王貴正 李應(yīng)祥 趙嘉麗 梁偉豪 曾照耀 何兆君 黃嘉鑫

(廣東省糧油儲運(yùn)公司第三倉庫 510360)

氮?dú)鈿庹{(diào)儲糧技術(shù)不僅能防蟲、殺蟲、抑霉，而且避免了化學(xué)藥劑對人體的危害和對環(huán)境的污染，是一種綠色儲糧技術(shù)。目前該技術(shù)已在全國較多糧庫使用，但受氣密性的影響，推廣難度較大，尤其在樓房倉的應(yīng)用報(bào)道較少。

我?guī)焐鲜兰o(jì)80年代建的樓房倉，墻體氣密性較差，采用薄膜五面密閉圍包散儲糧食。近幾年，我?guī)焱ㄟ^倉房改造，提升糧堆氣密性，以達(dá)到氣調(diào)儲糧技術(shù)的要求，進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)儲糧試驗(yàn)。通過兩次不同充氮方式試驗(yàn)證明，充氮?dú)庹{(diào)儲糧殺蟲防蟲效果好，并可達(dá)到糧情穩(wěn)定、品質(zhì)良好的目的；采用間歇式充排工藝進(jìn)行氣調(diào)，堆內(nèi)氮?dú)夥植几鼮榫鶆?，濃度維持時間更長，更適合樓房倉圍包散儲充氮?dú)庹{(diào)儲糧方式。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)倉基本情況

3L4-2倉為樓房倉二樓，倉房尺寸為31 m×30 m×5.3 m，堆糧線高度為3.0 m。

1.2 試驗(yàn)糧堆基本情況

試驗(yàn)貨位編號為3L4-2-01堆，屬于單堆圍包散存，儲糧為2018年河北產(chǎn)小麥，儲糧基本情況見表1。均勻布設(shè)兩組地上籠通風(fēng)系統(tǒng)，每組為一機(jī)三道。

表1 儲糧基本情況

1.3 試驗(yàn)儀器

2臺0.75 kW離心風(fēng)機(jī)、SY-300氣體檢測報(bào)警儀、Drager-X-am5000型測氧儀、MSA-AX2100型正壓式空氣呼吸器等。

1.4 制氮設(shè)備

NP995-100B型移動式PSA制氮機(jī)1套，制氮系統(tǒng)總功率為30 kW，產(chǎn)氣量為110 m3/h，產(chǎn)氣濃度為99.3%，電流比50/5。

1.5 其他材料

0.16 mm聚氯乙烯薄膜、導(dǎo)氣管、防水材料等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 保溫措施

在倉房原有的基礎(chǔ)上，窗門采用泡沫板隔熱保溫、薄膜密封等措施。

2.2 糧堆氣密性

為滿足充氮?dú)庹{(diào)儲糧的氣密性要求，對試驗(yàn)倉房進(jìn)行了一系列的技術(shù)改造。改造后負(fù)壓測試，從-300 Pa升到-150 Pa的半衰期為365 s。

2.3 扦樣點(diǎn)與布管(如圖1)

圖1 扦樣點(diǎn)與布管示意圖

2.4 蟲籠

在糧堆側(cè)邊布設(shè)蟲籠，氣調(diào)時觀察蟲籠內(nèi)的蟲害情況。

2.5 糧堆充氮試驗(yàn)方案

2.5.1 充氣方式為上充下排，堆頂留充氣口，通風(fēng)口設(shè)置排氣口，密閉薄膜尺寸多預(yù)留1 m～1.5 m，便于形成氣囊。

2.5.2 對糧堆進(jìn)行密閉處理后，用小功率風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣密性檢測，氣密性達(dá)一級標(biāo)準(zhǔn)(國標(biāo)要求≥300 s)方可進(jìn)行充氮。倉房軸流風(fēng)機(jī)處于良好狀態(tài)能夠正常換氣，現(xiàn)場懸掛充氮安全操作規(guī)程，嚴(yán)格按規(guī)程操作，同時配備氧氣報(bào)警儀和正壓呼吸器。

