西南中溫高濕地區(qū)洞庫儲糧技術(shù)初探*

周福生 許 斌 劉向前 李 慧

(1 中國儲備糧管理集團(tuán)有限公司貴州分公司 550081)(2 貴州中儲糧糧油質(zhì)監(jiān)中心 550081)(3 中央儲備糧貴陽直屬庫有限公司 550005)(4 貴州食品工程職業(yè)學(xué)院 551400)

貴州省位于我國西南地區(qū)，屬喀斯特地貌特征，氣候類型屬亞熱帶高原季風(fēng)濕潤氣候，年平均氣溫8℃～20℃，平均濕度80%～90%，屬中溫高濕地區(qū)。該氣候條件適宜微生物及儲糧害蟲生長繁殖，導(dǎo)致糧食品質(zhì)極易發(fā)生劣變，并造成損耗[1]。貴州省內(nèi)存在部分閑置洞庫，洞庫屬地下倉類型，具有密閉性能好、儲藏量大、倉溫低、防蟲防鼠性能好、適宜長期儲藏等特性[2]。近年來，貴州轄區(qū)大力探索洞庫儲糧技術(shù)，初步掌握了本地區(qū)洞庫儲糧的特點。承儲企業(yè)充分利用洞庫的自然條件，完善儲藏技術(shù)設(shè)施配置和性能的基本要求，營造良好的儲糧生態(tài)條件[3]，實現(xiàn)低溫綠色儲糧，為保持糧食品質(zhì)提供了有力保障。

1 貴州洞庫基本情況

貴州省內(nèi)可用于儲存糧食的洞庫大多是沿著山體開挖的人工洞庫，多數(shù)處于閑置狀態(tài)。洞體設(shè)施條件較差，洞內(nèi)濕度較大，特別是在每年的雨季，相對濕度更是接近飽和狀態(tài)；洞內(nèi)常年處于恒溫狀態(tài)，年平均溫度為15℃，洞內(nèi)外溫差較大，在夏季高溫季節(jié)，溫差達(dá)到17℃，易引起洞內(nèi)返潮，進(jìn)而引起洞內(nèi)地面和頂部積水現(xiàn)象。洞庫的設(shè)施及設(shè)備性能、溫度、濕度、糧堆氣體成分和儲藏時間等因素直接影響到糧食儲存安全[4]。根據(jù)洞庫的實際情況，研究環(huán)境因素的變化對糧食品質(zhì)的影響規(guī)律，可以找出洞庫儲糧行之有效的方法。

2 供試小麥基本情況

本試驗選取結(jié)構(gòu)和洞內(nèi)設(shè)施設(shè)備相似的兩個洞庫(1號洞和2號洞)儲存小麥，通過對儲糧洞庫進(jìn)行一系列改造，跟蹤儲存期間小麥的品質(zhì)變化規(guī)律，探索出一條貴州地區(qū)洞庫儲糧切實可行的辦法。供試小麥質(zhì)量情況如表1所示。

表1 小麥質(zhì)量情況表

3 洞庫儲糧具體措施

溫度、濕度是影響糧食安全儲藏最重要的非生物因素。溫度是糧油品質(zhì)變化快慢的決定因素之一，在一定溫度下，過高的相對濕度可造成霉菌萌發(fā)而使糧食發(fā)熱霉變。

3.1 洞庫改造具體方法

由于洞內(nèi)外溫差大(平均溫差16℃)，引起洞內(nèi)返潮，加上小麥易吸濕的特性，增加了洞內(nèi)排水和防止小麥吸濕的難度。試驗人員根據(jù)貴州省的氣候特點和洞內(nèi)的實際情況，進(jìn)行了洞頂排水、地面防潮處理，糧堆薄膜六面密閉、膜內(nèi)去濕以及安裝測溫系統(tǒng)等措施，確保儲糧安全。具體做法如下：

3.1.1 在洞庫洞口處各配置4臺強力軸流風(fēng)機組，每臺功率2.2 kW，風(fēng)量4128 m3/h，風(fēng)壓401 Pa，主要用于洞內(nèi)排濕。

