汪文濤蔡明凡

(1.中南財經(jīng)政法大學，湖北 武漢 430000;2.武漢職業(yè)技術(shù)學院，湖北 武漢 430000)

1 磷化氫尾氣熏蒸技術(shù)及現(xiàn)狀

從20世紀70年代開始，國際社會就發(fā)現(xiàn)磷化氫氣體對農(nóng)作物的熏蒸殺蟲作用，尤其是美國和日本等發(fā)達國家在21世紀中葉將磷化氫氣體作為儲藏種植物主要熏蒸手段。我國改革開放以后，大量的糧儲、出入境倉庫、農(nóng)作物儲藏間等也主要采用磷化鋁或磷化鎂進行熏蒸殺蟲。

近年來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，綠色環(huán)保低毒甚至無毒的熏蒸需求和理念逐步被各大農(nóng)作物儲藏公司所接受，低毒氣體熏蒸與充氮殺蟲技術(shù)被更多的試驗和小范圍應用，但由于行業(yè)慣性和客觀成本等方面的原因，一直無法撼動磷化鋁所占的主體地位。

2016年我國農(nóng)業(yè)部門規(guī)定了磷化鋁高毒及人畜居住場所禁止使用的包裝要求；2017年又將磷化鋁藥劑加入了《限制使用農(nóng)藥名錄(2017版)》的名單中，同年12月，媒體相繼報道了《我國將在5年內(nèi)全部禁用高毒農(nóng)藥》的消息，其中援引農(nóng)業(yè)部門消息稱爭取2020年力爭讓磷化鋁退出市場。

綜上，國家將會爭取在5a內(nèi)淘汰磷化鋁藥劑，在此政策影響下，國內(nèi)各倉儲企業(yè)都相繼開展替代磷化鋁的熏蒸技術(shù)或抑氧殺蟲技術(shù)的研究和應用驗證，以保證磷化鋁退出市場后農(nóng)作物儲藏行業(yè)防蟲工作的正常開展。

2 磷化氫尾氣過濾技術(shù)及處理指標

2.1 常見的磷化氫尾氣過濾回收系統(tǒng)

現(xiàn)階段國內(nèi)采用的磷化氫過濾吸收設備包括化學吸收塔、配藥裝置、磁力泵、防爆離心風機、在線式磷化氫檢測儀等設備集成后安裝在設備平臺。熏蒸殺蟲倉間采用抽風和鼓風雙管路保證儲藏倉庫密封條件下進行循環(huán)過濾回收，保證磷化氫尾氣吸收達標排放。

圖1 傳統(tǒng)磷化氫尾氣回收設備

2.2 工作原理

磷化氫過濾吸收裝置工作原理采用化學吸收法。

在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，本著安全可靠、技術(shù)先進、運行穩(wěn)定、系統(tǒng)優(yōu)化、操作方便、高效節(jié)能的原則進行設計。吸收劑主要采用復合型次氯酸鈣粉劑。其工作原理：

Ca(ClO)2+2H2O→Ca(OH)2+2HClO

2HClO→2HCl+O2↑

HClO+HCl→Cl2↑+H2O

PH3+2O2→H3PO4

2.3 工藝參數(shù)及指標

在日常環(huán)境條件下，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，滿足環(huán)保及相關(guān)法律法規(guī)、國家標準、行業(yè)標準的技術(shù)要求。

磷化氫尾氣吸收裝置連續(xù)運行7～10d內(nèi)尾氣排放檢測口磷化氫廢氣含量≤0.2ppm，滿足《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學有害因素》規(guī)定磷化氫職業(yè)接觸限值中的最高容許濃度為0.3mg·m-3。

3 磷化氫過濾設備的介紹

3.1 傳統(tǒng)磷化氫過濾設備

傳統(tǒng)的磷化氫過濾吸收設備包括化學吸收塔(雙級)、泵、防爆離心風機、抽風管路、配電柜等。主要采取串聯(lián)模式，將化學吸收塔進行串聯(lián)，尾部放置防爆抽風機，第一級吸收塔連接倉間抽風管道，配置簡單按鈕配電柜。

該過濾設備結(jié)構(gòu)簡單，但安全風險較大，作業(yè)人員需要入庫開門進新風，操作配電柜也需要離設備較近，添加吸收劑也需要在設備周邊添加，很大程度上存在作業(yè)人員吸入磷化氫氣體的風險，危害身體健康。

