白春啟 盛強 李浩杰

[摘要]在我國糧食倉儲行業(yè)中，環(huán)流熏蒸工藝是應(yīng)用較為廣泛的儲糧害蟲治理技術(shù)，其中環(huán)流風(fēng)機進風(fēng)口方向與糧堆上層相通、出風(fēng)口方向連接風(fēng)道口是普遍采用的環(huán)流熏蒸工藝。本文結(jié)合超高大平房倉（堆糧高度8m）磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)，采用磷化鋁片劑表面施藥法，將環(huán)流風(fēng)機進風(fēng)口方向與風(fēng)道口連接、出風(fēng)口方向與糧堆上層相通，并分析糧倉空間、糧堆表層和糧堆底層磷化氫濃度分布情況，實驗結(jié)果表明采用表面施藥方法進行環(huán)流熏蒸時，環(huán)流風(fēng)機進出風(fēng)口方向調(diào)整后，更有利于保證殺蟲效果和熏蒸安全。

[關(guān)鍵詞]環(huán)流熏蒸;磷化氫;環(huán)流風(fēng)機;氣流方向;工藝優(yōu)化

中圖分類號：S379 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202003

自1965年我國開發(fā)了與國外同類性能產(chǎn)品后，磷化鋁為我國糧食倉儲行業(yè)的熏蒸防治害蟲作出了重大貢獻[1]。磷化鋁主要劑型分為粉劑、片劑、丸劑和緩釋劑，其中應(yīng)用最為普遍的是磷化鋁片劑，磷化鋁的含量為56%±2.5%[2]。環(huán)流分流風(fēng)機的機械作用可以幫助和加快熏蒸劑的分布和滲透，有利于提升熏蒸殺蟲效果。自1998年以來，我國投資新建或擴建的糧倉均配備了環(huán)流熏蒸技術(shù)，同時配套制定有《糧食倉庫磷化氫環(huán)流熏蒸裝備》《磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)規(guī)程（試行）》等標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程[3-4]。當(dāng)前，環(huán)流熏蒸殺蟲技術(shù)已經(jīng)成為我國糧食倉儲行業(yè)害蟲治理普遍應(yīng)用的技術(shù)，磷化鋁施藥技術(shù)有表面施藥、埋藏施藥、倉外施藥和環(huán)流熏蒸等形式。但是，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程建設(shè)的大多數(shù)倉房環(huán)流熏蒸工藝是基于倉外施藥設(shè)計的，如倉外磷化氫發(fā)生器施藥或磷化氫鋼瓶施藥，施藥前要求先開啟環(huán)流風(fēng)機，形成氣流循環(huán)，即倉外產(chǎn)生的磷化氫氣體在環(huán)流風(fēng)機作用下首先進入風(fēng)道，然后進入糧堆，再經(jīng)過環(huán)流風(fēng)機、環(huán)流管道，形成閉合環(huán)流熏蒸回路。在生產(chǎn)實踐中，環(huán)流熏蒸技術(shù)呈現(xiàn)了多樣性，常見的有表面施藥環(huán)流熏蒸技術(shù)，工藝沿用了倉外施藥環(huán)流熏蒸工藝。當(dāng)前，隨著儲糧糧堆高度的增加，對于堆糧高度8m以上的超高大平房倉、淺圓倉，是否適合應(yīng)用表面施藥環(huán)流熏蒸技術(shù)，如何優(yōu)化表面施藥環(huán)流熏蒸技術(shù)，對這些問題進行探討是有利于磷化氫熏蒸技術(shù)實踐應(yīng)用的。本文結(jié)合超高大平房倉磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)，針對磷化鋁表面施藥的環(huán)流熏蒸工藝，通過改變環(huán)流風(fēng)機進出分口連接方式，優(yōu)化超高大糧堆磷化氫熏蒸工藝，以期有益于磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)的實際應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 倉房與糧情