3.1.2 進(jìn)行洞頂和下水道排水處理及照明線路更新。用彩鋼瓦對洞頂滲漏部分進(jìn)行局部處理。清理下水道，保持排水暢通，流向洞外。

3.1.3 用高標(biāo)號空心磚墊在地面，按要求擺放的高標(biāo)號空心磚上鋪設(shè)防潮竹膠板，在竹膠板上方鋪設(shè)20絲薄膜，糧堆上面及四周用16絲薄膜密閉。每個堆垛都采用“口、非、半非”字形，便于通風(fēng)降溫，整個堆垛呈梯形。

3.1.4 檢查洞內(nèi)各部位存在縫隙的地方，用水泥沙漿和鍍鋅鐵絲網(wǎng)作封堵處理。糧食入完后進(jìn)入保管期內(nèi)，用白鐵皮做防鼠板。

3.1.5 小麥入庫后，由于受洞內(nèi)濕度的影響，水分增加較快。試驗人員采取入滿一垛，密閉一垛，并在膜內(nèi)用生石灰鋪放在糧面和懸掛在糧堆四周的方法防止水分增加。

3.2 儲糧措施應(yīng)用

3.2.1 測溫系統(tǒng)的安裝 所有堆碼測溫線縱橫間距排列在4 m以內(nèi)，垂直布設(shè)測溫電纜。預(yù)埋PVC管，PVC管上鉆孔密度不小于70%，糧面預(yù)留通訊線喇叭口，濕度傳感器置于糧堆中部，直接連接到測控分機，分機箱放置于糧堆薄膜上。

3.2.2 磷化鋁熏蒸 入倉結(jié)束后，對儲糧進(jìn)行全面、徹底的檢查，檢查中發(fā)現(xiàn)害蟲達(dá)到16頭/kg，其中包括對PH3有較強抗性的谷蠹和銹赤扁谷盜。為此，按5 g/m3AlP的劑量對儲糧進(jìn)行熏蒸殺蟲，密閉30 d散氣，檢查殺蟲率達(dá)到100%。

3.2.3 秋冬兩季通風(fēng) 充分利用秋季干燥和冬季低溫兩個時機，進(jìn)行分階段降溫通風(fēng)。

第一階段：深秋季節(jié)，在外界溫濕度相對偏低的時段，對糧堆進(jìn)行揭膜，利用強力節(jié)能風(fēng)機或者自然通風(fēng)平衡糧溫和水分，降低洞內(nèi)濕度。

第二階段：冬季環(huán)境溫度較低的時間段，降低糧堆糧溫，使糧溫降至15℃以下。

3.2.4 洞庫智能工業(yè)除濕機運用 通過采取冬季通風(fēng)等相關(guān)措施，糧堆濕度的問題得到解決，洞內(nèi)濕度也有所下降，儲糧品質(zhì)得到保障。進(jìn)入雨季后，由于地面返潮、糧堆密閉不夠嚴(yán)密等原因，導(dǎo)致洞內(nèi)濕度上升，平均相對濕度高達(dá)92%，加之糧膜老化嚴(yán)重，給儲糧安全帶來很大隱患。為此，試驗人員特別安裝了洞內(nèi)除濕系統(tǒng)，利用工業(yè)除濕機除濕，徹底解決了洞庫內(nèi)濕度高的難題。該系統(tǒng)的除濕原理是冷凍抽濕，風(fēng)扇抽入潮濕空氣，通過蒸發(fā)器凝結(jié)成水，匯集在容器內(nèi)，經(jīng)排水管道引流排到洞外，干冷空氣經(jīng)冷凝器出風(fēng)口排出，濕度逐漸下降。對于本試驗選取的洞庫來說，安裝一套除濕系統(tǒng)總投資8.2萬元，運行5 h，可將洞內(nèi)相對濕度從92%降到70%，最長能夠維持10 d。當(dāng)洞內(nèi)濕度超過設(shè)定值時，系統(tǒng)自動運行，運行時間不超過5 h，每月累計作業(yè)時間不超過30 h，每噸糧食每月電耗僅為0.017kw·h。

4 數(shù)據(jù)采集及處理

4.1 溫濕度檢測

溫度檢測方法：采用電子測溫系統(tǒng)，每星期檢測一次數(shù)據(jù)。平均濕度檢測方法：采用濕度傳感器檢測，檢測結(jié)果見表2。由表2可知，由于洞庫內(nèi)的恒溫條件，使糧堆溫度常年保持穩(wěn)定，同時經(jīng)過改造后的洞庫密閉條件大為改善，除濕機的應(yīng)用能夠有效降低糧堆濕度。

