高大平房倉(cāng)氮?dú)鈿庹{(diào)濃度均衡性研究*

康國(guó)宇 梁智杰 張振杰

(中央儲(chǔ)備糧肇慶直屬庫(kù)有限公司 526070)

1 引言

1.1 高大平房倉(cāng)氮?dú)鈿庹{(diào)濃度均衡性研究的目的及意義

氮?dú)鈿庹{(diào)是綠色環(huán)保儲(chǔ)糧技術(shù)，現(xiàn)已逐步取代磷化氫熏蒸、噴灑殺蟲(chóng)劑、噴灑防護(hù)劑等傳統(tǒng)的可能導(dǎo)致農(nóng)藥殘留的儲(chǔ)糧技術(shù)。實(shí)施過(guò)程中最重要的就是保證糧堆內(nèi)高濃度氮?dú)饽芫鶆蛏⒉嫉郊Z堆每一個(gè)角落且能維持足夠時(shí)間，改變糧堆生態(tài)系統(tǒng)，抑制生物活動(dòng)和霉菌繁殖，從而實(shí)現(xiàn)安全儲(chǔ)糧。

1.1.1糧堆氮?dú)鉂舛染庑灾苯佑绊憵⑾x(chóng)效果及糧食質(zhì)量安全 散裝儲(chǔ)存的糧堆是一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，氮?dú)鈿庹{(diào)通過(guò)高濃度氮?dú)飧淖儌}(cāng)房?jī)?nèi)氣體成分，破壞儲(chǔ)糧害蟲(chóng)生存環(huán)境，達(dá)到殺蟲(chóng)防蟲(chóng)目的，若糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛葻o(wú)法達(dá)到均衡，儲(chǔ)糧害蟲(chóng)便會(huì)聚集在氮?dú)鉂舛容^低部位，并正常存活繁殖，導(dǎo)致局部糧食蟲(chóng)害引起發(fā)熱及蟲(chóng)蝕，導(dǎo)致糧堆局部糧食質(zhì)量劣變及糧食損耗提高。

氮?dú)鈿庹{(diào)技術(shù)在抑制儲(chǔ)糧害蟲(chóng)發(fā)生的同時(shí)，可有抑制糧食呼吸及喜氧有害微生物繁殖，還可抑制糧食質(zhì)量和儲(chǔ)存品質(zhì)劣變速度。若糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛炔痪猓菀装l(fā)生由于糧堆局部糧食呼氣作用較強(qiáng)或微生物繁殖旺盛導(dǎo)致的糧堆局部發(fā)熱，進(jìn)一步導(dǎo)致糧堆局部結(jié)露，影響糧食質(zhì)量安全。

1.1.2研究氮?dú)鉂舛染庑杂欣谕茝V氮?dú)鈿庹{(diào)技術(shù) 殺死儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的氮?dú)鉂舛纫_(dá)到98%以上，若想防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)發(fā)生，糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛戎辽倬S持在95%，本研究目的就是通過(guò)收集糧堆內(nèi)各點(diǎn)位的氮?dú)鉂舛葦?shù)據(jù)，研究高濃度氮?dú)馐欠衲芫鶆蚍植荚诩Z堆內(nèi)，為氮?dú)鈿庹{(diào)技術(shù)推廣收集數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在氣調(diào)儲(chǔ)糧過(guò)程中，控制好糧堆氮?dú)鉂舛染庑裕兄跉庹{(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)的高效運(yùn)用。

1.2 我?guī)旒Z堆氮?dú)鉂舛葯z測(cè)現(xiàn)狀

早期氮?dú)鈿庹{(diào)糧堆濃度檢測(cè)方式參照環(huán)流熏蒸濃度檢測(cè)方式設(shè)計(jì)。目前中央儲(chǔ)備糧肇慶直屬庫(kù)有限公司倉(cāng)房智能化濃度檢測(cè)系統(tǒng)，共設(shè)10個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別布置在兩個(gè)對(duì)角、糧堆中央及糧面，設(shè)置2m、4m、6m3個(gè)深度檢測(cè)糧堆氮?dú)鉂舛?，充氮方式為上充下排，在?qiáng)排2～3次并環(huán)流后，10個(gè)點(diǎn)均能達(dá)到目標(biāo)濃度。但由于點(diǎn)位有限，此數(shù)據(jù)無(wú)法代表糧堆所有位置氮?dú)鉂舛染_(dá)到目標(biāo)值，需增加檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量，尋找充氮死角，對(duì)比更多數(shù)據(jù)以尋求提高氮?dú)鉂舛染庑缘姆椒ā?/p>

