近年來，我國充分利用四項(xiàng)儲(chǔ)糧新技術(shù)成果，投資興建了18個(gè)大型機(jī)械化骨干糧庫，利用世行貸款改善中國糧食物流狀況，改善四條(京津唐、東北、長江中下游和西南)糧食走廊的流通狀況，充分利用四項(xiàng)新技術(shù)，投入300多億元建設(shè)1050億斤倉容的新式糧倉。其中，在國家2000年200億斤倉容建設(shè)中，四川綿陽直屬庫改擴(kuò)建工程采用目前國際上較為先進(jìn)的CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)，建設(shè)了2棟CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧示范倉。 1CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧的意義 采用CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)，就是在密閉性能良好的倉房內(nèi)充入CO2氣體以改變糧倉內(nèi)氣體成分的組成，破壞害蟲及霉菌的生態(tài)環(huán)境，抑制糧食生理呼吸，起到防蟲、殺蟲、抑菌、延緩糧食品質(zhì)陳化的作用，從而達(dá)到非藥劑儲(chǔ)糧的目的。

      研究認(rèn)為，它對(duì)糧食儲(chǔ)藏具有如下的作用和意義：

       1 1　殺蟲作用 高濃度CO2對(duì)害蟲有明顯毒殺作用，其毒性大小隨蟲種、蟲期和糧倉溫度、相對(duì)濕度、處理時(shí)間、糧食品質(zhì)及水分等條件不同而變化；并且能有效防止害蟲抗藥性的發(fā)生和發(fā)展。

       1 2　抑菌作用 高濃度CO2氣體能抑制真菌的生長，長期保持其氣體成分能降低糧食的帶菌量，同時(shí)霉菌毒素的產(chǎn)生也明顯受到抑制。

       1 3　延緩儲(chǔ)糧品質(zhì)陳化 對(duì)耐儲(chǔ)性好的糧種在常溫下短期儲(chǔ)藏，氣調(diào)儲(chǔ)藏方式與常規(guī)儲(chǔ)藏方式的糧食品質(zhì)幾乎沒有差異；而長期儲(chǔ)藏，氣調(diào)儲(chǔ)藏的品質(zhì)就會(huì)明顯優(yōu)于常規(guī)儲(chǔ)藏的品質(zhì)，尤其對(duì)耐儲(chǔ)性差的糧種，在高溫、高濕等惡劣條件下氣調(diào)儲(chǔ)藏，能延緩其陳化。

       1 4　環(huán)保性 由于使用的是無污染的CO2氣源，所以對(duì)生產(chǎn)運(yùn)輸及儲(chǔ)藏期間的施放都不會(huì)造成環(huán)境污染，還能減少化學(xué)藥劑對(duì)保管人員及周圍人群的危害，有效解決糧食中有害藥劑殘毒問題，實(shí)現(xiàn)生態(tài)儲(chǔ)糧方式，達(dá)到無公害、無污染的綠色儲(chǔ)糧目的。

       2 CO2氣調(diào)倉建設(shè)的氣密性技術(shù)措施 CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于氣調(diào)倉房的建設(shè)，一個(gè)氣密性能良好的倉房，能保障CO2工藝濃度、減少CO2用量、降低儲(chǔ)糧成本，充分體現(xiàn)CO2儲(chǔ)糧的優(yōu)越性。我們根據(jù)綿陽庫的實(shí)際情況，從實(shí)施的簡便性、可靠性和易操作性上考慮，設(shè)計(jì)了氣密倉從500Pa降到250Pa的半衰期達(dá)到4分鐘以上的氣密性技術(shù)措施，并采用了正壓壓力衰減試驗(yàn)法進(jìn)行“壓力半衰期”檢測。

       2 1　綿陽庫氣調(diào)倉基本建筑設(shè)計(jì)綿陽庫氣調(diào)倉建設(shè)為2棟24ｍ寬96ｍ長的雙廒間鋼筋混凝土拱板屋架平房倉，倉高7 8ｍ，裝糧高度6ｍ，建筑面積4608ｍ2，設(shè)計(jì)倉容：0 39億斤；圍護(hù)結(jié)構(gòu)為620ｍｍ厚空斗磚墻；氣調(diào)倉每廒間設(shè)2個(gè)大門、4個(gè)窗供進(jìn)出糧作業(yè)，設(shè)1扇糧情檢測小門和4扇軸流風(fēng)機(jī)窗。

