Vetőmag előállítás a Nemzeti Ménesbirtok és Tangazaság új vetőmagüzemében

Mottó: „GONDOLATTÓL A MEGVALÓSULÁSIG®”

 

A pandémia, a kialakult külpolitikai helyzet mind-mind befolyásolja a hazai gazdaságot. Ennek egy kis szegmense a vetőmag előállítása, kereskedelme. Jelenleg Magyarország a világ élvonalához tartozik a vetőmagexportban, az ágazatban tevékenykedő vállalatok évente mintegy 170-190 milliárd forint értékű árut szállítanak szerte a világba. Ezt a kitüntetett helyzetet meg kell tartani, melyhez a vetőmag előállítás szántóföldi és üzemi körülményeit fejleszteni kell. Az öntözhető területek arányának fokozása az agrártámogatások egyik kiemelt feladata, ugyanakkor a komplex vetőmagüzemi technológiák támogatásán van még mit javítani. A mellékelt ábra a NÉBIH Növénytermesztési és Kertészeti Igazgatóság (NÉBIH NKI) 2018 évi beszámolója alapján készült. 2017-ben az összes fémzárolt vetőmag mennyisége 325.726 t. A Vetőmag Szövetség 2020 évi küldöttgyűlésén hasonló nagyságrendű adatok hangzottak el. NÉBIH információja szerint 2021-ben mintegy 30 ezer hektáron, több mint 200 fajta, összesen csaknem 130 ezer tonna kenyérgabona-vetőmagnak való mag termett a magyar földeken, mely lényegében megegyezik a 2017 évi mennyiséggel.  Ezt a hazai gazdaság, valamint a nemzetközi potenciálunk fenntartása, fokozása érdekében növelnünk kell. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ennek a törekvésnek egyik szép példája a Nemzeti Ménesbírtok és Tangazdaság Zrt. által végrehajtott fejlesztéssorozat egy újabb állomása a feldolgozás technikai hátterének fejlesztése. Zrt. célja, hogy a 2021 évi feldolgozott vetőmag előállítást az öntözött területek növelésével jelentősen mértékben fokozza. Erre az évek során végrehajtott fejlesztések biztos alapot nyújtanak.

Egy kis kortörténet:

A mezőhegyesi fejlesztés 2014-ben még a Limagrain Hungary Kft. irányításával kezdődött, mely első állomása a meglévő fogadó, fosztó, válogató vonal fejlesztése volt. Ezt követte egy 500 t befogadóképességű közvetett fűtésű szárító és az ehhez csatlakozó morzsolóvonal építése, mely 2017-be - francia fővállalkozó bevonásával - fejeződött be. 2018-ban kezdődött az üzem új feldolgozó vonalának tervezése, melyre pályáztatást követően a Ferroplan Műszaki Tervező, Fejlesztő Iroda Kft. kapott megbízást. 2019-ben a Magyar Állam visszavásárolta a vetőmagüzemet és egyben hosszú távú termesztési és feldolgozási szerződést kötött a Limagrain Kft.-vel. A Zrt. folytatta a megkezdett fejlesztést, azonban költséghatékonyság miatt racionalizálták a beruházás terjedelmét. Ez nem jelentette az előállítási kapacitás csökkentését, hanem jobban kihasználta a már meglévő kapacitásokat a kalászos és napraforgó vetőmagok feldolgozásához. Ennek megfelelően a tervek átdolgozásra kerültek, mely eredménye a megvalósított projektben realizálódott, hiszen a novemberi próbaüzem indítását követően az üzemi mennyiség kb. 50%-nak feldolgozása mellett 3.000 t külső termesztésű vetőmag előállítását is el tudta végezni.

