土堤倉糧堆結(jié)露的特點(diǎn)及預(yù)防措施

孫 慧

（河南國家糧食儲(chǔ)備庫，河南 鄭州 450047）

0 引言

20 多年來，糧食儲(chǔ)藏科技工作者因地制宜，結(jié)合我國的實(shí)際情況，經(jīng)過摸索、改進(jìn)，不斷提高土堤倉的儲(chǔ)糧性能和科學(xué)儲(chǔ)糧水平.但是土堤倉結(jié)露嚴(yán)重的現(xiàn)象一直是困擾儲(chǔ)藏工作者的一個(gè)突出問題，由于結(jié)露所造成的儲(chǔ)糧損失以及處理結(jié)露增加的工作量和費(fèi)用等問題都是造成糧食儲(chǔ)藏成本增加的主要原因，因此研究土堤倉結(jié)露的特點(diǎn)和規(guī)律，從而尋求土堤倉結(jié)露的有效防治方法，是國家儲(chǔ)備庫亟需解決的問題.

糧堆結(jié)露是儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境變量因素對儲(chǔ)糧影響的結(jié)果.當(dāng)熱空氣遇到冷的物體表面時(shí)，熱空氣冷卻，其相對濕度增大，以至達(dá)到飽和狀態(tài)，水汽就會(huì)在物體表面上凝結(jié)成水的現(xiàn)象稱為結(jié)露.開始出現(xiàn)結(jié)露時(shí)的溫度稱為露點(diǎn).引起糧堆結(jié)露的主要原因是糧堆不同部位之間出現(xiàn)溫差.溫差越大，糧堆中的微氣流運(yùn)動(dòng)速度越快，糧堆結(jié)露越嚴(yán)重.此外，糧食水分的高低對糧堆結(jié)露也有一定的影響，儲(chǔ)糧水分越大，或空氣中含水量越多，露點(diǎn)與當(dāng)時(shí)氣溫越接近，就越容易發(fā)生結(jié)露.高水分糧在溫差小的情況下也可能發(fā)生結(jié)露[1].

由于土堤倉糧堆表面只有簡單的篷布覆蓋，糧溫直接受外界氣溫的影響，變化幅度比房式倉大，土堤倉糧溫與外界的溫差比倉內(nèi)儲(chǔ)藏的糧溫與氣溫的溫差更明顯，所以土堤倉儲(chǔ)糧比倉內(nèi)儲(chǔ)藏的糧食更容易結(jié)露；另外，土堤倉的密閉性能比較好，內(nèi)外氣體對流就會(huì)減少，同時(shí)糧堆內(nèi)部的氣體循環(huán)則相應(yīng)增強(qiáng).總體說來，糧堆結(jié)露主要是糧堆內(nèi)外溫差所致，應(yīng)針對不同的糧堆類型以及糧堆結(jié)露的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施.作者主要研究了磚圍土心倉基型土堤倉小麥結(jié)露的原因、結(jié)露的特點(diǎn)、土堤倉內(nèi)微氣流變化規(guī)律，提出了土堤倉小麥結(jié)露的預(yù)防和處理措施，為土堤倉安全儲(chǔ)糧提供理論依據(jù)和指導(dǎo).

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)土堤倉

磚圍土心倉基型土堤倉9 號倉（橫斷面構(gòu)造見圖1），2006 年9 月建成；2006 年12 月入二等河南產(chǎn)白小麥11 239 t，水分12.4%，雜質(zhì)1.0%，容重773 g/L；倉長108 m，寬30 m，脊高6.7 m.糧堆內(nèi)埋設(shè)測溫電阻126 組.其中每組電阻的表層電阻深度0.05 m，上層電阻深度0.5 m，正脊頂?shù)闹袑与娮枭疃?.3 m，其他部位的中層電阻深度為其高度的1/2，下層電阻距離底部深度0.3 m.土堤倉底部鋪墊一層油氈，兩層熱合整塊的塑料薄膜.上面苫蓋兩層PVC 三防篷布.底部密閉措施采取把底部蓬布用壓條壓入臺(tái)基體上凹槽內(nèi).

