氮?dú)鈿庹{(diào)儲糧技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

黃熠林 楊紅彪 蘇志松

[摘要]氮?dú)鈨Z技術(shù)是一項(xiàng)綠色環(huán)保儲糧技術(shù)，與傳統(tǒng)保糧方法相比，有殺蟲、抑霉、保鮮等優(yōu)點(diǎn)，中央儲備糧株洲直屬庫有限公司通過對氮?dú)鈿庹{(diào)儲糧應(yīng)用過程中的數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析，得出結(jié)論：氣調(diào)儲糧成功的關(guān)鍵是倉房的氣密性，氣密性越好，氮?dú)鉂舛缺３謺r(shí)間會(huì)越長，殺蟲保鮮效果越好，運(yùn)行成本越低。

[關(guān)鍵詞]氮?dú)鈿庹{(diào)儲糧;氣密性;濃度

中圖分類號：S379.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201912

十九大報(bào)告提出了三大攻堅(jiān)戰(zhàn)，其中一條是污染防治。由于磷化鋁在生產(chǎn)和使用過程中均不利于環(huán)保，國家有關(guān)部門已經(jīng)明確決定于2025年禁止生產(chǎn)。儲糧害蟲防治用什么來替代磷化鋁，是當(dāng)前面臨的一個(gè)重要課題。氮?dú)鈨Z技術(shù)作為當(dāng)今公認(rèn)的綠色儲糧新技術(shù)，正在我國被大面積地推廣應(yīng)用，是替代磷化鋁進(jìn)行害蟲防治的一條重要途徑[1-2]。

此項(xiàng)技術(shù)的原理是讓糧倉內(nèi)的糧堆形成一個(gè)全封閉的空間，充入純凈的氮?dú)猓脫Q出氧氣，使倉內(nèi)氮?dú)鉂舛冗_(dá)到98%以上，并保持28d以上甚至更長的時(shí)間，不僅能達(dá)到殺死害蟲的目的，還能抑霉、保鮮，延緩糧食品質(zhì)劣變速度，并且氣源來自空氣，對環(huán)境無任何污染，稱得上真正的綠色環(huán)保科技儲糧技術(shù)[3]。

2019年7月中央儲備糧株洲直屬庫對7號倉進(jìn)行了氮?dú)鈨Z技術(shù)試驗(yàn)。

1 倉房技術(shù)條件

1.1 倉房概況

7號倉內(nèi)平面尺寸35.5m×23.2m，糧堆高度5.6m，表面采用0.3m厚的稻殼壓蓋技術(shù)，存放2018年產(chǎn)的稻谷2 661t。單側(cè)通風(fēng)口2個(gè)，一機(jī)四道地上籠，倉內(nèi)菱鎂板吊頂，配有3臺大3匹的空調(diào)，糧食測溫采用電子檢測。

1.2 制氮設(shè)備及工藝流程

制氮設(shè)備：LDPN-310-99.5型變壓吸附制氮機(jī)組，大連力德氣體分離技術(shù)有限公司;GA75+7型阿特拉斯壓縮機(jī)，5～10bar（A），功率75kW;壓縮空氣冷凍式干燥機(jī)一臺，功率6kW。

工藝流程：空壓機(jī)→冷干機(jī)→儲氣罐→制氮機(jī)→儲氣罐→供氣管道→糧堆。

2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

空倉時(shí)提前做好氣密準(zhǔn)備工作，墻角邊全部用丙烯酸膠水和無紡布做“三涂二布”的防水處理，解決地坪漏氣問題;通風(fēng)口鐵板與墻壁聯(lián)接處用膠水處理，解決漏氣隱患，墻體四個(gè)面用雙槽管固定塑料薄膜做吊膜，薄膜的下尾端用白膠與地坪粘接，嚴(yán)絲合縫。延長地上籠的觸及位置，杜絕通風(fēng)死角，便于氮?dú)獾目焖贁U(kuò)散[4-5]。

