陳 娟,任炳華,羅中明
(中央儲(chǔ)備糧廣州直屬庫有限公司,廣東 廣州 510800)
玉米籽粒胚大,脂肪含量高,具有呼吸旺盛、吸濕性強(qiáng)、容易酸敗和霉變等儲(chǔ)藏特性。南方地區(qū)淺圓倉糧食入倉時(shí)不僅自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象嚴(yán)重,而且夏季表層糧面受外溫影響較大,糧堆內(nèi)易積聚濕熱,高水高雜的玉米入倉后往往會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,造成霉變和品質(zhì)快速劣變,不利于糧食安全儲(chǔ)存[1-2]。
中央儲(chǔ)備糧廣州直屬庫有限公司根據(jù)淺圓倉特點(diǎn),從控雜、控溫、控濕出發(fā),探索閥控式布料器減輕自動(dòng)分級(jí)、谷物冷卻降溫降水、單管通風(fēng)輔助解決積熱、空調(diào)與除濕機(jī)結(jié)合控濕、氣調(diào)儲(chǔ)藏防蟲抑霉的儲(chǔ)糧模式的應(yīng)用效果,擬通過綠色儲(chǔ)糧綜合技術(shù)解決淺圓倉高水高雜玉米在南方高溫高濕地區(qū)的短期安全保管問題,持續(xù)保持糧情穩(wěn)定,品質(zhì)良好,為高水高雜進(jìn)口玉米的安全儲(chǔ)藏提供參考。
1.1.1 倉房情況
在廣州直屬庫QY11倉開展試驗(yàn),該倉為淺圓倉,設(shè)計(jì)倉容6 250 t,倉房直徑25.0 m,裝糧線高15.6 m。通風(fēng)系統(tǒng)為梳形地槽風(fēng)道,配備有糧情遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)與充氮環(huán)流系統(tǒng)。倉內(nèi)鋪設(shè)23根固定測(cè)溫電纜,分為7層,自上而下依次為S1、S2、…、S7。
1.1.2 供試糧食基本情況
試驗(yàn)糧食為2021年美國(guó)進(jìn)口玉米,7月入倉,糧食數(shù)量5 590 t,糧堆高14.1 m。入庫水分14.4%,雜質(zhì)2.0%,脂肪酸值48.3 mg/100 g,無蟲。
1.1.3 主要儀器與設(shè)備
FJ100型閥控式布料器:江門市振達(dá)機(jī)械制造有限公司;YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)(61.9 kW):上海云傲機(jī)電科技有限公司;QGL-120FA-Z型谷冷機(jī)(41.3 kW):浙江清風(fēng)環(huán)境股份有限公司;HASIR-170-TS型倉內(nèi)固定空調(diào)(4.41 kW):河南天碩機(jī)電設(shè)備工程有限公司;DR-1502L型除濕機(jī):杭州多樂信電氣有限公司;BT35-12型軸流風(fēng)機(jī)(1.1 kW):上海中天電機(jī)制造有限公司;NP995-250B型制氮機(jī)組(250 m3/h):廣州市維通工業(yè)氣體技術(shù)有限公司和阿特拉斯科普柯(上海)貿(mào)易有限公司;SMART SENSOR型溫濕度計(jì):東莞市?,攦x表有限公司;GGS型手持式測(cè)溫儀:北京糧安科技有限公司。
1.2.1 入倉前準(zhǔn)備
入倉前,在每節(jié)地槽尾部再加裝三節(jié)地上籠,以解決中間地帶通風(fēng)死角問題。同時(shí)在倉內(nèi)頂落料口下方安裝閥控式布料器,設(shè)置18個(gè)出糧口,呈內(nèi)、中、外三圈分布,減緩入倉過程中的雜質(zhì)聚集區(qū)。
1.2.2 入倉過程
入糧時(shí)采用閥控式布料器防分級(jí)技術(shù),采用單點(diǎn)間斷、多點(diǎn)循環(huán)的落料方式,在同一層面上各落料點(diǎn)分開交叉落料,使每層糧食雜質(zhì)、破碎糧粒聚集區(qū)相對(duì)分散,將雜質(zhì)聚集區(qū)分散成若干數(shù)量可控的念珠狀立體分布[3]。
