摘要：隨著綠色儲(chǔ)糧技術(shù)在全國的推廣和化學(xué)藥劑的使用限制，氮?dú)鈿庹{(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)在糧庫中廣泛應(yīng)用，由于大多數(shù)倉房均使用覆膜充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)，給糧食保管工作帶來較大工作量。本研究在氣密性較好的淺圓倉和高大平房倉兩種倉型使用無覆膜充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)殺蟲保糧，從充氮模式、充氮效果、成本計(jì)算等多方面分析無覆膜充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，無覆膜充氮減少了勞動(dòng)量，擴(kuò)大了殺蟲范圍，滿足了多種儲(chǔ)糧設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用條件，是可以進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用的儲(chǔ)糧新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：淺圓倉；高大平房倉；無覆膜；充氮?dú)庹{(diào)；氣密性

中圖分類號(hào)：TU267+.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240614

基金項(xiàng)目：國家糧食和物資儲(chǔ)備局“第三批全國糧食行業(yè)技能拔尖人才工作室”項(xiàng)目（國糧辦人〔2019〕398號(hào)）。

Research on the impression of non film covered nitrogen filling technology in different types of warehouses

Zhuo Chengjia1，2， Zhuo Fanghua1， Yang Chao1， Dai Muxiang

（ 1. Nan’an Depot， Fujian Grain Reserve Management Co.， Ltd.， Quanzhou， Fujian 362341； 2. Quanzhou Depot， Fujian Grain Reserve Management Co.， Ltd.， Quanzhou， Fujian 362341 ）

Abstract： With the promotion of green grain storage technology nationwide and restrictions on the use of chemical agents，nitrogen controlled atmosphere technology is widely used in grain depots.Most of them use polyethylene film covering on the surface of grain pile， which results in a significant workload.The non film covered nitrogen filling technology is applied to shallow silo and large warehouse with good air tightness for controlling stored grain insect pests， the application effect of the non film covered nitrogen filling technology is analyzed from several aspects as nitrogen charging mode， nitrogen filling effect、cost calculation. The results indicate that applying the non film covered nitrogen filling technology can reduce the costs of disinsection and enhance the insecticidal effect. As a new grain storage technology， we believe that it is necessary to research and promote its application.

Key words： squat silo； large size horizontal warehouse； non film covered； nitrogen filling； air tightness

充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)作為一種正在全國推廣使用的綠色儲(chǔ)糧技術(shù)，具備綠色、環(huán)保、安全的特點(diǎn)，能通過增加儲(chǔ)糧環(huán)境中氮?dú)獾臐舛葰⑾x或除霉[1]。充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)的應(yīng)用倉房一般需要較高的氣密性和完善的氮?dú)鉂舛葯z測系統(tǒng)，因此常規(guī)充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)必須在倉房進(jìn)行糧面覆膜，即“單面封”，對(duì)于倉房墻壁、地坪氣密性較差的倉房則采取“五面封”或“六面封”[2-4]。福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司南安直屬庫2023年新建成淺圓倉和高大平房倉，氣密性較好，能達(dá)到充氮?dú)庹{(diào)一級(jí)要求，為探索充氮?dú)庹{(diào)的不同使用方法，分別在淺圓倉和高大平房倉進(jìn)行無覆膜充氮儲(chǔ)糧試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)倉房

以福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司南安直屬庫P14號(hào)和Q3號(hào)倉房為試驗(yàn)倉房，兩倉均為2023年建成。

P14號(hào)倉為自然通風(fēng)屋面平房倉，倉房長42 m，寬24 m，墻體厚度50 cm，糧堆安全線高度7 m，設(shè)計(jì)倉容5 000 t，倉內(nèi)布置雙向地上籠通風(fēng)道，配備6個(gè)通風(fēng)口，4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)功率1.1 kW，配備電子測溫系統(tǒng)，6行10列5層共300點(diǎn)。

Q3號(hào)倉為淺圓倉，倉房內(nèi)徑20 m，墻體厚度1 000 mm，頂高40.1 m，檐口高度35.4 m，裝糧倉體高度28 m，裝糧高度25.5 m，設(shè)計(jì)倉容6 000 t，倉內(nèi)布置“回”字形地上籠通風(fēng)道，為四側(cè)通風(fēng)，在倉下東、西、南、北4個(gè)方位配備4個(gè)自然通風(fēng)口。倉頂配備2個(gè)軸流風(fēng)機(jī)口，風(fēng)機(jī)功率2.2 kW，倉頂配備1臺(tái)糧倉專用空調(diào)，功率7.9 kW，4個(gè)自然通風(fēng)口，配套20根可拆卸式電子測溫電纜，底部固定在地坪，共10層200點(diǎn)。試驗(yàn)倉房儲(chǔ)糧情況見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