2.5.3 充氮進(jìn)行時加強(qiáng)膜外含氧量的檢測，確保人員安全，加強(qiáng)糧堆氮?dú)鉂舛葯z測，待排氣口濃度高于96%，利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)排，將排出氣體用導(dǎo)管導(dǎo)出倉外，各檢測點(diǎn)的濃度高于98%停止充氮。第一階段充氮結(jié)束后，加強(qiáng)糧堆泄漏檢查，氮?dú)鉂舛冗M(jìn)行跟蹤，每天檢測氮?dú)鉂舛龋⒆龊糜涗?。發(fā)現(xiàn)有測氣點(diǎn)濃度低于95%時，開啟充氮機(jī)對糧堆進(jìn)行補(bǔ)氣，待各檢測點(diǎn)濃度達(dá)到98%及以上時停止充氮，氮?dú)饩S持時間達(dá)到設(shè)定要求后不再進(jìn)行補(bǔ)氣，繼續(xù)保持密閉狀態(tài)，并對堆內(nèi)氮?dú)膺M(jìn)行跟蹤。

3 試驗(yàn)過程

第一次充氮?dú)庹{(diào)采用一次性持續(xù)不斷充氮工藝，使糧堆內(nèi)各測氮點(diǎn)濃度達(dá)到98%以上歷時20 h，3月15日開始?xì)庹{(diào)，往糧堆內(nèi)充氮?dú)獯錆M氣囊時開啟地上籠的兩臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)排，進(jìn)行反復(fù)充排，在經(jīng)過了五次強(qiáng)排后于16日濃度達(dá)到98.6%，但維持時間并不久，17日就已經(jīng)降到96.4%，接下來又進(jìn)行了三次補(bǔ)氣。由于全國政策性糧食庫存數(shù)量大清查進(jìn)行散氣，于4月3日散氣第一次氣調(diào)結(jié)束，散氣時膜內(nèi)氮?dú)鉂舛葹?7%。

第二次充氮?dú)庹{(diào)采用充氮——濃度自主均衡——強(qiáng)排——充氮，分三個階段進(jìn)行充氮，第一階段先將糧堆內(nèi)各測氮點(diǎn)測得氮?dú)鉂舛瘸渲?0%，這一階段將制氮機(jī)的出口濃度適當(dāng)調(diào)低，產(chǎn)氣量調(diào)大以加快充氮速度，在達(dá)到第一階段目的后停止充氮，待糧堆內(nèi)氣體自主均衡第二天再進(jìn)行第二階段操作。第二階段強(qiáng)排第一階段的氣囊，充入濃度較高的氮?dú)馐辜Z堆內(nèi)氮?dú)鉂舛冗_(dá)到95%，將制氮機(jī)出口濃度調(diào)至適宜濃度，同時要保證產(chǎn)氣量，當(dāng)糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛冗_(dá)到要求時停止充氮任其自動均衡。第三階段將制氮機(jī)的出口濃度設(shè)定為99.3%(由于使用制氮機(jī)的限定只能調(diào)這么高)，使糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛冗_(dá)到98%。在經(jīng)過6次強(qiáng)排歷時39 h后濃度達(dá)到98%以上。后期緊密跟蹤濃度檢測，在未達(dá)到設(shè)定保持時間時，低于98.0%時進(jìn)行了兩次補(bǔ)氣。本次試驗(yàn)充氮共用時66 h，氮?dú)鉂舛仍?7%以上保持了36 d，充氮122 d 后因省質(zhì)檢站扦樣散氣時濃度仍保持在94%以上。

由于該貨位屬于2020年輪換貨位，上半年計(jì)劃出倉，所以在當(dāng)時春防工作中進(jìn)行了磷化氫熏蒸防蟲殺蟲處理，未進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)。