試驗倉房為中儲糧成都青白江倉儲有限責(zé)任公司一磚混結(jié)構(gòu)的超高大平房倉18號倉，跨度23m，長度30m。配有固定式倉外環(huán)流風(fēng)機（環(huán)流風(fēng)機進風(fēng)口方向與糧堆上層相通、出風(fēng)口方向連接風(fēng)道口），風(fēng)道布置形式為“一機四道”，長度方向設(shè)有3個風(fēng)道口，倉房氣密性為正壓48s。該倉散裝存儲2018年9月入庫的混合小麥4 122t，堆糧高度8.04m，雜質(zhì)0.5%，糧食水分12.1%。

1.2 施藥量及施藥方式

按照2g/m3進行施藥，一次性施21kg磷化鋁片劑。施藥方式為搪瓷盤表面施藥法。

1.3 環(huán)流工藝改造

18號倉原環(huán)流熏蒸工藝中磷化氫氣體氣流方向：糧堆表面→環(huán)流風(fēng)機→環(huán)流管道→通風(fēng)口→風(fēng)道→糧堆→糧堆表面（如圖1所示）。將環(huán)流風(fēng)機進風(fēng)口與出風(fēng)口對調(diào)，改造后氣體氣流方向：糧堆表面? 糧堆→風(fēng)道→通風(fēng)口→環(huán)流管道→環(huán)流風(fēng)機→糧堆表面（如圖2所示）。

1.4 濃度檢測點設(shè)置

在糧堆中央糧面下50cm處設(shè)氣體取樣點A，在糧堆中央距糧面高1m空間處設(shè)氣體取樣點O，在距倉中間的通風(fēng)道口與環(huán)流管道連接處設(shè)氣體取樣點B（即糧堆底部取樣點）。

1.5 濃度檢測

糧面投藥結(jié)束后24h，采用磷化氫氣體檢測儀（HL-210-PH3）檢測，檢測完成后開啟環(huán)流風(fēng)機。環(huán)流風(fēng)機開啟后，環(huán)流2h后開始第一次檢測，其后每隔4h檢測一次，各檢測點濃度均勻后，停止環(huán)流結(jié)束檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)流風(fēng)機開啟前與開啟后2h磷化氫的濃度分布

采用搪瓷盤表面施藥法，施藥24h后，在實驗糧倉18號倉，磷化鋁片劑已經(jīng)潮解釋放磷化氫氣體，磷化氫氣體主要聚集在糧倉內(nèi)空間，且磷化氫濃度較高，磷化氫已開始向糧堆滲透，但濃度遠低于糧倉內(nèi)空間磷化氫氣體濃度。由于風(fēng)道口和糧倉空間經(jīng)環(huán)流管道連通，磷化氫能夠擴散到風(fēng)道口處，在距倉中間的通風(fēng)道口與環(huán)流管道連接處的氣體取樣點B處，磷化氫濃度較高。如表1所示，環(huán)流風(fēng)機開啟短時間內(nèi)，糧堆空間分布的磷化氫氣體能夠較快地向糧堆滲透，運轉(zhuǎn)2h內(nèi)，到達糧堆底部的磷化氫氣體較少，風(fēng)道處的磷化氫濃度較低。

2.2 環(huán)流風(fēng)機開啟后磷化氫的濃度動態(tài)變化

隨著環(huán)流風(fēng)機的開啟，在風(fēng)機動力的作用下，如圖3所示，在0～14h內(nèi)，糧倉空間和糧堆表層聚集的磷化氫氣體濃度逐漸降低，表明磷化鋁潮解產(chǎn)生磷化氫開始向糧堆內(nèi)部滲透。同時，通風(fēng)道口與環(huán)流管道連接處B點的磷化氫濃度逐漸上升，14h后與糧堆表層A點、糧倉空間O點接近。隨著磷化鋁不斷潮解，磷化氫濃度不斷增加，在環(huán)流風(fēng)機的機械驅(qū)動下，42h后整倉磷化氫濃度趨于均勻。在磷化氫濃度趨于均勻之前28h，B點磷化氫濃度在三個檢測點中最低，說明在此過程中，磷化氫濃度沿糧堆表層至糧堆底層方向是遞減的。

