中央储备粮沈丘直属库氮气储粮方法与经验


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  气调具有防虫、杀虫、抑菌和延缓粮食品质变化等优点,是符合我国南方地区储粮生态条件的绿色储粮技术。中储粮作为安全、营养、健康粮源的提供者,承担着节约环保、构建绿色生产、绿色仓储、绿色物流、绿色加工的绿色粮食供应链的责任。自2007年以来,中储粮总公司在我国长江中下游及以南地区重点推广以氮气气调为主的绿色储粮技术,经过近几年的研究、探索与实践,基本形成了氮气气调储粮技术体系;通过改进仓房气密性和进一步优化气调工艺,降低运行成本,提高了使用效果。沈丘直属库于2010年开始推广应用氮气气调储粮技术,并于2015年完成气调智能化系统改造,经过五年的充氮储粮探索,总结了一套适合我库的氮气储粮方法与经验。   1材料与方法。   1.1气调仓房及储粮基本情况。   本次气调仓为69号仓高大平房仓,仓房长60m,宽30m,装粮线高度6.5m,实际装粮高度5.98m,现存2014年产本地玉米7874t,2014年12月入库,入库质量水分14.0%、杂质0.6%、不完善粒7.5%、霉变粒1.6%、脂 肪酸值36.1(KOH/干基)/ (mg/100g)。由于进入夏季,环境温度偏高,并发现该仓有害虫活动,虫口密度10头/kg,主要虫种有玉米象、咖啡豆象、蛾类及其幼虫,因此决定进行充氮气调储藏,以达到杀虫和抑制发热生霉的目标。   1.2材料准备。   63m×33mPA/PE复合膜1块,4m×5mPA/PE复合膜2块,充气压条420m,PVC管材(Φ50 70根、Φ90 0.5根、Φ70 0.5根)、三通7个、直角弯头2个、Φ90变70变径1个、Φ70变50变 径1个,密 封 胶、充 气 泵、电 动 扦 样 机、7.5kW离心风机、气密检测设备1套、制氮系统、智能化气调操作系统、氧气报警仪3台、空气呼吸器3台。   1.3气密性处理。   1.3.1入仓前在仓内四周墙壁涂刷气密性材料,悬挂聚乙烯薄膜,确保仓房的气密性。   1.3.2对仓房四周测温线盒、穿线孔及其他建筑预留孔洞进行密闭处理。   1.3.3粮面、仓房门口及通风口使用PA/PE复合膜密闭,粮面及门口均采用双压槽充气压条密闭的方法进行处理,通风口使用密封胶及薄膜密封。   1.3.4气密性检测,采用7.5kW离心风机吸出式负压-300Pa~-150Pa通风,处理后该仓气密性为240s.   1.4充气前准备工作 1.4.1粮面铺设8纵1横梭子形气体分配管道,管道 上 对 穿 小 于 玉 米 粒 的 排 气 孔,预 埋 与 粮 面10cm~20cm处。   1.4.2沿仓房一条对角线设置3处气体浓度检测管,每处分3层,空间设置1处,共10个气体浓度检测管。   1.4.3检查仓房四周及横梁有无棱角或尖状物预防薄膜鼓起后被扎破。   1.4.4粮面、仓房门口及通风口进行复合膜密封处理。   1.4.5进行气密性检测时,检测粮面、仓门口薄膜有无破裂、四周压槽是否漏气。   1.4.6对充氮设备及气体输送管道进行调试,确保设备能正常连续运行。   1.5充气过程。   本次气调采用的是上充下排的充气模式,2015年7月12日~14日完成充气,充气34.5h;2015年8月10日进行一次补气,至9月10日放气,历时60d.具体充气过程如下:   1.5.1 7月12日16:   00开始充气至7月13日6:   00仓内气囊全部鼓起,同时打开排气阀开启强排风机排气至7:   00排气结束;继续充气至7月13日下午16:   00气囊鼓起时停止充气,此次累积充气24h,用 电2918 kW·h; 充 气 后 平 均 浓 度96.4%,各点浓度检测结果如表1.   1.5.2 7月13日19:   30开机,同时打开仓房两侧强排风机再次进行强排,至7月14日6:00仓内气囊全部鼓起,停止充气,本次运行10.5h,两次充气累积用时34.5h,用电3796kW·h.充气后仓内氮气平均浓度97.4%,各点检测结果如表2.   1.5.3第二次强排充气后至8月10日每隔一天进行一次仓内氮气浓度检测,变化情况如表3.   