3.2 基于PLC系統(tǒng)磷化氫過濾設備

基于PLC系統(tǒng)磷化氫過濾吸收裝置控制系統(tǒng)將提供Profinet通訊接口，并提供與之相對應的通訊地址表，可實現(xiàn)遠程集中控制，方便用戶將多功能磷化氫過濾吸收處理系統(tǒng)裝置機組接入集中控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)就地啟停和對機組進行數(shù)據(jù)的采集、遠程監(jiān)控、故障分析和控制。大大降低了作業(yè)人員現(xiàn)場操作的風險，實現(xiàn)設備在中控室進行操作與控制，保障作業(yè)人員身體健康及安全。

3.3 基于智能化集成磷化氫尾氣過濾設備

由于一般的儲藏農(nóng)作物的倉間對環(huán)境要求很高，有時會吸潮發(fā)生霉變，有時會丟失水分干碎，嚴重影響農(nóng)作物儲存質(zhì)量和生產(chǎn)、銷售質(zhì)量，帶來很大的經(jīng)濟損失。目前很多倉儲企業(yè)致力于治理農(nóng)作物蟲害、溫濕度、防蟲防霉等，并積極響應國家及行業(yè)清潔倉間的安全生產(chǎn)要求政策，衍生出很多集成設備系統(tǒng)，但結(jié)合磷化氫尾氣過濾設備集成設備很少，但是可以采取這種集成模式進行倉儲環(huán)境治理。

通過智能化PLC集中控制系統(tǒng)，對除濕加濕、充氮抑氧、除霉除異味等功能集成到磷化氫尾氣過濾設備上，采取雙管路或多管路進行抽風、鼓風循環(huán)作業(yè)，實現(xiàn)儲藏倉庫內(nèi)的環(huán)境治理，集成設備包括磷化氫尾氣過濾設備、除濕機、加濕機、制氮機、除氧機、臭氧發(fā)生器、除味機、磷化氫濃度檢測系統(tǒng)等設備智能集成化控制，以滿足功能的實現(xiàn)。

3.4 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”多功能磷化氫尾氣過濾集成系統(tǒng)

根據(jù)磷化氫尾氣過濾設備、除濕機、加濕機、制氮機、除氧機、臭氧發(fā)生器、除味機、磷化氫濃度檢測系統(tǒng)等設備智能集成化控制的智能化集成磷化氫尾氣過濾設備，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)及云端控制服務功能，更能滿足多種集成設備高效使用，通過互聯(lián)網(wǎng)控制點可以滿足最少1024個點位的控制，增加點位，只需要增加網(wǎng)橋或發(fā)射信號中心即可，云端服務器完全能滿足上萬或上億個控制點位的需求。

目前網(wǎng)絡監(jiān)控及集成系統(tǒng)相當發(fā)達，通過手機APP或PC端服務器就可以隨時隨地監(jiān)控集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)、設備運行情況及設備啟停功能，并且可以實現(xiàn)故障自查、修復及警報等，讓工作人員工作更加安全、便利。

硬件系統(tǒng)采用目前互聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)先進的“蜂窩通信”的分布式通信方式，集中式傳輸相結(jié)合的方法來實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)采集、無線傳輸、就地或遠程上網(wǎng)、數(shù)據(jù)錄入和管理等。

軟件系統(tǒng)通過人機交互軟件生成需求控制界面，可以就地PC端安裝，也可以通過手機APP移動端安裝，使操作更加便利。其軟件系統(tǒng)基于“云技術(shù)”開發(fā)而成，即基于云計算應用的網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)、管理平臺技術(shù)、應用技術(shù)等的總稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。相對于現(xiàn)有傳統(tǒng)應用軟件，具有以下優(yōu)點。

圖2 “超大規(guī)?！痹朴嬎銘?/p>

3.4.1 超大規(guī)模

Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務器,阿里、Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器，“云”能賦予用戶前所未有的計算能力。

3.4.2 虛擬化

大二的學生大多明白考試規(guī)律，大部分同學到考前才突擊復習，表面上看學生及格率很高，實際上學生對所學的知識掌握得怎么樣，教師是沒法準確衡量出來的，而企業(yè)需求崗位要求的實際操作能力更是無法考核。

