Зерно хранение

Санитария хранилищ.

Основополагающим фактором санитарии элеватора является тщательная уборка и дезинфекция хранилищ - как внутренняя, так и внешняя. Вначале проводится ручная зачистка от остатков зерна днища и стен хранилищ, съемных панелей аэрации, затем зачистка производится при помощи пылесоса. Также очищаются воздуховоды системы аэрации с последующей их фумигацией фосфатными газами, имеющими большую плотность чем воздух.

Загрузка хранилищ.

Зерно, загружаемое в зернохранилище должно быть тщательно очищенным. Эта операция, в основном, должна производиться сдатчиками зерна. Например, в Австралии и Канаде за плохую очистку зерна из-под комбайна на фермеров налагают большие штрафы. В США, при загрузке зерна в силос, обычно производят дополнительную очистку на ротационных очистительных машинах с одним либо двумя наклонными круглыми ситами (по типу нашего скальператора А1-БЗО с мелкими ситами). 

Для улучшения последующей аэрации, насыпь зерна в хранилище должна иметь ровную поверхность, а не конусообразную, которая обычно образуется при загрузке. Для этого применяют специальные загрузочные устройства, обеспечивающие "разбрызгивание" зерна и его выравнивание по диаметру силоса. 

По мнению докладчика, в хранилище под точкой загрузки образуется участок (ядро или центральный столб) примесей. Поэтому, после загрузки хранилища, эти центральные участки зерна со скопившимися примесями периодически удаляются для повторной очистки. Причем, за один выпуск из силоса удаляют лишь около 5% объема зерна, что снижает не только энергозатраты, но и уменьшает травмированность зерна.

Аэрация.

Для надежного хранения зерна необходимо добиться равномерного распределения температуры по всей массе зерна.

 

Холодный воздух у стенок хранилища опускается вниз, а в центре поднимается вверх, унося с собой лишнюю влагу. На каждые 20°F (11,1°C) относительная влажность воздуха повышается вдвое. 

С учетом того, что в холодное время года под крышей хранилища конденсируется влага, на поверхности зернового слоя может образовываться плесень. Поэтому проводить аэрацию зимой нельзя. 

В современных зернохранилищах предусмотрена автоматическая регулировка температуры, для этого терморегулятор выставляется на заданную температуру и фиксируется время начала работы вентилятора. Зная скорость воздуха, рассчитывают общую продолжительность работы вентилятора для одного цикла охлаждения силоса. 

При аэрации на одну тонну зерна необходимо обеспечить подачу 6 м3/ч воздуха, со скоростью 10м/мин. При таких параметрах воздуха температура зерна выравнивается. Аэрация лучше происходит летом в ночное время, либо осенью в течение 120-150 часов за один цикл. 

На эффективность аэрации крайне негативно влияет наличие примесей в центральном столбе, а также неравномерность его расположения по диаметру силоса. В общем, аэрация служит для выравнивания температуры зерна, снижения влажности зерна и борьбы с вредителями, т.к. с помощью аэрации в течение 15 суток при температуре ниже 10°C достигается 100% смертность насекомых. 

Как лучше подавать воздух в хранилище: снизу - вверх или сверху - вниз? В свое время в США это было проблемой. При подаче воздуха снизу (нагнетание), вверху хранилища происходит конденсация влаги. Кроме того, при работе вентилятора, из-за компрессии, подаваемый в хранилище воздух нагревается (при продувке зерновой насыпи большой высоты требуется высокое статическое давление; при сжатии воздуха вентилятором происходит частичное преобразование механической энергии в тепловую и воздух нагревается). 

В подтверждение был приведен пример такого опыта. Продували зерновую насыпь в четырех силосах высотой 35 м: один силос был пустым, второй - наполнен на половину, и два полных. Контролировали давление в системе и температуру воздуха. Оказалось, что при продувке воздухом снизу вверх в пустом силосе температура воздуха увеличилась на 4°F (2,2°C), в силосе, заполненном наполовину - на 6°F (3,3°C), а в полных силосах - на 9°F (5,0°C). Таким образом, вместо охлаждения может идти нагревание зерна в хранилище!

 

Такая картина может наблюдаться при высоте насыпи зерна 15-20 м. Поэтому, работа системы аэрации на нагнетание возможна лишь в северных районах США, где температура воздуха примерно соответствует температуре воздуха большей части Украины. В регионах с более мягким климатом должна применяться аэрация на всасывание, при которой воздух в силос подается сверху - вниз. При такой аэрации, при подаче воздуха в соотношении 3 м3/ч на тонну зерна, можно легко справиться с насекомыми, так как они попадут в свежий холодный воздух. 

При подаче воздуха снизу - вверх требуется 120-150 ч для подъема зоны охлаждения к верхней части зерновой насыпи, где сосредоточены насекомые, и всего 3-4 часа - при подаче воздуха сверху - вниз. Цель аэрации будет достигнута, когда при относительной влажности воздуха 70% температура зерна с 30-35°C будет снижена до 13-18°C. 

Особое внимание необходимо обратить на вентиляционные выходы на крыше хранилища.

