Процесс сушки зерна является одним из наиболее энергоёмких процессов в сельском хозяйстве. Традиционные методы сушки с использованием шахтных рециркуляционных зерносушилок требуют значительных затрат топлива и электроэнергии. Научные исследования показали высокую эффективность применения озоновоздушной смеси для интенсификации процесса сушки.
Проблема энергоемкости сушки зерна
Шахтные рециркуляционные зерносушилки типа СЗК и СЗШ широко применяются для сушки зерновых культур. Однако традиционная технология сушки характеризуется высоким удельным расходом топлива — от 4 до 6 кг условного топлива на тонну зерна при снижении влажности на 6%. При больших объемах заготовки зерна это приводит к значительным энергозатратам.
Озоновоздушная технология
Суть метода заключается в подаче озоновоздушной смеси в сушильную камеру вместе с теплоносителем. Озон обладает высокой окислительной способностью и взаимодействует с влагой на поверхности зерна, ускоряя процесс испарения. При этом достигается не только интенсификация сушки, но и ряд дополнительных положительных эффектов.
Преимущества озонирования при сушке
- Сокращение времени сушки: Применение озоновоздушной смеси позволяет сократить продолжительность процесса сушки в 1,5–2 раза по сравнению с традиционной технологией.
- Обеззараживание зерна: Озон эффективно уничтожает микроорганизмы, плесневые грибы и их споры на поверхности зерна, что улучшает его санитарное состояние.
- Предотвращение самосогревания: Обработка озоном подавляет жизнедеятельность микрофлоры, что предотвращает самосогревание зерна при хранении.
- Глубокий покой при хранении: После озоновой обработки зерно входит в состояние глубокого физиологического покоя, что способствует его длительному хранению без потери качества.
- Сохранение массы: Снижение активности биохимических процессов в зерне уменьшает потери сухого вещества при хранении.
- Улучшение всхожести: Для семенного зерна озонирование способствует повышению энергии прорастания и всхожести.
Экономический эффект
Экспериментальные данные показали, что экономия условного топлива составляет от 1,8 до 3,2 кг на тонну зерна при использовании сушилок типа СЗК и СЗШ.
В пересчете на годовой объем работы одной сушилки экономия составляет от 10,9 до 19,4 тонны условного топлива.
Масштаб применения
Динамика сушки пшеницы
На рисунке представлена кривая изменения влажности пшеницы в процессе сушки с применением озоновоздушной смеси. Начальная влажность зерна составляла 25%, конечная — 14%. Как видно из графика, основное снижение влажности происходит в первые часы обработки.
Выводы
Применение озоновоздушной смеси при сушке зерна является перспективным направлением, позволяющим не только сократить энергозатраты, но и улучшить качество зерна, его сохранность и семенные свойства. Технология может быть внедрена на существующих зерносушильных комплексах с минимальными затратами на модернизацию оборудования.
Источники
- В.В. Лунин, В.Г. Самойлович, С.Н. Ткаченко, И.С. Ткаченко. Озон и другие экологически чистые окислители: Наука и технологии (30-й Всероссийский семинар)