Як пе­ре­мог­ти “складні” домішки в зер­новій масі

Якість зерна визначають за показниками його придатності для цільового використання (запах, колір, вміст і якість сирої клітковини у зерні пшениці, натура та вирівняність зерна) і зберігання (вологість, засміченість, зараженість комірними шкідниками тощо).

Н. Ящук,
канд. с.-г. на­ук, аси­с­тент НУБіП Ук­раїни

Одним із таких основних показників є визначення рівня за­сміченості. Зернова ма­са, крім основного компонента (зерна основної культури), може містити також органічні (ціле зерно інших культурних рослин, бур'янів) і мінеральні домішки. Залежно від їхнього кількісного та якісного складу, зернова маса має різні цінність і придатність для зберігання. Отже, обов'яз­ко­вою умо­вою прий­ман­ня свіжозібра­но­го зер­на є не­гай­не його очи­щен­ня від бур'яни­с­тих домішок і дрібного сміття.
Крім того, очи­щен­ня зер­на поліпшує тех­но­логічні вла­с­ти­вості зер­но­вої ма­си (сипкість, од­норідність), підви­щує про­дук­тивність і надійність ро­бо­ти очищувальної техніки, транс­пор­тного устаткування та су­ша­рок.
Важ­ковідо­крем­лю­вані домішки
Се­ред за­галь­ної ма­си домішок - ве­­ли­­­ка кількість важ­ковідо­крем­лю­ва­них, що по­тре­бує не­ма­ло знань, зу­силь та вмінь для ви­о­крем­лен­ня їх із зер­но­вої ма­си.
Важ­ковідо­крем­лю­ва­на домішка в зерні - домішка, яка за своїми фізич­ни­ми оз­на­ка­ми близь­ка до зер­на ос­нов­ної куль­ту­ри і яку важ­ко від ньо­го відо­кре­ми­ти. До важ­ковідо­крем­лю­ва­них зер­но­вих домішок куль­тур­них рос­лин на­­ле­­­жать: в озимій пше­ниці - жи­то, яч­­мінь; у яч­мені - пше­ни­ця, овес; у вівсі - яч­мінь, жи­то, три­ти­ка­ле.
Важ­ковідо­крем­лю­вані бур'янисті домішки (табл.1) - насіння і пло­ди бур'янів, які за мор­фо­логічни­ми, фізич­ни­ми та інши­ми оз­на­ка­ми схожі з на­сінням ос­нов­ної куль­ту­ри і мо­жуть бу­ти відо­крем­лені від ос­тан­ньої ли­ше спе­ціаль­ни­ми спо­со­ба­ми.
Бур'яни з важ­ковідо­крем­лю­ва­ним на­­сінням: в озимій пше­ниці - греч­ка вит­ка, греч­ка та­тарсь­ка, па­жит­ни­ця п'ян­ка, ку­­кіль зви­чай­ний; у житі - бро­мус житній; у яч­мені та вівсі - вівсюг зви­чай­ний, греч­­­ка вит­ка, со­фо­ра то­в­стоплідна; в про­­сі - ам­б­розія по­ли­но­ли­с­та, мишій си­зий, пло­с­ку­ха зви­чай­на, гірчи­ця по­льо­ва.
Прин­цип дії зер­но­очис­них ма­шин ба­зується на різних фізи­ко-ме­ханічних вла­с­ти­во­с­тях насіння і бур'янів. Для то­го щоб пра­виль­но на­ла­го­ди­ти про­цес очи­щен­ня зер­на від домішок, слід до­б­ре зна­ти фізи­ко-ме­ханічні вла­с­ти­вості насіння ос­нов­ної куль­ту­ри і бур'янів та вміти порівню­ва­ти їх.
Під час очи­щен­ня зер­на та насіння бе­руть до ува­ги їхні тех­но­логічні вла­с­ти­вості: ае­ро­ди­намічні, стан чи фор­му по­верхні, ге­о­ме­т­ричні розміри (до­вжи­на, тов­щи­на, ши­ри­на зер­на), щільність, колір то­що.
