劉海榮,沈益榮,舒滿夫
(中國儲備糧管理集團有限公司浙江分公司,浙江 杭州 310013)
環(huán)境溫度對安全儲糧過程中糧食品質(zhì)的變化起著決定性的作用,溫度升高糧食呼吸加快、品質(zhì)隨之下降。對稻谷而言,溫度升高、品質(zhì)變差的情況尤為明顯。而在整個長江流域,夏季高溫高濕的時間長,控制溫度使稻谷在較低的溫度環(huán)境下儲藏就尤為重要。稻谷作為國人的重要口糧,在其儲藏過程中我們必需確保其安全。對現(xiàn)有倉房采取隔熱保溫處理和小功率空調(diào)補冷的措施,有效地把溫度控制在較低的水平,保證了儲糧安全,儲藏成本低且操作簡單[1-3]。
2019年度杭州地區(qū)早秈稻谷。
1.2.1倉房改造
在浙江杭州地區(qū)選擇3棟相同的折線型屋架高大平房倉(編號分別為2號、6號和20號),墻體厚度為50 cm,倉頂為保溫瓦楞板。其一側(cè)檐墻都是朝南,前后左右無遮擋物,倉房尺寸都為40 m×36 m,裝糧高度6.0 m。
我們對2號倉進行準(zhǔn)低溫夠改造處理。即內(nèi)墻粘貼2.5 cm的彩鋼硬質(zhì)聚氨酯泡沫板,門窗及通風(fēng)口現(xiàn)場噴涂發(fā)泡聚氨酯材料,倉頂?shù)蹴斢操|(zhì)聚氨酯泡沫板并進行相應(yīng)的氣密處理;在倉房兩側(cè)檐墻頂部中間位置對稱安裝2臺5.45 kW的小功率空調(diào),風(fēng)管送風(fēng)進倉,制冷量為15 kW。
對6號倉房的內(nèi)墻及門窗不做改造,但倉頂?shù)蹴斢操|(zhì)聚氨酯泡沫板并進行相應(yīng)的氣密性處理;在倉房兩側(cè)檐墻頂部中間位置對稱安裝2臺5.45 kW的小功率空調(diào),風(fēng)管送風(fēng)進倉,制冷量為15 kW。
對20號倉完全不做改造處理,作為對照倉。
每臺空調(diào)都配備電表以計算一個使用季度的用電量。倉內(nèi)保留原有通風(fēng)設(shè)施。
倉內(nèi)配備可靠的糧情測溫系統(tǒng),按相關(guān)行業(yè)規(guī)定配置為9×8=72條電纜(山墻方向9條電纜、檐墻方向8條),倉內(nèi)4層測溫,4周電纜離內(nèi)墻面0.5 m、上下層測溫點離糧面和地面也都是0.5 m,單個廒間內(nèi)測溫點288個,倉頂?shù)蹴斚驴臻g安裝1套溫濕度傳感器[1]。
1.2.2試驗過程
試驗倉和對照倉的儲糧均為2019年度稻谷,糧食進倉前進行除塵、除雜處理;測定水分、脂肪酸值和出糙率。
2019-11月底稻谷全部進倉。每倉按設(shè)計倉容裝糧6 400 t,各倉的儲糧品質(zhì)數(shù)據(jù)見表1。
表1 倉房設(shè)施及儲糧品質(zhì)情況
糧食進倉后表面平整,布糧面走道板,不覆膜。在2020-01環(huán)境溫度低點時進行通風(fēng)作業(yè),通風(fēng)作業(yè)使糧食溫度和環(huán)境溫度相同時停止。儲藏期間根據(jù)實際情況,對照倉在2020-06進行覆膜,2020-07進行膜下環(huán)流熏蒸作業(yè)。
根據(jù)天氣情況,試驗倉在2020-06-01開啟空調(diào),空調(diào)溫度設(shè)定為25℃;2020-08-30結(jié)束使用空調(diào)。使用過程中對通風(fēng)管進行了調(diào)整,避免結(jié)露問題??照{(diào)進風(fēng)口和出風(fēng)口都設(shè)置在倉內(nèi),以節(jié)省能源。
對整個試驗過程,全程監(jiān)控糧食溫度的變化,并做好記錄。
根據(jù)1年的試驗數(shù)據(jù),為減少篇幅同時又能讓數(shù)據(jù)真實地反映實際情況,我們按表2將72條電纜的測溫數(shù)據(jù)整合為9組數(shù)據(jù)(即有代表性的9條測溫電纜的數(shù)據(jù)),將4個墻角的測溫電纜單獨計數(shù)、將兩邊檐墻邊的各6條電纜、兩邊山墻邊的各7條測溫電纜按層平均值計算,中間部位的7×6=42條測溫電纜按層平均值計算。
在2020-01-05,庫區(qū)環(huán)境溫度較低,不必實施降溫措施,3座倉房的糧溫情況基本一致。
2020-02-10的溫度數(shù)據(jù)見表2。
表2 2020-02各倉糧溫情況
1月底2月初是江浙地區(qū)環(huán)境氣溫最低的時段,整倉糧食溫度基本都在10℃以下,是糧食儲藏過程中比較理想的狀態(tài)。