       2 2　密封材料密封倉庫選用的密封材料應(yīng)具備下列條件：①具備柔韌性和延展性；②能抗低溫和高溫，不易變化和老化；③能抗紫外線輻射；④具備良好的粘附力；⑤對(duì)糧食無毒、無污染；⑥具備良好的抗腐蝕能力，對(duì)各種氣體保持穩(wěn)定；⑦具有較好的耐磨性能；⑧易于施工、修補(bǔ)、施工周期短；⑨價(jià)格合理，使用期達(dá)10年以上。根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有材料，聚酰胺環(huán)氧樹酯、聚氨酯涂料等是綜合性能較好的密封材料。

       2 3　密封的部位和方法由于普通倉房的建設(shè)情況不能達(dá)到CO2氣調(diào)倉的氣密性要求，所以在原平房倉通用圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上變更或增加如下內(nèi)容：

       2 3 1　倉房內(nèi)墻面涂刷(或噴涂)氣密涂料　取消原設(shè)計(jì)的內(nèi)墻涂料，采用聚酰胺環(huán)氧樹酯涂料作氣密涂料，該材料應(yīng)符合ＧＢ9686-88食品容器糧倉內(nèi)壁聚酰胺樹酯涂料標(biāo)準(zhǔn)和ＧＢ/Ｔ9756-2001《合成樹脂乳液內(nèi)墻涂料》的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)糧倉的特性采用不同濃度、不同方法分步進(jìn)行。具體施工要求為：涂抹前必須將內(nèi)墻表面清掃干凈，在裂縫、孔眼、麻面、脫殼等不平整處用基底料填平、干燥后清除浮塵；施工前將涂料充分?jǐn)嚢杈鶆?；涂布方法為涂?刷涂、滾涂或噴涂)二遍，第一層宜用較稀的涂料涂刷，以便于墻體吸附；第二層可用較厚稠涂料涂刷，以增加密封層厚度，加強(qiáng)其氣密性。每層涂料涂刷方向應(yīng)與前一層涂刷方向垂直錯(cuò)開，并保持一定的速度，以保證涂料形式致密、厚薄均勻；用量達(dá)到≥0 5ｋｇ/ｍ2，厚度≥0 5ｍｍ，有玻纖布層不得低于0 8ｍｍ；涂刷中要求再次涂刷時(shí)以漆面干燥不粘手為準(zhǔn)；涂刷后應(yīng)仔細(xì)檢查涂刷面，要求涂料均勻粘附在倉壁上，無氣泡、干燥成膜后無裂痕、無孔眼。

       2 3 2　倉壁與倉頂、地坪和墻身及其連接處的密封處理　倉壁與倉頂連接處主要采用聚氨酯涂料與聚酯纖維無紡布或玻纖布進(jìn)行密封處理，在密封涂布前先用聚氨酯泡沫或嵌縫膠等將較寬縫隙填充，再將各交接處做成Ｒ150ｍｍ弧形，采用二布三涂進(jìn)行密封處理(處理方法同2 3 1方式)，并對(duì)裂縫、氣泡、沙眼進(jìn)行修補(bǔ)處理，達(dá)到密封要求。

       2 3 3　采用氣密保溫門窗、軸流風(fēng)機(jī)窗及氣密保溫通風(fēng)筒　取消原通用圖采用的保溫密閉型門窗及氣密保溫通風(fēng)筒，采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的特制氣密保溫門窗及氣密保溫通風(fēng)筒，其密閉性能在徑深1 5ｍ的1∶1試驗(yàn)中超過倉房密閉指標(biāo)，安裝時(shí)框架采用預(yù)埋形式，并與墻體的連接處密封嚴(yán)實(shí)。

       2 3 4　增加氣密接縫膠　由于現(xiàn)有拱板的做法是拱板之間留有約1ｃｍ寬、18ｃｍ深的縫隙，并會(huì)隨著鋼筋混凝土的正常變形而變化，這是影響倉房氣密性的重要因素之一，因此需對(duì)此進(jìn)行密封處理。具體做法為：在拱板下弦的縫隙中灌入符合要求的含膨脹水泥的沙漿，再用ＰＨ-Ｔ彈性環(huán)氧樹酯接縫膠和嵌縫油膏從縫隙頂部澆灌以起到密封效果和防止由于房屋變形而引起的漏氣；在拱板下弦的底部，即倉頂，采用二布三涂敷實(shí)縫隙。為了提高抗拉延展率和衛(wèi)生要求，施工中采用無紡布或玻纖布作加勁層，按倉內(nèi)墻做法涂刷氣密膠。