1.3 本試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容

本試驗(yàn)主要目的是尋找氣調(diào)過(guò)程中糧堆內(nèi)氮?dú)鉂舛炔痪獠课唬治龅獨(dú)鉂舛茸兓?guī)律，建立各部位濃度變化模型，旨在為提高糧堆氮?dú)鉂舛染庑蕴峁?shù)據(jù)，尋找提高濃度均衡性方法，為今后提高氮?dú)鈿庹{(diào)工藝提供指導(dǎo)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)倉(cāng)房及設(shè)備

2.1.1試驗(yàn)倉(cāng)房 本試驗(yàn)選取中央儲(chǔ)備糧肇慶直屬庫(kù)有限公司ZQ32-01倉(cāng)、ZQ33-01倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng)房，倉(cāng)房采用五面密閉方式，經(jīng)過(guò)氣密性檢測(cè)，ZQ32-01倉(cāng)負(fù)壓半衰期為360s，ZQ33-01倉(cāng)負(fù)壓半衰期為370s，符合氮?dú)鈿庹{(diào)倉(cāng)房氣密性要求，兩倉(cāng)內(nèi)均可設(shè)置20各檢測(cè)點(diǎn)。

2.1.2主要材料及設(shè)備(見(jiàn)表1)

表1 主要材料及設(shè)備

2.2 方法

2.2.1糧堆濃度檢測(cè)點(diǎn)布置

如圖1、圖2所示，ZQ32-01倉(cāng)、ZQ33-01倉(cāng)原有智能化濃度檢測(cè)系統(tǒng)布點(diǎn)位置不變，分別檢測(cè)東南角、西北角、中央等3個(gè)方位的上中下及糧面氮?dú)鉂舛?。ZQ32-01倉(cāng)設(shè)定西南角(靠近墻角)、東北角(靠近墻角)的底層和中層；靠近東、西擋糧門的底層和中層；靠近北邊墻體(倉(cāng)內(nèi)平臺(tái)底部)的底層和中層為濃度不易均衡的死角，打入手動(dòng)檢測(cè)濃度管檢測(cè)濃度，在距離濃度管20cm范圍內(nèi)從底層到糧面打入PVC單管用以引流。ZQ33-01設(shè)定西南角(靠近墻角)、東北角(靠近墻角)的底層和中層；靠近東、西擋糧門的底層、中層和上層濃度不易均衡的死角，打入手動(dòng)檢測(cè)濃度管檢測(cè)濃度，在距離濃度管20cm范圍內(nèi)從底層到糧面打入PVC單管用以引流。

圖1 ZQ32-01倉(cāng)濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況

圖2 ZQ33-01倉(cāng)濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況

2.2.2充氮?dú)庹{(diào)

ZQ32-01、ZQ33-01均使用上充下排方式充氮，設(shè)定目標(biāo)氮?dú)鉂舛?8%，強(qiáng)排至智能化氮?dú)鉂鈾z測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)10各點(diǎn)位均達(dá)到目標(biāo)濃度，用環(huán)流風(fēng)機(jī)環(huán)流均衡氮?dú)?。用氧氣濃度檢測(cè)儀檢測(cè)自設(shè)各點(diǎn)位濃度數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 ZQ32-01倉(cāng)各濃度點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果