圖1 磚圍土心倉基型土堤倉橫斷面

1.1.2 主要儀器和設(shè)備

熱敏電阻測溫線（四芯和五芯）：河北大城縣津惠測溫設(shè)備廠；LWC-IA 型電子測溫表：上海青浦綠洲檢測儀器有限公司；LDS-IH 型電腦水分測定儀：上海青浦綠洲檢測儀器有限公司；竹籠（直徑30 cm）：河南博愛縣通風(fēng)竹籠制造廠；PVC 三防篷布：鄭州市通達(dá)篷布廠.

1.2 方法

1.2.1 判斷土堤倉小麥的氣流狀態(tài)

繪制土堤倉小麥糧溫年變化曲線圖[2]，分析糧溫變化規(guī)律，判定土堤倉小麥的氣流狀態(tài).概括起來可分為正溫差糧堆（冬季糧堆）和負(fù)溫差糧堆（夏季糧堆）兩種類型，春秋季節(jié)糧堆中的微氣流處于轉(zhuǎn)換狀態(tài).

1.2.2 以防為主

針對土堤倉儲(chǔ)存的小麥屬于正溫差糧堆或者是負(fù)溫差糧堆以及其結(jié)露的特點(diǎn)，采取以防為主的措施對土堤倉儲(chǔ)糧的結(jié)露問題進(jìn)行防控.

2 結(jié)果與分析

2.1 結(jié)露原因的分析

糧堆結(jié)露是一個(gè)復(fù)雜的過程，其產(chǎn)生原因也各不相同.結(jié)露不僅發(fā)生在糧層較厚的糧堆，也發(fā)生在糧層較薄的糧堆；糧堆整體溫度較高時(shí)會(huì)發(fā)生，糧堆整體溫度較低時(shí)也會(huì)發(fā)生；不僅發(fā)生在露天儲(chǔ)藏，而且室內(nèi)倉也會(huì)發(fā)生.不同狀況的結(jié)露原因是不同的，進(jìn)一步研究土堤倉、露天垛的溫度變化情況和糧堆微氣流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，尋找結(jié)露的原因，有利于采取預(yù)防結(jié)露的措施，保證糧食安全儲(chǔ)藏[3].

山東何其名先生將結(jié)露總結(jié)為3 個(gè)發(fā)展形式，其一是糧堆在儲(chǔ)藏高溫過程中，由于平衡作用所形成的糧食水分變化及糧堆氣體絕對濕度的變化；二是糧堆內(nèi)外氣體中的水汽在氣流動(dòng)載下向糧堆內(nèi)部或糧堆內(nèi)外傳輸；三是氣流水汽傳輸過程中的逐漸降溫形成了氣體相對濕度逐漸增加，糧食水分逐漸升高，最終在糧堆局部的水汽凝結(jié)，溫差結(jié)露僅僅是糧堆水分移動(dòng)過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)[4].糧堆內(nèi)微氣流的方向和速度受溫差、糧堆密閉程度、孔隙度、糧倉類型和儲(chǔ)糧方式等各種因素影響，其中溫差是影響土堤倉儲(chǔ)存小麥微氣流的主要因素.糧堆中的濕熱擴(kuò)散導(dǎo)致結(jié)露，即：在溫差作用下，高溫處的糧食水分隨熱流方向轉(zhuǎn)移至低溫處，使得此處糧食結(jié)露.

2.2 土堤倉小麥結(jié)露的特點(diǎn)

2.2.1 土堤倉內(nèi)微氣流變化規(guī)律

對9 號土堤倉（T09）的小麥進(jìn)行糧溫檢測，其各層糧溫的年變化曲線見圖2.