1.2.3 滿倉后技術(shù)實(shí)施方式
滿倉后立即平整糧面,并進(jìn)行上行壓入式谷冷通風(fēng)降低整倉糧溫,在落料口鋪設(shè)輔助測(cè)溫電纜,根據(jù)每日的糧情監(jiān)測(cè)和分析,結(jié)合深層扦樣精準(zhǔn)定位發(fā)熱點(diǎn)后,采用PVC單管連接風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部通風(fēng)降溫。同時(shí),運(yùn)行倉內(nèi)固定空調(diào)控制倉溫,人工勤翻糧面,并在糧面放置除濕機(jī)適時(shí)抽濕以降低倉內(nèi)及糧堆表層濕度,待消除發(fā)熱點(diǎn)后,利用上充下排的方式充入高濃度氮?dú)膺M(jìn)行氣調(diào),待冬季低溫時(shí)再散氣通風(fēng)降溫。
滿倉后按照標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)扦樣檢測(cè)倉內(nèi)各部位雜質(zhì),倉內(nèi)糧食雜質(zhì)分布情況見表1。
表1 雜質(zhì)分布情況
由表1可知,糧堆各部位雜質(zhì)分布整體較為均勻,含量為1.8%~2.2%,由外圈至內(nèi)圈呈緩慢增加趨勢(shì),內(nèi)圈中心區(qū)未發(fā)現(xiàn)明顯雜質(zhì)聚集現(xiàn)象。閥控式布料器能明顯減少雜質(zhì)在淺圓倉中心區(qū)域的聚集,保證糧堆通透性,為后續(xù)機(jī)械通風(fēng)和谷冷通風(fēng)的應(yīng)用效果提供了有利條件。
谷冷控溫是解決當(dāng)前進(jìn)口玉米安全儲(chǔ)存的有效方法[4]。隨著氣溫逐漸上升和糧食自身的呼吸作用,玉米入倉后糧溫呈緩慢上升趨勢(shì)。滿倉后立即開展為期14 d的全面上行式谷冷通風(fēng)降溫。選取S2、S4、S6分別代表糧堆上層、中層、下層溫度,各層分別距糧面1.5、7.5、12.5 m。谷冷期間糧堆整體與各層平均糧溫變化見圖1。
圖1 谷冷期間糧堆各層平均糧溫隨時(shí)間的變化
由圖1可知,隨著谷冷作業(yè)的進(jìn)行,下層糧溫最先開始變化,隨后是中層、上層,整體呈遞進(jìn)式先上升后下降趨勢(shì)。通風(fēng)前4 d用的是41.3 kW谷冷機(jī),平均糧溫變化不大,糧堆中層溫度持續(xù)上升,通風(fēng)降溫效果不理想,隨后更換為61.9 kW的大功率谷冷機(jī),平均糧溫下降速率顯著加快,糧堆下層的濕熱隨著冷空氣逐漸向上層轉(zhuǎn)移。谷冷通風(fēng)結(jié)束后,平均糧溫由29.6 ℃降至22.0 ℃,檢測(cè)面層平均水分達(dá)15%,散落性較差,其他各層水分均在14%以下。
谷冷過程中糧堆部分位置因雜質(zhì)多、破碎率高、水分高等因素通風(fēng)不均勻而出現(xiàn)降溫緩慢或局部發(fā)熱現(xiàn)象,難以帶走的濕熱會(huì)在谷冷結(jié)束后再次反復(fù)發(fā)熱[5]。結(jié)合谷冷、空調(diào)控溫、糧面抽濕、翻踩糧面等措施,通過在落料口鋪設(shè)輔助測(cè)溫電纜加大糧情檢測(cè)范圍,用深層扦樣器有針對(duì)性地扦樣摸排準(zhǔn)確找出發(fā)熱點(diǎn),將PVC單管插入發(fā)熱位置,在糧面連接風(fēng)機(jī)進(jìn)行吸出式通風(fēng)降溫,同時(shí)翻挖散熱。發(fā)熱點(diǎn)溫度變化情況見表2。
表2 單管通風(fēng)發(fā)熱點(diǎn)糧溫變化情況
由表2可知,糧堆易發(fā)熱部位主要集中在糧堆內(nèi)圈與中圈,外圈未發(fā)現(xiàn)糧溫異常點(diǎn),說明閥控式布料器對(duì)減緩糧食入倉自動(dòng)分級(jí)有良好的效果。針對(duì)性的單管通風(fēng)大大減少了糧堆中層氣流阻力,能加快局部發(fā)熱點(diǎn)的降溫速度,帶走大量的熱量與水汽,3~6 d即可使發(fā)熱點(diǎn)糧溫恢復(fù)正常。