4.2 儲糧品質(zhì)檢測

為驗證洞庫儲糧效果，定期跟蹤檢測水分、不完善粒、容重、面筋吸水量等指標(biāo)。品質(zhì)檢測結(jié)果見表3。

由表3可知，小麥入庫后由于吸濕，水分有所增加，但增加幅度不高；不完善粒有所降低，由于采取了有效的熏蒸措施，容重、不完善粒等降低幅度較低；因小麥后熟期，面筋吸水量先增加后較小幅度降低然后趨于穩(wěn)定。

表2 小麥溫濕度變化情況表

表3 小麥品質(zhì)變化情況表

5 結(jié)果與討論

5.1 溫濕度變化

從表2可知,小麥入庫后，由于洞庫的恒溫作用，經(jīng)一年時間保管，平均糧溫保持在16.4℃～16.9℃。從表2可以看出，兩洞庫糧溫一年四季保持穩(wěn)定，基本上不受外界高溫變化影響。由于洞庫處在高濕狀態(tài)下，對糧堆內(nèi)的濕度存在較大的影響，通過工業(yè)除濕機應(yīng)用、糧堆內(nèi)去濕處理以及秋季、冬季通風(fēng)，有效降低了糧堆濕度。

5.2 儲糧品質(zhì)變化

根據(jù)表3分析，入庫初期，由于小麥的吸濕，水分稍有上升，經(jīng)過一段時間的平衡后，基本穩(wěn)定不變；剛?cè)霂鞎r，由于蟲害等原因，不完善粒稍有升高，容重稍有降低。結(jié)合行之有效的熏蒸措施，加之洞內(nèi)長期低溫，小麥長期在低溫狀態(tài)下儲存，正常儲存期間不完善粒和容重基本不變；入庫早期，由于小麥的后熟作用，面筋吸水量有所升高，隨著儲存期延長，面筋吸水量呈現(xiàn)有規(guī)律的緩慢下降。

5.3 儲糧害蟲防治效果

由于害蟲最適溫區(qū)在20℃～32℃，洞庫糧溫保持在15℃以下，害蟲和微生物生長受到一定抑制，可保持全年不熏蒸。

貴州地區(qū)采用地下洞庫保管小麥，通過一定技術(shù)手段控制糧堆的溫濕度,結(jié)合適當(dāng)?shù)难舸胧┖彤?dāng)?shù)貧夂蛱攸c，能較好地保持儲糧品質(zhì)，實現(xiàn)低溫綠色儲糧。

6 經(jīng)濟效益分析

6.1 租倉費用核算

供試小麥如果租用規(guī)模相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)倉房，一年費用約為200萬元，按照儲存5年計算，總費用約為1000萬元。租用洞庫一年的費用為60萬元，5年的總費用為300萬元。相比租倉而言，可節(jié)約費用700萬元，大大節(jié)約了保管成本。

6.2 熏蒸費用核算

供試小麥如果用普通倉房保管，一年的熏蒸費用約為29376元，5年的總費用為146880元。采用洞庫儲存，僅在入庫時熏蒸一次，正常儲存期間能夠使糧溫常年保持在15℃以下，害蟲和微生物生長受到一定抑制，可保持常年不熏蒸，節(jié)約熏蒸費用117504元。

7 結(jié)論

7.1 貴州地區(qū)結(jié)合自然條件，采用洞庫保管糧食，能夠較好地保持糧食品質(zhì)。實踐證明，在中溫高濕的氣候條件下開展大型洞庫儲糧是切實可行的。

7.2 洞庫儲糧具有一定實用性、經(jīng)濟性和可操作性，可利用閑置洞庫開展洞庫儲糧。

7.3 洞庫儲糧的成功為拓展儲糧空間，彌補倉容不足提供了有利證據(jù)。

7.4 貴州地區(qū)洞庫儲糧的成功填補了我國洞庫儲糧控濕技術(shù)的空白，對高濕地區(qū)開展洞庫儲糧具有一定的指導(dǎo)意義。