圖2 9 號土堤倉各層糧溫年變化曲線

從圖2 可以看出，糧食入庫時(shí)受外界氣溫的影響形成了糧堆的初始溫度；入庫結(jié)束后糧堆在大氣溫度的作用下，形成了春夏秋冬4 個(gè)季節(jié)糧溫分層的交替變化，由此導(dǎo)致糧堆中的微氣流運(yùn)動(dòng)方向的交替變化.土堤倉內(nèi)氣流的活動(dòng)是有規(guī)律可循的.糧食溫度與糧堆外圍環(huán)境溫度之間或糧堆內(nèi)部不同部位溫度的差異，會(huì)引起糧堆空隙間空氣密度的變化，這種空氣密度的差異會(huì)導(dǎo)致空氣密度較大的冷空氣向糧堆中、下部流動(dòng)，而密度較小的熱空氣向糧堆的中、上部流動(dòng)，如此形成了糧堆內(nèi)部的微氣流.糧堆中微氣流的流動(dòng)方向根據(jù)糧堆內(nèi)外溫差方向而定.概括起來可分為正溫差糧堆和負(fù)溫差糧堆兩種類型.

2.2.2 土堤倉小麥正溫差糧堆

土堤倉小麥正溫差糧堆，即冬季糧堆.由于中、下層糧溫高于表、上層，從而引起糧堆內(nèi)冷熱空氣的循環(huán)對流.土堤倉密閉性能較好，溫差形成的熱力對流是土堤倉儲(chǔ)糧微氣流的主要對流形式.糧溫與糧堆外圍環(huán)境溫度——主要是大氣溫度（因?yàn)橥恋虃}的苫蓋篷布緊貼糧食，可以說沒有倉內(nèi)空間溫度）之間，以及糧堆內(nèi)部不同部位溫度的差異，使得相鄰空間氣體密度不同.糧堆內(nèi)溫度高的中、下層部位氣體分子密度小，做上升運(yùn)動(dòng)；相反，溫度低的表、上層部位氣體分子密度大，做下沉運(yùn)動(dòng).結(jié)露的水汽源于小麥糧堆的中、下部，它隨著糧堆中的高溫微氣流上升，降溫沉積，所以結(jié)露部位在小麥糧堆脊部表、上層.

2.2.3 土堤倉小麥負(fù)溫差糧堆

土堤倉小麥負(fù)溫差糧堆，即夏季糧堆，此時(shí)中、下層糧溫較低，表、上層及邊部糧溫較高.糧堆內(nèi)微氣流的循環(huán)路徑與正溫差糧堆相反.結(jié)露水汽源于小麥糧堆的表、上層和周邊環(huán)境氣體，它們隨著糧堆中的低溫微氣流下沉，降溫沉積，所以結(jié)露部位在小麥糧堆的中、下部.

2.3 土堤倉糧堆結(jié)露的預(yù)防和處理措施

2.3.1 土堤倉糧堆結(jié)露的預(yù)防

2.3.1.1 土堤倉正溫差糧堆

由于在土堤倉正溫差糧堆內(nèi)，中、下層的濕熱空氣以微氣流的形式向上運(yùn)動(dòng)，遇到溫度較低的表、上層糧食，水汽在糧粒表面凝結(jié)成水，形成結(jié)露.所以預(yù)防結(jié)露要在表、上層糧食的溫度隨著氣溫的變化降低到低于中、下層糧溫之前進(jìn)行，也就是說要在秋季向冬季轉(zhuǎn)換的時(shí)候開始，在春季向夏季轉(zhuǎn)換的時(shí)候結(jié)束，利用“煙囪效應(yīng)”，把凝聚在糧堆表、上層的濕熱空氣排出倉外，避免形成糧堆結(jié)露.

（1）風(fēng)道布設(shè).散裝倉，在土堤倉脊頂部位，沿著長度方向布設(shè)一條通風(fēng)道.用直徑25～35 cm 的竹籠做通風(fēng)管道，竹籠埋在糧面20 cm 以下，通風(fēng)竹籠的首尾兩頭開口在山脊部.需要注意的是，開口處常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)露，可以通過通風(fēng)換氣和加強(qiáng)日常管理解決這個(gè)問題.包裝倉，在糧食入倉時(shí)直接用裝糧的麻袋在脊頂部位沿著長度方向堆成一條通風(fēng)道，風(fēng)道寬約45 cm，高約4～5 包，風(fēng)道上部用裝糧的麻袋起脊，通風(fēng)道的首尾兩頭開口在山脊部.

