Bezárás

A köldökcsöves hígtrágya-kijuttatás technológiája, műszaki eszközei

Írta: Agrárágazat-2022/4. lapszám cikke - 2022 május 01.

Az állattenyésztési termelési folyamat során jelentős mennyiségű szerves trágya keletkezik. A hígtrágyás technológiákban nagy volumenben termelődik hígtrágya. A keletkezett hígtrágya NPK-hatóanyag-tartalma alacsony (átlagosan N = 2,15 kg/m3, K = 0,9 kg/m3, P = 1,5 kg/m3), azonban jelentős mennyiségű tápanyagforrást jelent a növénytermesztés számára.

kiállítás

A hígtrágyák kedvező tulajdonsága, hogy a kijuttatás után a növények számára felvehetők. Az így keletkező nagy volumenű NPK-hatóanyag-tartalom, a hígtrágya növénytermesztésben történő hasznosítására különböző hígtrágya-tárolási, -kezelési és -kijuttatási technológiákat, illetve műszaki eszközöket alkalmaz a gyakorlat. A tárolás és kijuttatás során azonban számos környezetvédelmi és agrotechnikai előírást kell betartani, ilyen például a „nitrátdirektíva” vagy a Helyes gazdálkodási gyakorlat előírásai.

Az említett szabályozásnak megfelelően a kiépített csővezetéken a terület hidránsaihoz történő szállítás és a hidránsokra csatlakoztatott esőztető-, öntözőberendezések alkalmazása az egyik legelterjedtebb változat. A technológiában a hígtrágya szállítása viszonylag alacsony költséggel, de nagy teljesítménnyel végezhető el. A felszíni kijuttatás miatt azonban nagy tápanyagveszteséggel, kellemetlen szaghatással kell számolni.

A tartálykocsis, tengelyen történő szállításra alapozott technológia a széles körű elterjedtségét elsősorban a növénytermesztési folyamatokba való rugalmasan beépíthető, kötetlen területen történő alkalmazhatóságának köszönheti. A tartálykocsis, tengelyen történő szállítás logisztikája is eredményes elhelyezési lehetőséget biztosít. A tengelyen történő szállítás magas költséggel jár, a területen történő mozgás a korszerű, alacsony nyomású gumiabroncsokkal szerelt futóművek használata ellenére káros talajtaposást eredményez, és különösen talajba juttatáskor nagy a vonóhorogteljesítmény-igény.

A köldökcsöves technológiában a hígtrágya szállítása kiépített gerincvezetéken, viszonylag alacsony költségszinten valósítható meg, a területre való kijuttatása mozgó traktorra szerelt adapterekkel, minimális talajtaposással, kis energiafelhasználással és talajba juttatás esetén gyakorlatilag veszteségmentesen oldható meg. A köldökcsöves hígtrágya-kijuttatási technológia műszaki elemei: a tározómedencéhez telepített hígtrágyaszivattyú-aggregát, gerincvezeték a köldök- vagy betáplálócső csatlakozószerelvényeivel, köldök- vagy betáplálócső, a kijuttató, felszíni vagy talajba juttató adapter a megfelelő szerelvényekkel és az üzemeltető univerzális vagy nehéz univerzális traktor (1. kép)

traktor
1. kép. Köldökcsöves hígtrágyakijuttatás kukoricatarlóba

A köldökcsöves hígtrágya-kijuttató rendszer többféle konfigurációban állítható össze, építhető ki. A rendszer alapváltozatának lényege, hogy a hígtrágya szállítása csővezetéken keresztül történik. A hígtrágya szállítását a tározómedencéhez vagy puffertároló konténerhez telepített hígtrágyaszivattyúkkal végzik. A szivattyúk kiépített hidránsokat is elláthatnak.

A hígtrágyaszivattyúk vízszintes tengelyű, fogaskerék-hajtóműves, centrifugál vákuumszivattyúk. Az acél öntvényházban a csapágyazott járókerék tengelyének szabad végére késes, egyes típusoknál duplakéses aprítóberendezés van felszerelve. A szivattyúállomások telepíthető kivitelűek, ez azt jelenti, hogy üzemeltetésük traktoros TLT-hajtással vagy dízelmotoros vagy háromfázisú elektromotorral történik. Szinte valamennyi változat működtethető digitális távvezérléssel, automatikus nyomásszabályozással. Az automata nyomásszabályzó szelep meghibásodás esetén elzárja a nyomóágat, és a hígtrágya a tárolótérbe kerül visszavezetésre (2. kép).