Ко­ри­с­ту­ю­чись таб­ли­цею 2 аб­со­лют­них зна­чень фізи­ко-ме­ханічних вла­с­ти­во­с­тей насіння де­я­ких сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур і домішок, що най­час­тіше зустрі­ча­ють­ся в них, мож­на спла­ну­ва­ти спо­со­би їхньо­го відо­крем­лен­ня.
З таб­лиці 2 вид­но, що пше­ни­цю від ку­ко­лю мож­на повністю очи­с­ти­ти з най­мен­ши­ми втра­та­ми ос­нов­ної куль­ту­ри за до­вжи­ною на­­сіння. За цією оз­на­кою на­­сіння пше­ниці і ку­ко­лю має найбільшу різни­цю. За інши­ми ж оз­на­ка­ми виділи­ти кукіль без ве­ли­ких втрат насіння куль­ту­ри не­мож­ли­во. Зер­но греч­ки від насіння ди­кої редь­ки мож­на відо­кре­ми­ти за ма­сою. Жи­то від ріжків най­е­фек­тивніше відо­крем­лю­ва­ти та­кож за ма­сою. Го­рох від пе­люш­ки не відо­крем­лю­ється, оскільки на­­сіння ос­­нов­ної куль­ту­ри і домішки не має відмінно­с­тей ні за однією з оз­нак.

  Очищення насіння
Ком­по­нен­ти, що різ­нять­ся ае­ро­ди­намічни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми (па­рус­ніс­­тю), відо­крем­лю­ють за до­по­мо­гою по­­вітря­но­го стру­ме­ня го­ри­зон­таль­но­го (ма­ши­ни пер­вин­но­го очи­щен­ня) чи вер­ти­каль­но­го (в насіннє­очи­­щу­валь­них ко­лон­ках, на сор­ту­валь­них сто­лах то­що).
Для нор­маль­ної ро­бо­ти зер­но­очи­щу­валь­них ма­шин ре­гу­лю­ють си­лу стру­ме­ня повітря, періодич­но очи­щу­ють фільт­ри та пи­лозбірни­ки. Під час об­роб­ки во­ло­го­го зер­но­во­ро­ху швидкість повітря­но­го стру­ме­ня збіль­шу­ють. Вер­ти­каль­но повітря над­хо­дить у пнев­ма­тичні сор­­­ту­вальні гірки, ку­ди во­но при­бу­ває зни­зу під ме­та­ле­ву сітку і роз­поділяє зер­но­ву ма­су за щільністю та ко­е­фіцієнтом тер­тя.
  На пнев­ма­тич­них сор­ту­валь­них сто­лах зер­но­ва ма­са, яка прой­ш­ла пер­вин­ну об­роб­ку, роз­поділяється на фрак­ції. Із зер­на пше­ниці, яч­ме­ню, греч­ки та вівса тут мож­на ви­да­ли­ти насіння ди­кої редь­ки та інші важ­ковідо­крем­лю­вані домішки. Че­рез різну щільність, роз­мір, фор­му ком­по­нентів во­­­ни роз­ша­ро­ву­ють­ся у зер­новій масі: нижній шар - ча­с­точ­ки з ве­ли­кою щільністю, які ма­ють знач­ний ступінь зчеп­лен­ня з ро­бо­чою по­верх­нею де­ки і під дією сил тер­тя пе­реміщу­ють­ся у на­прям­ку ко­ли­вань де­ки; верхній - розміщується в бік опу­ще­но­го краю де­ки під ти­с­ком влас­ної ма­си. Од­нак між нижнім та верхнім ша­ра­ми мо­жуть бу­ти ще дві-чо­ти­ри ок­ремі фракції.
Домішки зер­но­вої ма­си, які відрізня­ють­ся від ос­нов­но­го зер­на ге­о­ме­т­рич­ни­ми розміра­ми (до­вжи­на, ши­ри­на, тов­щи­на), відо­крем­лю­ють­ся на ре­ше­тах. Як­що в масі зер­на зла­ко­вих є ком­по­нен­ти, які різнять­ся ши­ри­ною, то їх мож­на відо­кре­ми­ти на си­тах із круг­ли­ми от­во­ра­ми; за тов­щи­ною - на си­тах із дов­га­с­ти­ми от­во­ра­ми. На­при­клад, на­­сіння жи­та та пирію ма­ло різнить­ся за ши­ри­ною і знач­но - за тов­щи­ною, то­му йо­го се­па­ру­ють на си­тах із дов­га­с­ти­ми от­во­ра­ми. На ро­бо­ту решітно­го ста­ну впли­ває ча­с­то­та йо­го ко­ли­ван­ня, її збільшу­ють за ви­со­кої во­ло­гості та ма­лої сип­кості зер­но­вої ма­си.