（2）換氣通風(fēng).在秋冬季節(jié)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，當(dāng)氣溫低于糧食溫度時(shí)，及時(shí)打開土堤倉山脊兩端的通風(fēng)口，進(jìn)行自然通風(fēng)，通過倉內(nèi)和倉外的溫度差以及空氣的對流作用，把倉內(nèi)積聚在脊頂?shù)臐駸釟怏w經(jīng)過通風(fēng)道排出倉外.一直到第二年冬春季節(jié)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，最低氣溫高于糧堆的露點(diǎn)溫度時(shí)，再封閉通風(fēng)口.經(jīng)過如此方法處理的土堤倉小麥在冬季其表上層水分也能維持在12%上下，換氣通風(fēng)有效地解決了土堤倉的結(jié)露問題.

（3）日常管理.要加強(qiáng)對通風(fēng)口的管理.在通風(fēng)的時(shí)候，既要避免通風(fēng)口被遮擋影響通風(fēng)，又要防止雨水和雪花的侵入.在不通風(fēng)的時(shí)候要勤檢查通風(fēng)口，確保其密閉嚴(yán)實(shí).

（4）注意事項(xiàng).一是在季節(jié)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，每天都要檢查糧堆和大氣的溫度和濕度，并認(rèn)真進(jìn)行對比分析，及時(shí)開始和結(jié)束通風(fēng)換氣，避免糧堆結(jié)露的發(fā)生.二是在冬季糧堆的自然通風(fēng)管理上，一定要保持通風(fēng)口和通風(fēng)道一直處于暢通開啟狀態(tài).不論是刮風(fēng)、下雨，還是陰天、下雪，都不要停止自然通風(fēng).

2.3.1.2 土堤倉負(fù)溫差糧堆

由于在土堤倉負(fù)溫差糧堆內(nèi)，表、上層及周邊的濕熱空氣以微氣流的形式向下、向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，遇到溫度較低的中下層及內(nèi)部糧食，水汽容易在糧粒表面凝結(jié)成水，形成結(jié)露.所以預(yù)防結(jié)露要在表、上層糧食的溫度隨著氣溫的變化升高到高于中、下層糧溫之前進(jìn)行，也就是說要在春季向夏季轉(zhuǎn)換的時(shí)候開始，在夏季向秋季轉(zhuǎn)換的時(shí)候結(jié)束，對土堤倉糧食實(shí)施密閉儲(chǔ)存，避免形成糧堆結(jié)露.通過多年的實(shí)踐證明，只要密閉措施得當(dāng)，土堤倉小麥負(fù)溫差糧堆形成結(jié)露的幾率比較小.即便出現(xiàn)結(jié)露問題也多數(shù)比較輕微，應(yīng)當(dāng)說對儲(chǔ)糧安全一般影響不大.這是因?yàn)楸?、上層及周邊糧食數(shù)量與中、下層糧食相比很少，水分在轉(zhuǎn)移過程中比較分散；還因?yàn)樨?fù)溫差糧堆的溫度梯度相對較小，所以通常情況下不會(huì)引起結(jié)露危及儲(chǔ)糧安全.

2.3.2 土堤倉糧堆結(jié)露的處理措施

2.3.2.1 正溫差糧堆

（1）大面積結(jié)露.要選擇晴朗、濕度相對較低的天氣把土堤倉的篷布揭開晾曬糧食.為了更快地降低糧食水分，可以根據(jù)風(fēng)向在糧堆表上層挑溝翻曬.揭蓬整曬降水的同時(shí)，對雜質(zhì)集聚區(qū)不妨作除雜處理（特別是對易出現(xiàn)結(jié)露、水分偏高的脊部），即在翻動(dòng)糧面降水的同時(shí)，用作者研究設(shè)計(jì)制作的“土堤倉（散糧）除雜（降水）專用篩”進(jìn)行除雜，除雜的同時(shí)也達(dá)到了降水的目的，一舉兩得.經(jīng)過數(shù)年的應(yīng)用證明，該方法簡便易行，效果很好.

