Олійно-пресові VS екстракційні заводи: в чому різниця технологій, ефективності та як вигідніше переробляти
Розбираємося, чим відрізняються пресові заводи та ОЕЗи за технологіями, ефективністю і за продуктами. Наскільки відмінні технології переробки соняшника, ріпаку та сої? Чому на олійно-пресових заводах виготовляють макуху, а на екстракційних — шрот? З чого почати, якщо у вас обмежені фінанси, але хочеться в переробку? Про це розповідають експерти.
Матеріал написаний в рамках проєкту «Агротур: Переробка сої та ріпаку» за підтримки компаній Buhler та «Балк Транс».
В чому ключова різниця між олійними та олієекстракційними заводами?
Відповідь — в ефективності. Перш за все, різниця полягає в кількості видобутої олії. Якщо переробити тонну соняшника з однаковими параметрами якості на олійно-пресовому заводі, то втрати олії по кінцевій переробці будуть складати від 3,7 до 3,9%. Це відсоток олії, який залишиться в лушпинні та макусі, — його неможливо добути технологією пресування.
Якщо ми говоримо про екстракційне виробництво, то там втрати олії з тонни соняшника складають від 0,7 до 1%, в середньому — 0,8-0,9%.
«На олійно-екстракційному виробництві, порівняно з пресовим, ми фактично отримуємо +3% олії з тонни соняшника однакової олійності. Тобто, різниця тільки в самій технології, яка дає додаткових 3% олії в середньому при кінцевій переробці», — пояснює директор з олійно-екстракційного виробництва та «Волочиського елеватора» компанії VITAGRO Ілля Крохмальов.
Ще дві ключові різниці — масштаби виробництва та додаткові продукти переробки (макуха чи шрот). Але передусім треба розібратися, як працюють олійні та екстракційні заводи.
Від підготовки до першого віджиму — спільна технологія роботи пресового та екстракційного заводу
Стандартний олійно-пресовий завод працює за технологією двократного віджиму. Перші етапи його роботи спільні з роботою ОЕЗів. Експерт пояснює технологію на прикладі переробки насіння соняшника.
На завод заходить очищена і доведена до базових показників сировина — насіння соняшника. Воно проходить через підготовче рушільно-віяльне відділення, де обрушується на насіннєрушках, калібрується на розсівах по фракціях. При цьому відвіюється легка фракція, тобто лушпиння й олійний пил, а ядро йде на вальцеві станки з допустимим вмістом лушпиння до 10-12%.
Недорушене насіння йде на контроль недоруша, де проходить додаткову очистку. У чистому лушпинні, готовому до грануляції або просто до реалізації, повинно бути менш як 1% ядер соняшника.
Далі етап вальцювання: вальцеві станки подрібнюють насіння соняшника, руйнуючи клітини самого ядра, щоб видобути якнайбільше олії. В результаті утворюються розплющені пластівці — м’ятка.
Наступний етап — волого-теплова обробка в жаровнях. Тут відбувається зволоження, нагрівання і висушування м'ятки. З жаровні виходить мезга — пропарена м'ятка. Мезга йде на преси першого віджиму олії — фор-преси.
«От з цього моменту з пресів вже вийшла макуха з олійністю від 15 до 22% і олія. На фор-пресах відтискається 80-85% вмісту всієї олії, добутої на будь-якому підприємстві. Цей процес все ще є однаковим для всіх типів виробництв», — пояснює Ілля Крохмальов.
Після першого віджиму олію фільтрують та відправляють на зберігання і відвантаження — це олія першого ґатунку, нерафінована, не виморожена.
На цьому технологія роботи олійно-пресових та екстракційних заводів розходиться.
Що роблять з макухою на олійно-пресових заводах?
На пресових заводах макуха потрапляє в дробарки, де її подрібнюють в мілку фракцію, а далі — знову в жаровні. Це вже жаровні меншого об’єму, які необхідні, щоб вижарити і висушити макуху перед наступним віджимом.
На другому віджимі використовуються інші види пресів за конструкцією, які називаються експелери. Їхнє завдання — добути максимальну кількість олії.