Ком­по­нен­ти зер­но­вої ма­си різної до­вжи­ни відо­крем­лю­ють на дис­ко­вих або циліндрич­них трієрах.
   Дис­кові трієри бу­ва­ють вівсюжні або кукільні і різнять­ся розміра­ми комірок. На вівсюж­них трієрах ко­роткі зер­на (домішки), по­трап­ля­ю­чи в комірки ре­ше­та, підніма­ють­ся в них на більшу ви­со­ту і ви­па­да­ють у ло­ток, а довгі - ви­во­дять­ся че­рез циліндр. На кукільно­му трієрі - на­впа­ки. Для якісної ро­бо­ти трієра ре­гу­лю­ють по­ло­жен­ня край­ки лот­ка й аналізу­ють вихід зер­на. Ло­ток по­чи­на­ють ре­гу­лю­ва­ти з край­нь­о­го верх­нь­о­го чи ниж­нь­о­го по­ло­жен­ня, по­сту­по­во опу­с­ка­ю­чи чи підніма­ю­чи йо­го та кон­тро­лю­ю­чи чи­с­то­ту насіння на ви­ході. Трієрні циліндри мо­жуть пра­цю­ва­ти за схе­мою оди­нар­ної чи подвійної дії, ко­ли вста­нов­лю­ють, відповідно, од­на­кові чи різні циліндри.
За ста­ном по­верхні і фор­мою зер­на і насіння (гла­день­ке, бу­г­ри­с­те, шор­ст­ке, опу­ше­не, по­ри­с­те; пла­с­ке, дов­га­с­те, три­г­ран­не або ку­ля­с­те) зер­но­ву суміш роз­поділя­ють на фрикційних (гірки) та гвин­то­вих (змійки) се­па­ра­то­рах.
   На фрикційних се­па­ра­то­рах із поз­довжнім чи по­пе­реч­ним ру­хом по­лот­на зер­но­ва суміш роз­поділяється за ста­ном по­верхні та фор­мою зер­на: гла­денькі й ок­руглі зер­ни­ни ско­чу­ють­ся раніше, а пласкі з шор­ст­кою по­верх­нею за­хоп­лю­ють­ся по­лот­ном і роз­поділя­ють­ся на фракції. Гірка скла­дається з двох по­ло­тен (з бай­ки, бар­ха­ту або іншо­го ма­теріалу), які вста­нов­лені під ку­том (від 2 до 6,5°) до го­ри­зон­ту й ут­во­рю­ють ло­ток, на­хи­ле­ний у на­прям­ку ру­ху ос­нов­но­го насіння. Під час ро­бо­ти гірки ут­во­рю­ють­ся чо­ти­ри фракції різних ком­по­нентів зер­но­вої ма­си: очи­ще­не насіння; зер­но дру­го­го і тре­ть­о­го сортів ос­нов­ної куль­ту­ри; смітні домішки.
   На гвин­то­вих се­па­ра­то­рах (змійках) відо­крем­лю­ють ви­ко-овес та бу­ря­ко­ве насіння від насіння ди­кої редь­ки. В цьо­му разі кругліше насіння на­бу­ває ве­ли­кої швид­кості і пе­реміщується на зовнішню гвин­то­ву доріжку, а пла­с­ке - на вну­тріш­ню доріжку се­па­ра­то­ра.
Насіння бур'янів із шор­ст­кою по­­верх­нею та ге­о­ме­т­рич­ни­ми розміра­ми, які близькі до розмірів зер­на ос­нов­ної куль­ту­ри, мож­на відо­кре­ми­ти на еле­к­т­ро­маг­ніт­них ма­ши­нах. Так, насіння з гла­­­день­кою по­верх­нею (льон, ко­ню­ши­на, лю­цер­на) відо­крем­лю­ють від насіння бур'янів (по­ви­ти­ця, по­до­рож­ник, гірчак, па­жит­ни­ця то­що) з шор­ст­кою по­верх­нею.
