仓房气密性改造与氮气气调储粮应用技术

仓房气密性改造与氮气气调储粮应用技术
卢 波1王 飞2李孟泽2王小林2闵炎芳2陈 炎2尹航标K2
(1中国储备粮管理集团有限公司浙江分公司310000)
(2中央储备粮湖州直属库有限公司313001)
摘 要 介绍了高大平房仓气密性改造与氮气气调储粮试验的主要情况。试验结果表
明:在仓房气密性达到气调储粮气密性要求时,通过向粮堆内部充入高浓度氮气,使高大
平房仓粮堆内氧气浓度平均值达到5%以下,并维持时间30 d 左右,可以有效抑制储粮害虫 发展,确保粮食安全储藏,实现绿储粮。
关键词 高大平房仓 氮气气调 绿储粮
气调储粮是国际上公认的绿储粮技术-.,它
通过改变密闭性能良好的粮仓内粮堆气体成分的 组成,破坏害虫及霉菌生态环境,抑制粮食呼吸,
实现防虫、杀虫、抑菌的目的,有利于保持稻谷、 玉米等粮食的品质,目前已经得到较为广泛的应
用2%中储粮湖州直属库有限公司(以下简称“湖
州公司”)从2008年开始推广应用充氮气调储粮技 术,积累了一些工作经验,但是随着仓房使用年
限增加,气密性逐年下降,导致气调储粮效果不
佳。为此,我们对仓房进行修补改造、粮面薄膜 密闭等工作,使储粮仓房气密性达到集团公司平
房仓膜下气调储粮半衰期(-300 Pa )不少于300 s  的要求3 %本文通过对部分仓房气密性改造工作和
充氮气调储粮试验,探索总结仓房气密性改造与 氮气气调防治储粮害虫技术,为进一-步在辖区内
推广应用 气气调 %1 材料与方法
"." 仓
州公司28 仓、 32 仓两 仓作
表1试验仓储粮基本情况
验仓,56号仓作为对照仓%试验仓房均为高大平 房仓,单仓长30 /、宽21 /、装粮线高6/;仓 房墙体为砖混结构,仓墙厚度75 c/,仓顶为拱顶
结构;三个仓房均为两组一机三道单侧地上笼通
风网;试验仓均配有固定式环流熏蒸系统、粮情 测控系统、固定氮气输送管道%
1.1.1储粮及仓房气密性改造基本情况 利用粮 食轮换间歇期对试验仓房28号仓及32号仓实施了
一系列气密性改造措施,如地坪四周“L ”角气密
处理、地坪伸缩缝修补及气密性处理、仓房堆粮 线以下墙体气密高分子涂料处理、仓房墙体PEF
保温板粘贴等,并对所有的工艺孔洞进行了密封
处理,粮面采用薄膜单面密闭,对薄膜和槽管之
间可能漏气的地方用密封胶和胶带加以处理,仓 房大门处也采用薄膜和管槽做密封处理%对照仓
房56号仓未进行气密性处理,对气密性改造后的
试验仓房采用压力半衰期法(-300 Pa )检测仓房 气密性。试验仓房储粮基本情况及仓房半衰期
1 — 300 Pa )检测结果见表1%
1. 1. 2主要试验设备及仪器 变压吸附制氮机系二期恒载
:202"—0"—2"
通讯地址:浙江省杭州市求是路8号公元大厦
仓号
品种数量
(=
等级
入库时间
(年•月)
水分
(%)
杂质(%"
仓房半衰期(s )
- 产地
改造前改造
28
中晚米di 稻2159二等2020 • 0213. 11"26420江苏32
中晚米di 稻
2145二等2020 • 07
12. 61"03
4"6
安徽
56
中稻
2143
2019 • 03"2.8
0.6
43
江苏
统:制氮机组产气量150m3/h,氮气纯度99.5%。机组设备主要由空压机、冷干机、储气罐及供气管网等部件组成%
氧气浓度检测仪:YT-1100H氧气分析仪。
其他:气密性检测装置,U形压力计,秒表,空气呼吸器,YT-1200H-O2氧气报警仪,深层%样器,谷物害虫选筛等。
1.2
1.2.1充氮工艺及方法充氮工艺为上充下强排法同自然排气法相结合。具体步骤如下:
(1)打开仓房上部充气口,向仓内充入高浓度氮气,打开仓房下方出气口,使粮堆内空气自然排出;