       2 3 5　增加氣密密封膠　各工藝洞口等處也是造成倉房漏氣的重要因素之一，需對(duì)此進(jìn)行密封處理。主要在糧倉進(jìn)出糧口、通風(fēng)管道口、軸流風(fēng)機(jī)口、檢修口、CO2工藝供氣孔、糧情檢測電源管線、供電管線及各工藝電源管線等通道口處，采用高耐候氣密膠進(jìn)行密封。

      2 4　提高氣調(diào)倉隔熱性能的技術(shù)措施 屋面及墻體增加隔熱措施，要求屋面Ｋ值≤0 5Ｗ/ｍ2.ｋ，墻體Ｋ值≤1 27Ｗ/ｍ2.ｋ。在屋面增加硬質(zhì)隔熱層，采用50ｍｍ厚現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯(阻燃型)作保溫、防水層(材料符合ＪＣ14-1999標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)熱系數(shù)為0 22Ｗ/ｍ2.ｋ，容重為50ｋｇ/ｍ3，抗壓強(qiáng)度≥100ｋＰａ)，并再在其面上作一保護(hù)層，以增強(qiáng)倉房的隔熱性能、防水性能及延長其使用壽命。墻身采用620ｍｍ厚空斗磚墻。

       3　CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧的工藝 CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧工藝設(shè)計(jì)采用大型供配氣系統(tǒng)集中供氣方式，并采用糧倉CO2濃度自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。其主要裝置為CO2供氣系統(tǒng)、CO2監(jiān)測系統(tǒng)、智能通風(fēng)控制系統(tǒng)及倉房壓力平衡裝置等。

       3 1　供氣系統(tǒng) CO2供氣系統(tǒng)主要用于液態(tài)CO2安全儲(chǔ)存，在工藝需要時(shí)通過汽化、減壓、順利輸送入氣調(diào)糧倉，并強(qiáng)制循環(huán)使倉內(nèi)CO2氣體濃度均勻地維持在一定范圍內(nèi)。其主要設(shè)備、設(shè)施構(gòu)成如下：

       3 1 1　儲(chǔ)氣槽　綜合考慮到此工藝集中供氣的方式、液態(tài)CO2的性質(zhì)以及綿陽地區(qū)氣體的運(yùn)輸供應(yīng)、設(shè)備及其配件一次投入費(fèi)用、使用費(fèi)用和占地面積等因素的影響，由總需氣量確定選用ＺＣＦ-20/22型不銹鋼真空粉末絕熱固定式低溫CO2液體立式儲(chǔ)氣槽1臺(tái)，用于儲(chǔ)存液態(tài)CO2，并對(duì)庫內(nèi)各倉送氣采用逐倉充氣，各倉平衡保氣方式，以解決固定設(shè)備一次投入過大、占地面積過大、而平常利用率過低的問題。

       3 1 2　汽化器　綜合考慮充入CO2時(shí)氣調(diào)儲(chǔ)糧工藝要求，充氣速率、充氣時(shí)間、氣體損失等因素及管道輸送，設(shè)備投入、安裝使用、環(huán)境保護(hù)等費(fèi)用的影響，經(jīng)過核算，選定5臺(tái)ＱＤ/125/25型低溫液態(tài)CO2電加熱水浴式汽化器并聯(lián)使用，將液化CO2加熱成氣體，以減少集中運(yùn)作動(dòng)力過大，平常利用率過低以及初步充氣時(shí)間與二氧化碳利用率的矛盾。

       3 1 3　減壓裝置　綜合考慮到汽化后氣體的輸送流量和壓力要求，減小輸送阻力，減輕輸送管道的耐壓負(fù)擔(dān)及國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備型號(hào)規(guī)格，減少不必要的設(shè)備投入及動(dòng)力負(fù)擔(dān)等情況，選用2套(3臺(tái))Ｖ918減壓裝置使高壓的CO2氣體減壓成低壓狀態(tài)以利于氣體輸送。

       3 1 4　氣體平衡罐　用1個(gè)CO2氣體平衡罐儲(chǔ)存CO2氣體，使氣體在輸送過程中處于平衡穩(wěn)壓狀態(tài)。

       3 1 5　倉外氣體輸送系統(tǒng)　由優(yōu)質(zhì)無縫鋼管及各種閥門、三通、彎頭、流量計(jì)、壓力表等組成密封的輸送管網(wǎng)，利用CO2氣體自身壓力按工藝要求將其輸送入糧倉，不需外加動(dòng)力。