 

A hibrid kukorica vetőmag feldolgozás alapelve:

A vetőmag feldolgozás elsődleges célja a magas csiraképesség az egyenletes frakcióméret és a vetőmag tisztaságának fenntartása. Általában 4 frakciós üzemek létesülnek, az alábbi méretsorral:

  • Nagy gömbölyű (LR) ∅ 10,25–8,5 ≠ 5,5–7,5
  • Nagy lapos (LF) ∅ 10,25–8,5 ≠ 3,5–5,5
  • Közepes gömbölyű (MR) ∅ 8,5–6,75 ≠ 7,5–5,5
  • Közepes lapos (MF) ∅ 8,5–6,75 ≠ 5,5–3,5

A technológia úgy lett kialakítva, hogy lehetőség van a ∅ 10,25 nyílású rostán átesett és a≠ 3,0 mm nyílású rostán fennmaradt szemek további feldolgozására ezzel 6 frakció is előállítható. A frakcionálást követően súly szerint a szemeket tovább kell tisztítani. Amennyiben fertőzött, elszíneződött magok kerülnek elő a laboratóriumi vizsgálat során szükséges a magok szín szerinti szeparálása is. A jó anyagot a megrendelő igényéhez igazodó receptúra szerint csávázni, szárítani és pihentetni kell, majd lezsákolható. A technológiai sor lehet horizontális és vertikális elrendezésű. Az utóbbi évtizedekben a horizontális elrendezés terjedt el, mivel amellett, hogy költségkímélőbb, jobban áttekinthető.

 

A Mezőhegyesi Vetőmagüzem felépítése, alkalmazott technika:

A vetőmagüzem horizontális felépítésű. Az üzem számítógépes látványterve a fenti képen látható, mely megegyezik a kivitelezett állapottal.

 

Koncepciónk szerint a közel 2.000 m2-es vasbeton vázszerkezetű hőszigetelt burkolattal, füstkupolákkal és légbevezető zsaluzattal ellátott csarnok kettős funkciót szolgál. Egyrészt biztosítja a technológia elhelyezését, másrészt két önálló épületet is tartalmaz. A kétszintes vezérlőt, szociális blokkot, öltözőt, irodát és laboratóriumot tartalmazó épület mellé egy központi kompresszorház is elhelyezésre került. Az irodák, öltözők, szociális helyiségek klimatizáltak, míg a szennyvíz biológiai szennyvíztisztítóban nyer semlegesítést és elszikkasztást. A csarnok belső fűtése nem tervezett, mivel a szeparátorok által elszívott több mint 120.000 m3/h légmennyiség visszapótlása temperált levegővel rendkívül költséges. A beruházás első fázisának fővállalkozója a Boldog Bau Kft. míg a technológia berendezéseinek szállítására, a technológia kivitelezésére kiírt közbeszerzési pályázatot a CHH Gépkereskedő, Gyártó és Műszaki Szolgáltató KFT, a Cimbria Magyarországi kizárólagos képviselője nyerte el. Ők szállították le és építették be a technológiát.

A technológiai folyamat első lépése a vetőmag alapanyag feladása, fölözése, aljazása, nagy és közepes méret frakcióra való bontása. A morzsolást és az előtisztítást követően az alapanyag jumbo zsákolóban és/vagy a meglévő silótelepen van tárolva. A silókból az anyag szállítószalag rendszeren keresztül közvetlenül a feldolgozási technológiába juttatható. A zsákos tárolást követően, a vetőmag alapanyagot három darab konténer buktató segítségével lehet a feldolgozó sorra juttatni. A feldolgozás első lépése a por leválasztás, a tört, valamint a túlméretes szemek eltávolítása. Erre a feladatra egy alsó „széllel” rendelkező síkrosta szolgál, mely teljesíti az előzőekben leírt alapelveket, azaz a fölöző és az aljazó rosták mérete közötti frakció megy tovább a következő rostasorra. A választó rosta ∅ 8,5 mm, mint az a nevéből is kitűnik, a rákerült vetőmagot szétválasztja: a 8,5 mm-nél nagyobb (Large) és 8,5 mm-nél kisebb (Medium) frakciókra. 