(2)待仓内薄膜鼓起形成较大气囊,通过离心风机强制由下方排气口抽气,至薄膜贴平粮面,停止排气;
(3)重复上一步,待仓内薄膜形成气囊,继续开启离心风机排气,如此循环多次,逐步置换出仓内空气,提高仓内氮气浓度,待排气口氧气浓度达到5%以下,停止排气;
(4)继续充气,直至仓内薄膜形成较大气囊时,停止充气;
(5)密闭期间监测氧气浓度变化情况,并根据仓内气体浓度变化及仓内气囊情况,择机及时补气。
1.2.2浓度检测粮堆密闭前布置好气体取样管(4mm的耐压软管)和氧气浓度检测点。仓内共设置固定氧
气浓度检测点5个,位于上层粮面(粮面下30cm处":仓房中心、西南角、西北角、东南角、东北角各1个;仓房下部排气口1个氧气浓度检测点。每仓共6个检测点,用氧气分析仪检测氧气浓度%
充氮期间定时检测氧气气体浓度,前期每天检测两次,距离目标浓度较近时,适当增加检测次数,在气调储藏期间每25〜3 5检测1次%根据检测浓度的变化情况,分析氧气浓度变化规律,掌握补气时机。
1.2.3害虫监测采用实仓观察方法观察仓内害虫,采用筛检法检测粮堆内害虫。每周由两名保管员佩戴空气呼吸器进仓查看虫情,一名保管员佩戴正压式空气呼吸器仓外监护,观察害虫死亡情况,做好相关记录%2结果与分析
2.1氮气浓度变化情况
2.1.1试验仓充气时间试验期间,28号仓2020年4月23日开始充气,25日进入稳定状态;56号仓4月26日开始充气作业,4月27日达到计划浓度;32号仓由于入仓时间较晚,于9月9日开始充气,11日进入稳定状态。其中,28号仓气调作业气2;32仓气调作业气1;56号仓由于气密性较差,无法在仓内维持有效气囊,于4月30日停止气调作业。
制氮机运行时间及仓内补气情况见表2。
表2试验仓充气时间
仓号制氮机运行日期
补气时间
(h)
累计运行时间
(h"
284月23日〜4月!5日16.542
56426日〜427日021
3299日〜911日  6.532.5
2.1.228号气化情况28仓到目标浓度后,每周仓内氧气浓度检测结果见表3。
表3数据:28仓充
粮堆内氧气最高浓度为4.6%、最低0.3%,整体平均浓度为2.5%。第一次充气结束后,仓内气囊维持585,氧气浓度平均增速为0.03%/5;7月10日进行补气操作,补气后仓内氧气平均浓度下降至1.24%,之后开始以0.02%/5的平均速率缓慢上升;8月18日进行第二次补气,之后又开始以0.02%/5的平均速率缓慢上升。
28号仓分别于7月10日与8月18日对气调仓进气作业,中71$日气作业果
为明显,使仓内氧气平均浓度从4.3%降至1.2%,8月18日补气作业效果不明显,使仓内氧气平均浓度从1.8%降至1.1%。在整体密闭期间,氧气平均浓度始终保持在4.3%以下。
2.1.332号仓氧气浓度变化情况32号仓达到
浓,周仓氧气浓测结果见表4。
表4数据:32仓9"0日出
气孔浓度达到5%以下,粮堆内部氧气浓度均达到浓,充粮氧气浓
1.2%、最高4.6%,整体平均浓度为3.39%。第
充气结束,仓气囊维持325,氧气浓平速0.03%/5,1012日进气操作,
气后仓内氧气平均浓度下降至1.52%,至10月20日开仓降温作业,仓内氧气浓度平均值几乎无变化%
表328号仓气调期间仓内每周氧气浓度检测情况
(单位:%)
时间12
测点
平3456
第1周  2.8&.5&.6&.3
3.9
&.9
4.02
第2周  3.6  3.8  3.5  3.9  3.6  3.8  3.68
第3周&.0&.1&.0
3.8  3.9  3.9  3.96
第&周&.2&.3&.1&.2&.1
3.8
&.18第5周
&.1&.3&.1&.2&.2&.0&.18第6周
&.1&.3&.1&.1&.3&.1&.18第7周
