高大平房仓储粮技术应用浅谈

2020-11-02 12:12朱清峰罗志宏童金喜
粮食加工 2020年4期
关键词:粮温仓房粮堆

朱清峰,罗志宏 ,童金喜,彭 亮

(1.中央储备粮贵溪直属库有限公司库余江分公司,江西 鹰潭335200;2.中央储备粮贵溪直属库有限公司滨江分库,江西 鹰潭 335400;3.中央储备粮贵溪直属库有限公司,江西 鹰潭 335400)

高大平房仓四项储粮新技术应用,在实践中得到创新,促进了保粮新科技发展,确保了储粮安全稳定,延缓了粮食品质劣变速度。中央储备粮贵溪直属库有限公司立足本库实际,有重点、有针对性地综合研发运用高大平房仓储粮新技术,以机械通风技术为主线,建立经济有效的机械通风模式;以低温储粮技术为基础,控制储粮生态环境,延缓粮食品质劣变;以环流熏蒸技术为措施,减少虫霉的污染及粮食的损失,摸索综合保粮技术,取得较好效果。

1 高大平房仓情况及储粮特点

1.1 仓房基本情况

江西省辖区高大平房仓仓墙是370 mm砖混结构,屋顶以拱形混凝土(带下弦隔热层)、弧形彩钢瓦、人字钢屋架彩钢瓦等结构为主,设计装粮线高有6.0 m、7.0m、7.5m等3种,堆粮线上部空间体积占整仓体积分别为23%(拱形屋面)、32%(人字彩钢瓦屋面)、40%(弧形彩钢瓦屋面),通风系统有一机三道地上笼、一机四道地上笼和单向通风道、双向通风道等形式,配备数字式粮情检测系统及环流熏蒸系统。

1.2 高大平房仓储粮特点

由于仓房维护结构的隔热性较差,特别是彩钢瓦屋面仓房,夏季受外部高温影响,低温储粮度夏会形成较大“冷心热皮”;“热皮”部位主要是粮堆外围面及上层,范围主要是约1.5 m左右,而冷心部位的储粮占70%左右;粮堆“冷心热皮”存在温差,由于没有温度的突变,一般不会产生温差结露,但粮堆上层的热皮部位的热气流主要向上扩散溢出粮堆,易导致粮食水分散失。

2 有关仓储配套设施

2.1 仓房工艺孔洞的隔热密闭处理

对高大平房仓的窗户、轴流风机窗口、检查门、通风道口等仓房工艺孔洞,安装双密闭隔热门窗或双密闭隔热风道口,即:窗台外框安装压迫式隔热密闭窗、窗台内框安装不锈钢防虫隔热密闭门窗、通风道口安装双隔热密闭风道口,增强了仓房的隔热、气密性、防虫、防鼠等性能。

2.2 仓房缝隙处理

对高大平房仓的天棚顶缝采用991丙烯酸酯防水涂材及优质无纺布进行二布三胶密闭处理,然后再采用聚氨酯对天棚下弦板进行隔热处理。

2.3 仓房屋面隔热处理

仓房彩钢瓦屋顶采用聚氨酯对其下弦面进行隔热处理,聚氨酯发泡厚度为4 cm,然后再用防水漆对聚氨酯表面进行喷涂处理。

2.4 安装膜下环流回风管道

在粮面下30 cm以下埋设PCV环流回风管,管道外壁四周钻孔(孔径≤2.5 mm),大小以粮粒不能进入为准,管道与地上通风笼管错位平形设置,其中边缘管道距墙50 cm左右。

2.5 完善缓速通风网络

按缓速通风的要求合理配置轴流风机,配设吸出式负压通风设备能有效地降低静压导致的送风温度上升 (每升高850 Pa的静压会导致温度上升1℃)。 实践证明,每500~700 t储粮设计1个风网,配备1台0.5 kW左右的轴流风机可满足降温通风的要求。稻谷仓容5 000 t、规格为长60 m×宽24 m×装粮线高6.0 m的高大平房仓安装4台0.75 kW和2台1.1 kW的轴流风机,稻谷仓容3 600 t、规格为长30 m×宽27 m×装粮线高7.5 m的高大平房仓安装4台1.1 kW的轴流风机。

2.6 安装制冷空调

仓房规格为长60 m×宽24 m×装粮线高6.0 m×空间高1.8 m的拱形屋架仓房安装2台5匹型号为YGLA-013SA/A的一体式单冷空调,规格为长30m×宽27 m×装粮线高7.5 m×空间高 (2.4+2.2)m的人字屋架仓房安装4台3匹型号为KF-72GW的分体式单冷空调,空调基本性能见表1。