A rosták önálló acélszerkezetre nyertek telepítést, ezzel elkerülhető, hogy a kezelő pódium rezgése befolyásolja a gép működését. A gép magassága miatt a rostacseréhez „Kezelő liftet” terveztünk be, mely önálló hajtási és emelési rendszerrel rendelkezik.

A két szétválasztott frakció ezt követően az osztályozó gépekre kerül.  A két rosta egyidejű üzemeltetéssel alkalmas négy frakció képzésére.

Az aljazó-fölöző rostából kilépő L és M frakciók vibrációs adagolón keresztül jutnak a két rostát töltő „Z” elevátorokba. A frakcionálás során keletkező kis és extra nagy magokat külön gyűjtjük, mert ezek a későbbiekben egyedi igények kielégítésére még feldolgozhatók. A rostákból a mag szállítószalagokkal továbbítható a feldolgozás következő fázisára. 

A méretekre bontott frakciókat fajsúly szerint osztályozni kell. Erre a fajsúly szerinti szeparátorok szolgálnak, melyekkel kiválaszthatók a normálisnál könnyebb szemek, illetve a túlsúlyos – pl. kő, túl nedves stb.– anyagok.  Ezzel befejeződik a vetőmag méret és súly szerinti osztályozása. A folyamatos üzemeltetés érdekében a négy frakcióhoz négy önálló fajsúly szerinti szeparátor nyer beépítést. A technológiai sorba a szeparátorok előtt iker jumbózsák ürítő lett betervezve, hogy részben az osztályozásnál keletkezett két extra frakció is feldolgozható legyen, másrészt esetleg egyéb helyről származó mag szeparálását is meg lehessen oldani. Az ürítési helyről a mag szállítószalagon ad fel két másik szalagra, ezzel az anyag ez esetben csak két szeparátoron dolgozható fel. A szeparátorok a nehézmag oldalon fel lettek szerelve egy-egy vibrációs továbbító berendezéssel, mellyel a surrantási magasságvesztés csökkenthető, illetve a mintavevőre koncentrálja az anyagfolyamot.

 A szeparátorok előtti elő tartályok megtáplálása „Z” felvonóval történik, mely két leadó csonkja közül az egyik a szeparátor megtáplálását míg a másik a gép megkerülését biztosítja. A megkerülő ág alsó mérőlapos jumbózsák vagy konténer töltőhöz csatlakozik. A megkerülő ágba a frakciók pontos regisztrálása érdekében automatikus mintavevők és mintagyűjtők lettek beépítve a későbbi azonosíthatóság könnyítésére.

A szeparátorok a többi géphez hasonlóan önálló acélszerkezeten állnak. Ezzel biztosítható, hogy a gépek rezgése ne adódjék át a szomszédos gépre, mert ezzel befolyásolja a vibroasztal frekvenciáját. A szeparátorok önálló elszívással rendelkeznek. A tervezéskor előirányozott kibocsájtási emisszió nem haladhatja meg a 20 mg/m3  értéket. 

A kész vetőmagot ezt követően hosszabb-rövidebb ideig tárolják. A tárolás időhosszát a piaci igények határozzák meg. Ennek függvényében fajtától, mérettől függően folytatódik a feldolgozás.

A vetőmagüzemek pormentességét a gépekhez, szállítóberendezésekhez csatlakozó központi por elszívó berendezések biztosítják. Az elszívott levegőből a port zsákos porszűrőben választjuk le és ezzel biztosítjuk, hogy a helység „meleg” levegője visszavezethető legyen. A szeparátorok önálló elszívással rendelkeznek, melyet a szabadba vezetünk, így ennek pótlását részben a füstkupolák nyitásával részben a beépített oldalsó zsalurendszer nyitásával pótolni kell. 

A rendszerbe beépített váltók, tolózárak pneumatikus működtetésűek, melyek levegő igényét a központi kompresszortelep biztosítja. Ugyanide csatlakoztathatók a szintenként kialakított takarítási pontok. Az acélszerkezet szintjein különböző helyekre automatikus tömlőcsévélő dob nyer elhelyezést min. 8 m tömlő hosszal.

