玉米充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧充氮工藝探討

玉米充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧充氮工藝探討

海南地處亞熱帶，常年有豐富的雨水，濕度高。年平均氣溫25，相對(duì)濕度75%。這些不利因素給海南地區(qū)糧食保管,特別是玉米品種的儲(chǔ)藏帶來(lái)了極大難度。自2010年開(kāi)始,中央儲(chǔ)備糧?？谥睂賻?kù)開(kāi)始實(shí)施充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧技術(shù),有效解決了玉米在高溫高濕環(huán)境下儲(chǔ)藏易發(fā)熱、害蟲(chóng)發(fā)生頻繁、品質(zhì)變化較快的難題,實(shí)現(xiàn)了庫(kù)存糧食綠色環(huán)保儲(chǔ)藏。在日常充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧應(yīng)用中,如何科學(xué)有效的充氮降氧,滿足“提高效率,保證效果,降低能耗”的目的,是充氮?dú)庹{(diào)工藝的重點(diǎn)研究方向。?？趲?kù)在開(kāi)始應(yīng)用階段,采用邊充邊排、先充再排兩種常規(guī)充氣工藝,能夠達(dá)到氣調(diào)儲(chǔ)糧的目的,但能耗較大,運(yùn)行成本較高。隨著對(duì)充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧工藝的不斷摸索與研究,?？趲?kù)充分利用海南地區(qū)氣溫、糧溫偏高,糧堆內(nèi)生物呼吸強(qiáng)度大等特點(diǎn),嘗試采取只充氣不排氣的充氮方式,通過(guò)糧堆內(nèi)生物呼吸作用自主降低氧氣濃度,減少充氣時(shí)間和次數(shù),降低氣調(diào)運(yùn)行成本。本文通過(guò)對(duì)比分析邊充邊排和只充不排兩種方式的應(yīng)用效果,尋找更加經(jīng)濟(jì)、有效、實(shí)用的充氣方法,促進(jìn)充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)更好地應(yīng)用推廣。1材料和方法1.1倉(cāng)房?jī)?nèi)天開(kāi)機(jī)設(shè)備試驗(yàn)倉(cāng)房選取?？趲?kù)5號(hào)倉(cāng)、6號(hào)倉(cāng),兩幢倉(cāng)房均為2000年12月投入使用的彩鋼板高大平房倉(cāng),長(zhǎng)60m、寬30m,檐高8.2m、堆糧高度6m,設(shè)計(jì)倉(cāng)容7200t。倉(cāng)內(nèi)安裝6組一機(jī)四道地上籠通風(fēng)網(wǎng),山墻兩側(cè)各安裝2臺(tái)功率為0.75kW的軸流風(fēng)機(jī)。倉(cāng)房?jī)蓚?cè)墻均安裝了一套倉(cāng)外固定式環(huán)流熏蒸系統(tǒng),配備數(shù)字式糧情測(cè)控系統(tǒng)。經(jīng)測(cè)試,5號(hào)倉(cāng)、6號(hào)倉(cāng)氣密半衰期分別為330s、321s。1.2試驗(yàn)室的裝糧準(zhǔn)備見(jiàn)表11.3設(shè)備連接1.3.1氮設(shè)備選用專用PSA氮?dú)獍l(fā)生裝置,設(shè)計(jì)規(guī)格為:產(chǎn)品氮?dú)饬髁?50m3/h,氮?dú)鉂舛取?9.5%Vol,氮?dú)鈮毫?.5Mpa。1.3.2檢測(cè)設(shè)備氧氣濃度檢測(cè):加拿大BW氧氣濃度檢測(cè)儀;糧情檢測(cè)系統(tǒng):北京產(chǎn)數(shù)字式糧情檢測(cè)系統(tǒng)。巴固正壓式空氣呼吸器。2測(cè)試方法2.1人工預(yù)埋樣品裝復(fù)試驗(yàn)倉(cāng)在密閉充氣前和散氣后,嚴(yán)格按照扦樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全倉(cāng)品質(zhì)跟蹤,同時(shí)各倉(cāng)預(yù)埋3份樣品,每份重2kg。