白凱旭 王紅軍 申華賢 孔繁霞 王春梅 劉月好

(中國儲備糧管理集團(tuán)有限公司山西分公司 030000)

玉米在我國的糧食生產(chǎn)中占有重要地位，對農(nóng)民增收致富也有重要作用。玉米屬高含水作物糧，基于胚部組織的化學(xué)特點，玉米粒與儲存環(huán)境之間的水分代謝主要通過胚部進(jìn)行，玉米籽粒胚大，玉米胚約占整粒重量的10%～14%，玉米胚部所占面積較其他糧食大，因此在相同條件下玉米比其他糧食具有較強(qiáng)的生命活動和較高的呼吸強(qiáng)度，具有更大的吸濕性，吸濕后的高水分玉米，其胚部水分比胚乳部分高，因此高水分玉米較難儲存，其胚部極易遭霉菌侵染。

近年來，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，機(jī)械化程度不斷提高，華北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)民種糧、售糧習(xí)慣也隨之轉(zhuǎn)變，即收即賣已成為常態(tài)，玉米自然干燥越來越少，燃煤烘干取而代之。然而2018年開始，隨著國家環(huán)境治理力度加大，燃煤型糧食烘干設(shè)施基本已被禁用，而電氣型烘干設(shè)備成本過高且無定型產(chǎn)品，農(nóng)民即收即賣的習(xí)慣和糧食經(jīng)營企業(yè)高水分糧無法安全儲存的矛盾越來越突出。如山西晉南、晉中地區(qū)農(nóng)民銷售新收獲玉米水分大約在18.0%，而華北地區(qū)玉米安全儲存水分規(guī)定為14.5%以內(nèi)。

為適應(yīng)環(huán)保新形勢，中央儲備糧洪洞直屬庫有限公司依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，應(yīng)用機(jī)械通風(fēng)降水技術(shù)在初冬時期對偏高水分玉米進(jìn)行通風(fēng)降水,由于糧層較厚，為使糧堆內(nèi)水分降幅均勻，對單管通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，制作靶向通風(fēng)管網(wǎng)，使分層和局部高水分迅速下降,解決了降水分層不均的問題，也有效解決農(nóng)民賣糧難和糧食收儲企業(yè)偏高水分玉米安全儲存難的問題。

1 材料與方法

1.1 倉房基本情況

通風(fēng)降水技術(shù)應(yīng)用倉房為3號罩棚倉和9號高大平房倉。倉房基本情況見表1。

表1 3號罩棚倉和9號平房倉基本情況

1.2 儲糧基本情況

玉米入庫期間嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按照等級及水分進(jìn)行分類入倉。糧食清雜嚴(yán)格按照規(guī)定的“兩吹一篩一清掃”流程執(zhí)行，確保入庫糧食雜質(zhì)不超標(biāo)。糧食入庫情況見表2。

表2 糧食入庫質(zhì)量情況

1.3 設(shè)備儀器

3號罩棚倉采用HLD-3型混流風(fēng)機(jī)18臺，風(fēng)機(jī)參數(shù)為：功率7.5 kW，轉(zhuǎn)速2900 r/min，總風(fēng)量7816 m3/t～13138 m3/t，風(fēng)機(jī)全壓1301 Pa～1796 Pa；9號平房倉使用4-72型No8C離心風(fēng)機(jī)：功率11 kW，轉(zhuǎn)速1250 r/min，總風(fēng)量13643 m3/h～25297 m3/h，風(fēng)機(jī)全壓1507 Pa～1106 Pa；糧情檢測系統(tǒng)，共22根測溫電纜，每根電纜設(shè)5個測溫點，每個點分3層測溫，共計110個測溫點；糧食翻倉機(jī)1臺；手持風(fēng)速儀1臺等。

1.4 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置

糧食入倉前采用鍍鋅冷軋板地籠(半圓形、直徑500 mm、孔型為橋式、開孔率30%～35%)按“一機(jī)三道”方式進(jìn)行布置。糧食滿倉后，分別連接好18臺混流風(fēng)機(jī)，同時測試通風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常。

1.5 通風(fēng)降水操作

依據(jù)《糧油儲藏就倉干燥技術(shù)規(guī)范》(GB/T 26880-2011)以及《儲糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》(LS/T 1202-2002)分階段進(jìn)行通風(fēng)降水。

第一階段，常規(guī)通風(fēng)階段。高水分玉米邊入倉邊通風(fēng)。利用倉房通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行壓入式均水通風(fēng)，通風(fēng)通透，避免結(jié)露。通風(fēng)期間，根據(jù)糧溫變化規(guī)律，使用手持風(fēng)速儀檢查通風(fēng)死角，并采取“插入引風(fēng)管”的形式處理，確保風(fēng)力均勻通過糧堆。

第二階段，整倉糧堆通風(fēng)階段。當(dāng)糧食入庫結(jié)束后，全倉整體進(jìn)行通風(fēng)，同時增加糧情檢測頻次。

第三階段，交替通風(fēng)降水階段。利用倉內(nèi)糧食自身熱量，同時選擇白天氣溫較高，相對濕度在70%以下的有利時機(jī)定時通風(fēng)(9:00～16:00)。采用壓入式和吸出式交替進(jìn)行的方式通風(fēng)，提高降水效果。以上三個階段的操作，嚴(yán)格按照通風(fēng)方案制定的機(jī)械通風(fēng)降水路線實施，通風(fēng)降水路線見圖1、圖2。

圖1 3號倉通風(fēng)降水技術(shù)路線

圖2 9號倉通風(fēng)降水技術(shù)路線

1.6 輔助使用靶向通風(fēng)管網(wǎng)

為消除通風(fēng)降水過程中第二、三糧層高水分集聚，降水效果不明顯，輔助使用靶向通風(fēng)管網(wǎng)技術(shù)。使用普通PVC管材，直徑為100 mm，底部斜切便于管體插入糧堆。管體下部1 m高度部位，使用4 mm鉆頭以對角線方向均勻開孔，孔間距為3 cm。管與管由PVC接頭和鐵質(zhì)鎖扣連接，便于安裝與拆卸。靶向通風(fēng)管網(wǎng)使用時，采取如下方式進(jìn)行安裝：一是靠墻部位鋪設(shè)離墻0.5 m；二是糧堆中部管道間距為1 m；三是糧堆中部插管時，深度分2 m和3 m，即第一排插2 m管，第二排插3 m管，依次類推。采用壓入式和吸出式相結(jié)合方式進(jìn)行通風(fēng)，為確保第2、3層集聚水分迅速排出，在進(jìn)行吸出式通風(fēng)時，輔助塑膜糧面壓蓋，只保留靶向通風(fēng)管口，使外界風(fēng)不經(jīng)過糧堆表層，直接從第2、3層進(jìn)入，從而補(bǔ)回底層由于壓入式通風(fēng)造成的水分過量流失，也減少了糧堆表層的水分過度流失，從而使整倉水分均勻。

1.7 結(jié)束降水通風(fēng)

結(jié)束降水通風(fēng)條件根據(jù)《儲糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的條件：一是在進(jìn)行底層壓入式通風(fēng)時，干燥區(qū)前沿要移出糧面；二是糧堆水分梯度要小于0.5%/m；三是糧堆溫度梯度要小于1℃/m。只有三個條件同時達(dá)到時才能結(jié)束通風(fēng)。本次通風(fēng)降水結(jié)束時，糧堆平均溫度2.8℃(其中上層平均糧溫-1.5℃、中層平均糧溫3.5℃、下層平均糧溫6.5℃)。在糧堆平均水分達(dá)到15.0%以下時結(jié)束通風(fēng)，同時倒入平房倉內(nèi)儲存。倒倉過程中糧食水分、溫度得到了進(jìn)一步均勻。倒倉結(jié)束后使用3臺11 kW離心風(fēng)機(jī)對糧堆進(jìn)行均溫、均濕。均溫、均濕結(jié)束后，經(jīng)檢測糧堆平均水分為13.4%，糧溫正常。

2 結(jié)果與分析

2.1 3號罩棚倉效果分析

2019年新玉米上市以后，中央儲備糧洪洞直屬庫有限公司利用罩棚倉對1439 t偏高水分玉米進(jìn)行了通風(fēng)降水。經(jīng)過92 h的通風(fēng)，玉米平均水分降低了1%。倒入平房倉后，再次對倉內(nèi)儲糧進(jìn)行了均溫均水。儲糧度夏期間，持續(xù)進(jìn)行內(nèi)環(huán)流通風(fēng)，目前平均糧溫保持在16℃左右，沒有發(fā)生蟲霉孳生情況，儲存狀態(tài)良好。

2.1.1 糧溫分析 表3為3號倉通風(fēng)過程的糧溫變化，從表3可以看出，整倉通風(fēng)顯著降低了糧溫，有效地避免了玉米出現(xiàn)蟲害及糧食發(fā)熱等不良現(xiàn)象。

表3 3號倉糧溫記錄表

2.1.2 糧食品質(zhì)分析 從表4可以看出，偏高水分玉米經(jīng)過通風(fēng)降水水分含量降低了1個百分點，此外還解決了玉米經(jīng)烘干造成破損粒多的問題，而且玉米品質(zhì)指標(biāo)幾乎沒有變化，食用衛(wèi)生指標(biāo)略有下降，保持了玉米的原有品質(zhì)。

表4 3號倉通風(fēng)期間各項指標(biāo)測定情況

2.1.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 根據(jù)表5，通風(fēng)降水每噸費用在15元左右。而以往燃煤型烘干設(shè)施烘干費用，每噸約在30元以上。通風(fēng)降水比烘干降水直接費用每噸低15元左右。而且糧食質(zhì)量品質(zhì)比烘干好，銷售期間將具有價格優(yōu)勢。該技術(shù)成熟后，費用有望得到進(jìn)一步降低。

表5 3號倉通風(fēng)降水費用

2.2 9號平房倉效果分析

2019年新玉米上市以后，中央儲備糧洪洞直屬庫有限公司利用9號倉對6200 t偏高水分玉米進(jìn)行了通風(fēng)降水。經(jīng)過累計366 h通風(fēng)，玉米平均水分降低了1.9%。目前試驗還處于探索階段，目的是安全度夏。目前平均糧溫保持在17℃左右，沒有發(fā)生蟲霉孳生情況，儲存狀態(tài)良好。

2.2.1 糧溫分析 表6為9號倉第二階段整體糧堆通風(fēng)階段(2019.12.27～12.30)與第三階段交替通風(fēng)降水階段(2020.2.17～4.13)的糧溫變化。在第二階段，通過整倉通風(fēng)，有效降低了糧溫，更利于糧食儲藏；第三階段，由于氣溫的上升，更需要通風(fēng)來降低倉內(nèi)的溫度，從而平衡玉米中的水分。

表6 9號倉糧溫記錄表

2.2.2 不同方式降水效果分析 9號倉通風(fēng)期間水分記錄見表7。

表7 9號倉通風(fēng)期間水分記錄表 (單位：%)

2.2.3 糧食品質(zhì)分析 從表8可以看出，玉米的水分下降了2個百分點，脂肪酸值、嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮略有上升，食用品質(zhì)略有下降。總體來說玉米的品質(zhì)保持較好。

表8 9號倉通風(fēng)期間各項指標(biāo)測定情況

2.2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析 偏高水分糧食通風(fēng)降水基本費用包括通風(fēng)降水電費、通風(fēng)期間整理人工費等費用。據(jù)測算，通風(fēng)降水每噸費用在3.59元左右(其中包括電費、勞務(wù)用工費)。而以往燃煤型烘干設(shè)施烘干費用，每噸約在30元以上(其中包括倒倉費10元，燃煤費12元，電費及人工費8元)。通風(fēng)降水比烘干降水直接費用每噸低26.41元左右。而且糧食質(zhì)量品質(zhì)比烘干好，銷售期間將具有價格優(yōu)勢。由于提前入市收購價格比農(nóng)民曬干后收購能減低成本60元/t～100元/t。偏高水分玉米如儲存在農(nóng)民手中，因管理不善至少會造成5%～10%的損失損耗。不同方法處理高水分玉米費用對比分析見表9。

表9 不同方法處理高水分玉米費用對比分析表

3 結(jié)論

3.1 采用機(jī)械通風(fēng)降水能實現(xiàn)偏高水分玉米安全儲藏

采用機(jī)械通風(fēng)對偏高水分玉米進(jìn)行降水，有效降低了玉米的水分含量，實現(xiàn)了玉米的安全儲藏，并有效保證了玉米的品質(zhì)。機(jī)械通風(fēng)降水有效降低了烘干玉米噸糧所需的費用，為企業(yè)搶占糧源贏得先機(jī)，為完成年度輪換任務(wù)提供了技術(shù)保障，降低了勞動強(qiáng)度，極好地解決了環(huán)境污染問題。

3.2 科學(xué)管理是機(jī)械通風(fēng)降水保管偏高水分玉米的關(guān)鍵

機(jī)械通風(fēng)降水期間及時記錄通風(fēng)數(shù)據(jù)，適當(dāng)增加測溫電纜監(jiān)測點數(shù)，或設(shè)置機(jī)動測溫點，定時檢測糧食的水分變化情況，勤檢測糧情，同時降水期間，必須邊通風(fēng)邊翻動糧面，以防止玉米上層結(jié)露霉變。

3.3 輔助使用靶向通風(fēng)管網(wǎng)技術(shù)徹底解決降水不均

在通風(fēng)降水期間，通風(fēng)方式采用壓入式和吸出式交替進(jìn)行，輔助使用靶向通風(fēng)管網(wǎng)技術(shù)徹底解決降水不均現(xiàn)象。通風(fēng)操作人員要根據(jù)糧堆各層水分變化情況，及時修改完善通風(fēng)方案，變換通風(fēng)方式，杜絕無效通風(fēng)。消除通風(fēng)過程中不同糧層水分不均。通過補(bǔ)插風(fēng)管，減小通風(fēng)阻力，改善氣流分布狀態(tài)，解決糧堆通風(fēng)降水不均勻的問題。