«Чим меншою буде олійність макухи після першого віджиму, тим легше буде забрати якнайбільше олії на другому. Необхідно, щоб після першого етапу вона була від 13 до 15-16%. Тоді після другого віджиму вдасться досягти 7-8% олійності кінцевої макухи. Якщо ж вона буде 20%, не факт, що експелери відіжмуть таку велику кількість олії, бо вони для цього не призначені», — пояснює Ілля Крохмальов.
Олійність макухи, яка виходить після другого віджиму, складає в середньому від 6,5 до 9%. Експерт каже, що пресове виробництво вважається ефективним, коли залишкова олійність макухи до 8%.
В результаті цих процесів на пресовому заводі отримують 3 види продукції:
- лушпиння, яке йде на спалювання/грануляцію та реалізацію,
- макуха з протеїном на сиру речовину від 32%, як диктують умови ДСТУ,
- олія першого ґатунку, нерафінована, не виморожена.
Читайте по темі: Три олійні заводи — три різні моделі бізнесу
Що роблять з макухою на лініях екстракції?
На екстракційному заводі після першого віджиму макуха не йде на дробарку. Пресів другого віджиму на ОЕЗах немає, а на фор-пресах тут не конче необхідно дотискати мезгу до 13-14% олійності, — майже всю олію все одно заберуть з макухи на екстракції.
Після першого віджиму на ОЕЗі макуха потрапляє в екстрактор, де змішується з гексаном. Гексан — це розчинник, і саме він «вимиває» олію з макухи. З екстрактора вже фактично виходить шрот, тому що з нього забрали всі можливі жири.
«Ефективним цех екстракції вважається, коли залишкова олійність у шроті до 1%. У нас зараз цей показник 0,8-0,9% — це хороший результат. Є виробництва, в яких не дуже сучасне обладнання, наприклад, давно будувалися, то в них залишкова олійність в шроті може бути до 1,5%. Але в кожному разі це не повинно перевищувати 2%» — розповідає Ілля Крохмальов.
Після гексану шрот потрібно очистити. Він потрапляє в тостер, де відбувається випарення і кондиціювання гексану. Потім висушений, зволожений і випарений від гексану шрот іде на реалізацію або на грануляцію.
Чому і навіщо гранулюють шрот, а макуху — ні?
Ще одна відмінність між пресовим і екстракційним виробництвом в тому, що макуха не гранулюється, а шрот можна гранулювати. Як пояснює експерт, макуху гранулювати не вийде, тому що стандартні гранулятори не здатні загранулювати продукт з високим вмістом олії.
Навіщо гранулюють шрот? Це дає певні логістичні переваги та дозволяє збільшити термін зберігання самого продукту.
«Перша перевага — це вартість логістики, тому що у гранульованого шроту натура продукту вища, і це дає можливість перевозити додатково до 5 т на вагоні або 3-4 т на авто при однаковому об’ємі вантажу», — каже Ілля Крохмальов.
Перед використанням у птахівництві, свинарстві та в комбікормовому виробництві гранульований шрот треба подрібнювати. Це додаткові витрати, але, як каже експерт, вони не такі великі, як можуть бути логістичні трати, тому в цьому питанні покупець рахує, як йому вигідніше купувати.
Ще одна перевага гранульованого шроту — довший термін зберігання.
«Зазвичай Європа купує гранульований шрот, якщо стратегія бізнесу передбачає форвардні контракти. Тобто, покупець має місткості для зберігання, і йому ефективніше купити шрот великими лотами та тримати в себе. Він знає, що на місяць-два-три має сировину, — це краще, ніж постійно купувати, тим більше наразі є проблема з логістикою в Україні», — каже Ілля Крохмальов.
Не гранульований шрот зазвичай купують українські покупці, або підприємці з невеликими об’ємами виробництва, які не мають достатнього місця зберігання. Вони закупляють не гранульований шрот, щоб економити на його доробці перед споживанням або комбікормовим виробництвом.
Чому шрот дорожчий, ніж макуха?
У шротах і макусі визначальним фактором вважається відсоток протеїну. Він грає роль для споживачів цих продуктів — це галузі птахівництва, свинарства, ВРХ.
Показник протеїну в макусі складає 32-34% на сиру речовину. В перерахунку на абсолютну суху речовину це 34-36%.