 Их выходное сечение должно обеспечивать рекомендуемую скорость воздуха, равную 300 м/мин (5 м/с). Исходя из этого, можно рассчитать число вентиляционных выходов на крыше. В самой толще зерновой насыпи скорость воздуха составляет около 10 м/мин (0,17 м/с). При большей скорости будет существенно возрастать статическое давление и нагрев воздуха, что крайне нежелательно.

Наблюдение.

Большая часть насекомых-вредителей (до 90%) развивается в верхней части силоса. Поэтому там еженедельно берут пробы зерна при помощи специальных ловушек (не путать с пробоотборниками) и оценивают скорость прироста насекомых. По результатам контроля зараженности определяют необходимость проведения либо аэрации, либо фумигации. 

Наблюдение за температурой зерна проводят при помощи кабелей с датчиками температуры (термопарами). 

Например, в силосе O20м располагается 15-20 кабелей. Их показания также снимаются еженедельно. Информация о температуре зерна выводится на дисплей ПК. При этом фиксируется средняя температура и отклонения от нормы, зеленым, красным и синим цветами на схеме хранилища.

Фумигация.

Для проведения фумигации нужно получить специальное разрешение. Для этого все фермеры проходят специальные курсы по фумигации и составляют планы ее проведения у себя в хранилищах. Фумигацию, в основном, проводят фосфорорганическими препаратами: гранулированным фостаксином либо экофилом. 

Экофил дозируется в соотношении 200/1000000, он хорошо подвергается контролю, и его расход в 2 раза ниже фостаксина. Для достижения 100-процентного эффекта достаточно 7 дней фумигации. Обычно концентрация фумиганта в зерне изменяется, поэтому основной задачей является поддержание концентрации газов на должном уровни. Для этого используют специальные системы аэрации. 

Рециркуляционные системы фумигации (системы закрытого типа). 

Для фумигации с помощью гранулированного фосфорорганического фумиганта герметизированное хранилище оборудуется замкнутой трубопроводной системой с нагнетателем. Нагнетатель для хранилища вместимостью 8000 т имеет мощность 0,1 кВт. 

Для трубопроводной системы используют поливинилхлоридные трубы. Например, для силоса в 10000 т система аэрации состоит из двух вентиляторов, горизонтальных (O150 мм) и вертикальных (O100 мм) труб. Нагнетатель - съемный, на двух гибких шлангах, устанавливается непосредственно при фумигации. От одного нагнетателя можно работать и на два силоса. Такая же система приемлема и для бетонных силосов. Самая большая система на 80000 т имеет 2 вентилятора и 3 нагнетателя с каждой стороны силосного хранилища. 

После недели фумигации, силос еще в течение трех недель выдерживают в герметичном состоянии. 

Следует отметить, что в хранилищах бывшего СССР давно использовались рециркуляционные установки для газации силосов. Описание такой установки приведено, например, в учебнике для ВУЗов: Трисвятский Л.А. Хранение зерна - М.: Колос, 1966.

Сушка зерна.

В США для сушки зерна применяются различные типы сушилок. 

Прежде всего, используются эффективные сушилки порционного действия с диапазоном температуры зерна до 105°F (40,5°C). Существуют специальные сушилки непрерывного действия с рабочей толщиной слоя зерна 250-300 мм. Экономия топлива у данного типа сушилок происходит за счет повторного использования сушильного агента и охлаждающего воздуха. Перед направлением в сушилку влажное зерно должно находится в охлаждаемых силосах. Правильно высушенное зерно также  используется при производстве спирта при перегонке на ректификационных аппаратах

Применяются также модульные системы сушилок. 

Имеются варианты сушки зерна и в силосах, но вентиляторы, подающие в них воздух для аэрации, необходимо оборудовать электронагревателями. Эффективная сушка в банках происходит при толщине слоя зерна в 1 м. Кроме того, масса зерна при сушке должна разрыхляться вертикальными шнеками, а для выгрузки остатков зерна из силосов, последние должны быть оборудованы зачистными шнеками. Однако такая сушка - медленная. 

Для сушки зерна кукурузы в штате Индиана разработана специальная сушилка со следующей технологией. Зерно с влажностью 20-30% подсушивают до 16% при температуре агента сушки 200-240°F (93-115°C). Затем горячее зерно несколько часов выдерживают в бункере, а затем охлаждают. Для охлаждения в бункер подают воздух из расчета 30 м3/ч на тонну зерна. В этом случае достаточна обработка зерна в течение 8-10 часов. Такой ступенчатый метод снижения влажности зерна обеспечивает хорошее качество зерна, так как оно не растрескивается. Несомненно, было бы лучше, если бы и бункер для отлежки был непрерывно действующим. Такую модель сушки зерна профессор Р.Т. Нойес порекомендовал и для Украины. 

Однако здесь нужно отметить, что такой способ сушки зерна в Украине уже известен. Его предложил и испытал на Белгородском КХП (Россия) заслуженный изобретатель России В.И. Атаназевич. Суть данного метода была изложена автором на второй национальной конференции "Хлебопродукты-97", прошедшей в ОГАПТ (Одесса). Способ, названный автором "сушка днем - охлаждение ночью", позволяет повысить производительность зерносушилок ДСП-32 до 40-42 пл.т/ч и снизить при этом на 10-15% затраты топлива и электроэнергии на сушку зерна различных культур.