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 氮?dú)鉂舛缺３智闆r

在第一次充氮?dú)庹{(diào)中使用一次性持續(xù)不斷充氮工藝，雖然用時短，但從圖2中可看出其濃度下降幅度大，首次達(dá)到設(shè)定濃度98%時，充氣時間為20 h，但在次日濃度就下降至96.4%，在后期進(jìn)行不斷充排達(dá)到設(shè)定濃度后，仍是在次日就下降至低于設(shè)定濃度。在充氮期間進(jìn)行檢查，尚未發(fā)現(xiàn)漏氣，氣囊大小也并未發(fā)生變化，分析濃度維持時間不長是由于儲存方式為倉內(nèi)包打圍儲，包內(nèi)糧與散糧的孔隙度不一，造成氮?dú)庠诩Z堆內(nèi)均衡受到阻礙增大，短時間內(nèi)無法均衡，況且又在持續(xù)充和排中糧堆內(nèi)部的氮?dú)飧鼰o法均衡，造成后期的頻繁補(bǔ)氣。

圖2 第一次氣調(diào)氮?dú)鉂舛茸兓€

第二次充氮?dú)庹{(diào)采用充氮——濃度自主均衡——強(qiáng)排——充氮，雖然用時比較長，但其維持效果比第一次要好，結(jié)合圖3可知其濃度下降幅度緩慢。首次達(dá)到設(shè)定濃度98%時，充氣時間為39 h，在14 d后濃度下降至97.8%，共計(jì)維持了6 d，且濃度下降緩慢，此次試驗(yàn)共補(bǔ)氣兩次。充氮期間進(jìn)行檢查中尚未發(fā)現(xiàn)漏氣，氣囊有變小的趨勢，但其并未影響糧堆內(nèi)的氮?dú)鉂舛取?/p>

圖3 第二次氣調(diào)氮?dú)鉂舛茸兓€

第一次充氮?dú)庹{(diào)期間氣囊大小并未發(fā)生變化而濃度下降幅度大；在第二次充氮?dú)庹{(diào)期間氣囊有變小的趨勢，但濃度下降幅度緩慢。分析原因可能由于外界的環(huán)境溫度升高會使密閉材料0.16 mm聚氯乙烯薄膜的透氣性增加，導(dǎo)致氣囊變小。充氮期間三溫情況見表2。

表2 充氮期間三溫情況

4.2 害蟲防治效果

在試驗(yàn)期間，主要采用觀察法了解膜內(nèi)害蟲的變化情況。兩次氣調(diào)氮?dú)鉂舛燃跋x害檢查結(jié)果見表3。第一次氣調(diào)設(shè)置蟲籠為30頭玉米象，第二次氣調(diào)主要蟲害為玉米象和銹赤扁谷盜7頭/kg。

表3 兩次氣調(diào)氮?dú)鉂舛燃跋x害檢查結(jié)果情況

由此可知，兩次氣調(diào)儲糧有很好的殺蟲和防蟲效果。第一次充氮?dú)庹{(diào)因糧食庫存“大清查”在19 d后散氣，經(jīng)檢查尚未發(fā)現(xiàn)活蟲，但在散氣后不久又出現(xiàn)了蟲害，分析原因是由于氣調(diào)時間過短，部分蟲卵尚未殺死。第二次氣調(diào)保持糧堆內(nèi)氮?dú)庥行舛葧r間長，未見到明顯蟲害，殺蟲防蟲效果顯著。

4.3 品質(zhì)分析

儲存期間進(jìn)行品質(zhì)跟蹤檢測，具體結(jié)果見表4。

表4 試糧品質(zhì)跟蹤情況

從表1、表4檢測數(shù)據(jù)可以看出，小麥面筋吸水量、水分等指標(biāo)變化不大，質(zhì)量穩(wěn)定。經(jīng)過氣調(diào)散氣，試驗(yàn)貨位經(jīng)歷了近9個月的常規(guī)儲存后，在出庫前檢測品質(zhì)，檢測結(jié)果見圖4、圖5。從圖4、5中可看出，面團(tuán)穩(wěn)定時間較長，說明面筋筋力較強(qiáng)，且仍為一等優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥，未出現(xiàn)散筋現(xiàn)象；其拉伸面積與拉伸比數(shù)較大,該面團(tuán)筋力較強(qiáng)。

