Wstępne schładzanie mleka – duże oszczędności
Poprawa efektywności produkcji mleka wiąże się z obniżaniem kosztów. Dzięki technologii wstępnego schładzania surowca można zaoszczędzić na kosztach energii elektrycznej. Przedstawiamy przykład hodowcy z woj. dolnośląskiego, który korzysta z tej metody.
TEKST: RYSZARD LESIAKOWSKI; ZDJĘCIA: RYSZARD LESIAKOWSKI, DELAVAL
Cztery lata temu wraz z modernizacją dojarni zamontowałem system wstępnego schładzania mleka, który nie tylko funkcjonuje bez zarzutu, ale także przynosi znaczne oszczędności: miesięcznie ok. 3 tys. zł – relacjonuje Mariusz Tatys, utrzymujący w Gołocinie 820 krów mlecznych o średniej rocznej wydajności ok. 9500 l mleka. Gospodarstwo liczy 960 ha, użytkowanych wspólnie przez pięć osób z najbliższej rodziny naszego rozmówcy. Hodowca wyjaśnia, że mleko z dojarni o temperaturze ok. 35°C, przepływając przez wymiennik ciepła, schładzane jest do 15°C, po czym przedostaje się do schładzalnika, w którym uzyskuje temperaturę 5,4°C. Zatem w schładzalniku mleko nie jest schładzane z 35°C, lecz z 15°C, co w rezultacie obniża koszt zużycia energii. – Skalę tych oszczędności obliczyli specjaliści z firmy DeLaval, która 4 lata temu zamontowała dojarnię karuzelową na 40 stanowisk oraz system wstępnego schładzania mleka – informuje rozmówca. Poprosiliśmy Krzysztofa Dembowskiego, menadżera systemów udojowych i schładzania mleka w firmie DeLaval, o wyjaśnienie zasady funkcjonowania zamontowanego w gospodarstwie Mariusza Tatysa systemu wstępnego schładzania mleka oraz skąd wynikają przytoczone oszczędności.
Wymiennik ciepła: serce systemu
– Płytowy wymiennik ciepła umożliwia transfer ciepła z jednego układu do drugiego. Zawiera komory wykonane z bardzo cienkich blaszek z kwasoodpornej stali szlachetnej,. Blaszki mają dodatkowe wygięcia zwiększające powierzchnię wymiany. Powstałymi komorami na przemian przepływają woda i mleko – wyjaśnia Krzysztof Dembowski. Informuje, że w instalacji zamontowanej na farmie w Gołocinie wpływająca do wymiennika woda o temperaturze 12°C odbiera ciepło z mleka, a następnie, ogrzana do temperatury ok. 20°C, służy do pojenia krów. Jednocześnie mleko przepływające przez wymiennik ciepła schładzane jest do ok. 15°C (z temp. ok. 35°C). Dopiero wstępnie schłodzony surowiec trafia do schładzalnika, gdzie uzyskuje temperaturę 5,4°C. Schemat płytowego wymiennika ciepła przedstawia rycina 1.
Menadżer z firmy DeLaval informuje, że system wstępnego schładzania mleka na farmie w Gołocinie składa się z następujących elementów:
• płytowego wymiennika ciepła;
• filtrów mleka chroniących wymiennik ciepła przed zanieczyszczeniem;
• w dużych instalacjach udojowych, tj. o wydajności 1000 kg mleka/godz., może się okazać konieczne zamontowanie falownika pompy mlecznej, którego zadaniem jest spowolnienie przepływu mleka w wymienniku płytowym;
• buforu wody magazynującego wodę zimną (do schładzania mleka) i ogrzaną (do pojenia krów); na farmie w Gołocinie ma pojemość 8 m3 (zaplanowano duży zapas, do obecnego stada wystarczyłby bufor o pojemności 5 m3);
• pompy obiegowej o proporcji obiegu mleka do wody 1:2 (na litr mleka przypadają 2 litry wody), pompa jest sprzężona z dojarką, tzn. załącza się tylko podczas doju (dzięki temu nie dochodzi do schładzania wody podczas mycia instalacji udojowej).
System wstępnego schładzania mleka obrazuje rycina 2. Bufor jest magazynem wody ciepłej, przeznaczonej do pojenia krów, gromadzącej się w górnej części zbiornika, i zimnej – wykorzystywanej do schładzania mleka, która, jako cięższa, znajduje się przy dnie. Zbiornik jest od dołu zaopatrywany w wodę wodociągową. Podczas doju uruchamia się pompa obiegowa i zasysa zimną wodę do schładzania mleka z buforu lub z wodociągu. Następnie, przechodząc przez wymiennik płytowy, ogrzewa się do ok. 20°C i może być skierowana do poideł lub bufora. – Ogrzana woda, której nie wypiją krowy podczas doju, magazynowana jest w buforze – wyjaśnia Krzysztof Dembowski. Informuje, że projektowanie systemu wstępnego schładzania mleka najlepiej powierzyć specjalistom, ponieważ wymaga to uwzględnienia wielu czynników, umożliwiających dopasowanie pojemności bufora, wydajności pompy obiegowej i płytowego wymiennika.
