高溫高濕地區(qū)淺圓倉高水高雜玉米安全儲(chǔ)存試驗(yàn)

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 材料與方法

1.1 材料

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)程測控系統(tǒng)與充氮環(huán)流系統(tǒng)。倉內(nèi)鋪設(shè)23根固定測溫電纜，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型手持式測溫儀：北京糧安科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

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)輔助測溫電纜，根據(jù)每日的糧情監(jiān)測和分析，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。

2 結(jié)果與分析

2.1 閥控式布料器使用情況

滿倉后按照標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)扦樣檢測倉內(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，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。

2.2 谷冷通風(fēng)情況

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。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。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。

2.3 單管風(fēng)機(jī)組局部通風(fēng)情況

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)輔助測溫電纜加大糧情檢測范圍，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。

2.4 除濕機(jī)運(yùn)行情況

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，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，檢測面層水分均降至14%以下，面層糧粒干爽無潮濕感。

2.5 充氮?dú)庹{(diào)情況

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。

3 討 論

（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。