1.2.1 制氮系統(tǒng)

制氮系統(tǒng)采用固定式變壓吸附制氮設(shè)備，制氮裝置處理量為260 m3/h，氮?dú)饧兌?9.5%，額定功率0.3 kW。制氮系統(tǒng)由制氮裝置、空氣壓縮機(jī)、冷干機(jī)、儲(chǔ)氣罐、吸附器、除油器和精密過濾器等設(shè)備構(gòu)成。NP995-260B型制氮裝置，廣州市維通工業(yè)氣體技術(shù)有限公司；Ga55+ PA7.5型螺桿式空氣壓縮機(jī)，阿特拉斯.科普柯（無錫）壓縮機(jī)有限公司；WCD-100GF型冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)，廣州市維通工業(yè)氣體技術(shù)有限公司；C-3/0.8R型儲(chǔ)氣罐，廣東省云志壓力容器制造有限公司；AT1300型吸附器，廣東省云志壓力容器制造有限公司。

1.2.2 檢測設(shè)備

HRY-CW01型糧情檢測系統(tǒng)：福建華銳宇智能科技有限公司；“智慧閩糧”購銷領(lǐng)域監(jiān)管信息系統(tǒng)：浪潮數(shù)字糧儲(chǔ)科技有限公司；綠色充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧智能控制管理系統(tǒng)：無錫威勒機(jī)電設(shè)備工程有限公司；K-600型氣體濃度檢測儀：河南省保時(shí)安電子科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 充氮前準(zhǔn)備

2023年9月糧倉建成后，委托福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院對(duì)倉房進(jìn)行氣密性檢測，檢測結(jié)果見表3。充氮前對(duì)倉房進(jìn)行密閉，倉房大門、軸流風(fēng)機(jī)口、窗戶、自然通風(fēng)口等用薄膜密封，各電纜口、進(jìn)糧口及卸糧口等縫隙用丁基膠封堵，工藝孔洞用中性硅酮膠進(jìn)行封堵，達(dá)到密閉的效果。倉房氣密性檢測情況見表2。

1.3.2 充氮工藝

兩種倉型均采用下充上排的方式充氮，由通風(fēng)口充入、環(huán)流管道口排出。由于兩種倉房類型氣密性差別較大，采取的充氮模式有所區(qū)別。平房倉采取連續(xù)充氣模式，淺圓倉采取邊充邊排模式，維持倉壓130 Pa。充氮目標(biāo)濃度99%，達(dá)到目標(biāo)濃度后停止充氮，倉內(nèi)氮?dú)馄骄鶟舛刃∮?8%時(shí)開始補(bǔ)充充氮，直至達(dá)到目標(biāo)濃度。

1.3.3 檢測點(diǎn)設(shè)置

平房倉分別在倉房5個(gè)方位布設(shè)檢測點(diǎn)，每個(gè)方位布設(shè)3點(diǎn)，深度分別是1.5 m、3.5 m、5.5 m，另在空間布設(shè)1點(diǎn)；淺圓倉分別在空間（布置1點(diǎn)）、糧面下1 m（布置5點(diǎn)）、糧面下5.5 m（布置4點(diǎn)）設(shè)置濃度檢測點(diǎn)，第一層（糧面下1 m）分別為東（離墻1.5 m）、南（半徑的中點(diǎn)）、西（離墻1.5 m）、北（半徑的中點(diǎn)）、中（圓心）5 個(gè)方向，第二層（糧面下5.5 m）分別為東（半徑的中點(diǎn)）、南（離墻1.5 m）、西（半徑的中點(diǎn)）、北（離墻1.5 m）4個(gè)方向。平房倉和淺圓倉濃度檢測點(diǎn)設(shè)置示意圖見圖1和圖2。

1.3.4 殺蟲試驗(yàn)

充氮前扦樣檢測儲(chǔ)糧害蟲情況，兩種倉型均為一般蟲糧：平房倉在倉房西南角、東北角、小門處均有米象、銹赤扁谷盜，最嚴(yán)重處位于倉房西南角，過篩發(fā)現(xiàn)米象4頭/kg、銹赤扁谷盜5頭/kg；淺圓倉在東南角、通風(fēng)口方位均發(fā)現(xiàn)米象、赤擬谷盜，最嚴(yán)重處位于東南角，過篩發(fā)現(xiàn)米象3頭/kg、赤擬谷盜6頭/kg。氣調(diào)前在兩個(gè)倉房內(nèi)設(shè)置蟲籠，按照倉房5個(gè)方位淺埋30～50 cm，各通風(fēng)口、大門和進(jìn)人口處均設(shè)置1個(gè)蟲籠。