«В шроті внаслідок меншого вмісту олії та інших факторів показник протеїну складає десь близько 35-36% на сиру речовину, і в перерахунку на абсолютно суху це приблизно від 39 до 41%. Різниця суттєва, відповідно, вартість шроту історично дорожча, і цей продукт має більший попит на ринку», — пояснив Ілля Крохмальов.
Що відбувається з олією після екстракції?
Олія, яка вийшла з цеху екстракції, також проходить ряд процесів для очищення від гексану. Вважається, що екстрагована олія має гіршу якість, ніж після пресування, тому її направляють на лінію гідратації.
Якщо в пресовому виробництві олія фільтрується на фільтрах, то екстракційна олія гідратується.
Під час гідратації в олію додають воду. Оскільки олія і вода мають різну густину, вода «витягує» тяжку фракцію забрудненості в олії. Потім на спеціальному сепараторі на дуже великих обертах (до 3000 обертів хвилину) забруднення відсіваються, відокремлюється чиста олія. Вона буває навіть вищого ґатунку, залежно від підприємства.
Така олія — гідратована, не рафінована, не виморожена, — йде на зберігання/відвантаження.
Читайте, як працюють українські ОЕЗи: Вибір обладнання, боротьба за сировину та енергонезалежність — агротур Переробка
Чи є відходи на олієекстракційному виробництві?
Немає. Як пояснив експерт, навіть відходи гідрофусу, які утворюються в сепараторі на лінії гідратації олії, йдуть на реалізацію як побічний продукт, або знову повертаються на переробку і додаються в шрот.
«Тобто, переробне виробництво по факту є безвідходним, бо вся продукція, що виробляється на кожному процесі що пресового, що екстракційного заводу повертається назад в технологію. Це при умові ефективного виробництва. Але в нас зараз всі прагнуть до такого результату», — каже Ілля Крохмальов.
Що ефективніше — пресовий завод чи ОЕЗ?
Ще одна перевага екстракційного виробництва — це більша кількість переробки.
Розглянемо класичний олійно-пресовий завод, який працює по технології двократного віджиму: завод вважатиметься великим, якщо переробляє від 250 до 400 т сировини на добу. А ось потужність ефективних ОЕЗів починається від 500 т/добу. Експерт переконаний, що саме такі обсяги роботи здатні забезпечити ефективність заводів цього типу.
Проте є тенденція і до менших обсягів ліній екстракції.
«Тим, хто хоче йти в переробку, може бракувати інвестиційних коштів або навіть не вистачає сировини на велике підприємство. Через ці тенденції виробники обладнання почали випускати екстракційні лінії продуктивністю 100-150-200 т/добу. Але все одно, якщо рахувати витрати на тонну переробки, то ефективніше рахується більш масштабне виробництво», — каже Ілля Крохмальов.
Він зазначає, що це видно навіть на прикладі штату: на ОЕЗі потужністю в 1000 і в 500 т на добу різниця в кількості працівників складе до 20%. При цьому, переробка вдвічі більша. Чому? Тому що кількість обладнання та ж сама, просто воно потужніше, і при цьому не потребує додаткових операторів.
Чи можна зробити олійно-пресовий завод з потужністю 500 т на добу?
«Можна, але тоді буде ну дуже багато обладнання і величезний штат. Якщо багато пресів, то вся ця механіка регулярно ламається, а собівартість тонни переробки від того буде тільки збільшуватися. Вона буде балансувати між кількістю і якістю, але все одно це вже не та ефективність», — пояснює Ілля Крохмальов.
Резюме головних відмінностей пресових заводів і ОЕЗів
Перша відмінність — це масштаби. Екстракційне виробництво починається стандартно від 500 т/добу, хоча сьогодні є тенденція і на маленькі виробництва.
Друга відмінність — це ефективність у віджимі, — на ОЕЗі з тонни соняшника виходить на 3% більше олії порівняно з технологією двократного віджиму на пресах.
Третя відмінність — дорожчий високопротеїновий продукт шрот, який виготовляють на ОЕЗах.
А як щодо переробки інших олійних культур? Ріпак
При переробці ріпаку не потрібні обрушування, відвіювання, тому що в цій культурі немає лушпиння.
Ріпак іде на вальцювання, жаровні, преса першого віджиму, подрібнення, преса другого віджиму, — і виходить ріпакова макуха.
