आयर्लंड डेअरी फीड मिलने हाँगयांग एसकेएलएन काउंटरफ्लो कूलरच्या साहाय्याने बुरशीमुळे होणारे दोष दूर केले.

कार्यकारी सारांश: टीगॅस्कच्या (Teagasc) मते, २०१५ मध्ये युरोपियन युनियनचा (EU) दुधाचा कोटा रद्द झाल्यापासून आयर्लंडच्या दुग्धक्षेत्रात संरचनात्मक विस्तार झाला आहे, ज्यामुळे २०२४ पर्यंत वार्षिक दूध उत्पादन ५.६ अब्ज लिटरवरून ८.५ अब्ज लिटरपेक्षा जास्त झाले आहे. डिसेंबर २०२४ पर्यंत देशातील दुभत्या गायींची संख्या १,४८१,३०० होती (सीएसओ पशुधन सर्वेक्षणानुसार). या गायी एका मिश्र खाद्य उद्योगाला आधार देतात, ज्याचे सदस्य – आयरिश ग्रेन अँड फीड असोसिएशन (IGFA) द्वारे प्रतिनिधित्व केले जाते – दरवर्षी अंदाजे ४.३ दशलक्ष टन पशुखाद्य उत्पादन करतात. या उत्पादनात, दुग्धजन्य जनावरांचे खाद्य (डेअरी रेशन), जे मूळ आहार म्हणून गवताच्या मुरघासावर (ग्रास सायलेज) मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असते, ही सर्वात मोठी खाद्य श्रेणी आहे. काउंटी कॉर्कमधील एका कौटुंबिक पशुखाद्य गिरणीला, जी १०० किलोमीटरच्या परिघातील सुमारे ६० फार्मना गोळ्यांच्या स्वरूपातील दुग्धजन्य खाद्य पुरवते, गोळ्या बनवल्यानंतर गुणवत्तेत सातत्याने दोष आढळत होता: गवताच्या सायलेजवर आधारित दुग्धजन्य खाद्य सध्याच्या हॉरिझॉन्टल बेल्ट कूलरमधून बाहेर पडताना त्यात आर्द्रतेचे प्रमाण १३.८% ते १५.५% पर्यंत होते – जे आयर्लंडच्या उच्च-आर्द्रता असलेल्या सागरी हवामानात सुरक्षित साठवणुकीसाठी आवश्यक असलेल्या १३.५% च्या मर्यादेपेक्षा जास्त होते. २०२४ च्या उन्हाळ्याच्या हंगामात, गिरणीने साठवलेल्या गोळ्यांमध्ये बुरशी वाढल्यामुळे ग्राहकांकडून १७ वेळा माल नाकारल्याची नोंद केली, जे अंदाजे २८० मेट्रिक टन परत आलेले उत्पादन होते. जानेवारी २०२५ मध्ये, गिरणीने आपला जुना हॉरिझॉन्टल बेल्ट कूलर बदलून त्या जागी हॉन्गयांग SKLN 25 हा काउंटरफ्लो कूलर बसवला. स्थापनेनंतरच्या बारा महिन्यांच्या उत्पादन नोंदी दर्शवतात की अंतिम पेलेटमधील आर्द्रता १२.८% ते १३.२% पर्यंत स्थिर झाली, बुरशीमुळे नाकारले जाणारे प्रमाण शून्यावर आले आणि शीतकरण ऊर्जेचा वापर २२% ने कमी झाला. हा लेख तांत्रिक संदर्भ, उपकरण निवडीमागील तर्क आणि सत्यापित कामगिरीचे परिणाम सादर करतो. १. आयर्लंडमधील दुग्ध खाद्याची परिस्थिती: आयर्लंड जगातील सर्वात किफायतशीर कुरण-आधारित दुग्ध प्रणालींपैकी एक चालवते. टीगॅस्कच्या मते, सरासरी आयरिश दुग्ध फार्म वर्षातून २४० ते २८० दिवस बारमाही रायग्रास कुरणावर गायींना चरायला सोडतो, आणि साधारणपणे नोव्हेंबर ते फेब्रुवारी या काळात त्यांना गोठ्यात ठेवून खाद्य दिले जाते. गोठ्यात ठेवण्याच्या काळात, मे ते सप्टेंबर या काळात २०.