2 結(jié)果與分析

2.1 充氮試驗(yàn)結(jié)果

P14號(hào)倉采取連續(xù)充氣模式。2月29日開始首次充氮，倉壓維持260 Pa，3月6日開始環(huán)流，環(huán)流期間不充氮，環(huán)流14 h倉內(nèi)濃度均衡，繼續(xù)充氮至3月9日，達(dá)到預(yù)定充氮目標(biāo)，平均濃度99%，停止充氮，首次充氮時(shí)間124 h。氮?dú)鉂舛入S時(shí)間增加而下降，氮?dú)鉂舛刃∮?8%時(shí)開始補(bǔ)充充氮，因此分別于3月20日、4月2日、4月23日補(bǔ)氣，每次補(bǔ)氣26 h，達(dá)到預(yù)定值后停止充氣。5月6日充氮結(jié)束，開倉散氣。充氮時(shí)間共68 d。

Q3號(hào)倉采取邊充邊排模式。3月18日開始首次充氮，充氮42 h后達(dá)到預(yù)定充氮目標(biāo)，平均濃度99%，后續(xù)根據(jù)濃度變化開啟補(bǔ)氣，氮?dú)鉂舛刃∮?8%時(shí)開始充氮，分別于4月5日、4月19日、5月5日補(bǔ)氣，每次補(bǔ)氣時(shí)間13 h，達(dá)到預(yù)定值后停止充氣。5月11日充氮結(jié)束，開倉散氣。充氮時(shí)間共55 d。

對(duì)比兩種倉型充氮情況，P14號(hào)倉和Q3號(hào)倉補(bǔ)氣次數(shù)相同，但首次充氮時(shí)間和補(bǔ)氣時(shí)間相差較大，Q3號(hào)倉用時(shí)少、效率高。Q3號(hào)倉平均濃度、最小濃度達(dá)到98%以上的時(shí)間比例高于P14號(hào)倉。Q3號(hào)倉充氮時(shí)間共55 d，平均濃度達(dá)到98%以上時(shí)間為49 d，最小濃度達(dá)到98%以上時(shí)間為43 d；P14號(hào)倉充氮時(shí)間共68 d，平均濃度達(dá)到98%以上時(shí)間為49 d，最小濃度達(dá)到98%以上時(shí)間為31 d。P14號(hào)倉充氮濃度變化情況見圖3，Q3號(hào)倉充氮濃度變化情況見圖4。

2.2 殺蟲試驗(yàn)結(jié)果

P14號(hào)倉和Q3號(hào)倉內(nèi)在充氮試驗(yàn)前均達(dá)到一般蟲糧等級(jí)，主要害蟲有米象、銹赤扁谷盜、赤擬谷盜等。散氣后進(jìn)倉篩查原蟲害發(fā)生位置，均未發(fā)現(xiàn)活蟲，放置害蟲誘捕管監(jiān)測，未發(fā)現(xiàn)害蟲活動(dòng)跡象，在倉房墻壁、通風(fēng)口、大門等處未發(fā)現(xiàn)活蟲。在倉內(nèi)取樣培養(yǎng)，采用無蟲間隔期評(píng)價(jià)法，未發(fā)現(xiàn)蟲害生長。布設(shè)蟲籠內(nèi)的害蟲均被殺死，取回蟲籠培養(yǎng)，未發(fā)現(xiàn)活蟲生長。表明兩種倉型無覆膜充氮?dú)⑾x均達(dá)到了預(yù)期效果。

與覆膜充氮相比，無覆膜充氮同時(shí)殺滅了膜外部位如倉房墻面、進(jìn)人口和倉內(nèi)設(shè)施設(shè)備內(nèi)的隱蔽害蟲和蟲卵，擴(kuò)大了殺蟲范圍，有利于延長糧堆無蟲間隔期，避免害蟲的二次滋生，提升殺蟲效果。

2.3 成本分析

能耗使用方面，P14號(hào)倉充氮和補(bǔ)氣工作累計(jì)時(shí)間205 h，累計(jì)能耗11 480 kW·h，以0.65元/（kW·h）電價(jià)計(jì)算，能耗成本7 462元；Q3號(hào)倉充氮和補(bǔ)氣工作累計(jì)時(shí)間78 h，累計(jì)能耗4 368 kW·h，以0.65元/（kW·h）電價(jià)計(jì)算，能耗成本2 839元。經(jīng)計(jì)算，本次充氮試驗(yàn)，P14號(hào)倉儲(chǔ)存糧食數(shù)量3 653 t，噸糧成本為2.04元/t；Q3號(hào)倉儲(chǔ)糧數(shù)量6 000 t，噸糧成本為0.47元/t。