Якщо це екстракція, то ріпак аналогічно проходить вальцеві станки, жаровні, преса першого віджиму, далі макуха йде в екстракційний цех — вся та сама процедура, що з соняшником. На виході отримують шрот ріпаковий гранульований або не гранульований.
«Чисто ріпакових ліній у нас немає, як правило, це будують мульти-сід — багатокультурні лінії. Ріпак дуже добре комбінується з лінією по переробці сої. Взагалі, тренд такий, що лінію роблять на три культури: ріпак, соняшник і соя. Тоді переробляють по сезону, наприклад, зараз ріпак, а далі соняшник», — пояснив регіональний представник у напрямку переробки олійних культур Bühler Іван Невмержицький.
Які особливості переробки сої?
Переробка сої потребує більш серйозного етапу підготовки.
«Тут дуже важливий момент – це очищення. Треба правильно підібрати очисні машини, щоб відібрати домішки. На сою треба ставити спеціальні каменевідбирники, бо каміння може бути одного розміру з бобами, та може потрапити далі в лінію переробки», — каже Іван Невмержицький.
Він зазначає, що при роботі з соєю ще один важливий момент, — обрушення та відбір оболонки.
«Оболонка — це клітковина, а не протеїн. Чим більше оболонки ми відберемо, тим якісніший шрот отримаємо на виході, і протеїн в ньому буде вищий», — пояснює Іван Невмержицький.
Експерт каже, що є різні методи підготовки сої до переробки: оболонку можуть відділяти від сухих або вологих бобів. Для кожного способу треба окреме обладнання.
«Коли ми маємо суху сою з вологістю 6-7%, тоді використовується простіша технологія відриву оболонки. А коли соя волога, там присутні вже інші процеси — гаряче обрушення. Тобто, є дуже різні технології, які дозволяють економно працювати», — розповідає Іван Невмержицький.
Підготовлену сою на ОЕЗах не відтискають на пресах, бо що її вхідна олійність складає близько 20% — це показник, який підходить вже для екстракції. Тому при переробці сої екстрагується не макуха, а безпосередньо плющена соя.
На олійно-пресових заводах сою переробляють на олію і макуху за наступною схемою: лущення сої, переробка в екструдері (від нагріває та подрібнює боби), віджим олії на пресі, охолодження макухи. Залишкова олійність в хорошій соєвій макусі складає в середньому 5-6%.
Як зайти в переробку з мінімальними інвестиціями?
«Якщо є бажання зайти в переробку, але немає багато можливостей, то в такому разі я рекомендую будувати найпростіше виробництво з переробки сої. Тобто, екструдер-прес без екстракції продуктивністю від 100 тонн. Такий проєкт є найменш інвестиційно витратним порівняно з переробкою соняшника або ріпаку, тому що для сої не потрібна котельня, яка досить немало коштує, електроенергія і великий штат», — каже Ілля Крохмальов.
Він зазначає, вигідніше, якщо обсяги такої переробки почнуться від 150 т на добу.
«Будувати пресовий завод на 20 т/добу зовсім неефективно, тому що собівартість там буде космічна, а самого виробництва мало. Ринок збуту не завоюєш з такою продукцією. Клієнт готовий платити за об’єми, а з малого виробництва об'ємів не візьмеш. Як на мене, ефективність пресового заводу починається хоча б від 150 тонн на добу», — зазначає керівник.
У випадку, якщо коштів на будівництво більшого проєкту достатньо, то експерт рекомендує йти в екстракцію.
Чому важлива культура переробки та сертифікати якості?
Експорт продукції в Європу передбачає, що виробник олії, макухи або шроту матиме сертифікати певного рівня. Щоб їх здобути, необхідно дотримуватися культури, норм і компетентності виробництва.
Ілля Крохмальов розповідає, що доволі часто пресові заводи будували в ангарах та не звертали уваги на виробничі норми.
«Якщо при будівництві більше звертали увагу на технічну структуру та ігнорували вимоги і норми виробництва, то буде важко з сертифікатами. А в результаті все одно будуть доводити все до стандартів, а це вже додаткові витрати. Тому краще відразу будувати підприємство, яке буде відповідати всім нормам по HACCP та ISO», — наголошує Ілля Крохмальов.
Олена Гайдук, Elevatorist.com