A takarításához, a fajtaváltás gyorsításához porelszívó rendszer lett beépítve, mely a központi egységéhez csatlakozó vezetékrendszerének köszönhetően biztosítja az üzem teljes körű tisztán tartását.   

Ritkán előfordulnak olyan szemek, amelyek a valamilyen fertőzést hordoznak, melyet általában a színük kismértékű megváltozása alapján szűrhetők ki. Ezek kiválasztása a korábban ismertetett gépsorral nem lehetséges, azonban a szín szerinti szeparátor vagy más néven optikai osztályozógép ezt a nehéz feladatot is képes megoldani. A korszerű elektronikus osztályozó gépek lényegében csatornaszámtól függetlenül csatornaként elől és hátul is rendelkeznek teljes színképű RGB színkamerákkal, valamint NIR infra kamerás megvilágítással. Ugyanakkor a szín szerinti válogatás mellett fent áll az alak, valamint a méret szerinti osztályozás lehetősége is. A szín szerinti szeparátort, illetve a hozzá csatlakozó csávázó vonalat célszerű a feldolgozó vonaltól elkülönítve telepíteni. Ennek oka egyrészt, hogy a színszeparátor üzemeltetésére nincs folyamatosan szükség, valamint a precíziós működés biztosítása miatt javasoljuk a klimatikus tér kialakítását. Ennek megfelelően önálló jumbó zsák, vagy konténer fogadására alkalmas feladási pontot alakítottunk ki, melyből az anyag közvetlenül a „Z” elevátorba jut, mely tölti a színosztályozót.

A szín szerinti szeparátorból jó, kevésbé jó, eldöntendő és rossz anyag lép ki. A jó anyag magkímélő „Z” felvonóba jut. A kevésbé jó a szállítószalag és vibrovályú segítségével a szeparátort töltő „Z” felvonóba kerül vissza. Az „eldöntendő” a szeparátor osztott terű előtartályába „Z” felvonón keresztül visszaszállításra és a szeparátor egy külön csatornájában ismét átvizsgálásra kerül. Az ebből kikerülő mag vagy jó, vagy rossz minősítést kap és ennek megfelelően vagy a selejt kihordó rendszerbe, vagy a tovább hordó „Z” felvonóba jut, melyből közvetlenül tölthető a csávázógép elő tartálya, vagy padlómérleggel ellátott leszákoló és/vagy kiskonténer töltő mérleggel kivehető a feldolgozó sorból egy későbbi csávázásig. A gép precíz működéséhez, mint már hivatkoztuk célszerű zárt temperált teret biztosítani. Tervezéskor figyelembe vettük, hogy a szellőzőgép feleljen meg az 1253/2014 EU rendeletnek, valamint a 2016-ban ill. 2018-ban életbe lépő ErP követelmények előírásainak. A berendezés biztosítja a két irányú légszállítást, el van látva lemezes hőcserélős hő visszanyerő rendszerrel és biztosítja a légtér fűtését (elektromos) és hűtését. A berendezés légszállítása ki és belépő oldalon egységesen 1.000 m3/h, 700 Pa nyomáson.

A vevői igények függvényében a vetőmagot gombaölő szerrel és egyes esetekben rovarölő szerrel kezelve hozzák forgalomba. A csávázás elve azon alapul, hogy a csávázó gépbe kerülő kukorica mennyiségének megfelelően, porlasztva és egyenletesen elosztva hozzáadják a színezett csávázószert és a vizet. Ezután egy keverőszerkezetben a csávázószer és a kukorica jól elkeverhető.


A csávázás minőségére (szín, egyenletes bevonatolás) nagy gondot kell fordítani, melyben nagy szerepet játszik a csávázószer pontos, precíz előkészítése, vizes oldása.