單管風(fēng)機(jī)通風(fēng)輔助降溫過程中,檢查發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)出口處氣體濕度最高時(shí)可達(dá)90%,倉內(nèi)濕度高,糧食表層水分難以降低。故在倉內(nèi)放置2臺(tái)除濕機(jī)抽濕,設(shè)置倉內(nèi)濕度高于60%時(shí)開啟,低于45%時(shí)停機(jī),每日定時(shí)排水。除濕機(jī)抽濕情況見表3。
表3 除濕機(jī)抽濕情況
由表3可知,隨著抽濕機(jī)的運(yùn)行,排水量基本呈先增加后減少趨勢(shì),倉內(nèi)空間濕度逐漸降至與外界空氣濕度相平衡,表明糧堆內(nèi)發(fā)熱部位的濕熱現(xiàn)象得以改善,檢測(cè)面層水分均降至14%以下,面層糧粒干爽無潮濕感。
通過綜合運(yùn)用谷冷、單管通風(fēng)、空調(diào)控溫和除濕機(jī)抽濕等措施,糧堆平均糧溫降至21.6 ℃,無發(fā)熱點(diǎn),糧情初步穩(wěn)定。持續(xù)開啟空調(diào)控制倉溫,在保留倉內(nèi)單管風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)并讓其能從倉外開啟的條件下,做好倉房氣密性處理,對(duì)倉房實(shí)施整倉充氮?dú)庹{(diào)。采用上充下排方式,第一次充氮用時(shí)4 d,平均濃度維持97%以上3個(gè)月,糧堆最高糧溫由28.9 ℃降至26.7 ℃,抑發(fā)熱效果明顯。間歇性進(jìn)行單管通風(fēng)與倉內(nèi)抽濕,倉內(nèi)濕度維持在35%~50%,夏季高溫時(shí)期倉溫維持在27 ℃左右,局部發(fā)熱得到了較好控制,糧情持續(xù)穩(wěn)定。冬季通風(fēng)前散氣扦樣檢測(cè)結(jié)果顯示,糧堆水分降至13.5%以下,脂肪酸值60.0 mg/100 g,未發(fā)現(xiàn)蟲害與明顯生霉現(xiàn)象,品質(zhì)保持較好。
(1) 試驗(yàn)表明,閥控式布料器可有效減緩入倉糧食分級(jí)現(xiàn)象,提高糧堆儲(chǔ)藏特性,減少糧堆雜質(zhì)聚集區(qū)的氣流阻力,便于通風(fēng)、谷冷等綠色儲(chǔ)糧技術(shù)實(shí)施,有利于儲(chǔ)糧安全管理。綜合應(yīng)用谷冷、單管通風(fēng)、空調(diào)控溫、翻扒糧面、糧面抽濕等措施能有效消除糧堆濕熱,逐步形成相對(duì)穩(wěn)定的儲(chǔ)糧環(huán)境。
(2) 單管通風(fēng)對(duì)處理局部發(fā)熱效果顯著,糧食在氣調(diào)儲(chǔ)藏時(shí)保留倉內(nèi)的單管風(fēng)機(jī)與除濕機(jī)很有必要,可隨時(shí)處理異常升溫點(diǎn),防止糧面因濕熱聚集造成霉變。不同階段谷冷參數(shù)設(shè)置應(yīng)有差別,前期處置應(yīng)側(cè)重于降溫,后期則要兼顧降水,過程中均需隨時(shí)調(diào)整參數(shù)設(shè)定,保證其效率最大化。
(3) 高水高雜玉米入倉后形成若干雜質(zhì)聚集區(qū),這是發(fā)熱難處置和反復(fù)發(fā)熱的根源所在,雖有系列措施來應(yīng)對(duì),但在不倒倉清雜的情況下無法從根源上解決問題。從本次玉米接儲(chǔ)情況來看,高水高雜糧食發(fā)熱及處置是以天來計(jì)算,通風(fēng)期間局部糧溫1 d可上升15 ℃,水分積聚引起點(diǎn)翠甚至發(fā)霉是極為快速的,而出庫銷售可能面臨市場(chǎng)變化而出現(xiàn)不穩(wěn)定因素,因此,糧食入庫時(shí)必須立足一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的安全保管作為出發(fā)點(diǎn),確保除雜達(dá)標(biāo)后方可入庫。