५% शुष्क पदार्थांसह कापणी केलेले गवताचे सायलेज हा मुख्य आहार असतो, ज्याला दुग्धपान अवस्था आणि दुधाच्या उत्पादनाच्या उद्दिष्टांनुसार प्रति गाय प्रति दिन ४ किलो दराने पेलेटच्या स्वरूपातील संकेंद्रित खाद्याची जोड दिली जाते. आयर्लंडमधील दुग्धजन्य मिश्र पशुखाद्यांची रचना, कच्च्या मालाच्या रचनेच्या बाबतीत उत्तर अमेरिकन आणि युरोपीय खंडातील त्यांच्या समकक्ष पशुखाद्यांपेक्षा वेगळी आहे. सामान्यतः या खाद्यामध्ये बार्लीचा वाटा ३०% असतो, आणि त्याला मक्याच्या उप-उत्पादनांची (डिस्टिलर्स ग्रेन्स, मेझ ग्लुटेन फीड), सोयाबीन मील आणि बीट पल्प यांची जोड दिली जाते – यातील बीट पल्प हा एक आर्द्रताशोषक घटक आहे, जो प्रक्रियेनंतर वातावरणातील ओलावा सक्रियपणे शोषून घेतो. जेव्हा हे मिश्रण ७५°C तापमानावर एका मानक रिंग डाय पेलेट मिलमधून गोळ्यांच्या (पेलेट्स) स्वरूपात तयार केले जाते, तेव्हा ते दाबयंत्रातून बाहेर पडताना त्यात अंदाजे १५°७% आर्द्रता असते आणि साठवणुकीसाठी सुरक्षित असलेली १३.५% किंवा त्याहून कमी आर्द्रता पातळी गाठण्यासाठी त्याला नियंत्रित शीतलीकरणाची आवश्यकता असते. आयर्लंडमधील मिश्र पशुखाद्य उद्योग कृषी, अन्न आणि सागरी विभागाच्या पशुखाद्य स्वच्छता नियमांनुसार चालतो, जे युरोपियन युनियनच्या नियमन १८३/२००५ ची अंमलबजावणी करतात. या नियमानुसार, दोन आठवड्यांपेक्षा जास्त काळ साठवून ठेवल्या जाणाऱ्या मिश्र पशुखाद्यांमधील आर्द्रतेचे प्रमाण १४% पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. आयर्लंडमधील वातावरणीय परिस्थिती – जिथे सप्टेंबर ते मार्च या काळात मासिक सरासरी सापेक्ष आर्द्रता ८०% पेक्षा जास्त असते – या मानकाचे पालन करणे हे एक क्षुल्लक प्रक्रियात्मक पाऊल न राहता, एक खरे अभियांत्रिकी आव्हान बनवते. २. कार्यान्वयन समस्या: कॉर्क येथील पशुखाद्य गिरणी, जी १९८५ मध्ये स्थापन झाली आणि आता संस्थापकाच्या दोन मुलांद्वारे चालवली जाते, ती ताशी ८ मेट्रिक टन क्षमतेची एकच पेलेटिंग लाईन चालवते. ही लाईन पाच मुख्य दुग्धजन्य मिश्रणांवर प्रक्रिया करते, ज्यामध्ये गवत सायलेज बॅलन्सर रेशन – बीट पल्प आणि मका डिस्टिलर्ससह बार्लीचे जास्त प्रमाण असलेले मिश्रण – वार्षिक उत्पादनाच्या अंदाजे ५५% वाटा उचलते. २०२३ आणि २०२४ मध्ये, गिरणीच्या गुणवत्ता नियंत्रण नोंदींमध्ये शीतकरण-टप्प्यातील तीन परस्परसंबंधित समस्यांची नोंद झाली: आर्द्रतेतील विसंगती. २०१० मध्ये कार्यान्वित केलेला आणि १० टीपीएच (TPH) क्षमतेचा विद्यमान हॉरिझॉन्टल बेल्ट कूलर, उत्पादन बॅचनुसार १३.