云計算支持用戶在任意位置，使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。應用在“云”中某處運行，但實際上用戶無需了解，也不用擔心應用運行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一部手機，就可以通過網(wǎng)絡服務來實現(xiàn)需要的一切，甚至包括超級計算任務。

3.4.3 高可靠性

“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機可靠。

3.4.4 通用性

云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應用，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。

3.4.5 高可擴展性

“云”的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要。

4 未來農(nóng)作物儲藏環(huán)境治理集成系統(tǒng)的應用及發(fā)展

目前，伴隨著我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級與制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化進程要求，以及物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等新一代信息技術(shù)發(fā)展和日常生活的智能化推動下的市場需求，為農(nóng)作物儲藏行業(yè)發(fā)展提供了良好創(chuàng)新機遇，對自動化程度、國家環(huán)保政策等倉儲行業(yè)的發(fā)展也迎來了一次挑戰(zhàn)。使其集成工藝裝備、多功能復合與協(xié)同、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、智能化、應用創(chuàng)新等進入了一場全新的變革。

運用多功能倉儲環(huán)境治理的特點，治理范圍小、環(huán)境調(diào)節(jié)可控、監(jiān)視及可視化程度高，可采取有針對性的治理工作，對農(nóng)作物儲存起到保質(zhì)保量、無毒無害、無霉無異味的增值服務特點，互聯(lián)網(wǎng)集成化農(nóng)作物儲藏環(huán)境治理系統(tǒng)能更好地滿足倉儲行業(yè)質(zhì)量可靠、技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟增值、價值提升等四位一體的全方位解決綜合性環(huán)境問題的特點。

行業(yè)技術(shù)的發(fā)展亦可以實現(xiàn)，“一條龍”服務包含農(nóng)作物生長、采摘、半成品加工、儲藏、運輸、到家等，都可以采用“互聯(lián)網(wǎng)+”多功能儲藏環(huán)境治理集成系統(tǒng)進行質(zhì)量、安全、經(jīng)濟價值、供應周期的全數(shù)據(jù)解答，通過數(shù)據(jù)反饋、在儲藏時，進行相應功能運行，可給農(nóng)作物品質(zhì)帶來進一步提升，保持持久的農(nóng)作物產(chǎn)品新鮮度。

如，將瓜果食品通過真空或氮氣包裝，對每個產(chǎn)地、品種及氣候條件有共同特點瓜果食品進行全程監(jiān)控記錄，食品在運輸過程中的新鮮程度的變化，調(diào)節(jié)運輸車內(nèi)溫濕度，保障運輸中瓜果的新鮮程度對比，及時通過互聯(lián)網(wǎng)反饋到購買人手機APP或電腦PC端查詢，這樣可以保證每個客戶對瓜果食品的成熟度和新鮮度實時了解，并可以預測貨物到達買家手上的時間。

采用智能、智慧化果蔬食品運輸保存形式，通過實物與云端照片對比，以辨別食品好壞，還能在APP上實現(xiàn)遠程運輸果蔬食品保鮮程度對比，確保自己收到食品好壞程度，根據(jù)食品運輸過程監(jiān)測食品好壞和價值。

在采摘及保存方式上找到更適合瓜果等食品的保鮮方式，可以是真空或充氮保鮮，在每個食品上粘貼二維溯源碼來保證采摘時間及新鮮度，通過全程車內(nèi)高清攝像頭360°無死角拍照每個食品的包裝及溯源碼，可以讓用戶全過程監(jiān)測食品運輸過程。

云端服務器儲存，完全不用擔心照片、視頻、數(shù)據(jù)內(nèi)存大的問題，可以給每個客戶帶來全過程食品安全的監(jiān)管，吃到放心、新鮮的食品。

5 總結(jié)

通過各行各業(yè)技術(shù)革新，智能化技術(shù)應用及“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)的應用，越來越多的技術(shù)可以綜合運用到倉儲儲藏環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，實現(xiàn)行業(yè)技術(shù)的融合，沒有了行業(yè)壁壘的鴻溝，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用于傳統(tǒng)行業(yè)中，使其整體技術(shù)領(lǐng)域得到提升，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”多功能智能集成化設備系統(tǒng)的運用，實現(xiàn)我國倉儲儲藏環(huán)境的科技創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的最大價值體現(xiàn)。