表1 制冷空调基本情况

2.7 配置机械通风设备

谷物冷却机是河南未来机电公司生产的型号为GLA70的谷物冷却机和华科机电公司型号为HKGL85的谷物冷却机,具体情况见表2;轴流风机配置功率分别为0.75 kW、1.1 kW、2.2 kW,其风量8000~17 000 m3/h、风压170~280 Pa,具体情况见表3所示。

表2 谷物冷却机基本情况

表3 轴流风机基本情况

3 储粮技术应用

3.1 以低温储粮技术应用提高空调控温储粮效果

3.1.1 谷壳盖压隔热密闭保冷储藏

气温回升前,我区约在3月底前,对已降温的储粮进行压盖密闭处理,采用经清理及药剂处理的散装谷壳盖压储粮约20 cm,同时对仓房门窗等孔洞进行隔热密闭,通风道口内采用20 cm厚的PEF板堵塞隔热再密闭、进出粮门采用水泥沙浆及砖封堵、其他门窗采用双隔热密闭门窗紧扣隔热密封,控温期间适时进行空调补冷,并全面实施粮情控制技术。

3.1.2 空调补冷控制仓温

储粮度夏期间从6月底至10月中旬,高温季节当仓温达到27℃时,开始启动空调补冷控仓温,以达到均衡表层粮堆温度并控制储粮温度,并根据表层粮温设定空调控制温度,具体为:初期(6~7月)24~25℃、中期(7~8月)26℃、后期(9~10月)27℃;初期和后期采取间断开机,采用空调自带的定时开关,在白天10时~20时开机,根据外温开启空调台数,一般开2台;中期高温时段采取连续开机,24 h智能控温,仓内空调全开。

3.1.3 储粮防虫防霉防结露

冬季通风降温结束后,2月底采用惰性粉喷洒拌粮面处理进行害虫防护,同时结合粮面预埋防虫药瓶和害虫诱捕器等进行害虫防护;空调控温期间对粮面用塑料薄膜密闭,要避免空调出风口直吹粮面,谨防温差结露;秋季气温下降,掌握气温、仓温、粮温变化情况,开启封闭门窗或排风换气适时调节仓温,当仓温与粮温的温差达到露点温度前适时揭膜并解除盖压物进行自然通风以防结露;对水分偏高的储粮,为避免低温高湿密闭状态下霉变,入库前对仓房的四角及常见死角部位安装防潮散湿风网,能促进粮堆内局部微气流循环,同时在风网中投放吸湿剂,日常应加大扦样检查力度,一旦发现隐患,运用单管风机采取局部大通风处理,如果是粮表层,可采取化学制霉,实施局部高浓度磷化氢处理,能起到了良好的效果,有效地解决了低温霉变的问题。

3.2 拓展机械通风储粮技术,探索效益储粮

3.2.1 新入仓粮均温均水通风

入仓的烘干粮,利用低功率风机开展边收购边通风方式消除粮堆积热,达到入仓期间粮食储存安全。入仓期间按照通风管网满足一组开通一组的原则开展分区均温均水通风,夏季早稻收购时可采用7.5 kW混流风机,秋冬季中晚稻收购时可采用2.2 kW的轴流风机,一般利用晚上低温时段采用移动式轴流风机进行压入或吸出式通风,低功率轴流风机宜采用下行吸出式通风,前期为逐台分区间歇式通风降温。入仓时属偏高水分粮的,可直接采用离心风机进行均温均水通风达到降水降温目的,减少通风能耗,防止无效、有害、过度通风。

3.2.2 谷物冷却机夏季冷却通风

夏季入仓的早稻采用机械通风初步均温处理将粮温降至30℃后,及时采用谷物冷却机进行冷却保水通风降温,逐步将粮温降至25℃以下,为提高谷冷效果,一般上午10:00时至下午17:00时停机,并实行分阶段通风,设定送风温湿度一般初期不低于23℃/95%、中期20℃/90%、后期17℃/85%,并确保离心调频风机运行频率在47 Hz以上、送风量达工况送风量的90%以上。