&.2&.1&.3&.5&.2&.1&.26第8周
&.2&.3&.5&.2&.1&.2&.26第9周
&.2&.2&.3&.&&.3&.1&.28第10周
&.&&.2&.3&.2&.3&.2&.28第11周
&.3&.2&.5&.3&.&&.2&.3&第12周0.3  1.2  1.6  1.3  1.8  1.3
1.2&
第13周  1.51.&
1.6  1.2  1.3  1.6
1.&
第1&周
1.6  1.6  1.5  1.5  1.7  1.6  1.58第15周  1.6  1.8  1.9  1.5  1.6  1.8  1.68第16周  1.8  1.8  1.6  1.9  1.6  1.9
1.7&第17周  1.6  1.8  1.8  1.9
2.1  1.9
1.8&第18周  1.3  1.2  1.2  1.3  1.2  1.3
1.2&第19周  1.5  1.3  1.5  1.6  1.5  1.6
1.&8
第20周  1.61.&  1.&
1.5  1.6  1.7  1.5
第21周  1.6  1.6  1.8  1.5  1.8  2.1  1.66第22周  1.8  1.6  1.7  1.6  1.6  2.2  1.66第23周  2.1  1.9  1.7  1.7  1.7  2.1  1.82第2&周
2.1  1.9  1.8  1.7  1.8  2.3  1.86第25周  2.3  2.0  1.8  1.9  1.8  2.5  1.96
注:1—中气$2—南$
3—西北角,
&—
角,5—东南角,6—出气口浓度。平均值为1至5号点氧气浓度的平均值(下表同)
432仓仓度
(单位:%)检测检测点平均借时间123456十丿但第1周  2.8  4.5  4.6  4.3  3.94.94.02
第2周  3.6  3.8  3.5  3.9  3.6  3.8  3.68
第3周  3.9  3.8  3.6&.
1
&.
0  3.9  3.88
第&周&.
2&.
1
&.
3
&.
1
&.
2  3.7
&.18
第5周&.
2
&.
1
&.
3
&.
4
&.
1  3.9
&.22
第6周  1.3  1.5  1.6  1.5  1.6  1.5  1.5
第7周  1.3  1.5  1.5  1.5  1.6  1.61.&8
32号仓于10月12日对气调仓进行补气作业,使仓内氧气平均浓度从4.2%降至1.5%。在整体
密闭期间,氧气平均浓度始终保持在4.2%以下%
2.1.456号仓氧气浓度变化情况56号仓气调
密闭期间仓内氧气浓度检测结果见表5。
556仓仓度
(单位:%)测
(月•日)12
测点
3&
56
42611.216.320.320.320.520.717.72
426  3.5
1&
315.216.2
1&
620.712.76 426  3.210510.310.210116.28.86
426  2.5  3.5
&.
8  6.2  5.312.3
&.&6 426  2.5  3.6  5.2  5.3
&.
610.2
&.2& 427
&.
2  5.铲雪锹
3  6.3  5.8  6.58.2  5.62
427  3.2
&.
2
&.
6  5.3
&.
2  6.5
&.3
427  2.6  3.5
&.
3
&.8
3.6  5.2  3.76
428  3.1  3.5  3.1  3.2  3.5
&.3
3.28
429  3.5  3.8  3.6  3.6  3.7  3.9
3.6&
430  3.6  3.8
&.