將玉米象、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜、谷蠹各50頭及適量粉碎玉米,裝于大試管中,管口用防蟲(chóng)網(wǎng)封好。每倉(cāng)3份蟲(chóng)樣,分別放置在1、4、7濃度點(diǎn)處,具體見(jiàn)圖1。2.2ld50m的距糧面兩試驗(yàn)倉(cāng)分別沿對(duì)角線布設(shè)10個(gè)氮?dú)鉂舛葯z測(cè)點(diǎn),1、2、3距離前墻體1m,距糧面分別為1m、3m、5m,4、5、6在糧倉(cāng)中央,距糧面分別為1m、3m、5m,7、8、9距離后墻體1m,距糧面分別為1m、3m、5m,10號(hào)點(diǎn)在倉(cāng)內(nèi)中央糧面,具體見(jiàn)圖1。本次試驗(yàn)檢測(cè)濃度統(tǒng)一為氧氣濃度檢測(cè)儀檢測(cè)氧氣濃度,按照百分比折算成氮?dú)鉂舛?下同。2.3試驗(yàn)倉(cāng)和工程,6h以上的通風(fēng)口及排氣工藝措施,應(yīng)符合以下工藝條件5號(hào)倉(cāng)充氣工藝:采用邊充邊排方式。主要方法為從糧面充氣,當(dāng)氣囊鼓起一半時(shí),打開(kāi)6個(gè)通風(fēng)口薄膜,將糧堆內(nèi)的空氣從表層擠壓到底部排出,提高氮?dú)鉂舛?。具體充氣時(shí)間見(jiàn)表2。每4h~6h檢測(cè)一次通風(fēng)口和各檢測(cè)點(diǎn)濃度,當(dāng)通風(fēng)口排氣濃度低于目標(biāo)濃度(98%)2%時(shí),關(guān)閉設(shè)備和各閥門(mén),開(kāi)啟環(huán)流風(fēng)機(jī)均衡濃度。6號(hào)倉(cāng)充氣工藝:采用只充不排方式。針對(duì)海南地區(qū)氣溫、糧溫偏高,玉米呼吸強(qiáng)度大的特點(diǎn),充分利用糧堆內(nèi)微生物、倉(cāng)內(nèi)害蟲(chóng)和糧食自身的呼吸作用,只充氣不排氣,首次充氣18h后,靠玉米自然耗氧來(lái)提高糧堆內(nèi)的氮?dú)鉂舛?。兩個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)在日常儲(chǔ)藏期間,根據(jù)濃度檢測(cè)情況,適當(dāng)補(bǔ)氣,維持倉(cāng)內(nèi)氮?dú)鉂舛仁冀K高于95%的防蟲(chóng)目標(biāo)濃度;關(guān)注氣象變化,氣溫驟降前,將無(wú)氣囊的倉(cāng)充起,形成氣體隔熱層,防止糧堆內(nèi)結(jié)露。3結(jié)果與分析3.1氣調(diào)期間適時(shí)能力5號(hào)倉(cāng):3月18號(hào)17:00開(kāi)始充氣,3月19日08:00打開(kāi)通風(fēng)口薄膜開(kāi)始排氣,3月23號(hào)08:00停止充氣,累計(jì)充氣76h,充氣后整倉(cāng)濃度達(dá)到97.8%,在9個(gè)月氣調(diào)期間根據(jù)濃度變化適時(shí)補(bǔ)氣,保持始終不低于95%的防蟲(chóng)濃度,整個(gè)過(guò)程補(bǔ)氣3次。氣調(diào)儲(chǔ)藏期間5號(hào)倉(cāng)平均濃度見(jiàn)圖2。6號(hào)倉(cāng):首次充氣18h,結(jié)束后檢測(cè)氮?dú)馄骄鶟舛葹?4%,之后,氮?dú)鉂舛入S著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢上升,半個(gè)月后,氮?dú)鉂舛壬?4%,約一個(gè)月后氮?dú)鉂舛壬?8%。在9個(gè)月氣調(diào)期間根據(jù)濃度變化適時(shí)補(bǔ)氣,確保始終不低于95%的防蟲(chóng)濃度,整個(gè)過(guò)程補(bǔ)氣次數(shù)3次。氣調(diào)儲(chǔ)藏期間6號(hào)倉(cāng)平均濃度見(jiàn)圖3。