Успішним очи­щен­ня зер­но­вих мас бу­де ли­ше тоді, ко­ли кож­ну партію зер­на про­аналізу­ють за ви­да­ми домішок. Кож­на зер­но­очи­щу­валь­на ма­ши­на су­про­во­д­жується інструкцією з ре­ко­мен­даціями що­до ви­бо­ру се­па­ру­валь­них при­ст­роїв для то­го чи іншо­го ви­ду зер­на.

Новітні технології для високо­ефективного очищення зерна
На­разі досліджен­ня­ми вста­нов­ле­но мож­ливість здійснен­ня про­це­су очи­щен­ня зер­на без­привідни­ми решітни­ми при­ст­ро­я­ми без ви­ко­ри­с­тан­ня очис­ників решіт. У роз­роб­ле­но­му, прин­ци­по­во но­во­му, зер­но­очис­ни­ку про­цес очи­щен­ня від круп­них і дрібних домішок здійс­нюєть­ся за гравітаційно­го ру­ху (са­мотік) зер­но­вої ма­си не­ру­хо­ми­ми ре­ше­та­ми. Важ­ливі пе­ре­ва­ги гравітаційно­го зер­но­очис­ни­ка, порівня­но з тра­диційни­ми: очи­щен­ня зер­на від ос­нов­них до­мішок без ви­т­рат енергії; мен­ша ма­са й га­ба­ритні розміри (втричі-вп'яте­ро); уне­мож­лив­лен­ня трав­му­ван­ня зер­на; зручність ус­та­нов­лен­ня (без­по­се­ред­ньо над схо­ви­щем) і ви­ко­ри­с­тан­ня у про­цесі за­ван­та­жен­ня зер­на в схо­ви­ще. Граві­таційні се­па­ра­то­ри для по­пе­ред­нь­о­го очи­щен­ня зер­но­во­го во­ро­ху за­без­пе­чу­ють ступінь відо­крем­лен­ня дов­гих домі­шок (не менш ніж 77%) і втра­ти зер­на ра­зом із відхо­дом - не більше од­но­го відсот­ка.
Добре відомі українським аграріям се­­па­­­ра­то­ри ти­пу САД-10(102)-01, САД-10(102)-02, САД-1, що при­зна­чені для якісної підго­тов­ки посівно­го ма­теріалу, а та­­кож для калібру­ван­ня, сор­ту­ван­ня та очи­щен­ня насіння сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур. Се­па­рація зер­на відбу­ва­ється пе­ре­важ­но за йо­го пи­то­мою ма­сою з ура­ху­ван­ням розмірів і ста­ну по­верхні зер­на. Та­кий ком­плекс­ний підхід до кож­ної зернівки се­па­ру­валь­но­го по­то­ку дає змо­гу з ви­со­кою точністю відо­крем­лю­ва­ти найцін­ні­ші зер­на, сфор­мо­вані в се­редній ча­с­тині ко­ло­су, ка­ча­на, ко­ши­ка, тоб­то фак­тич­но здійсню­ва­ти се­па­рацію насіння за біологічною цінністю.
   Най­кра­щий і най­е­фек­тивніший спо­сіб се­па­ру­ван­ня зер­но­вих мас - відо­крем­лен­ня смітних домішок і сор­ту­ван­ня насіння на се­па­ра­то­рах вібраційної дії: на відміну від інших спо­собів се­па­ру­ван­ня, під час вібраційно­го роз­поділен­ня зер­но­вих мас ма­ють місце май­же всі фізи­ко-ме­ханічні вла­с­ти­вості насіння куль­тур­них рос­лин і смітних домішок, на що потрібно звер­та­ти ува­гу під час ви­бо­ру спо­со­бу сор­ту­ван­ня чи се­па­ру­ван­ня насіння. Вібрація - най­по­ши­реніший вид ме­ханічно­го впли­ву на сип­кий ма­теріал під час йо­го се­па­ру­ван­ня. За­вдя­ки вібрації ви­ко­нується ос­нов­не за­вдан­ня се­па­ру­ван­ня: пе­реміщен­ня ча­с­ток фракцій, що роз­поділя­ють­ся, в різні на­прям­ки ро­бо­чо­го про­сто­ру.