3 充氣前氣密處理

對倉內(nèi)和大門的雙槽管與墻壁聯(lián)接處用防開裂油膩?zhàn)蛹庸烫幚?，消除漏氣沙眼。檢查測溫電纜穿墻孔洞，全部用泡沫填縫劑填充密閉，對倉內(nèi)尖銳的地方用海綿墊包裹，防止刺破氣囊。在糧面0.2m之下預(yù)埋PVC氣體分配管道，用來均衡氮?dú)鈁6]。用茂金絲塑料薄膜制作39m×27m的表面氣囊，通過雙槽管與墻壁的四面吊膜進(jìn)行拼接，形成一個(gè)封閉的糧堆空間。在糧堆內(nèi)用PPR管預(yù)埋10個(gè)氮?dú)鉂舛缺O(jiān)控點(diǎn)，用來監(jiān)測運(yùn)行狀況，收集數(shù)據(jù)，倉內(nèi)布點(diǎn)圖見圖1。

4 倉房氣密性測試

充氣前蟲害情況：每公斤糧食有16頭書虱、6頭長角谷盜、1頭玉米象，屬于一般蟲糧。

6月26日對7號倉進(jìn)行氣密性檢測，負(fù)壓-300～-150Pa，壓力半衰期為167s，達(dá)到氣調(diào)儲糧的二級技術(shù)要求。抽負(fù)壓后并沒有馬上充氣，而是密閉6d觀察倉內(nèi)氮?dú)鉂舛茸兓闆r，由于稻谷的呼吸作用和害蟲對氧氣的消耗，糧堆內(nèi)的氮?dú)鉂舛茸詣?dòng)上升，最高達(dá)到90%，濃度變化見表1。

5 充氣方式

7號倉采用上充下排的方式，出口處有2臺小風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)排。整個(gè)充氣過程都是通過電腦自動(dòng)控制，只需設(shè)定壓力值、充氣量以及氮?dú)鉂舛鹊葏?shù)。整個(gè)系統(tǒng)可以根據(jù)參數(shù)變化自動(dòng)控制制氮機(jī)組啟動(dòng)關(guān)閉，直至達(dá)到目標(biāo)值[7-8]。

6 充氣過程

7號倉從7月3日11點(diǎn)55分開始不間斷地上充下排，到7月4日23點(diǎn)15分氮?dú)鉂舛冗_(dá)到98%后自動(dòng)停機(jī)，累計(jì)充氣35h。充氣過程中氮?dú)鉂舛茸兓姳?。

充氣完成后繼續(xù)跟蹤濃度數(shù)據(jù)變化。通過觀測，發(fā)現(xiàn)停止充氣后，糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛绕毡樯仙?，最高達(dá)到100%，這是氮?dú)鈿怏w均勻擴(kuò)散、稻谷的呼吸作用和糧堆內(nèi)的害蟲耗氧共同所致。

倉內(nèi)表面茂金絲薄膜從7月4日形成1.9m高的氣囊后到8月2日逐漸衰減到只有二分之一，到8月14日不足原來的六分之一，直到8月20日氣囊完全消失。盡管已無氣囊，但是糧堆內(nèi)的氮?dú)鉂舛纫廊槐３衷?8%以上，仍可以起到殺蟲、抑霉、保鮮的作用，計(jì)劃到11月份再揭開薄膜。停止充氣后氮?dú)鉂舛茸兓姳?。

7 氮?dú)膺\(yùn)行成本測算

制氮機(jī)組總功率81kW，7號倉累計(jì)充氣35h，總充氣量6 018m3，作業(yè)中空壓機(jī)間歇式啟動(dòng)，系統(tǒng)顯示用電量2 145度，按0.86元/度計(jì)算用電成本，為1 845元，噸糧成本0.7元/t，略低于磷化鋁熏蒸的成本0.75元/t。

8 試驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)

通過對4個(gè)觀察孔的篩蟲檢查，沒有發(fā)現(xiàn)活蟲，本次氮?dú)鈿⑾x效果顯著。11月8日揭開氣囊薄膜通風(fēng)降糧溫，保管員入倉篩蟲沒有發(fā)現(xiàn)活蟲，確認(rèn)本次試驗(yàn)成功。