與覆膜充氮相比，無覆膜充氮試驗(yàn)減少了材料成本：P14號(hào)倉糧面面積可節(jié)省薄膜1 008 m2，Q3號(hào)倉節(jié)省薄膜314 m2。若薄膜按照2.9元/m2計(jì)算，P14號(hào)倉可降低材料成本2 923元、Q3號(hào)倉可降低材料成本911元。同時(shí)覆膜、壓槽等人工勞動(dòng)成本也能相應(yīng)降低。

2.4 問題分析

本次試驗(yàn)兩個(gè)倉房均取得較好的殺蟲效果，分析試驗(yàn)過程可知，Q3號(hào)倉效果明顯優(yōu)于P14號(hào)倉，這是因?yàn)镼3號(hào)倉氣密性顯著優(yōu)于P14號(hào)倉，倉房氣密性是充氮效果的關(guān)鍵因素。但是充氮過程中Q3倉壓過高，存在安全隱患，必須采取邊充邊排的方式，P14號(hào)倉倉壓最高只能達(dá)到260 Pa，應(yīng)采取連續(xù)充氣模式。P14號(hào)倉在首次充氮時(shí)環(huán)流均衡濃度，導(dǎo)致整體濃度下降，說明環(huán)流均衡操作需要環(huán)流管道具有較好的氣密性，否則會(huì)影響充氮效果。本次試驗(yàn)設(shè)定目標(biāo)濃度99%，補(bǔ)氣濃度是98%以上，因此產(chǎn)生補(bǔ)氣間隔時(shí)間太短的現(xiàn)象，增加了充氮能耗成本。建議在以后的充氮試驗(yàn)中，殺蟲周期達(dá)到28 d后，補(bǔ)充氮?dú)鉂舛纫蠼档椭?5%，減少補(bǔ)氣次數(shù)，以降低能耗。

3 討論與結(jié)論

無覆膜充氮?dú)庹{(diào)與覆膜充氮相比，具備以下特點(diǎn)：① 降低材料成本，減少了塑料薄膜、充氮槽管等材料的使用；② 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了薄膜運(yùn)輸、薄膜壓槽等工序，減輕了保管員勞動(dòng)強(qiáng)度；③ 殺蟲效果更好，能全方位對(duì)倉內(nèi)進(jìn)行殺蟲處理，包括倉房墻壁、倉頂?shù)仍材こ涞獨(dú)饽彝獾奈恢茫瑲⑾x更徹底；④ 便于信息化監(jiān)控內(nèi)部情況，覆膜充氮將信息化監(jiān)控系統(tǒng)放置在充氮?dú)饽乙酝猓瑹o法實(shí)時(shí)監(jiān)控糧面情況，使用無覆膜充氮可同時(shí)使用信息化監(jiān)控設(shè)備；⑤ 有利于結(jié)合空調(diào)控溫等其他技術(shù)，覆膜充氮將空調(diào)控溫裝置放置在充氮?dú)饽乙酝?，使用無覆膜充氮可同時(shí)使用空調(diào)設(shè)備，利用控溫+充氮技術(shù)，在殺蟲的同時(shí)延緩糧食品質(zhì)劣變。

本次無覆膜充氮試驗(yàn)在平房倉和淺圓倉兩種倉型開展，充氮濃度均能保持在合理范圍內(nèi)，充氮?dú)⑾x均取得較好的效果。在成本控制上，平房倉噸糧成本為2.04元/t、淺圓倉噸糧成本為0.47元/t，淺圓倉成本更低，說明氣密性是影響無覆膜充氮效果和成本的關(guān)鍵因素。兩種倉型充氮模式不同，說明氣密性好的倉房需要關(guān)注倉壓過高的安全隱患。相較覆膜充氮，無覆膜充氮降低了成本，提高了殺蟲效果，滿足了多種儲(chǔ)糧設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用條件，是氣密性較好的倉房可以推廣使用的儲(chǔ)糧方式。

4 展 望

隨著大食物觀的糧食安全保障新思路在全國推行，國民對(duì)糧食品質(zhì)要求大幅提升，綠色儲(chǔ)糧、無害儲(chǔ)糧成為儲(chǔ)糧的需求，同時(shí)全國各地倉房的更新?lián)Q代，“危倉老庫”氣密性改造工程穩(wěn)步推進(jìn)，倉房將具備更優(yōu)質(zhì)的氣密性參數(shù)，無覆膜充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)已經(jīng)具備應(yīng)用于細(xì)化研究全面推廣的條件[5-6]。無覆膜充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)與低溫儲(chǔ)糧設(shè)備聯(lián)用、無覆膜二氧化碳?xì)庹{(diào)技術(shù)等一系列基于無覆膜氣調(diào)的儲(chǔ)糧技術(shù)將逐步改變糧食儲(chǔ)存形式。

參 考 文 獻(xiàn)

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