TLT-ről működtetett aprítókéses szivattyú
2. kép. TLT-ről működtetett aprítókéses szivattyú nyomóoldali visszavezetéssel

A különböző telepíthető hígtrágyaszivattyú-állomásokról a hígtrágya kiépített gerincvezetéken jut el a köldökcsöves kijuttatási rendszer csatlakozóbázisához. Az acél csatlakozóbázishoz forgócsatlakozóval csatlakozik a kijuttatóadaptert tápláló köldökcső. A köldökcsöves csővezetékek különleges kialakítású poliuretán (PTU) vagy gumi és nitrilgumi keverék alapanyagú, textil fonalbetétes anyagból készülnek. A textilbetét fonata szálanként is külön-külön van fonva. A különböző minőségi kategóriába sorolható csövek átmérője Ø 2” – 12” (51–305 cm) közötti, repesztési nyomástartó, mely 70 bartól 15 bar között változhat, az átmérővel fordított arányban. Az üzemi nyomás ennek ~50–30%-a lehet. A falvastagság 2,6–3,4 vagy 4,0–4,5 mm közötti, az átmérővel egyenes arányú változásával.

A legjáratosabb méret 800–1200 cm hosszúságú, 4–5” átmérővel a köldökcső vonatkozásában. A hatótávolság 6–8”-os gerincvezeték beiktatásával növelhető. Az alkalmazott poliuretán, PTU csövek – az említett paraméteren túl – nagy kopás- és hő- (–40, +70°) állóak. A szivattyú nyomóágába, a csatlakozóbázis tartószerkezetének mechanizmusába vagy hidránssal történő üzemeltetés esetében is a már említett speciálisan működő nyomásszabályzó, illetve áramlásirányító fordulók idejére – az előzőekben ismertetett módon – vezetik vissza a rendszerbe, a tározóba. A rendszer kiépítése mindig a feladatnak megfelelő adaptációval végezhető el.

A csővezeték szállítását speciális csévélődobbal kell elvégezni. A vázkeretbe csapágyazott csévélődobok hajtása a legtöbb esetben hidrosztatikusan, hidromotorral történik. Kisebb csőhosszúság – 600 m –esetén függesztett változatúak, és a traktor mellső vagy hátsó függesztőberendezéséhez csatlakoztathatók. A nagyobb hosszúságú csővezeték felcsévélésére, illetve szállítására alkalmas berendezések vontatott kivitelű vázszerkezetre vannak építve. A nagyobb kapacitású dobok szekciókra vannak bontva. A felcsévélés, a pontos vonalvezetés biztosítására pedig terelőtárcsás előtéttengelyek vannak beépítve. A felcsévélő dobok hígtrágyával érintkező szerkezeti részei korrózióálló vagy galvanizált acélból kerülnek kialakításra, vagy korrózióálló festés védi ezeket a korróziótól. A geometriai méreteket tekintve a szélességi méret 1,35–2,25 m, a dobok átmérője pedig 1,5–1,9 m közötti lehet (3. kép).

3. kép. Szállítódob felcsévélt csővezetékkel

A hígtrágya területen történő elhelyezésére a tartálykocsis kijuttatáshoz kifejlesztett adapterekhez hasonló applikátorok kerültek kialakításra, természetesen a kissé eltérő üzemeltetésnek, funkcióknak megfelelő kiegészítő berendezésekkel. Az előzőekben ismertetett korrózióvédelemmel vagy korrózióálló anyagból előállított berendezések lehetnek felületi kijuttatásra szolgáló ütközőlapos szórófejek (bár ezek használatát a „Helyes gazdálkodási gyakorlat” elvárásai erősen korlátozzák), lengőkeretes, csőfüggönyös vagy talajművelő eszközökkel, tárcsás csoroszlyákkal vagy kultivátoros munkaeszközzel szerelt eszközök. A berendezések vázkerete az üzemeltető traktorok mellső vagy hátsó hidraulikus hárompont-függesztő berendezéséhez csatlakozik.

A köldökcső – vagy nevezhetjük „betápláló csőnek” – biztonságosan tömítő forgókarimával csatlakozik a kijuttatóadapter bemeneti csőcsonkjára. A betápláló csőcsonk a kisebb munkaszélességű változatoknál lengőkonzolos kialakítású. A lengőkonzol a fordulóknál, kanyarodáskor biztonságosan, elakadásmentesen vezeti meg a köldök-, vagyis betápláló csövet (4. kép).

lengőkonzol
4. kép. A fordulóbeli biztonságos csővezetést lengőkonzolok segítik

A kijuttatóadapter vázkeretére van építve az említett fogadó csőcsonk, illetve lengőkonzolja, a vágókéses elosztókúp vagy a csigás elosztó (5. kép) a flexibilis műanyagcsövekkel, a kijuttató, munkaeszközöket tartó fix vagy csukható konzolok, illetve az egyéb működtetőmechanizmus, például hidraulikus munkahengerek vagy korábbi késes aprítóval szerelt elosztók.

traktor
5. kép. Elosztókúpos és csigás adagolású berendezés

A lengőkeretes, csőfüggönyös kijuttatóberendezések csőfüggönytartó keretei 18 m munkaszélességgel készülnek, a kijuttató gégecsövek átmérője Ø 50–80 mm, míg a csővezetékek osztása150–300 mm közötti lehet. A csőfüggönyös berendezések felszíni, felszín közeli kijuttatásra alkalmasak (6. kép).

traktor
6. kép. Lengőkeretes, csőfüggönyös berendezés

Egyes gyártmányoknál paralelogramma-felfüggesztésű és a keretosztott kivitelű. A keret, vagyis a gégecsövek működési magasságát szenzorok figyelik, és a keretet mindig azonos magasságban tartják. Egyes típusoknál a gégecsövekre csúszócsoroszlyák vannak felszerelve. Ezek a berendezések már a felszín közelében juttatják a hígtrágyát a talajba.