Ennek biztosítására alakítottuk ki a csávázógép kiszolgáló rendszerét. A csávázószer előkészítés egy előre meghatározott összetétel szerint történik.  A KO anyagból készült kármentőbe 800 l-es mért keverőtartályba történik egy-egy adag összeállítása. 

A NÉBIH minősítői kvótája az alapanyag mennyiségét 50 tonnában maximálja, melynél biztosítani kell a folyamatos automatikus mintavételt.  A receptura betartása történhet manuálisan (csapok nyitása, zárása) vagy automatikus folyamat irányítással.

A csávázógép elhelyezése a mellékelt képeken látható. A zárt épületszerkezetbe nyert telepítést a színosztályozó valamint a csávázógép (külön helységekben). Csávázó a két szintű acélszerkezet első szintjére kerül. A csávázószer alapanyag (4 db IBC tartály) önálló kármentővel ellátott állványon nyer elhelyezést.  Az első szinten a gép mellett két tartály – egy kétszáz literes keverőtartály, valamint egy 400 literes mosóvíztartály – valamint a szivattyú és a vegyszerszűrő található. Ezeket is kármentőbe kell elhelyezni. A 200 literes tartály a gombaölő szer (+ színező + ragasztó + egyéb adalék) előkészítését biztosító homogenizáló munkatartály. A mosáshoz szükséges 5 l víz a mosóvíz tartályba kerül. A mosáshoz felhasznált víz mindig a csávázószer hígításhoz lesz felhasználva. Mivel a hígítás több vizet igényel, így a tiszta víz is a mosóvíz tartályt tölti, amelyből gravitációsan megy a hígítás. A földszinten két tartály és a folyadék továbbításához szükséges szivattyú szűrők találhatók. A 800 l-es keverőtartály a 4 db IBC tartállyal, valamint a mosóvíz tartállyal van kapcsolatban és a fentiekben leírt módon állítható elő a kívánt összetételű csávázószer. A rovarölős munkatartály a földszinten van, mivel az mindig csak kis mennyiség, kézi vezérléssel zárt rendszerből töltjük, amit könnyebb a földön végezni. Itt is 200 literes tartály lett betervezve. A csávázógép alá nedves mag szárító került beépítésre. 

A szárítóban a vetőmag max. 45 Co-os levegővel találkozva - elsősorban szója esetén -  leszárításra kerül, így a elkerülhető a pihentető tartályban a mag tapadása. A szárítóhoz mind a befúvás, mind az elszívás oldalon egy-egy ventilátor csatlakozik. A ventilátorok légszállítása összeségében 22.000 m3/h, az elvárt nyomás 550-600 Pa. A szűrt környezeti levegőt meleg vizes hőcserélőben melegítjük fel a kívánt hőmérsékletre. A meleg vizes kazánok (összesen 270 kW) a légkezelő mellett nyertek elhelyezést. A csávázó rendszer mellé telepített „vészzuhany” biztosítja szükség esetén az elsősegély nyújtást. (Konténeres kazánház és rekuperációs légkezelő elhelyezése az épületen kívül a mellékelt képen látható) A csávázást követően a mag 2 db 25,0 t-ás pihentető tartályba jut, melyből történik a kész vetőmag kimérése, zsákolása. 

A csávázó vonal önálló por elszívással és zsákos porleválasztó berendezéssel rendelkezik. A szűrő megkívánt emissziója 1-1,2 mg/m3. A leválasztott veszélyes hulladéknak minősülő port önállóan kell gyűjteni. Az acélszerkezet hasonlóan a szín szerinti szeparátorhoz külső burkolattal van ellátva, mely légcseréjét az előzőekben leírt légkezelő biztosítja. A készáru tartály és a csomagoló sor közé automatikus mintavevő és gyűjtő lett beépítve.