८% ते १५.५% पर्यंत अंतिम आर्द्रता पातळी असलेले पेलेट्स तयार करत होता. ही तफावत बेल्टच्या रुंदीवर हवेच्या प्रवाहाच्या असमान वितरणामुळे आणि हॉरिझॉन्टल बेल्ट कूलर्सवर पेलेटच्या थराची एकसमान जाडी राखण्याच्या अंगभूत अडचणीमुळे होती – जी या कूलिंग रचनेची एक नोंदवलेली मर्यादा आहे. या मर्यादेच्या वरच्या टोकाला बाहेर पडणाऱ्या पेलेट्समध्ये दीर्घकाळ साठवणुकीसाठी असलेली १४% ची नियामक मर्यादा नियमितपणे ओलांडली जात होती. हंगामी बुरशीचा प्रादुर्भाव. जून ते सप्टेंबर २०२४ दरम्यान, मिलमध्ये साठवलेल्या पेलेट्समध्ये बुरशी वाढल्यामुळे ग्राहकांनी माल नाकारण्याच्या १७ वेगवेगळ्या घटनांची नोंद झाली. कॉर्क येथील एका स्वतंत्र पशुखाद्य चाचणी प्रयोगशाळेत केलेल्या विश्लेषणातून बाधित नमुन्यांमध्ये ॲस्परजिलस (Aspergillus) आणि पेनिसिलियम (Penicillium) प्रजाती असल्याची पुष्टी झाली. पशुखाद्य साठवणुकीच्या सूक्ष्मजीवशास्त्रावरील प्रकाशित संशोधनानुसार, ॲस्परजिलस प्रजाती ०.७५ पेक्षा जास्त जल क्रियाशीलतेवर (aw) – ०.८० – अंकुरित होतात, जे २५°C तापमानात अंदाजे १३.६% आर्द्रतेशी संबंधित आहे. आयर्लंडमधील उष्णता न दिलेल्या शेतातील पशुखाद्याच्या कोठारांमध्ये, जिथे उन्हाळ्याच्या महिन्यांत सभोवतालचे तापमान १४°C पर्यंत असते आणि सापेक्ष आर्द्रता सातत्याने ८०% पेक्षा जास्त असते, तिथे कूलरनंतर १४% पेक्षा जास्त आर्द्रता असलेल्या पेलेट्समध्ये १०°४ दिवसांच्या साठवणुकीत बुरशीच्या वाढीसाठी पोषक वातावरण तयार होते. परत आलेल्या २८० मेट्रिक टन उत्पादनामुळे ८५,००० युरोपेक्षा जास्त थेट व्यावसायिक नुकसान झाले – यामध्ये ग्राहकांशी खराब झालेले संबंध आणि परत आलेल्या मालावर पुनर्प्रक्रिया करण्यामुळे आलेला कामकाजातील व्यत्यय यांचा अमूर्त खर्च समाविष्ट नाही. ऊर्जेची अकार्यक्षमता. हॉरिझॉन्टल बेल्ट कूलरचे दोन १५ किलोवॅट क्षमतेचे सेंट्रीफ्यूगल पंखे थंड केलेल्या पेलेट्सच्या प्रति मेट्रिक टनासाठी अंदाजे २८ किलोवॅट-तास ऊर्जा वापरत होते – जे ६.० मिमी डेअरी पेलेट्सच्या आधुनिक काउंटरफ्लो कूलिंगच्या मानकापेक्षा सुमारे ३५% जास्त होते. हा वाढीव ऊर्जा वापर हॉरिझॉन्टल बेल्ट डिझाइनच्या वैशिष्ट्यांनुसार लांब हवेचा मार्ग आणि समांतर-प्रवाह भूमितीमुळे होता, जिथे थंड हवा एकाच काउंटर-करंट पासऐवजी वेगवेगळ्या थर्मल स्थितीतील पेलेट्समधून अनेक वेळा जाते. ३. उपाय: होंगयांग एसकेएलएन काउंटरफ्लो कूलर. तीन युरोपियन उपकरण उत्पादक आणि एका आशियाई पुरवठादाराकडून आलेल्या प्रस्तावांचे मूल्यांकन केल्यानंतर, मिलने होंगयांग एसकेएलएन २५x२५ काउंटरफ्लो कूलरची निवड केली. हा निर्णय तीन घटकांमुळे घेण्यात आला: काउंटरफ्लो रचनेची सिद्ध झालेली आर्द्रतेची सुसंगतता, ग्राहकाच्या ६.