3.2.3 轴流风机秋冬季降温通风

以低功率、低温差、降能耗、降损耗的保水节能降温模式开展分阶段通风降温,对装粮高度未超过7.0 m的采用南北仓墙上固定的轴流风机进行负压气流上行式通风降温,对装粮高度超过7.0 m的采用移动式轴流风机(2.2 kW)与仓墙上固定的轴流风机进行一压一吸气流上行式通风降温或只用移动式轴流风机 (2.2 kW)从通风道口吸出气流下行式通风。根据平均粮温和大气温度,当温差大于5℃,大气湿度大于80%时,进行通风降温;当温差小于3℃,大气湿度大于90%时,停业通风。第一阶段,时间在10~11月,上行式通风,目标温度在14℃左右,气温低于14℃时进行通风;第二阶段,时间在12月,选择低温时间,采用下行式通风,目标温度在10℃左右,气温低于10℃时进行通风;第三阶段,时间在1~2月,目标温度在6℃左右,气温低于6℃时进行通风。

3.2.4 离心风机降水通风

由于储粮水分蒸发需要足够的能量,应选择高温干燥气流和较大风量大功率的离心风机 (4-72-6c 11 kW),对入库粮食水分偏高的储粮进行降水通风。偏高水分晚稻入库时,气温逐渐下降,低于20℃时,应选择低温干燥天气进行降温和均衡水分为一体的机械通风,提高储粮稳定性;当入库后气温在20℃以上时,应选择温度较高的干燥白天进行机械通风降水,降水之后利用夜间的相对低温进行机械通风降温,确保储粮安全;偏高水分粮在冬季降温后,来年在春夏时节,应首选谷物冷却机进行降水冷却通风,无谷物冷却机的,当气温在25℃以上,利用干燥天气和采用离心风机进行机械通风降水操作,采取间歇通风方式将储粮水分降到安全水分值内,确保储粮安全度夏。

3.3 探索环流熏蒸技术,增强综合防治措施

3.3.1 对储粮害虫采用四防措施防感染

主要是通过清洁卫生、设立防虫线、防虫帘、密闭门窗来提高防虫效果,以清洁卫生手段改变储粮生态环境,创造干燥、低温、清洁不利于储粮害虫生活繁衍生态环境;在粮面四周表层预埋防虫药瓶,并做到气温高于20℃以上时,防虫线每周布建一次;熏蒸散气或开门窗换气时安装防虫帘;在春季来临之前通风道口、密闭门窗密封的风道口内和密闭粮面粮膜下投放敌敌畏吸载剂提高防虫效果。

3.3.2 对储粮害虫实施四喷防治

①用敌敌畏对入库前的仓房和器材进行全面的空仓消毒,密闭3 d左右;②在3月底前用凯安保或隋性粉对粮面进行防护剂拌粮防虫;③用敌敌畏适时对仓外库区进行喷洒消毒,控制或减少储粮害虫感染源;④用甲基嘧啶磷定期对仓内空间进行超低容量喷雾,当仓内储粮螨活动平凡时,用敌敌畏、甲基嘧啶磷、防虫磷交替使用,通过喷药麻袋平铺于粮面,配药时加些糖类饮料诱杀效果较好。

3.3.3 磷化氢熏蒸浓度的确定

磷化氢熏蒸时首先根据仓房内储粮害虫的情况确定彻底清除储粮害虫的有效浓度。设定熏蒸浓度指导磷化氢熏蒸,如有不同种群的抗性存在,防治抗性害虫的浓度要就高不就低。一般而言,根据仓房内储粮害虫抗性,如果有抗性种群存在,熏蒸时设定浓度应该为抗性种群致死的有效浓度,一般约300~500 ppm,同时对气流死角或储粮害虫集中部位要进行探管投药。磷化氢熏蒸密闭时间要根据熏蒸时粮食温度、熏蒸浓度、储粮害虫的抗药力来确定,一般而言,低浓度时要求熏蒸密闭时间更长,实践得知仓内有抗性谷蠹,熏蒸浓度300 ppm,粮温为25℃,熏蒸需要密闭30 d以上方可彻底杀虫,可采取间歇投药方式,通过粮面补药来维持熏蒸药剂有效浓度。