1.5.4 8月10日 上 午10:50进 行 补 气 至 晚 上22:50补气结束,本次充气12h,用电1402kW·h.   补气后仓内氮气浓度达到98.0%.至9月10日每隔一天进行一次仓内氮气浓度检测,变化情况如表4.   1.6充气结果分析。   1.6.1从表1结果可以看出,经过充气-强排-充气 一 个 周 期 后,仓 内 氮 气 浓 度 均 匀 后 可 达 到95%以上。由于中间部位气囊鼓起较两侧快,且强排时消失较两侧慢,因此中间部位浓度较高。   1.6.2第二次强排打开的是两侧强排风机,从表2结果可以看出,强排后整仓浓度较均匀,与表1第一次强排后结果对比,平均浓度提高1个百分点。   1.6.3从表3第二次强排充气结束后一个月的数据变化来看,充气结束两天后整仓气体浓度降低0.8个百分点,之后20d内浓度一直均衡不变,分析原因是由于仓内气体自由扩散后达到均衡所致浓度有所降低;20d之后仓内气囊全部消失,氮气浓度开始上升,7d内上升0.7个百分点,分析原因是由于玉米呼吸消耗部分氧气所致。   1.6.4从表4结果可以看出,补气后整仓平均浓度达到97.9%以上,基本达到杀虫浓度要求。由于玉米呼吸消耗一定量氧气,补气16d后浓度升至99.0%,第24d氮汽浓度达到最高99.3%,第30d氮气浓度仍然维持在杀虫浓度98%以上。补气后维持杀虫浓度达28d以上,充气结果较理想。   2应用效果分析。   2.1害虫防治方面。   气调前该仓虫口密度为:咖啡豆象5头/kg、玉米象3头/kg、蛾类幼虫2头/kg,未发现其它害虫。气调后经检查无活虫发现,气调结束1个月后仍无害虫活动,至11月环境温度低于15℃,仍无害虫活动,说明此次气调杀虫较彻底,效果较理想。   2.2粮温方面。   气调前上层粮温30℃~33℃,平均32.2℃,中下层9℃~13℃,平均12℃,上层受外温影响粮温较高,但各层粮温较均衡,无发热迹象;气调期间上层粮温29℃ ~33.6℃,平 均粮 温在30℃ ~31.6℃之间,中下层粮温9℃~14℃,平均12℃~13℃之间,温度变化较均衡,无发热迹象;气调结束后上层平均粮温30℃,中下层平均粮温13.6℃,温度变化均衡无发热迹象;至11月份整仓平均粮温15.6℃,整仓粮温12℃~16℃,粮温均衡无发热迹象。从整仓粮温变化情况来看,气调前、气调期间与气调结束后粮温变化正常,无发热结露霉变现象,粮情较稳定。   3经济效益分析。   3.1电耗。   该仓充气总用电5198kW·h,电价按0.85元/kW·h计算,费用4418.3元;   3.2耗材。   (1)PA/PE复合膜2100m2,计7125元;按4年使用期限算此次费用1781.3元; (2)充气压条420m×4.00元/m,费用1680元,按2年使用期限算此次费用840元; (3)PVC管材960元,按玉米一个储粮周期2年使用期限,此次费用480元; (4)密封胶8瓶×5元,40元整。共计费用3141.3元。   3.3此次气调合计费用。   电费4418.3元+耗材3141.3=7559.6元。吨粮费用7559.6元/7874t=0.96元/t.若采用熏蒸,其费用按本库用药量计算为:用药52.5kg×26元=1365元,有害气体补助费430元,合计1795元,吨粮0.228元/t.由此可见气调费用较高,是熏蒸费用的4.2倍。   4结论。   4.1玉米胚部大,呼吸旺盛,从试验数据表3和表4可以看出,充气后由于玉米的呼吸作用,氮气浓度都有所上升,利用这一特点进行95%以上氮气浓度防虫抑菌和延缓粮食品质变化,可节省两个充气循环,节约2/3的电费,从而降低气调成本。   4.2该仓气调第一次应用智能化系统,较以往常规方式相比智能化系统应用有以下优点:无需重复连接、拆除强排设备,同时可远程控制仓房设备随时开关,使用方便、快捷;浓度数据采集及时准确,较人工采集方便省时。   参考文献。   1严晓平。氮气气调防虫和气调保鲜技术。中储粮总公司2013年度氮气气调储粮应用技术培训教材,2013,71~115   2中国储备粮管理总公司。Q/ZCL T8-2009,氮气气调储粮技术规程 (试行)

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