圖4 粉質(zhì)測試報(bào)告面粉拉伸測試

圖5 面粉拉伸測試

粉質(zhì)測試報(bào)告

測試樣品：原糧(2018) 測試標(biāo)準(zhǔn)：BRABENDER/ICC/BIPEA

日期：2020-07-15 15:57:48 試驗(yàn)操作員：

揉面缽：300 g 水份：14.5%

稠度：504 FU 吸水率：58.29%

吸水率(校正至500 FU)： 58.3%

吸水率(校正至14.0%)： 58.89%

面團(tuán)形成時間： 8.1 min

穩(wěn)定性： 11.5.min

粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)： 124.3 mm

弱化度(ICC)： 42.7 FU

粉質(zhì)評價值： 74

試樣名稱：原糧(2018) 測試日期：2020/7/15 15:45:01

吸水率： 測試方法:45/90/135

測試人： 備注： 廣東省糧油，NO:粵鼎湖007

4.4 成本分析

第一次充氮?dú)庹{(diào)采用一次性持續(xù)不斷充氮工藝，充氮用時20 h，補(bǔ)氣用時30 h，氣調(diào)儲糧期間共計(jì)用時50 h，維持濃度97%以上共計(jì)15 d。可得出，維持濃度97%以上的噸糧費(fèi)用為0.78元/t。

第二次充氮?dú)庹{(diào)采用充氮——濃度自主均衡——強(qiáng)排——充氮，首次充氮用時39 h，補(bǔ)氣用時27 h，氣調(diào)期間共用時66 h，于7月12日膜內(nèi)氮?dú)鉂舛冉档?7%，共計(jì)維持36 d。可得出，維持濃度97%以上的費(fèi)用為0.81元/t，后期沒有補(bǔ)氣，也就是第二次氣調(diào)的成本。第二次氣體濃度比第一次氣體濃度保持好，而成本卻相差不大，由此可明顯看出，第二次采用的充氮工藝明顯比第一次工藝更加適合作為圍包散儲的氣調(diào)工藝。

根據(jù)本倉房往年的熏蒸作業(yè)情況，一年熏蒸用藥量約為14 kg，按47.5元/kg計(jì)，熏蒸費(fèi)為665元，營養(yǎng)補(bǔ)助費(fèi)用為681.6元，總費(fèi)用為1613.25元，噸糧費(fèi)用為1.29元/t?？梢钥闯?，充氮?dú)庹{(diào)儲糧相比常規(guī)熏蒸儲糧成本要低，勞動強(qiáng)度小。

5 結(jié)論與討論

5.1 富氮?dú)庹{(diào)儲糧技術(shù)同樣適用于樓房倉單堆圍包散儲，殺蟲效果明顯，且成本較低，值得推廣。

5.2 通過濃度和成本分析可知，采用充氮——濃度自主均衡——強(qiáng)排——充氮的工藝模式，效果更好，成本較低，更適合樓房倉有圍包散儲或有側(cè)氣囊糧堆氣調(diào)綠色儲糧操作模式。

5.3 氣調(diào)期間，氣囊逐步干癟。分析可能是0.16 mm 聚氯乙烯薄膜密閉材料在高溫的環(huán)境下具有一定的透氣性，導(dǎo)致氮?dú)饩徛凉B透，使得氮?dú)鉂舛缺３謺r間變短。建議采用透氮性較差的新型復(fù)合薄膜進(jìn)行糧堆密閉，使氮?dú)鉂舛染S持時間加長，減少補(bǔ)氣時間和次數(shù)，降低成本。

5.4 倉房氣密性是影響富氮?dú)庹{(diào)能耗和濃度變化的重要因素，決定了氣調(diào)儲糧技術(shù)的成敗。通過這次氣密性的成功改造，為下一步全面實(shí)施糧堆氣密性改造提供了強(qiáng)有力的依據(jù)，為開展氣調(diào)儲糧奠定基礎(chǔ)。

5.5 結(jié)果證明在五面密閉儲糧中開展充氮?dú)庹{(diào)科學(xué)儲糧技術(shù)得到了突破，給類似儲糧條件倉房提供了科學(xué)依據(jù)。

5.6 試驗(yàn)后小麥氣調(diào)期間品質(zhì)指標(biāo)變化及出售后的加工指標(biāo)顯示，試驗(yàn)后小麥仍為一等優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥，說明糧食在氣調(diào)期間品質(zhì)保鮮等方面都取得了較好的效果。