1
&.3
3.9
自制纳米胶带教程&.1  3.9&
从表5数据可知:56号仓在充氮密闭期间粮堆内氧气最低浓度为2.5%、最高6.5%,整体平
均浓度为4.1%。第一次充气结束后,仓内气囊维
持仅3d,氧气浓度平均增速为0.3%/d,且气囊
消失较快,无法维持有效粮堆内部正压,气调作
业失败。
2.2储
仓内虫害发生情况见表6%
表6试验期间仓内虫害情况
注:表中数字为虫害数量,字母为虫害种类,分别为:A:粉媾;B:锈赤扁谷盗;C:谷蠹;D:玉米象
仓号第0d第7d第14d第21d第28d
286A、3B、1C
&A、2B
2A1A0
32
3B、3D
1B、1D1B00
散气结束后进行%样,未发现活虫,将样品放置在适宜环境1个月,未发现活虫,后续的粮情
检查至2020年12月20日未发现储粮害虫活动%
2.3能耗效益评价
28号仓、32号仓及56号仓制氮机运行时间及用况见表7%
从表7可知:本次试验高大平房仓氮气储粮运行费用吨粮能耗在1.04元/t~1.3元/t,略高于常
规熏蒸杀虫费用(0.90元/t)0.1元/t〜0.4元/=
但考虑到仓房气密性改造成本较高,仓内粮食储
存一个周期后出入仓对气密条件的影响仍然未知,气调成本可能会进一步升高%tsf过载保护
表7试验仓充氮气调储粮能耗费用情况
仓号充氮
时间
(h)
美白美容液电耗
(kW•h)
单价
(元/kW•h)
费用
(元"
吨粮
(元=
284230662820.7  1.30 3232.52437.50.922242.5  1.04 562115331410.360.66注:费用不含气密性改造成本%
3结论与讨论
3.1
实现充氮气调储粮的前提和关键仍然是仓房气密性,28号仓和32号仓经过气密性改造,其气密性达到气调储粮需求,56号仓未进行整仓气密性改造,未达到充氮气调储粮气密性要求。其中32号仓由于气调时间较短,补气次数不及28号仓,使得气调储粮成本远低于28号仓,且试验前32号仓经过短暂熏蒸杀虫处理,使仓内虫口密度降低,这是否是气调成本较低及气调效果较好的原因之一有待下一步探索%
从本次试验结果来看,28号仓、32号仓气密性改造方式适合湖州公司软土地基气调储粮仓房,仓房气密性提高近300%,达到气调储粮标准,且通过上充下强排的充排气工艺能够使粮堆内各点层氮气浓度达到95%〜98%,并使低于4.5%的氧气浓度维持305以上,能够有效抑制粮堆内部的储粮害虫活动,从而避免使用化学药剂熏蒸,确保粮食安全储藏,实现绿储粮%
3.2
粮食出入仓过程中的机械振动及重新入仓后粮堆对仓房侧压力的改变对仓房内墙及地坪的影
响在本试验中未涉及,有待今后继续探索研究%我公司建仓初期未考虑气调储粮需求,导致后期改造施工量较大,新建仓房应在设计初期统筹考虑今后气调储粮需求,气调工程适合在新仓建设阶段规划,在建仓过程中同步施工,做好管线预埋,避免旧仓后期改造开槽破路、布线穿管造成气密性二次破坏,为气调储粮技术及其它新储粮技术的应用打下基础;关于软地基仓房的气密性改造技术及修补
方案,还需要进一步地探索解决方案%
过线槽我公司制氮设备为2008年生产并投入使用,功率为56kW,而制氮量仅为150m3/h,同最新的制氮设备相比,充氮效率低下,运行成本较高⑷%气调储粮的杀虫成本虽高于磷化氢熏蒸成本,但是作为无公害储粮技术,气调储粮方便、安全、有效,有着更好的社会效益5%而在降低气调储粮成本方面还有改善和提高的空间,需要进步研究%
参考文献
1吴子丹,曹阳.绿生态低碳储粮新技术[M..北京:中国科学技术出版社,2011.
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3氮气气调储粮技术规程(试行).Q/ZCLT8〜2009
4冷本好,王飞,李孟泽,等.高大平房仓富氮低氧气调
储粮生产试验.粮油仓储科技通讯,2015,31
2):3&〜37
5吴子丹.绿生态低碳储粮新技术储藏物害虫与防治-M..京:中出$2011
6蔡育池,许国川,李卓,等.东南沿海浅圆仓储粮技术集成研究粮食储藏,2019(()
7李明革,王燕鸿.高温高湿区绿储粮技术体系的建立与应用粮食储藏,2020(2)

本文发布于:2024-09-21 21:41:27,感谢您对本站的认可!

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