（2）局部結(jié)露.不需要揭開土堤倉的篷布，可以在結(jié)露部位的蓬布上開口，插入風(fēng)管，用單管風(fēng)機(jī)進(jìn)行吸出式機(jī)械通風(fēng)，把結(jié)露部位的濕熱氣流導(dǎo)出到倉外.一般經(jīng)過32 h 機(jī)械通風(fēng)可將進(jìn)風(fēng)口處面積1 m2的小麥水分從18%降至13%以下[5].

2.3.2.2 負(fù)溫差糧堆

如果負(fù)溫差糧堆出現(xiàn)局部結(jié)露影響到儲(chǔ)糧安全，則可以采取單管通風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)處理，把結(jié)露部位的濕、熱氣體抽到倉外，能有效解決結(jié)露問題.

只要嚴(yán)把糧食入庫質(zhì)量關(guān)，做好鋪墊工作，并且及時(shí)對負(fù)溫差糧堆采取密閉措施，糧堆中、下層大范圍內(nèi)出現(xiàn)結(jié)露從而影響到糧食安全的現(xiàn)象很難發(fā)生.

3 結(jié)論

（1）糧堆結(jié)露是儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境變量因素對儲(chǔ)糧影響的結(jié)果，糧堆內(nèi)微氣流的方向和速度受溫差、糧堆密閉程度、孔隙度、糧倉類型和儲(chǔ)糧方式等各種因素影響，其中溫差是影響土堤倉儲(chǔ)存小麥微氣流的主要因素.糧堆中的濕熱擴(kuò)散導(dǎo)致結(jié)露，即：在溫差作用下，高溫處的糧食水分隨熱流方向轉(zhuǎn)移至低溫處，使得此處糧食結(jié)露.

（2）土堤倉小麥入庫時(shí)受外界氣溫的影響形成了糧堆的初始溫度；入庫結(jié)束后糧堆在大氣溫度的作用下，形成了春夏秋冬4 個(gè)季節(jié)糧溫分層的交替變化，由此導(dǎo)致糧堆中的微氣流運(yùn)動(dòng)方向的交替變化.糧堆中微氣流的流動(dòng)方向根據(jù)糧堆內(nèi)外溫差方向而定.總的來說分為正溫差糧堆（冬季糧堆）和負(fù)溫差糧堆（夏季糧堆）兩種類型.

（3）對土堤倉小麥正溫差糧堆應(yīng)采用以疏導(dǎo)為主，把凝聚在糧堆表、上層的濕熱空氣導(dǎo)出到倉外，避免形成糧堆結(jié)露.對負(fù)溫差糧堆應(yīng)采取密閉措施，以阻斷外界環(huán)境中的濕熱氣體進(jìn)入糧堆可有效預(yù)防土堤倉小麥結(jié)露.

（4）正溫差糧堆出現(xiàn)大面積結(jié)露，要選擇晴朗、濕度相對較低的天氣把土堤倉的篷布揭開晾曬糧食.為了更快地降低糧食水分，可以根據(jù)風(fēng)向在糧堆表上層挑溝翻曬.局部結(jié)露時(shí).不需要揭開土堤倉的篷布，可以在結(jié)露部位的蓬布上開口，插入風(fēng)管，用單管風(fēng)機(jī)進(jìn)行吸出式機(jī)械通風(fēng)，把結(jié)露部位的濕熱氣流導(dǎo)出到倉外.負(fù)溫差糧堆出現(xiàn)局部結(jié)露影響到儲(chǔ)糧安全，則可以采取單管通風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)處理，把結(jié)露部位的濕、熱氣體抽到倉外，能有效解決結(jié)露問題.

［1］王若蘭.糧油儲(chǔ)藏學(xué)［M］.北京:輕工出版社，2008.

［2］國家糧食局人事司.糧油保管員［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.

［3］王東華，趙紅.糧堆的結(jié)露與預(yù)防處理［J］.糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2004 (4):30-31.

［4］山東濟(jì)南市谷莊糧庫，山東省濟(jì)南市糧食局.儲(chǔ)糧氣流的理論及應(yīng)用技術(shù)［J］.糧油倉儲(chǔ)科技通訊，1985 (3) :7-14.

［5］孫慧，郝令軍，喬占民，等.淺談大型土堤倉群的管理［J］.糧食流通技術(shù)，1995 (5):27-30.