Kuivan kananlannan pelletöintilaitoksen kehittäminen
Miksi tämä hanke oli tarpeellinen
Kuivan kananlannan käsittelyyn ei ollut pitkään aikaan saatavilla 500-750 kg/h kapasiteettiluokan markkinakelpoista pelletöintijärjestelmää. Materiaalin ominaisuudet aiheuttivat huomattavia haasteita aiemmille koneille: suuri kosteuden ja rakenteen vaihtelu, korkea pölypitoisuus, epätasainen partikkelikoko ja suuri riski tukkeutumiselle ja siltojen muodostumiselle.
Useat muiden valmistajien yritykset eivät olleet aiemmin johtaneet vakaaseen ja toimivaan ratkaisuun. Teollisuus tarvitsi siis järjestelmän, joka oli suunniteltu erityisesti tätä erityistä raaka-aineluokkaa varten ja joka kartoitti luotettavasti prosessiketjun vastaanotosta valmiiseen pellettiin.
Juuri tästä tämä kehityshanke alkoi.
Kehittämistavoite
Hankkeella oli selkeästi määritelty tehtävä:
Kehittää täydellinen pelletöintilaitos kuivalle kananlannalle, joka
- mahdollistaa 500-750 kg/h:n vakaan läpimenon.
- pystyy käsittelemään voimakkaasti vaihtelevia materiaaliominaisuuksia
- toimii jatkuvasti, turvallisesti ja vähän häiriöitä aiheuttaen
- on suunniteltu helppohoitoiseksi
- voidaan integroida olemassa oleviin maatilarakenteisiin
Lisäksi järjestelmä olisi suunniteltava siten, että myöhemmät muunnelmat tai suorituskyvyn laajentaminen ovat mahdollisia.
Raaka-aineeseen liittyvien haasteiden analysointi
Kuivalla kananlannalla on useita erityisominaisuuksia, jotka vaikuttavat voimakkaasti prosessitekniikkaan.
Kehityksessä oli ratkaistava erityisesti seuraavat ongelmat:
- epähomogeeniset hiukkaskoot, osittain kuitumaiset komponentit
- Vaihteleva jäännöskosteus ja epätasainen kuivuminen
- Taipumus siltojen muodostumiseen säiliöissä
- Pölynmuodostus ja paikalliset kerrostumat
- Voimakkaasti vaihteleva puristuskäyttäytyminen pelletinpuristimessa
Tavallinen pelletöintilinja ei soveltunut näihin tehtäviin.
Oli kehitettävä itsenäinen tekninen konsepti.
Koko prosessiketjun suunnittelu
Järjestelmä kehitettiin jatkuvaksi prosessilinjaksi, joka koostuu yhdenmukaistetuista prosessivaiheista:
Materiaalin hyväksyminen ja annostelu
Erityisesti suunniteltu syöttösuppilo, jossa on määritelty geometria, estää siltojen muodostumisen ja varmistaa tasaisen syötön. Annosteluruuvi syöttää materiaalin hallitusti seuraavaan prosessivaiheeseen.
Esikäsittely ja homogenisointi
Yhtenäinen rakenne on olennaisen tärkeä tälle materiaalille. Prosessiketju tukee mekaanista homogenisointia puristusvaihteluiden vähentämiseksi ja pelletin laadun vakauttamiseksi.
Ilmastoinnin ja kosteuden säätö
Koska kanan kuivikelannan kosteuspitoisuus vaihtelee voimakkaasti, järjestelmään integroitiin säädettävä ilmastointijärjestelmä. Tasainen prosessikosteus on ratkaisevan tärkeää pellettien kulutuskestävyyden ja muodon kannalta.
Integroitu hygienisointi ainutlaatuisena prosessimoduulina
Keskeinen osa tätä kehitystä oli erillisen, kompaktin hygienisointiyksikön suunnittelu, joka oli täysin integroitu järjestelmään ja sen säiliöarkkitehtuuriin. Määritelty lämpöhygienisointi on ehdottoman tärkeää eläinjätteiden käsittelyssä, mutta tähän asti markkinoilla ei ole ollut saatavilla tähän suorituskykyluokkaan soveltuvaa järjestelmää, joka olisi voitu toteuttaa liikkuvassa tai kompaktissa järjestelmässä.