2020-03-30測得的數(shù)據(jù)見表3。進入2月以后,環(huán)境溫度開始上升,由于未做整倉密封處理,多數(shù)時間還將通風(fēng)窗打開進行自然換氣或強制換氣,所以倉內(nèi)溫度隨環(huán)境溫度緩慢上升。
表3 2020-03各倉糧溫情況
由表2和表3可見,3個倉內(nèi)的表層糧溫普遍升高了5℃左右,其他層面的溫度升高了2℃左右,但是2號倉倉壁貼了保溫板后,四周倉壁附近的溫度上升和倉芯部的溫度基本一樣,而6號倉和20號倉沒做倉壁保溫處理,倉壁附近的糧食溫度相對2號倉要高一點。
從2020-06-01開始開啟空調(diào),倉房進入密閉狀態(tài),空調(diào)控溫設(shè)置在25℃及25℃以下。
2020-06-01各倉的溫度情況見表4。
表4 2020-06-01各倉糧溫情況
從表4看出,6號倉和20號倉糧倉內(nèi)表面糧食溫度相對1月低點普遍上高了15℃左右,四個角落處的C1、C9、C64、C72普遍升高了10℃左右,北檐墻和芯部溫度只升高了2℃左右,南檐墻和兩邊山墻邊的溫度升高了7℃左右。
從表4還可以得出結(jié)論:2號倉墻壁做了保溫,所以四周倉壁處的升溫和芯部基本一致,保溫收到了明顯的效果。
2020-06-29各倉的溫度情況見表5。
表5 2020-06-29各倉糧溫情況
從表5可以看出,2號倉(墻體保溫+吊頂保溫+空調(diào))除了糧食表面溫度上升到25℃附近外,中下層糧食的溫度變化不大,基本都保持在13~15℃,芯部溫度和6月前相比沒有明顯的變化。
6號倉(吊頂保溫+空調(diào))糧食表面溫度控制在25℃及其以下,四個角落的糧溫、兩邊山墻邊的糧溫、南檐墻邊的糧溫升幅比較明顯,升幅在5℃左右,芯部和北檐墻邊的溫度升幅不明顯。
20號倉(對照倉)糧食表面溫度大幅上升到28~29℃,四個角落的糧溫、兩邊山墻邊的糧溫、南檐墻邊的糧溫升幅明顯,升幅在5℃左右,芯部和北檐墻的溫度升幅仍然不明顯。
2020-07-27各倉的溫度情況見表6。
表6 2020-07-27各倉糧溫情況
由表6可知,2號倉和6號倉倉房的溫度情況和6月底基本相同,溫度變化不大了。但20號對照倉在6月的進行了表面覆膜并實施了環(huán)流熏蒸,所以對照倉的芯部溫度溫度略有升高。
2020-08-31各倉的溫度情況見表7。
表7 2020-08-31各倉糧溫情況
由表7可知,2號倉和6號倉的情況和7月比基本沒有變化,20號倉的糧面溫度略有下降,這是環(huán)境溫度在下降的結(jié)果,其中下層糧溫和上月相比基本沒有變化。
2020年11月底稻谷進倉滿1年。表8為各倉的儲糧品質(zhì)數(shù)據(jù)。
表8 倉房設(shè)施及儲糧品質(zhì)情況
脂肪酸值是一個非常靈敏的品質(zhì)劣變指標(biāo),脂肪酸值的高低直接可以反映稻谷品質(zhì)的劣變程度。由表8可知,相比于6號倉和20號倉,2號試驗倉(保溫吊頂+墻壁保溫+空調(diào))的脂肪酸值變化幅度最小,說明稻谷的品質(zhì)劣變程度最小。
(1)2號倉(墻體保溫+吊頂保溫+空調(diào)),單從度夏期間糧溫來看,效果很好,整個倉房表層糧溫在25℃及其以下,中下層糧溫基本都在14℃以下。免除了熏蒸作業(yè)環(huán)節(jié)。
(2)6號倉(吊頂保溫+空調(diào)),效果尚可,整個倉房的表層糧溫也在25℃及其以下,但在四個角處、山墻內(nèi)側(cè)、南側(cè)檐墻內(nèi)側(cè)溫度有較大幅度的升高。免除了熏蒸作業(yè)環(huán)節(jié)。
(3)20號倉(對照倉),糧倉糧食表面溫度,山墻、南側(cè)檐墻邊的糧溫都有顯著升高,必須進行熏蒸作業(yè)。
(4)2號倉和6號倉都只安裝了2臺5.45 kW的空調(diào),整個夏季使用略顯不足。
(5)20號倉即使沒做保溫處理,但糧食溫度也沒有超過30℃,說明50 cm的墻壁和頂部隔熱瓦楞板仍具有不錯的隔熱效果。
(6)2號倉溫度控制最好,脂肪酸值變化幅度最小,稻谷的質(zhì)劣變程度最小。
(1)2號倉,改造投入大約32萬元,空調(diào)運行成本大約6.0元/t。
(2)6號倉,改造投入大約5萬元,空調(diào)運行成本大約6.0元/t。
(3)20號倉,沒有初期投入,過程中需要增加覆膜及環(huán)流熏蒸作業(yè),成本大約1.0元/t。
(4)和氮氣氣調(diào)、二氧化碳氣調(diào)、谷冷機作業(yè)比較,小功率的空調(diào)改造成本低,作業(yè)簡單方便快捷,運行成本低。