2.3 環(huán)流風(fēng)機開啟后磷化氫的CT積

利用檢測點濃度和環(huán)流風(fēng)機環(huán)流時間估算檢測點磷化氫濃度與熏蒸時間（CT）累積值。如圖4所示，糧倉空間檢測點O、糧堆表層檢測點A及環(huán)流管道檢測點B的各自CT值與時間關(guān)系曲線的二次系數(shù)值相近，糧堆表層檢測點A及環(huán)流管道檢測點B的CT值與時間關(guān)系曲線一次系數(shù)值相近，糧倉空間檢測點O的CT值與時間關(guān)系曲線一次系數(shù)值約為其他兩個檢測點的2倍。

3 結(jié) 論

調(diào)整磷化氫環(huán)流熏蒸工藝中環(huán)流風(fēng)機進風(fēng)口和出風(fēng)口的位置，即出風(fēng)口方向與糧堆上層相通、進風(fēng)口方向與風(fēng)道口連接，采用糧堆表面施藥技術(shù)，風(fēng)機運轉(zhuǎn)后能夠加強磷化鋁潮解的磷化氫氣體優(yōu)先由糧倉空間經(jīng)由糧堆表層向糧堆內(nèi)部自上而下滲透。在環(huán)流熏蒸初期，磷化氫濃度在糧堆中形成由表層向深層逐漸降低的分布格局，即糧堆表層磷化氫濃度高于表層以下各層。由于儲糧害蟲主要分布于糧堆上層[5-6]，如谷蠹、鋸谷盜、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜等主要在糧堆0～100cm處呈聚集分布，且在糧堆全部發(fā)生的害蟲種類中占比較大[7]，糧堆表面2m以下害蟲種群密度分布差異不大[8]，環(huán)流風(fēng)機調(diào)整后，較高濃度的磷化氫先在表層分布，說明糧堆中大多數(shù)害蟲可以較早暴露在較高濃度的熏蒸劑環(huán)境中，有利于取得較好的熏蒸殺蟲效果。采用環(huán)流風(fēng)機出風(fēng)口方向與風(fēng)道口連接、進風(fēng)口方向與糧堆上層連接的工藝，利用磷化氫氣體發(fā)生器施藥時，8m高糧堆表層達到較高磷化氫濃度約歷時2d，可見糧堆中大多數(shù)害蟲暴露在較高濃度磷化氫環(huán)境中的時間比糧堆其他層要充足。

由于磷化氫氣體在一定的流動狀態(tài)下，氣體紊流具有燃爆危險性，為避免形成高濃度、低壓力的情況，磷化氫熏蒸時，產(chǎn)生的磷化氫氣體應(yīng)先進入糧堆，嚴防磷化氫氣體濃度過高。采用糧堆表面施藥技術(shù)，磷化鋁潮解釋放的磷化氫氣體，較高濃度分布在糧堆上層和空間，調(diào)整環(huán)流風(fēng)機進出風(fēng)口方向后，產(chǎn)生的較高濃度磷化氫氣體首先進入糧堆表層，與環(huán)流風(fēng)機出風(fēng)口方向與風(fēng)道口連接、進風(fēng)口方向與糧堆上層連接的工藝相比，所產(chǎn)生的較高濃度磷化氫氣體首先進入環(huán)流管道（環(huán)流風(fēng)機），更有利于熏蒸安全。

有效熏蒸濃度（C）和有效暴露時間（T）是熏蒸殺蟲成功的關(guān)鍵因素，在利用磷化氫熏蒸的蟲害防治中，引起100%害蟲死亡的Cn T（n<1）是一定值，表明在維持有效磷化氫熏蒸濃度的前提下延長有效熏蒸時間是必要的。圖4中CT值反映了糧堆空間（O點）、糧堆表層（A點）和糧堆底層（B點）不同熏蒸時間CT值變化趨勢的一致性，糧堆空間的CT值與時間關(guān)系曲線一次系數(shù)值大于其他各層，間接表明糧堆空間的殺蟲效果要好些，即調(diào)整環(huán)流風(fēng)機進出風(fēng)口方向后，有利于糧倉空間害蟲治理。一般來講，實踐中熏蒸密閉時間以天來計算（或適當(dāng)延長密閉天數(shù)），與本研究以小時計算相比，實踐中不同部位的害蟲殺滅效果可能差異不明顯，采用這種工藝熏蒸殺蟲效果如何還需更詳實的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻

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