3.3.4 磷化铝熏蒸施药量的确定

根据熏蒸设定的磷化氢浓度、粮堆体积、空间体积,并考虑粮堆孔隙度(稻谷50%)、粮食对磷化氢的吸附量(30%的吸附量)、仓房气密性导致浓度衰减周期等因素,按磷化铝(56%)1 g产生磷化氢1/3 g、25℃时1 g/m3磷化氢约720 mL/m3,磷化铝(56%)按如下算法计算初次用药量:设定浓度+衰减浓度=磷化铝药量×1/3×70%×720÷(空间体积+粮堆体积/2);补药量按如下公式计算:衰减浓度=磷化铝药量×1/3×70%×720÷(空间体积+粮堆体积/2)。 如:设定磷化氢浓度400 ppm(mL/m3)、整仓环流熏蒸、粮堆体积 8 000 m3、空间体积 3 000 m3、计划 10 d后补药、仓房气密性较差用于衰减浓度600 ppm,所以初次用药量为41.67 kg。

3.3.5 磷化氢熏蒸杀虫时机的确定

根据储粮害虫具有负趋风性、趋温性、群集性、上爬性等特性,对新入库粮食及时用风机实施均衡通风,促进粮堆内的水分、温度均衡的同时达到害虫集中表层分布;低温粮堆受气温影响,春季气温上升后,粮温呈现表层粮温最高,一般害虫上爬至高温区表层;根据害虫发生规律,选择初夏(5月左右)幼虫和成虫刚出现之时及深秋(10月左右)越冬前后害虫状态比较一致时,是适合防治的最佳时段,采用磷化氢环流熏蒸进行全面熏蒸杀虫处理,提高防治效果。新粮入仓后进行压入式均衡通风时,储粮害虫便趋集于粮堆表层,一般来说此时表层粮温是最高的,这最利于磷化氢熏蒸杀虫。①提高了磷化铝环流熏蒸时粮面施药动态潮解的速度,能在短时间内达到有效致死浓度;②利于环流熏蒸杀虫药剂均匀分布;③害虫处于高温环境,呼吸量增加,利于集中歼灭。

3.3.6 磷化氢熏蒸方式的确定

对于新入仓的粮食及仓房气密性较好的仓房可采用整仓磷化氢环流熏蒸杀虫,能有效达到粮堆及空间全面杀虫目的;气密性较差的仓房存在整仓环流熏蒸用药量大、杀虫效果不理想的弊端,通过粮膜密闭粮面,提高熏蒸时的气密性能,在粮面下埋设“丰”或“E”字型环流熏蒸回流管,采取间歇投药、动态潮解、膜下环流熏蒸方法,此熏蒸法有效地解决了盖压密闭储粮的熏蒸杀虫揭膜揭盖压物问题,熏蒸期间的控制隔热得到延续,同时盖压密闭的粮堆内处于低氧状态,可进行“双低”保粮。膜下环流熏蒸时磷化铝参考用药剂量为4.0 g/m3左右,因密闭空间减少,用药总量明显减少。

4 结果与讨论

4.1 控温储粮效果

储粮盖压密闭等静态隔热措施能延缓粮温回升,使储粮保持低温状态,抑制虫霉活动,阻碍外界温湿气流对储粮的影响,能有效地控制储粮水分散失和防止储粮害虫的侵入,对防虫、隔热起到安全、卫生、经济、有效的效果;空调补冷控温能有效地将仓温稳定控制在27℃以下,储粮最高粮温未超过27℃,平均粮温未超过19℃,空调补冷吨粮能耗在1.8 kW·h/t左右(分体机)、或 2.5 kW·h/t(一体机)。

4.2 机械通风效果

4.2.1 新入仓粮均衡通风效果

入仓的烘干粮,利用低功率风机进行边收购边通风,能及时消除粮堆积热,均衡粮温和储粮水分,夏季入仓的早稻将粮温均衡至30℃以下、秋冬季入仓的晚稻将粮温均衡至25℃以下,提高粮食稳定性,延缓储粮品质变化,确保了粮食入仓期间粮温持续30℃以上的时间不超过5 d,通风期间储粮水分散失在0.2%以上,达到入仓期间粮食储存安全和保质效果,具体情况见表4。

表4 入仓期间通风均温均水情况

4.2.2 新入仓粮谷物冷却通风效果

春夏高温季节,粮食入库后,采用谷冷机能有效降低粮堆温度至25℃以下,提高储粮稳定性,达到低温储存、抑制储粮害虫活动,避免了高温季节熏蒸密闭导致粮食品质巨变,达到粮食度夏期间脂肪酸值上升及水分散失得到有效控制双重效果,脂肪酸值与入仓时比上升幅度小于1.0 mg KOH/100 g,其吨粮用电量2.0 kW·h/t平均粮温30℃降至23℃,具体情况见表5。