० मिमी डेअरी पेलेटच्या आकारमानानुसार ग्रिडची वैशिष्ट्ये तयार करण्याची होंगयांगची तयारी, आणि तुलनीय युरोपियन बनावटीच्या काउंटरफ्लो युनिट्सपेक्षा सुमारे ३५% कमी असलेला भांडवली खर्च. इन्स्टॉलेशनचे प्रमुख तांत्रिक मापदंड: मापदंड: तपशील मॉडेल: होंगयांग SKLN 25 रेटेड क्षमता: 10² TPH (6.0 मिमी डेअरी पेलेट्स) कूलिंग चेंबर: 2,500 x 2,500 मिमी पेलेट बेडची उंची: 800,200 मिमी (समायोज्य) डिस्चार्ज यंत्रणा: डिजिटल बेड लेव्हल सेन्सरसह व्हेरिएबल-स्पीड रोटरी डिस्चार्ज मुख्य फॅन: 22 kW सेंट्रीफ्यूगल, VFD-नियंत्रित हवेचे प्रमाण: 24,000 x 8,000 m³/h हवा वितरण जाळी: छिद्रित स्टेनलेस स्टील, 3 मिमी छिद्रांचा व्यास, 35% मोकळे क्षेत्र रचना: गॅल्वनाइज्ड स्टील बॉडी, स्टेनलेस स्टीलचे उत्पादन-संपर्क पृष्ठभाग रिटेन्शन टाइम: 8 x 2 मिनिटे लक्ष्यित बाहेर पडण्याचे तापमान: सभोवतालचे तापमान + 3°C काउंटरफ्लो कूलिंग तत्त्वामुळे हॉरिझॉन्टल बेल्ट डिझाइनपेक्षा स्वाभाविकपणे अधिक एकसमान थर्मल ट्रीटमेंट मिळते. स्तंभाच्या वरच्या टोकातून आत येणारे गरम पेलेट्स (७५°C) सभोवतालच्या हवेच्या वरच्या दिशेने जाणाऱ्या स्तंभातून खाली उतरतात. सर्वात उष्ण, सर्वाधिक आर्द्रतेने संतृप्त हवा वरच्या टोकातून बाहेर पडते, तर पेलेट्स तळाशी असलेल्या निर्गमन बिंदूकडे पोहोचताच, हळूहळू थंड आणि कोरडी हवा त्यांच्या संपर्कात येते. पेलेट्स बाहेर पडेपर्यंत, ते आत येणाऱ्या सभोवतालच्या हवेच्या प्रवाहाशी समतोल साधतात, ज्यामुळे बाहेर पडतानाचे तापमान सभोवतालच्या तापमानापेक्षा सातत्याने ३°C च्या आत राहते – ही एक अशी कार्यक्षमता आहे जी हॉरिझॉन्टल बेल्ट कुलर्स विश्वसनीयपणे देऊ शकत नाहीत. ग्राहकाच्या ६.० मिमी पेलेट्सच्या आकारमानाचा आढावा घेतल्यानंतर निवडलेले, हवा वितरण ग्रीडवरील ३ मिमी व्यासाच्या छिद्राचे हॉंगयांगचे अभियांत्रिकी वैशिष्ट्य, पेलेट्सच्या तुकड्यांना अडकण्यापासून प्रतिबंधित करते आणि त्याच वेळी उष्णता व आर्द्रतेच्या प्रभावी हस्तांतरणासाठी हवेचा पुरेसा वेग कायम राखते. डिजिटल बेड लेव्हल सेन्सरसह व्हेरिएबल-स्पीड रोटरी डिस्चार्ज, पेलेट बेडची उंची सेटपॉइंटच्या ५० मिमीच्या आत राखतो, ज्यामुळे असमान