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粮食仓储新技术的探索与发展



作者:admin 更新时间:2016-01-19 05:50:00 浏览: 1681 次【字号:
 
    随着我国经济水平和居民生活质量的提高,食品消费已经开始从吃饱吃好,向重视优质安全、丰富多样、营养健康和绿色环保方向转变,粮食质量好坏直接影响到人们的生活质量。粮食储藏是整个粮食流通领域中的一个重要环节,粮食仓储技术对粮食的数量和质量影响极大。经过多年的努力,我国粮食仓储技术及粮食物流“四散化”程度都有了很大发展。四项储粮技术即粮情检测技术、环流熏蒸技术、储粮机械通风技术和谷物冷却低温储粮技术近十几年在基层储备库的推广应用,特别是前三项技术在粮库广泛应用,使储粮安全系数得到了大大提高,为安全储粮打下了坚实的基础。但同时我们还要看到,目前我国大多数粮食仍处于常规储藏,陈化问题突出,尤其是稻谷和玉米。害虫防治技术以应用化学药剂为主,引起了害虫抗药性、农药残留等一系列问题。在今后一段时间内,我国粮食仓储业就要围绕如何解决当前存在的一些问题,完善和创新现代仓储技术。
    一、  我库仓储技术现状及创新尝试
    粮情检测系统是利用现代电子技术来实现粮食储藏过程中对粮情变化的实时检测、对实时检测数据进行分析与预测、对异常粮情提出处理建议和予以控制的措施等的装置,为科学及安全储粮提供技术保证和科学依据。环流熏蒸系统利用仓房通风笼,将磷化氢熏蒸气体不断注入仓内,通过设在仓墙的环流管道,使熏蒸气体通过粮堆后形成循环,以促进磷化氢以一定的浓度在粮堆中的均匀分布,达到杀虫的目的,同时可以减少熏蒸剂的用量及外泄量,达到节约环保的目的。储粮机械通风系统是利用通风设备,强制粮堆内湿热空气与外界干冷空气进行交换,改变粮堆内的空气状态,降低粮食的温度和水分,以提高粮食储藏的稳定性。此三项储粮技术在我库应用达到100%,使我库的科技储粮水平、“四无”粮仓质量得到了进一步的提高,为确保粮食储藏安全发挥了重要作用。
    近几年,在现有储粮技术的基础上,努力探索储粮新方法,不断进行改革与创新,达到安全储粮、节能降耗、降低工作量及创造最大经济效益的目的。近几年,主要从事以下几方面的研究试验:一是针对我库储备粮在储存期间水分损耗较大,出库时损耗量比较大的情况,进行了“小麦调质通风试验”,取得了较好的效果。二是针对低水分粮通风降温应用大功率离心风机造成粮食水分损失量大、耗电量高问题,我库进行了“轴流风机保水降温试验”,减少了粮食水分的损失,达到了节能降耗的目的。三是积极探索害虫防治新技术、新方法。在粮面拌防护剂“保粮磷”进行害虫防治;在冬季利用机械通风将粮温降至0℃左右,夏季密闭隔热处理,全年将粮温保持在较低水平,并做好各种防护工作,进行无药保粮技术的探索;在粮面喷洒新型防护剂“苦皮藤素”进行书虱及害虫防护,争取全年仓房少熏或不熏;利用高压汞灯对锈赤扁谷盗进行诱杀,控制其危害数量。四是针对近几年小麦收购水分高问题采用就仓干燥技术。对现有地上笼加密处理,购买大功率离心风机,对新入粮采用机械通风就仓降水处理,达到安全储存要求。去年,针对大功率离心风机降水单位能耗高的问题,优化通风参数设置,选取了功率适中的混流风机,即达到了降水的目的,又降低了能耗。
    二、  仓储新技术的发展与探索
    上世纪末,我国粮食科研工作者研发创新的四项储粮技术在全国粮食仓储企业得到了广泛应用,为保障我国粮食安全作出了巨大贡献。近年来,我国粮食科研院校与粮库结合,运用粮堆生态学理论和现代控制技术,通过理论创新和集成创新,对原有技术全面升级,推出了一系列储粮新技术。
    1、气调储粮技术
    随着生活水平的提高,无污染、无公害、绿色、环保深受青睐,绿色储粮已大势所趋。氮气气调储藏是当前国内外绿色储粮技术的重要发展方向,用高浓度氮气改变粮堆气体组分,形成不利于害虫及霉菌生长发育的生态环境,抑制粮食呼吸,实现虫霉防治、延缓粮食品质变化。该系统主要由制氮机及机房、输送管网、粮堆及仓房气密性、检测系统、智能控制等组成,制氮设备有膜分离、变压吸附等,充气方式有直充直排、内循环等。气调储藏应用工艺有气调杀虫、气调防虫、气调储藏,气调杀虫维持氮气浓度 98%不小于 28 天,气调防虫长期维持氮气浓度 95%左右,气调储藏长期维持氮气浓度 90%~95%,现粮库气调储藏主要应用于气调杀虫。但现阶段在粮库的推广应用还存在以下问题:一是由于购买制氮设备、管路铺设、仓房气密性改造投资费用高。二是气调储藏能耗高,气调杀虫每次的吨粮成本在1元左右,气调防虫、气调储藏吨粮成本更高。气调储藏能耗高低与仓房气密性有很大关系,仓房气密性好气调储藏能耗低,仓房气密性差气调储藏能耗高。
    2、低温储粮技术
    低温储粮是最有发展前景的绿色储粮技术之一,既可以抑制虫害、霉菌的发生和发展,又可以保持储粮品质新鲜、绿色环保,还能有效增强储粮安全。