Hygienisoinnin tavoitteet olivat seuraavat:
- Luotettava itiöiden vähentäminen
- Määritelty terminen viipymäaika
- Automaattinen lämpötilan säätö
- Lyhyet käynnistysajat
- Kompakti, huoltoystävällinen muotoilu
- Täydellinen integrointi prosessinohjausjärjestelmään
Laite toimii materiaalin hallitun liikkeen ja homogeenisen lämmönsiirron avulla, joten koko tuotetilavuus hygienisoidaan turvallisesti ja tasaisesti. Lämpötilan ja viipymäajan dokumentoitu seuranta tapahtuu automaattisesti ohjausjärjestelmän kautta.
Tämä moduuli on järjestelmän ainutlaatuinen tekninen ominaisuus. Vastaavaa ratkaisua ei ollut aiemmin saatavilla markkinoilla, ja se on parantanut merkittävästi koko prosessilinjaa sekä teknisesti että sääntelyn näkökulmasta.
Pelletointi
Pellettipuristin on suunniteltu toimimaan vakaasti materiaalin vaihtelevasta koostumuksesta ja korkeasta pölypitoisuudesta huolimatta. Muotti, rullan mitat ja puristuskanavan parametrit on mukautettu erityisesti materiaalin ominaisuuksiin, jotta saavutetaan tarvittava tiivistys ja pellettien lujuus.
Jäähdytys ja tuotteen stabilointi
Puristamisen jälkeen pelletit on kaasunpoistettava ja jäähdytettävä, jotta ne saavuttavat lujuutensa. Vastavirtajäähdytin suunniteltiin pelletin teholuokan ja lämpöominaisuuksien mukaan.
Seulonta ja kierrätys
Hienoaines ja ylikokoiset hiukkaset erotetaan erillisessä seulontavaiheessa ja palautetaan automaattisesti takaisin prosessiin. Näin linjan tuotanto pysyy vakiona ja tuotteen laatu toistettavissa.
Hankkeen vastuu ja kehitysprosessi
Suunnittelu, suunnittelu ja koordinointi olivat koko hankkeen ajan samassa kädessä.
Tähän kuuluivat:
- Teknisen lähtötilanteen analysointi
- Kaikkien asiaankuuluvien konekokoonpanojen kehittäminen
- Prosessilinjan täydellinen 3D-suunnittelu
- Kahden prototyypin rakentaminen ja tukeminen
- Hankkeen sisäisten osallistujien hallinnointi
- Todellisiin testituloksiin perustuvat optimointikierrokset
Suunnittelun ja testituen tiiviin integroinnin ansiosta tekniset heikkoudet tunnistettiin ja korjattiin nopeasti.
Tulos
Kehitystyön tuloksena saatiin toimiva ja vakaa pelletöintilaitos kanan kuivikelannalle haluttuun teholuokkaan. Se pystyy käsittelemään luotettavasti vaikeaa materiaalia, saavuttamaan toistettavan pellettilaadun ja mahdollistamaan laitoksen taloudellisen käytön.
Prototyypit muodostivat perustan myöhemmille laajennusvaiheille ja sarjatuotantoon soveltuville muunnoksille.
Päätelmä
Tämä hanke osoittaa, kuinka haastavaa ja samalla ratkaistavissa olevaa vaikeiden jätteiden pelletöinti voi olla, kun analyysi, suunnittelu ja käytännön toteutus tehdään yhdestä lähteestä.
Integroitu hygienisointi, erityisesti koordinoitu prosessiketju ja johdonmukainen tekninen kehitys ovat johtaneet järjestelmään, joka sulkee aukon markkinoilla ja asettaa tekniset standardit tässä materiaaliluokassa.