表5 入仓后谷物冷却情况

4.2.3秋冬季节缓速通风降温效果

秋冬季分阶段缓速通风降温基本情况见表6、表7,采取分阶段的间歇通风降温,第一阶段采用上行式下压上吸通风降温效果明显,但单位能耗略高,在 0.045 kW·h/(t·℃)左右;仅采用上行吸出降温较慢,但能耗较低,在 0.022 kW·h/(t·℃)左右。 第二阶段采用下行式吸出通风降温效果较好,一般通风单位能耗在 0.034 kW·h/(t·℃)左右。运用轴流风机进行负压式缓速通风降温,可减小通风时的静压,能达到保水、降温、节能的效果,通风期间储粮水分散失在0.2%以下;2.2 kW轴流风机压入结合仓墙固定轴流风机吸出通风与单独轴流风机吸出通风相比,通风时间大大减少,可有效地抓住极端低温天气通风降低粮温;轴流风机上行式负压通风效果与仓房门窗及屋面的气密性好坏密切相关,气密性差其降温效果差且能耗偏高,同时上行式负压通风对仓房气密性具有一定的破坏作用,所以要根据仓房气密性的抗压能力配备好对应的风机压力。

表6 第一阶段秋冬季缓速通风降温情况

表7 第二阶段秋冬季缓速通风降温情况

4.3 害虫防治效果

储粮害虫防治情况见表8,实施防虫线、防虫网、库区消毒防护等防感染措施和药剂诱杀、防护剂拌粮等综合防治手段,特别以食品级惰性粉为载体的防虫线和粮堆表层拌粮防护处理,储粮害虫防护效果较好,达到清洁、卫生、防护期长、重复使用等效果,部分仓房达到全年无熏蒸的效果;以低温抑虫、磷化氢与惰性粉等技术综合防治,坚持早发现、早治理原则,每年5月底完成熏蒸杀虫工作,坚持浓度指导熏蒸原则,杜绝重复熏蒸,同时避免了粮食度夏高温期间熏蒸杀虫问题。

表8 储粮害虫防治情况

4.4 讨论与建议

以低温为基础、隔热控温为手段,适时综合运用机械通风降温、粮面盖压密闭、空调补冷控温等技术,对高大平房仓储粮的“冷心”进行合理的控制和利用,能有效达到控温储藏效果。

空调控温能耗高低与仓房的隔热气密性密切相关,特别是:①仓房屋盖的隔热性影响较明显;②空调的性能,一级效能的比二级效能的省电,空调在经济运行模式下26℃左右省电,设定温度越低能耗越高;③减少空调压缩机频繁启停导致的能耗损失,要选择空调开启最佳数量,如果开启1台空调能达到效果就仅开1台,以减少空调自动频繁启停。

机械通风是改变储粮环境最有效的方法之一,能均衡和降低粮堆的温度,提高储粮的稳定性,也能降低和调节储粮水分。轴流风机风压较低,适宜吸出式通风降温,一般轴流风机上行或下行吸出式通风保水效果较好,由于受仓房气密性影响,下行吸出式通风比上行吸出式通风降温更均匀且降温速度更快;为降低通风水分散失,通风气流逆着粮温梯高方向能有效减少水分散失;一般轴流风机风压较低,在实际通风时系统阻力偏大,同时受仓房气密性影响,轴流风机实际作用于粮堆的通风量远低于工况时的理论通风量。

谷物冷却机冷却通风稻谷时,可将送风湿度调至99%,①这样可确保谷物冷却机达到较大的制冷量,并减少冷凝水带走的能耗损失;②尽可能确保调频风机频率在49 Hz或以上,这样送风风量和风压会达到最佳状态,气流穿透粮堆更顺畅;③如果谷物冷却机调频风机功率较小,而粮堆高度又较高时,送风气流压透粮堆难度大,可采取谷物冷却机手动模式制冷及送风,采取关闭窗户,利用仓墙固定式轴流风机负压排风提高效果。

储粮害虫防治工作的关键是防虫有效、杀虫彻底,坚持立足一个“早”、突出一个“防”、狠抓一个“治”;总的来说,害虫防治是一项多种技术相关的综合技术,应继续从深度和广度方面拓展,建立以低温储粮技术为基础,拓展气调储粮技术、储粮害虫物理防治技术和储粮害虫生物控制技术的应用,探求获得最佳生态效益和社会效益的绿色储粮技术。

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