高水分玉米靶向通風降水的研究

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有限公司山西分公司 030000)

玉米在我國的糧食生產中占有重要地位，對農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特點，玉米粒與儲存環境之間的水分代謝主要通過胚部進行，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的生命活動和較高的呼吸強度，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，隨著農業生產技術進步，機械化程度不斷提高，華北地區農業生產方式和農民種糧、售糧習慣也隨之轉變，即收即賣已成為常態，玉米自然干燥越來越少，燃煤烘干取而代之。然而2018年開始，隨著國家環境治理力度加大，燃煤型糧食烘干設施基本已被禁用，而電氣型烘干設備成本過高且無定型產品，農民即收即賣的習慣和糧食經營企業高水分糧無法安全儲存的矛盾越來越突出。如山西晉南、晉中地區農民銷售新收獲玉米水分大約在18.0%，而華北地區玉米安全儲存水分規定為14.5%以內。

為適應環保新形勢，中央儲備糧洪洞直屬庫有限公司依據當地氣候條件，應用機械通風降水技術在初冬時期對偏高水分玉米進行通風降水,由于糧層較厚，為使糧堆內水分降幅均勻，對單管通風技術進行技術創新，制作靶向通風管網，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，也有效解決農民賣糧難和糧食收儲企業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

通風降水技術應用倉房為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

玉米入庫期間嚴把質量關，嚴格按照等級及水分進行分類入倉。糧食清雜嚴格按照規定的“兩吹一篩一清掃”流程執行，確保入庫糧食雜質不超標。糧食入庫情況見表2。

表2 糧食入庫質量情況

1.3 設備儀器

3號罩棚倉采用HLD-3型混流風機18臺，風機參數為：功率7.5 kW，轉速2900 r/min，總風量7816 m3/t～13138 m3/t，風機全壓1301 Pa～1796 Pa；9號平房倉使用4-72型No8C離心風機：功率11 kW，轉速1250 r/min，總風量13643 m3/h～25297 m3/h，風機全壓1507 Pa～1106 Pa；糧情檢測系統，共22根測溫電纜，每根電纜設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1臺；手持風速儀1臺等。

1.4 通風系統設置

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“一機三道”方式進行布置。糧食滿倉后，分別連接好18臺混流風機，同時測試通風機運轉是否正常。

1.5 通風降水操作

依據《糧油儲藏就倉干燥技術規范》(GB/T 26880-2011)以及《儲糧機械通風技術規程》(LS/T 1202-2002)分階段進行通風降水。

第一階段，常規通風階段。高水分玉米邊入倉邊通風。利用倉房通風系統進行壓入式均水通風，通風通透，避免結露。通風期間，根據糧溫變化規律，使用手持風速儀檢查通風死角，并采取“插入引風管”的形式處理，確保風力均勻通過糧堆。

第二階段，整倉糧堆通風階段。當糧食入庫結束后，全倉整體進行通風，同時增加糧情檢測頻次。

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

圖1 3號倉通風降水技術路線

圖2 9號倉通風降水技術路線

1.6 輔助使用靶向通風管網

為消除通風降水過程中第二、三糧層高水分集聚，降水效果不明顯，輔助使用靶向通風管網技術。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接頭和鐵質鎖扣連接，便于安裝與拆卸。靶向通風管網使用時，采取如下方式進行安裝：一是靠墻部位鋪設離墻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合方式進行通風，為確保第2、3層集聚水分迅速排出，在進行吸出式通風時，輔助塑膜糧面壓蓋，只保留靶向通風管口，使外界風不經過糧堆表層，直接從第2、3層進入，從而補回底層由于壓入式通風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 結束降水通風

結束降水通風條件根據《儲糧機械通風技術規程》規定的條件：一是在進行底層壓入式通風時，干燥區前沿要移出糧面；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到時才能結束通風。本次通風降水結束時，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℃)。在糧堆平均水分達到15.0%以下時結束通風，同時倒入平房倉內儲存。倒倉過程中糧食水分、溫度得到了進一步均勻。倒倉結束后使用3臺11 kW離心風機對糧堆進行均溫、均濕。均溫、均濕結束后，經檢測糧堆平均水分為13.4%，糧溫正常。

2 結果與分析

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偏高水分玉米進行了通風降水。經過92 h的通風，玉米平均水分降低了1%。倒入平房倉后，再次對倉內儲糧進行了均溫均水。儲糧度夏期間，持續進行內環流通風，目前平均糧溫保持在16℃左右，沒有發生蟲霉孳生情況，儲存狀態良好。

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

表3 3號倉糧溫記錄表

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

表4 3號倉通風期間各項指標測定情況

2.1.3 經濟效益分析 根據表5，通風降水每噸費用在15元左右。而以往燃煤型烘干設施烘干費用，每噸約在30元以上。通風降水比烘干降水直接費用每噸低15元左右。而且糧食質量品質比烘干好，銷售期間將具有價格優勢。該技術成熟后，費用有望得到進一步降低。

表5 3號倉通風降水費用

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偏高水分玉米進行了通風降水。經過累計366 h通風，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，沒有發生蟲霉孳生情況，儲存狀態良好。

2.2.1 糧溫分析 表6為9號倉第二階段整體糧堆通風階段(2019.12.27～12.30)與第三階段交替通風降水階段(2020.2.17～4.13)的糧溫變化。在第二階段，通過整倉通風，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，更需要通風來降低倉內的溫度，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號倉通風期間水分記錄見表7。

表7 9號倉通風期間水分記錄表 (單位：%)

2.2.3 糧食品質分析 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，食用品質略有下降?？傮w來說玉米的品質保持較好。

表8 9號倉通風期間各項指標測定情況

2.2.4 經濟效益分析 偏高水分糧食通風降水基本費用包括通風降水電費、通風期間整理人工費等費用。據測算，通風降水每噸費用在3.59元左右(其中包括電費、勞務用工費)。而以往燃煤型烘干設施烘干費用，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)。通風降水比烘干降水直接費用每噸低26.41元左右。而且糧食質量品質比烘干好，銷售期間將具有價格優勢。由于提前入市收購價格比農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 結論

3.1 采用機械通風降水能實現偏高水分玉米安全儲藏

采用機械通風對偏高水分玉米進行降水，有效降低了玉米的水分含量，實現了玉米的安全儲藏，并有效保證了玉米的品質。機械通風降水有效降低了烘干玉米噸糧所需的費用，為企業搶占糧源贏得先機，為完成年度輪換任務提供了技術保障，降低了勞動強度，極好地解決了環境污染問題。

3.2 科學管理是機械通風降水保管偏高水分玉米的關鍵

機械通風降水期間及時記錄通風數據，適當增加測溫電纜監測點數，或設置機動測溫點，定時檢測糧食的水分變化情況，勤檢測糧情，同時降水期間，必須邊通風邊翻動糧面，以防止玉米上層結露霉變。

3.3 輔助使用靶向通風管網技術徹底解決降水不均

在通風降水期間，通風方式采用壓入式和吸出式交替進行，輔助使用靶向通風管網技術徹底解決降水不均現象。通風操作人員要根據糧堆各層水分變化情況，及時修改完善通風方案，變換通風方式，杜絕無效通風。消除通風過程中不同糧層水分不均。通過補插風管，減小通風阻力，改善氣流分布狀態，解決糧堆通風降水不均勻的問題。