Korzyści ze wstępnego schładzania mleka
Menadżer z firmy DeLaval informuje, że w polskich warunkach oszczędności z tytułu zastosowania systemu wstępnego schładzania mleka wynoszą ok. 10 kWh (kilowatogodzin) energii elektrycznej na tonę mleka. Dzienna produkcja mleka na farmie w Gołocinie wynosi ok. 22 ton. Przyjmując koszt energii elektrycznej na poziomie 0,5 zł/kWh, dzienne oszczędności wynikające ze wstępnego schładzania mleka wyniosą ok. 110 zł (22x10x0,5). – Miesięcznie jest to ok. 3300 zł, a roczne oszczędności wynoszą ok. 36–39 tys. zł – konkluduje Krzysztof Dembowski. W jego opinii korzyści wynikające z tego systemu są jeszcze większe i dotyczą mniejszych wydatków na schładzalniki. – Dzięki wstępnemu schładzaniu mleka po zamontowaniu w 2014 roku dojarni karuzelowej o większej wydajności niż wydajność starej hali udojowej „bok w bok” (2×13) nie było konieczności wymiany schładzalników – opowiada Mariusz Tatys. Rezygnacja z tego systemu wiązałaby się z koniecznością zakupu schładzalnika o większej wydajności chłodniczej niż dotychczasowe trzy o objętościach 12,5 tys. l, 10 tys. i 5 tys. l. Wymiana schładzalników, tj. sprzedaż dotychczas użytkowanych i zakup większego, wiązałaby się z wydatkiem ok. 100 tys. zł, tymczasem instalacja wstępnego schładzania mleka kosztowała ok. 30 tys. zł.
– Wstępne schładzanie mleka umożliwia zakup schładzarek o mniejszej mocy chłodniczej i tym samym tańszych niż w przypadku montażu urządzeń chłodniczych bez wstępnego schładzania – konkluduje Krzysztof Dembowski. Jego zdaniem korzyścią wstępnego schładzania mleka, zwłaszcza zimą, jest także zaopatrywanie poideł w lekko podgrzaną wodę, co zwiększa jej spożycie i nie jest obojętne dla wydajności mlecznej krów.
Wstępne schładzanie mleka ma także istotny aspekt ekologiczny, co w kontekście troski o czyste powietrze nabiera w ostatnim czasie szczególnego znaczenia. Inwestycje udojowe zawierające system wstępnego schładzania są wspierane w programach inwestycyjnych PROW dodatkowymi punktami środowiskowymi, ponieważ ograniczają zużycie energii elektrycznej.
Nowe technologie zwiększają efektywność
– W ciągu ostatnich 10 lat stado urosło z 400 do 820 krów. Jednocześnie liczba pracowników obsługujących zwierzęta nie zmieniła się. Było to możliwe dzięki modernizacji budynków i wprowadzeniu nowoczesnych technologii w utrzymaniu krów – opowiada Mariusz Tatys. Wyjaśnia, że systematycznie modernizowane i remontowane obory zostały wzniesione w końcu lat 70. ubiegłego wieku. Niektórych niedostatków dobrostanu, jak np. niedoskonałej wentylacji, w tych budynkach nie można wyeliminować, niemniej uzyskiwane wyniki produkcyjne są zadowalające.
– Dążymy do średniej rocznej wydajności rzędu 10 tys. l mleka, którą już uzyskaliśmy w 2015 roku. W tym roku zamierzamy skrócić okres międzywycieleniowy z 420 do 410 dni. Zależy nam także na wydłużeniu czasu użytkowania krów, który przeciętnie wynosi 3 laktacje – relacjonuje hodowca z Gołocina. Informuje, że w stadzie są 3 krowy o życiowej wydajności 100 tys. kg mleka, a kolejna w tym roku przekroczy ten próg. Hodowca upatruje możliwości dalszej poprawy efektywności produkcji mleka także w pracy hodowlanej, kładąc nacisk na selekcję hodowlaną. – Dotychczas dążyliśmy do powiększania stada i obecnie osiągnęliśmy stan optymalny. Dzięki stosowaniu nasienia sekowanego mamy wystarczającą liczbę jałówek, aby wybrakować krowy niespełniające oczekiwań – opowiada rozmówca. Hodowca jest przekonany do selekcji genomowej. Dotychczas genotypowaniu poddał 50 młodych jałówek. Jak twierdzi: – Przeciętna jałówka według oceny rodowodowej okazała się wybitną sztuką po wycenie genomowej. Dokumenty hodowlane nie zawsze odzwierciedlają rzeczywistą wartość hodowlaną zwierząt.