शीतलीकरणास कारणीभूत ठरणारे हवेच्या प्रवाहाचे विशिष्ट मार्ग नाहीसे होतात. ४. परिणाम: बारा महिन्यांचा उत्पादन विक्रम. जानेवारी २०२५ मध्ये नियोजित सहा दिवसांच्या शटडाउन दरम्यान एसकेएलएन कूलर बसवण्यात आला, जो पायामध्ये कोणताही बदल न करता विद्यमान फ्लोअरच्या जागेतच बसला. मिलच्या पाचही डेअरी फॉर्म्युलेशन्ससाठी बेडची उंची, फॅनचा वेग आणि डिस्चार्ज रेट कॅलिब्रेट करण्यासाठी होंगयांगचे कमिशनिंग इंजिनिअर तीन दिवस साइटवर उपस्थित होते. बारा महिन्यांचा तुलनात्मक उत्पादन डेटा (स्थापनेनंतर विरुद्ध मागील वर्ष): मेट्रिक: आधी (हॉरिजॉन्टल बेल्ट): नंतर (हाँगयांग एसकेएलएन): बदल अंतिम पेलेटमधील आर्द्रता: १३.८% ५.५%: १२.८% ३.२%: परिवर्तनशीलता ७५% ने कमी झाली बाहेर पडतानाचे तापमान (सभोवतालच्या तापमानापेक्षा जास्त): ८% ४°C: ३% ३°C: लक्ष्याच्या आत बुरशी-संबंधित नाकारलेले उत्पादन: १७ (२८० मेट्रिक टन): ०: कमी झालेली शीतकरण ऊर्जा (kWh/MT): २८: २२: १.४% ग्राहक तक्रारी: २३: २: १% केवळ बुरशीमुळे नाकारलेले उत्पादन टाळल्यामुळे वार्षिक ८४,००० युरोपेक्षा जास्त बचत झाली – ज्यामुळे कूलरच्या खरेदीची किंमत कार्यान्वयनाच्या पहिल्या वर्षातच वसूल झाली. २१.४% ऊर्जा कपातीमुळे आयर्लंडच्या २०२५ च्या व्यावसायिक वीज दरांनुसार वार्षिक विजेच्या बचतीत अतिरिक्त ५,२०० युरोची भर पडली. मिलच्या उत्पादन व्यवस्थापकाने कार्यप्रणालीतील फरकाचा सारांश सांगितला: “जुन्या हॉरिझॉन्टल कूलरमध्ये, आर्द्रतेचे लक्ष्य गाठण्यासाठी आम्ही सतत फॅनचा वेग आणि बेडची खोली समायोजित करत होतो – आणि तरीही आमच्या बॅचेस खराब होत होत्या. एकदा पॅरामीटर्स सेट केले की एसकेएलएन (SKLN) कोणत्याही हस्तक्षेपाशिवाय चालते. ऑपरेटर दर दोन तासांनी तपासणी करतात आणि आकडे सातत्याने आवश्यक पातळीवर असतात.” ५. पुढील स्तरावरील परिणाम: ज्या तीन दुग्ध उत्पादक शेतकऱ्यांनी पूर्वी बुरशी-बाधित खाद्य परत केले होते, त्यांनी स्थापनेनंतर सहा महिन्यांनी विशिष्ट अभिप्राय दिला: मॅलो जवळील २८० गायींच्या कळपाने, ज्यांनी ऑगस्ट २०२४ मध्ये २२ मेट्रिक टन बुरशी-बाधित पेलेट्स परत केले होते, त्यांनी गुणवत्तेसंबंधी कोणतीही पुढील घटना घडली नसल्याचे कळवले आणि पुष्टी केली की झाकलेल्या फार्म बिनमध्ये सहा आठवड्यांपर्यंत साठवलेले पेलेट्स गरम होण्यापासून किंवा दृश्यमान बुरशीपासून मुक्त राहिले. फर्मॉयजवळील ३५० गायींच्या एका फार्मने, साठवणुकीचा दीर्घ कालावधी टाळण्यासाठी लहान आणि अधिक वारंवार पेलेट वितरणाकडे वळले होते. त्यांनी पुन्हा मोठ्या प्रमाणात