A csávázott szem a pihentető tartályból jut a lezsákoló vonalra és/vagy szalagon keresztül a jumbó zsák töltőre. A hibrid kukorica esetén általában 50.000, illetve 80.000 szem/zsák csomagolást alkalmaznak. Az üzemben alkalmazott zsák típusa: CROSS bottom paper bags. A csomagolósor választásakor figyelembe lett véve a kukorica szemcsemérete, azaz alkalmasnak kell lenni 10,25 – 8,5 mm, 8,5 – 6,75 mm, 7,5 – 5,5 mm, 5,5 – 3,5 mm csomagolására. A szemszámtól függően 15 kg, illetve 25 kg-os zsák töltésére alkalmas csomagolósor került beépítésre. A zsákok jellemző méret: 25 l-es zsák 500/300/160, míg 42 l-es zsák 700/400/170 mm. A töltővonal névleges teljesítménye max. 600 zsák/óra, mindkét zsákméret esetén. A komplett sor lényeges egységei: 

  • Nettó mérleg és gravitációs töltő (előtartály a csomagolósor része), rozsdamentes acélból
  • Automata zsákoló, nyitott szájú zsákhoz, zsákterelővel varrófejjel (címke felhelyezővel),             szálszakadás felismerővel, zsáktovábbító – zsákdöntő és szállító szalag - rendszerrel 
  • Palettázó komplett, (15 paletta/óra), Paletta mérete: 1000x1200x150, egység rétegenként: 15 kg/zsákból 5 db, 25 kg/zsákból 3 db. Paletta maximális magassága alappanellel 1850 mm, max. súly 1.500 kg. Réteg szám:11-15, felső fedőlappal, Fóliázó, min. 15-30 qm. Tekercs átmérő max. 300 mm, szélesség max. 500 mm.

A kiszerelő vonal úgy lett kialakítva, hogy lehetőség van big-bag zsákok töltésére is. Az így értékesített fémzárolt vetőmag esetében is elengedhetetlen a zárjegy elhelyezése.

A zsákok talpára és hátoldalára előzetesen nyomató segítségével rá kell nyomtatni a legfontosabb információkat. Ezek a következők: hibridnév, fémzárolási szám, frakcióméret, csávázószer neve. Ezek azonban csak biztonsági adatok. Nem helyettesítik az OMMI fémzár címkéjét.

Az egységrakomány képzést követően a raklapokat a kiszállításig tárolják. Mivel a kukorica élő anyag, ezért a tárolás során arra kell törekedni, hogy az életfunkciókat minél jobban lelassítsuk, csökkentve ezzel az anyagcserét. Ezt elérhetjük szárítással (14%), a hőmérséklet csökkentésével (5–20 °C), a levegő páratartalmának csökkentésével.

Hazai körülmények között a kukorica vetőmag 14% nedvességtartalom mellett 20 °C tárolási hőmérsékleten, 55% relatív páratartalom mellett egy évig jól tárolható.

A hibrid kukorica értékesítése során a tárolt vetőmagot a raktárból diszpozíciók alapján adják ki. Az alkalmazott egységrakatok képzése nagyban megkönnyíti a vetőmag gépi mozgatását. A vetőmagot a raktárkiadási bizonylaton kívül kísérnie kell a vetőmag minősítő bizonyítványnak is, ami az adott vetőmagtételre vonatkozik. Ezekhez a feladatokhoz az üzem területén megfelelő raktárak állnak rendelkezésre.

Nyugat-Európában már elterjedtek – különösen a drága vetőmagvak – bázis mag - esetén – a kondicionált raktárak. Ez 4–5 °C tárolási hőmérsékletet és 45–50% relatív páratartalmat jelent, természetesen 14% nedvességtartalom mellett. Így a vetőmag több évig is eltartható károsodás nélkül. A tárolótérnek száraznak, hűvösnek, szellősnek kell lennie. Ennek létesítése lehet a Mezőhegyesi Vetőmagüzem fejlesztésének következő lépése.

 

Dr. Zsenák Ferenc

nyugalmazott tanszékvezető, f. docens 

Széchenyi István Egyetem, Győr

tulajdonos-ügyvezető, 

Ferroplan Kft. Győr