    我国的低温储粮技术体系包括自然低温、机械通风低温、谷物冷却机低温及空调制冷低温等主要技术措施和以改造仓房增强隔热保温效果为重点的配套技术措施,低温储藏的关键在于粮堆获得低温并保持低温状态。冬季可最大限度地利用自然低温条件,因地制宜地进行各种形式的自然低温和机械通风低温储粮;在夏季合理使用谷物冷却机或空调制冷降低粮温,在一些地区高效节能的小功率谷物冷却机得到应用,在南方稻谷的储存也较多地应用空调制冷。要保持粮堆内的低温仓房的隔热密闭性能很重要,仓房外部喷涂反光材料、屋面铺设菱镁板制品、仓内吊顶、门窗加装隔热材料等方法可改善仓房的隔热性能,粮面进行各种压盖措施可控制粮温回升。
低温储藏是一项带有方向性、重要性的技术措施,但却未能得到广泛推广应用,主要是受到了仓房隔热性能差,后期改造费用高,机械冷却降温能耗高等因素制约,严重影响了低温储藏的稳定性、有效性和经济性。
    3、膜下横向通风技术
    膜下横向通风系统的设计形式是通风道在仓房沿墙南北两侧垂直放置,气流接近水平穿过粮层。该通风方式有以下优点:一是有利于机械化作业。实施横向通风技术改造后,将风道固定在墙上,出入库作业时就可以很好地实现机械化作业,提高作业效率,确保粮食出入库工作高效、顺利进行。二是由于风道均固定在沿墙上,承受压力小,每次进出粮不需拆卸,因此风道不易人为损伤,既可延长使用年限,又节约了粮食出库时风道存放的场地。三是风道一次性安装后,在每个轮换周期粮食出入库时,不再装拆,可降低作业人员的劳动强度。
    但同时该通风方式还存在以下缺点:一是不利于高水分粮的通风降水就仓干燥。膜下横向通风系统气流接近水平穿过粮层,其距离为仓房的跨度一般为24米,由于其气流穿过距离太长,对于高水分粮无法通风降水。二是不利于日常粮情的检查。膜下横向通风系统需在粮面覆盖塑料薄膜,不仅增加铺设粮膜、日常清理卫生的工作量,而且不利于粮情的检查。
    4、建筑一体化光伏发电技术
    太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。利用粮库拥有的大量屋面资源,采用光电建筑一体化设计理念,建设光伏瓦建筑屋顶和分布式光伏电站,为粮库实现低温保鲜储粮提供有力保障。
    建筑一体化光伏发电技术在粮库的推广应用具有以下优点:获得廉价清洁能源打造零能耗粮库,隔热控温拓展粮食保鲜储藏新途径,防渗漏节省仓房屋面防水维修成本,仓库屋面资源充分利用增加企业经济效益,改变能源消费结构释放环境容量等。现在制约此项技术应用最大的障碍在于一次性投入费用太高,每年发电能力都有所衰减,投资回收期长;进出粮期间库区环境脏,后期维护特别是屋面硅片的清洗较麻烦。
    5、综合粮情检测与智能通风控制技术
    随着电子技术的飞速发展,各类传感器及集成芯片逐渐成熟,性能逐步稳定,价格趋于降低,计算机软硬件功能也不断增强。粮情检测技术测控范围越来越广泛,已不仅仅只可检测粮食的温度情况,现可同时对仓内粮食进行温、湿、虫、气多项指标综合检测,从而更准确的判断分析仓内粮情发生变化情况及其活动规律,为科学及安全储粮提供技术保障和科学依据。随着现代化粮仓建设及老仓房的不断改造,仓储配套设施不断完善,综合粮情检测系统不只是局限于对检测数据的直观反映和简单分析,还能根据采集数据进行智能控制,如智能通风、智能气调等。
    储粮通风技术是安全储粮的一种重要手段,但由于人工计算判断通风时机过程较复杂,粮堆温度、湿度在通风过程中又是不断变化的,在操作过程中很难操作。因此目前人工控制的储粮通风仍然是凭经验操作,通风时机判断不准确,时常发生无效通风或低效通风,通风能耗较大,有时甚至造成粮堆结露的有害通风。储粮智能通风控制就是利用综合粮情检测系统定时检测粮堆内外温度、湿度的变化,并进行快速计算、准确判断通风时机,当粮堆内、外温度和湿度差值符合某一通风目的时,控制系统将自动打开仓房窗户,启动风机进行通风;当环境条件不适合通风时,控制系统又会自动关闭风机和窗户,结束通风,从而实现储粮通风的智能化、自动化、科学化管理。储粮智能通风控制系统可实现多种通风模式,包括仓内空间排积热通风、机械降温通风、机械降水通风、调质通风等。
    以上这些储粮技术还未在储备粮企业全面推广应用,但任何一项技术都有一个不断发展、不断完善和提升的过程。广大仓储工作者会一如既往地探索和运用储粮新技术,不断解决粮食保管过程中遇到的新情况和新问题,寻求更加“高效、安全、经济、卫生、绿色、环保”的储粮新方法、新途径。未来随着科学技术的进步、建筑水平的提高、科研人员的不懈努力,粮食仓储技术一定会向着设备智能化、信息网络化、能耗低碳化、储粮绿色化、环境友好化方向发展。
     
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