   ПП "ВФ "Аг­ро­тех" про­по­нує всім, хто зай­мається пе­ре­роб­кою зер­но­вих куль­тур, ае­ро­ди­намічну ма­ши­ну без сит "Ал­маз", ви­ко­ри­с­тан­ня якої дає змо­гу от­ри­ма­ти ви­со­ко­якісний посівний ма­теріал і про­до­воль­че зер­но, а та­кож підви­щи­ти вро­жайність до 30-35%. Ро­бо­та ма­ши­ни "Ал­маз" ба­зується на но­во­му спо­собі се­па­рації за прин­ци­пом стру­ме­не­вої техні­ки і за­конів ае­ро­ди­наміки, який дає змо­гу се­па­ру­ва­ти по­­чат­ко­вий ма­­теріал за пи­то­мою ва­гою з ви­со­кою точністю. Ма­ши­на здат­на за один прохід очи­с­ти­ти і відо­кре­ми­ти насіння за пи­то­мою ва­гою в са­мостійні фракції. У пер­шу по­па­да­ють важкі домішки (каміння, скле­роції), в дру­гу і тре­тю - насіння з найбільшою пи­­то­мою ва­гою, в чет­вер­ту і п'яту - з най­мен­шою.
Ма­ши­на "Ал­маз" спро­мож­на пе­ре­роб­ля­ти як дрібно­насінні куль­ту­ри (лю­­­цер­на, мак, ріпак), так і овес, ячмінь, пше­ни­цю, ку­ку­руд­зу, го­рох та інші куль­ту­ри і сипкі ма­теріали.
Ма­ю­чи ви­сокі тех­но­логічні мож­ли­вості, ма­ши­на "Ал­маз" здат­на: ві­­до­кре­ми­ти су­­міш пше­ниці і яч­­ме­ню (до 60% - за один прохід); віді­бра­ти го­рох, по­шко­д­же­ний бру­ху­сом; на 100% очи­с­ти­ти від вів­­сю­га насіння пше­ниці, яч­ме­ню й інших куль­тур; відо­кре­ми­ти гни­лу ку­ку­руд­зу від здо­ро­вої (су­хої); ви­о­кре­ми­ти із за­галь­ної ма­си най­життєздатніші (біо­ло­гічно цінні) і про­дук­тивні зер­на; під­­­ви­щи­ти класність зер­но­вої ма­си (від­би­ра­ю­чи фу­раж­ну фракцію і до­во­дя­чи зер­но­ву ма­су до кон­диції то­вар­но­го зер­на).
От­же, щоб досягти успішно­го очи­щен­ня зер­но­вих мас необхідно дотри­муватися таких  умов: про­аналізо­ва­ти кож­ну партію зер­на за ви­да­ми домішок; вста­нов­ити фізи­ко-ме­ханічні вла­с­ти­вості насіння ос­­нов­­­ної куль­ту­ри та бур'я­нів; порівня­ти їх­­­ні ха­рак­те­ри­с­ти­ки та виз­на­чити складність ви­да­лен­ня із зер­но­вої ма­си цих домішок. Тож, перш ніж по­ча­ти очи­щен­ня, вар­то пе­ре­ко­на­ти­ся, чи пра­виль­но дібрані відповідні ре­ше­та й вста­нов­ле­но потріб­ну по­тужність по­­­вітря­но­го по­то­ку, що за­без­пе­чить відо­крем­лен­ня фракцій: круп­но­го зер­на ос­нов­ної куль­ту­ри, дріб­но­го зер­на (зер­но­вої домішки), смітної домішки різних видів і, зо­к­ре­ма, важ­ковідо­крем­лю­ва­ної.
Тож вис­но­вок вип­ли­ває од­но­знач­ний: ви­роб­ни­кам за­для от­ри­ман­ня ви­со­ко­якісно­го посівно­го ма­теріалу по­­тріб­но ко­ри­с­ту­ва­ти­ся су­ча­сни­ми ви­со­ко­е­фек­тив­ни­ми очи­сни­ми ма­ши­на­ми від надійного виробника.