A köldökcsöves kijuttatóadapterek másik csoportjánál a berendezés keretszerkezetére erősített különböző nyitótárcsák nyitják meg a talajfelszínt, és a hígtrágya a nyitott csatornába jut (7. kép).

traktor
7. kép. Nyitótárcsás talajba juttató

Ezeknél a gépeknél a nyitótárcsák felfüggesztése külön gerendelyen van megoldva, és ezt követik a talajba juttató elemek. Egyes típusoknál a munkavégző elemek kultivátoros munkaeszközök. Ezek rendszerint lúdtalp alakú kapák, a hígtrágya pedig a kapák által lazított talajszelvénybe jut.

Az elmondottakból látható, hogy a köldökcsöves hígtrágya-kijuttató berendezés egy jól szabályozható körfolyamatban alkalmazható. A kijuttatás jól szabályozható, környezetkímélő, az egyéb eljárásoknál fellépő tápanyagveszteség is elkerülhető. A különböző munkaeszközökkel adaptálva az alkalmazás jól beilleszthető a növénytermesztés agrotechnikájába, szinte a teljes vegetációs, illetve termelési ciklusban. A köldökcsöves kijuttatási módszer jól adaptálható az üzemi adottságokhoz. Az állattartó telepek közelében a kiépített gerincvezetéken juttatható el a hígtrágya a területen mozgó köldökcsöves egységhez vagy akár hidránsokhoz is. A köldökcsöves egységnél nem kell számolni a káros talajtömörödéssel, illetve az minimalizálható (8. kép).

traktor
8. kép. Gerincvezetékről történő kijuttatás

A mezőgazdasági üzemek tápanyag-visszapótlási tervében szereplő távolabbi területekre vontatható konténerek telepíthetők ki. Az egytengelyes futóműre épített, korrózióálló festéssel védett vagy korrózióálló lemezből kialakított konténerek tárolókapacitása 60–120 m3. A konténerek feltöltése traktoros tartálykocsikkal oldható meg. Ez a megoldás azonban a nagyobb távolságoknál közúti nyerges kamionokkal való szállítás esetén is alkalmazható (9. kép).

traktor
9. kép. Telepíthető hígtrágyakonténer köldökcsöves kijuttatáshoz

A hígtrágya lengőcsöves, csőfüggönyös kijuttatása tarlóápolásban éppen segíti az árvakelés, illetve a gyomok kelésének megindulását, ami ebben az esetben tarlóhántással, ápolással elsődleges cél is lehet. A kultivátoros változatoknál pedig a kijuttatáshoz, az alkalmazott tarlóhántás és -ápolási talajmunkákon túl, egyéb sekélyművelésű talajmunkák is kapcsolhatók. A csővezeték vezetésével a bonyolultabb alakú táblák pontos bejárása is biztosított. Az üzemeltetés során az ISOBUS-alapú távvezérlés biztosítja a rendszer fordulókban történt lezárását, vagyis a nyomóágba történő visszavezetést.

A hígtrágya-kijuttatás során kiadagolt mennyiség pontos beállítását és a kijuttatás dokumentálását segíti a rendszerbe épített átfolyásmérő, az ISOBUS-alapú adatátvitel, szoftveres feldolgozás és kiépített terminál. A rögzített adatok USB-adathordozóval PC-re kimenthetők. A rendszer alkalmas lehet a tartálykocsis kijuttatásban már alkalmazott – NIR-mintavételezés alapján történő – hígtrágya hatóanyag-elemzésére és dokumentálására (10/a-b. kép).

A köldökzsinóros hígtrágya-kijuttatási rendszer a rugalmas logisztikának, az agrotechnikai követelmények jogszabályi előírásainak megfelelő kielégítése, valamint az intelligens alkalmazások eredményeként a növénytermesztés teljes vertikumában alkalmazható. A nagyon változó üzemi körülmények azonban – a technológia összeállítását, a beszabályozását, a kiépítés művezetését, az applikációs összeállítását tekintve – nem mellőzhetik a gyári vagy forgalmazói szakértő bevonását. Az üzemi applikációhoz az említett szakértők minden segítséget megadnak.

dr. Kelemen Zsolt
műszaki szakértő