходне (1-2% втрат проти нинішніх 20%) зберігання зернових за сортами та якістю; одержати в 1,5-2 рази дешевші, ніж імпортні, конкурентоспроможні вітчизняні зерносховища, окупні за два-три сезони за терміну експлуатації не менше ніж 25 років; знизити потребу в паливі для перевезення зерна приблизно на 100 тис. т щороку, а також витрати на амортизацію транспорту та обладнання.
Н. Ящук,
мол. наук. співробітник НУБіП України