ऑर्डर देण्यास सुरुवात केली – ज्यामुळे वितरणाची वारंवारता साप्ताहिकवरून द्विसाप्ताहिक झाली आणि वाहतूक खर्चात वार्षिक अंदाजे १,४०० युरोची बचत झाली. मिडलटनजवळील १८० गायींच्या एका फार्मने असे निरीक्षण नोंदवले की, खाद्य देण्याच्या जागेबाहेरील खाद्य प्रणालीमध्ये बारीक कणांचा संचय कमी झाल्यामुळे, दररोज फीडर स्वच्छ करण्याचा वेळ अंदाजे १५ मिनिटांनी कमी झाला. हिवाळ्यात जेव्हा मजुरांची मागणी सर्वाधिक असते, त्या गोठ्यात ठेवण्याच्या काळात ही एक लहान पण महत्त्वपूर्ण श्रम-बचत आहे. ६. निष्कर्ष कॉर्क फीड मिलचा अनुभव दर्शवितो की पेलेट थंड करण्याची प्रक्रिया – जिला अनेकदा दुय्यम प्रक्रिया मानले जाते – हे एखादे खाद्य उत्पादन व्यावसायिकदृष्ट्या व्यवहार्य आहे की नाही हे ठरवणारा एक महत्त्वाचा नियंत्रण बिंदू असू शकते. आयर्लंडच्या उच्च-आर्द्रता असलेल्या सागरी हवामानात, जिथे आर्द्रताशोषक घटक असलेले गवताच्या सायलेजवर आधारित दुग्धजन्य खाद्य हिवाळ्याच्या महिन्यांत उष्णता न दिलेल्या शेतातील कोठारांमध्ये साठवले जाते, तिथे अंतिम पेलेटमधील आर्द्रतेची सुसंगतता १३.५% किंवा त्यापेक्षा कमी असणे ही एक व्यावसायिक गरज आहे, केवळ एक महत्त्वाकांक्षी लक्ष्य नाही. होंगयांगच्या SKLN काउंटरफ्लो कूलरने, काउंटरफ्लो भूमितीच्या भौतिक फायद्यांद्वारे – जसे की हवेचा पेलेटशी एकसमान संपर्क, डिस्चार्जच्या वेळी अपेक्षित औष्णिक संतुलन आणि VFD-नियंत्रित हवेचा प्रवाह – आणि सोबतच विशिष्ट वापरासाठी तयार केलेल्या ग्रिड इंजिनिअरिंगच्या साहाय्याने ही सुसंगतता साधली. याचा परिणाम: संपूर्ण बारा महिन्यांच्या कार्यकाळात बुरशीमुळे एकही पेलेट नाकारले गेले नाही, शीतकरण ऊर्जेच्या वापरात २१% घट झाली आणि उत्पादनाच्या गुणवत्तेबद्दल ग्राहकांचा विश्वास पुन्हा प्रस्थापित झाला. उच्च आर्द्रता असलेल्या प्रदेशांमध्ये – आयर्लंड, युनायटेड किंगडम, किनारी स्कँडिनेव्हिया, ब्रिटनी आणि तत्सम सागरी हवामान क्षेत्रांमध्ये – कार्यरत असलेल्या किंवा बीट पल्प, मोलॅसिस आणि ओलसर डिस्टिलर्स ग्रेन्स असलेल्या आर्द्रताशोषक मिश्रणांवर प्रक्रिया करणाऱ्या पशुखाद्य गिरण्यांसाठी, ही प्रणाली पारंपरिक हॉरिझॉन्टल बेल्ट प्रणालीला पर्याय म्हणून काउंटरफ्लो कूलिंगचे मूल्यांकन करण्यासाठी एक व्यावहारिक संदर्भ प्रदान करते. आकडेवारीनुसार, केवळ नाकारलेल्या उत्पादनांचे निर्मूलन करून १२ महिन्यांच्या आत भांडवली परतावा मिळू शकतो, तर ऊर्जा बचत आणि ग्राहक टिकवून ठेवल्याने प्रारंभिक गुंतवणुकीच्या कालावधीनंतरही शाश्वत परतावा मिळतो.