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氮?dú)鈿庹{(diào)工藝對倉房的氣密性要求非常高，它是氣調(diào)成功的關(guān)鍵。倉房的氣密性改造從空倉就要開始，從地坪、墻邊線、通風(fēng)口與倉體聯(lián)接處都要做地毯式的氣密處理，內(nèi)墻四面必須吊薄膜，薄膜的尾端要用白膠與地坪粘接，便于重復(fù)利用。進(jìn)糧的過程中絕不能用糧食物流沖擊墻壁四面吊膜，以免造成破損，否則將會(huì)前功盡棄。入完糧后對雙槽管之上的各種孔洞進(jìn)行封堵，制作表面氣囊一定要仔細(xì)，熱熔接一定要細(xì)心，要萬無一失，不能有漏氣點(diǎn)，保管人員踩在薄膜上面工作時(shí)一定要加層海綿墊子，不能人為造成破損。因?yàn)槌錃膺^程中氣壓有4MPa，單根膠管拼接力度較小會(huì)承受不了壓力而繃開，導(dǎo)致失敗，所以必須用兩根膠管拼接氣囊，并且要壓緊壓實(shí)在雙槽管里面。充氣前必須做負(fù)壓半衰期測試，達(dá)不到要求絕不能充氣，否則將勞民傷財(cái)而無任何成果。

本次充氣是7月初才實(shí)施的，今后充氣的時(shí)間可以適當(dāng)提前，氮?dú)鈨Z并不是等害蟲大面積爆發(fā)才作業(yè)，3月份就開始做準(zhǔn)備工作，4月份就可以逐倉充氣。它同時(shí)有抑制糧粒表面和雜質(zhì)區(qū)微生物（真菌、霉菌）發(fā)展的作用，需密切關(guān)注糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛?，一旦掉?8%以下，就要先查找堵住新的漏氣點(diǎn)，再進(jìn)行補(bǔ)氣作業(yè)，一直保持到11月份外溫低于12℃時(shí)再揭膜通風(fēng)散氣。

國內(nèi)氣調(diào)儲糧技術(shù)經(jīng)過多年的摸索應(yīng)用，不斷地升級換代，發(fā)展出智能化控制管理系統(tǒng)，具有諸多優(yōu)勢：全程自動(dòng)化控制設(shè)備，并且對操作人員專業(yè)要求門檻低，容易操作，可以大力推廣。

新建氮?dú)鈨Z項(xiàng)目制氮機(jī)組型號盡量選擇產(chǎn)量大，并且制氮量在310m3/h以上的，盡管一次性投入較大，但在后期應(yīng)用中效果顯著，效率提高，充氣時(shí)間會(huì)大大降低，事半功倍。

保管員在氮?dú)鈨Z過程中如果要入倉檢查糧情，一定要3人以上，1人在門口觀察情況，2人佩戴空氣呼吸機(jī)才能進(jìn)倉，每個(gè)人都要腰掛氧氣報(bào)警儀，監(jiān)測氣囊之上的空間氣體成分是否異常。這關(guān)系到保管員的生命安全，絕不能抱有僥幸心理，一旦氣囊漏氣，就會(huì)造成入倉人員瞬間缺氧，散失意志，倒地死亡，發(fā)生重大安全責(zé)任事故。

中儲糧踐行不忘初心、堅(jiān)守兩個(gè)確保，以使命保障糧食安全為己任，強(qiáng)化政治擔(dān)當(dāng)，管好“大國糧倉”，講究經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)更要注重社會(huì)效益，要更多地采用氮?dú)饩G色儲糧，降低對環(huán)境污染，保證人民吃上安全糧、放心糧。

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收稿日期：2019-11-15

作者簡介：黃熠林，男，本科，研究方向?yàn)榈獨(dú)鈿庹{(diào)儲糧技術(shù)應(yīng)用。

通信作者：蘇志松，男，大專，研究方向?yàn)榈獨(dú)鈿庹{(diào)儲糧技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐。