陳世杰,唐春輝,*,陳子光,范素芬,陳兆斌,黃嘉琪
1.佛山市糧食集團(tuán)有限公司南海儲(chǔ)備分公司 (佛山 528000)2.佛山直屬糧食儲(chǔ)備庫有限公司 (佛山 528000)
溫度是影響儲(chǔ)糧安全的重要因素,在儲(chǔ)糧過程中糧溫過高易發(fā)生結(jié)露、霉變和蟲害,同時(shí)糧食的呼吸作用加強(qiáng),品質(zhì)劣變,因此低溫儲(chǔ)糧是保障糧食安全的重要措施[1]。佛山市屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū),夏季高溫高濕,6~8月溫度上升趨勢(shì)較快,持續(xù)高溫時(shí)間較長,對(duì)儲(chǔ)糧安全威脅較大。氣溫是影響倉溫的直接因素,表層糧溫受倉溫的影響較為明顯,產(chǎn)生典型的“冷心熱皮”現(xiàn)象,存在儲(chǔ)糧隱患[2]。采用空調(diào)控溫技術(shù)降低糧堆表層溫度,使糧堆不會(huì)形成較大的溫差,確保安全度夏,延緩糧食品質(zhì)劣變。
試驗(yàn)倉房選用本庫P10倉,P5倉作為對(duì)照倉,兩棟倉房均為2018年交付使用的高大平房倉,單倉倉容為7 000 t,倉內(nèi)長60 m,寬21 m,裝糧線高7.5 m,倉頂采用架空隔熱結(jié)構(gòu)技術(shù),倉房門窗均為保溫隔熱材料,倉房墻面頂部設(shè)有2個(gè)自然通風(fēng)口,4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī),倉房墻面底部設(shè)有4臺(tái)混流風(fēng)機(jī),倉內(nèi)吊頂安裝了5套空調(diào)設(shè)備。
儲(chǔ)存保管過程中,兩倉均整倉密閉,在糧面放置鋁盆,進(jìn)行磷化鋁施藥整倉環(huán)流熏蒸,達(dá)到無蟲糧狀態(tài)。2022年初冬季通風(fēng)降溫之后,試驗(yàn)倉均溫為16.7 ℃,糧堆表層S5、S4層均溫分別為16.3 ℃、16.2 ℃;對(duì)照倉均溫為16.4 ℃,糧堆表層S5、S4層均溫均為15.9 ℃。當(dāng)前儲(chǔ)糧基本情況見表1。
表1 2022年儲(chǔ)糧基本情況
LSLG-400WDL(-3)-BFT型并聯(lián)式蒸發(fā)冷螺桿低溫冷水機(jī)組,可滿足本庫12個(gè)高大平房倉,共60組水盤管的制冷工作,總功率296 kW,制冷量1 014 kW,制冷劑/冷凍油為R22/HBR-B03,由安徽美樂柯制冷空調(diào)設(shè)備有限公司制造,單倉有5組控制柜和送回風(fēng)管。
無線糧情測控系統(tǒng)采用廣州谷物智能科技有限公司產(chǎn)品,該系統(tǒng)由測溫電纜、無線采集器、無線中繼器、糧情監(jiān)測軟件組成。
1.4.1空調(diào)控溫試驗(yàn)
兩倉均在2022年初利用冬季低溫進(jìn)行通風(fēng)降溫,當(dāng)糧溫到達(dá)儲(chǔ)糧要求之后,倉房采用整倉密閉保管。2022年6月氣溫迅速上升,倉溫受其影響較為明顯,糧堆溫度也隨之升高,突出表現(xiàn)在糧堆表層S5、S4層。
試驗(yàn)倉于2022年6月6日開始進(jìn)行試驗(yàn),啟動(dòng)冷水機(jī)組后,打開倉內(nèi)送回風(fēng)管閥門,開啟倉內(nèi)空調(diào)機(jī)組,由空調(diào)調(diào)控倉溫穩(wěn)定在24 ℃左右。空調(diào)機(jī)組與倉內(nèi)送回風(fēng)管相連,冷風(fēng)循環(huán)作用于糧堆表層,送風(fēng)口位于遠(yuǎn)上方,避免直吹糧面造成因溫差過大引起結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生。在試驗(yàn)期間,通過無線糧情測控系統(tǒng)每天8:30進(jìn)行定時(shí)糧溫檢測,并在每周一進(jìn)行與上周一的糧溫對(duì)比分析。
1.4.2測溫電纜布置
測溫電纜的布置按照《糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范》GB/T 29890-2013的要求[3],兩倉均設(shè)置6行13列共計(jì)78根測溫電纜,每根電纜有5個(gè)檢測點(diǎn),共計(jì)390個(gè)測溫點(diǎn)。最上層測溫點(diǎn)S5距糧面0.3 m,最下層測溫點(diǎn)S1距倉底0.3 m,見圖1。
圖1 糧堆測溫電纜布置圖
依照《糧油儲(chǔ)藏糧情測控系統(tǒng)第3部分:軟件》GB/T 26882.3—2011和《糧情測控系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》LS/T 1203—2002的要求[4-5],試驗(yàn)倉和對(duì)照倉均布置15組糧蟲誘捕器,在倉房四角距離糧面1 m內(nèi)各布置1組糧蟲誘捕器,剩余的糧蟲誘捕器則根據(jù)害蟲的生活習(xí)性和發(fā)生規(guī)律,布置在害蟲易孳生的糧堆部位。糧蟲誘捕器的測量管道與通道選通器連接,通過貝博智能糧倉綜合控制柜的蟲氣檢測系統(tǒng),對(duì)誘捕到的糧蟲進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)和蟲種識(shí)別。
1.4.3扦樣方法
在空調(diào)控溫試驗(yàn)前和試驗(yàn)結(jié)束后,扦樣按照國家糧食局“關(guān)于印發(fā)《中央儲(chǔ)備糧油質(zhì)量抽查扦樣檢驗(yàn)管理辦法(試行)》的通知”(國糧發(fā)[2003]158號(hào))的規(guī)定,把扦樣區(qū)域劃分為4個(gè)等面積區(qū)域,扦樣層數(shù)設(shè)為5層,第1層扦樣距離糧面20 cm左右,第2層約為糧高的3/4處,第3層約為糧堆中心處,第4層約為糧高的1/3處,第五層扦樣距離底部30 cm左右,如圖2所示。
圖2 糧堆扦樣點(diǎn)示意圖
在本次空調(diào)控溫試驗(yàn)期間,通過無線糧情測控系統(tǒng),將試驗(yàn)倉、對(duì)照倉的溫度變化記錄整理。由表2可知,試驗(yàn)倉于6月6日開啟空調(diào),調(diào)節(jié)倉溫使其控制在24 ℃右,達(dá)到基本穩(wěn)定的狀態(tài),從而降低糧堆表層溫度,故而穩(wěn)定了平均糧溫,使其不受高溫季節(jié)的氣溫影響,試驗(yàn)倉的糧堆平均溫度在試驗(yàn)期間始終穩(wěn)定在22 ℃左右。
對(duì)照倉未采取控溫措施,明顯看出氣溫對(duì)對(duì)照倉倉溫的影響比試驗(yàn)倉大,糧堆表層溫度隨倉溫的上升而上升,接近30 ℃,與糧堆中下層溫度相差過大,不利于安全儲(chǔ)存,平均糧溫也從20.4 ℃上升至24.0 ℃,呈現(xiàn)出總體上升的不穩(wěn)定趨勢(shì)[6-7]。
表2 溫度變化情況
以S4、S5層兩層溫度的均值作為糧堆表層均溫來分析空調(diào)控溫的效果。由圖3可知,試驗(yàn)倉采用空調(diào)控溫技術(shù)能明顯抑制糧堆表層溫度的升高??照{(diào)控溫試驗(yàn)開始前,試驗(yàn)倉糧堆表層均溫均高于對(duì)照倉。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行,試驗(yàn)倉表層均溫開始下降并最終趨近23.5 ℃,對(duì)照倉表層均溫逐漸升高,且變化趨勢(shì)受氣溫影響較大。到試驗(yàn)開始后的第3周,試驗(yàn)倉糧堆表層均溫均已低于對(duì)照倉糧堆表層均溫,之后兩者差距逐漸增大。
圖3 表層均溫變化趨勢(shì)對(duì)比
通過表3得知,試驗(yàn)倉采用空調(diào)控溫技術(shù)對(duì)水分的上升和面筋吸水量的下降有較為明顯的抑制作用,對(duì)照倉未采用空調(diào)控溫技術(shù),糧堆溫度逐漸隨著氣溫升高,其水分上升,面筋吸水量也有所下降[8]。
表3 儲(chǔ)藏期間糧食品質(zhì)變化
糧溫升高會(huì)改變糧堆的環(huán)境,糧堆溫度的升高往往伴隨著糧堆呼吸作用的增強(qiáng),使得糧溫繼續(xù)升高,同時(shí)糧食水分上升,形成了蟲霉適宜生長的環(huán)境,霉菌大量孳生,使糧堆容易發(fā)生蟲害[9]。試驗(yàn)后,通過蟲情檢測系統(tǒng)對(duì)兩倉進(jìn)行了糧蟲誘捕器、蟲種識(shí)別及數(shù)量統(tǒng)計(jì),試驗(yàn)倉檢測到害蟲密度為1頭/kg,其中主要害蟲為0頭/kg;對(duì)照倉由于糧堆溫度的升高檢測到害蟲密度為8頭/kg,其中主要害蟲為4頭/kg。在試驗(yàn)結(jié)束后立即對(duì)對(duì)照倉實(shí)施了氮?dú)鈿庹{(diào)殺蟲的儲(chǔ)糧方案。
通過空調(diào)控溫技術(shù)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),較低的倉溫可以有效地延緩糧堆表層溫度的上升,進(jìn)而影響糧堆均溫,確保度夏過程中均溫穩(wěn)定在22 ℃左右,可以延緩糧食品質(zhì)的劣變。糧溫的上升會(huì)改變糧堆的生態(tài)系統(tǒng),持續(xù)高溫環(huán)境會(huì)引起霉菌和糧食害蟲的發(fā)生,因蟲害對(duì)糧堆進(jìn)行施藥熏蒸也會(huì)影響后期糧食品質(zhì),低溫環(huán)境可以有效地抑制害蟲和霉菌的生長,減少后期熏蒸的頻次。
試驗(yàn)過程中為了更規(guī)律地獲取溫度數(shù)據(jù),空調(diào)設(shè)備的啟用時(shí)間相對(duì)固定,實(shí)際的空調(diào)控溫過程中可能會(huì)造成不必要的冷源及電量的浪費(fèi)。空調(diào)對(duì)糧堆表層溫度調(diào)控效果較好時(shí)依然存在貼近四周墻壁的糧溫難以降低的情況,來年可采用內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)結(jié)合空調(diào)控溫技術(shù)來進(jìn)一步優(yōu)化控溫效果。