ZQ32-01倉(cāng)2020年氮?dú)鈿庹{(diào)過(guò)程中各檢測(cè)點(diǎn)濃度變化如圖3、圖4所示。

圖3 ZQ32-01自選點(diǎn)位濃度變化圖

圖4 ZQ32-01倉(cāng)智能氮?dú)鈾z測(cè)系統(tǒng)點(diǎn)位濃度變化圖

從圖3、圖4中可以看出，2020年3月20至3月21日，首次充氮后于3月23日開(kāi)啟環(huán)流風(fēng)機(jī)，環(huán)流時(shí)間24h。3月23日至7月27日，智能氮?dú)鈾z測(cè)系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)位濃度均能維持較高濃度；自設(shè)點(diǎn)位濃度靠近北邊墻面中層濃度最高上升至95%以上，并在一個(gè)月內(nèi)下降至87%，其余自設(shè)點(diǎn)位均無(wú)法在一次充氮環(huán)流后達(dá)到目標(biāo)濃度，由此可見(jiàn)自設(shè)點(diǎn)位為氮?dú)鈿庹{(diào)中的死角，濃度不易均衡。在2020年6月24日、8月3日及9月9日由于氣囊降低，少量補(bǔ)充氮?dú)夂?，各自選點(diǎn)位濃度逐漸上升，最高達(dá)到96%，依舊與智能氮?dú)鈾z測(cè)系統(tǒng)點(diǎn)位濃度有一定差距。

3.2 ZQ33-01倉(cāng)各濃度點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果

ZQ33-01倉(cāng)2020年氮?dú)鈿庹{(diào)過(guò)程中各檢測(cè)點(diǎn)濃度變化如圖5、圖6所示。

圖5 ZQ33-01自選點(diǎn)位濃度變化圖

圖6 ZQ33-01倉(cāng)智能氮?dú)鈾z測(cè)系統(tǒng)點(diǎn)位濃度變化圖

從圖5、圖6中可以看出，2020年3月18至3月19日首次充氮后于3月23日開(kāi)啟環(huán)流風(fēng)機(jī)，環(huán)流時(shí)間24h。3月23日至7月20日，智能氮?dú)鈾z測(cè)系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)位濃度均能維持較高濃度；自設(shè)點(diǎn)位濃度靠近西邊擋糧門上層濃度最高上升至99%，并在一個(gè)月內(nèi)下降至90%，其余自設(shè)點(diǎn)位均無(wú)法在一次充氮環(huán)流后達(dá)到目標(biāo)濃度，由此可見(jiàn)自設(shè)點(diǎn)位為氮?dú)鈿庹{(diào)中的死角，濃度不易均衡。在6月24日、8月6日由于氣囊降低，少量補(bǔ)充氮?dú)夂?，各自選點(diǎn)位濃度逐漸上升，最高達(dá)到98%。ZQ33-01倉(cāng)于8月24日及9月21日由于夏季氣溫影響，糧面出局部發(fā)熱需要局部揭膜處理，導(dǎo)致糧堆濃度變化，靠近糧堆中心的智能氮?dú)鈾z測(cè)系統(tǒng)點(diǎn)位濃度由于揭膜受影響較大，濃度變化較大，而自選點(diǎn)位濃度變化不明顯。

4 結(jié)論

4.1 高大平房倉(cāng)糧堆存在氮?dú)鈿庹{(diào)死角

具體部位位于靠近墻角、靠近擋糧門兩側(cè)、靠近墻體中間，倉(cāng)內(nèi)觀察平臺(tái)下方等位置，在一次性充氮環(huán)流情況下難以達(dá)到目標(biāo)濃度，且無(wú)法維持高濃度，影響效果。

4.2 富氮死角的原因是氣流不暢，處理死角需要引流

糧堆濃度死角可以通過(guò)打單管引流，及時(shí)加大充氮量，延長(zhǎng)環(huán)流時(shí)間解決，不能以靠近糧堆中心的有限點(diǎn)位數(shù)據(jù)判斷氮?dú)鉂舛仁欠窬?，需增加檢測(cè)點(diǎn)位，在充氮和散氣時(shí)都應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)盲點(diǎn)濃度監(jiān)控，以確保氣調(diào)儲(chǔ)糧的效果，降低能耗，提高效益。