3.2害蟲(chóng)未及時(shí)發(fā)現(xiàn)防治氣調(diào)過(guò)程中,重點(diǎn)檢查倉(cāng)門(mén)、糧堆表層、通風(fēng)口等處,充氣3d~5d,害蟲(chóng)因生存環(huán)境變化,氧氣濃度降低,爬行速度明顯加快,7d后,多數(shù)害蟲(chóng)行動(dòng)遲緩,15d后,絕大多數(shù)害蟲(chóng)靜止不動(dòng),20d左右,多數(shù)害蟲(chóng)停止活動(dòng),30d后,5號(hào)倉(cāng)可見(jiàn)害蟲(chóng)全部死亡,45d后,6號(hào)倉(cāng)可見(jiàn)害蟲(chóng)全部死亡;揭膜后,按照標(biāo)準(zhǔn)流程扦樣篩蟲(chóng),未發(fā)現(xiàn)活蟲(chóng)。預(yù)埋蟲(chóng)籠中的各種害蟲(chóng)也全部死亡,樣品在恒溫箱中培養(yǎng)60d,未發(fā)現(xiàn)活蟲(chóng)。試驗(yàn)證明,在保證倉(cāng)內(nèi)氮?dú)庥行舛鹊那疤嵯?充氮?dú)庹{(diào)技術(shù)是行之有效的殺蟲(chóng)手段,對(duì)玉米象、銹赤扁谷盜、赤擬谷盜、谷蠹等常見(jiàn)害蟲(chóng)具有良好的防治效果。兩個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)殺蟲(chóng)效果均很理想。3.3水條件分析品質(zhì)跟蹤結(jié)果表明,除去濕熱擴(kuò)散引起的個(gè)別點(diǎn)糧食水分有所變化外,兩個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)糧食平均水分幾乎無(wú)變化。具體見(jiàn)表3。3.4質(zhì)量變化在氣調(diào)儲(chǔ)藏過(guò)程中,通過(guò)全倉(cāng)抽樣和定點(diǎn)預(yù)埋樣品的檢測(cè)結(jié)果和糧溫情況可以看出,兩個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)脂肪酸值上升幅度差別不大。具體數(shù)值見(jiàn)表4。3.5號(hào)倉(cāng)用電情況由于兩個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)前期投入軟硬件成本相同,此次重點(diǎn)對(duì)比能耗情況。5號(hào)倉(cāng)全年累計(jì)充氣128h,電費(fèi)4608元,噸糧電費(fèi)0.58元/t。6號(hào)倉(cāng)全年累計(jì)充氣68h,電費(fèi)2520元,噸糧電費(fèi)0.32元/t。4氣調(diào)貯藏時(shí)間的確定使用不符合工藝應(yīng)用的主要特點(diǎn)4.1兩種充氣工藝均能達(dá)到防蟲(chóng)、殺蟲(chóng)、控溫等效果。其中邊充邊排法殺蟲(chóng)時(shí)間較短,約為30d,自然降氧結(jié)合只充不排法殺蟲(chóng)時(shí)間約為40d~45d。如果需要在短期內(nèi)殺滅害蟲(chóng),則采用邊充邊排方法更容易達(dá)到效果。如果是一個(gè)保管周期內(nèi)開(kāi)展氣調(diào)儲(chǔ)糧,采取只充不排方法對(duì)玉米品種具有更好的效果,噸糧能耗僅為邊充邊排方式的55%,能夠滿足經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用的目標(biāo)。4.2在7個(gè)月的氣調(diào)密閉儲(chǔ)藏周期內(nèi),兩個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)糧溫、氮?dú)鉂舛?、脂肪酸值、水分等變化幅度相差不?都能滿足安全儲(chǔ)糧要求。4.3只充不排方式主要是針對(duì)玉米品種呼吸作用旺盛的特點(diǎn),利用自然耗氧來(lái)提高氮?dú)鉂舛?實(shí)際應(yīng)用中可以減少充氣時(shí)間,節(jié)約電耗,大大降低運(yùn)行成本。對(duì)于稻谷和小麥等呼吸作用不旺盛的品種效果不明顯,這兩種品種充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧,需要增加充氣排氣次數(shù),采用邊充邊排法,充氣工藝上可以考慮采取強(qiáng)力抽排工藝,提高氣體置換效率,以此減少充氣時(shí)間,降低電耗。4.4使用邊充邊排方式充氣過(guò)程中,僅依靠直徑75mm的排氣管道不能及時(shí)排除氣體,效果不理想,為防止氣囊充爆,需要打開(kāi)底部6個(gè)通風(fēng)