       3 1 6　倉內(nèi)氣體分布系統(tǒng)　按氣體輸送方向?qū)⒉痪鶆蜷_孔的優(yōu)質(zhì)碳鋼管在糧倉內(nèi)組成2組一機(jī)四道形式的管網(wǎng)，便于盡量均勻、高效地向糧堆充入CO2氣體，以減少CO2氣體的損失。

       3 1 7　氣體的循環(huán)系統(tǒng)　包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、循環(huán)管道及閥門，用于強(qiáng)制倉內(nèi)CO2氣體循環(huán)，以維持倉內(nèi)CO2氣體濃度的均勻；當(dāng)倉內(nèi)充入CO2后，為防止分布不均勻致使某些部位的CO2濃度達(dá)不到防治害蟲的要求，應(yīng)使倉內(nèi)氣體充分混合。為此，要有一個(gè)密封的循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)工藝需要通過外部管道用小型密封鼓風(fēng)機(jī)將空氣從倉底送入，使倉內(nèi)氣體充分混合。

       3 2　CO2氣體監(jiān)測系統(tǒng) 該系統(tǒng)采用先進(jìn)的檢測和自控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)糧倉CO2濃度的全自動(dòng)測量和數(shù)據(jù)處理。其主要功能為：糧倉CO2數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、轉(zhuǎn)換和傳輸，數(shù)據(jù)顯示、打印和管理(包括數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析處理、報(bào)警提示、預(yù)留數(shù)據(jù)通信等功能)，并具有手動(dòng)和自動(dòng)操作的切換功能，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的開放式設(shè)置與調(diào)整，便于升級(jí)更新，以適應(yīng)今后更加優(yōu)化的設(shè)置需求。該系統(tǒng)由以下幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：

       3 2 1　氣體采集管網(wǎng)　由防塵頭、氣體采集管組成，主要用于倉內(nèi)各點(diǎn)氣體的采集。

       3 2 2　氣體管路控制系統(tǒng)　由氣路轉(zhuǎn)換閥，氣體緩沖罐、真空泵、微繼電器等裝置構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)控制各監(jiān)測點(diǎn)氣體的單向輸入功能，為CO2氣體測量裝置定點(diǎn)輸入流量穩(wěn)定、潔凈的CO2氣體。

       3 2 3　CO2氣體測量裝置　由紅外CO2測量傳感器、Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換裝置、液晶顯示裝置等部件組成，主要實(shí)現(xiàn)CO2氣體的測量及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。

       3 2 4　數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)　由數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)傳輸線路、保護(hù)管路等組成，采用串行通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)傳送實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能，具有長距離通信和抗干擾能力。

       3 2 5　監(jiān)控微機(jī)系統(tǒng)及監(jiān)控軟件　由計(jì)算機(jī)和基于Windows開發(fā)平臺(tái)上的監(jiān)控軟件構(gòu)成，能在奔騰100以上機(jī)型及Win95以上系統(tǒng)中使用，主要完成CO2氣體監(jiān)測系統(tǒng)的控制及處理功能。

       3 3　智能通風(fēng)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)可根據(jù)需要隨時(shí)或定時(shí)地進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理，智能地控制通風(fēng)。它同時(shí)檢測糧溫、倉溫、倉濕及氣溫、氣濕，根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)確定糧情報(bào)警，并可控制通風(fēng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而有效地進(jìn)行糧情預(yù)測，提供保糧方案，利用自動(dòng)控制提高資源利用效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人為操作失誤。系統(tǒng)可自動(dòng)計(jì)算通風(fēng)條件，及時(shí)報(bào)警或根據(jù)用戶需要計(jì)算通風(fēng)條件，及時(shí)報(bào)警并控制通風(fēng)設(shè)備的啟停?？梢酝瑫r(shí)執(zhí)行不同倉房不同通風(fēng)目的(降溫、降水等)的通風(fēng)控制；可以選擇不同的模式，連續(xù)監(jiān)測捕捉通風(fēng)時(shí)機(jī)?？勺詣?dòng)統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，在通風(fēng)過程中，隨時(shí)觀察通風(fēng)預(yù)測的結(jié)果。系統(tǒng)在硬件上采用先進(jìn)的分布式結(jié)構(gòu)，由測控計(jì)算機(jī)、測控分機(jī)、通風(fēng)控制柜、溫度傳感器、濕度傳感器和系統(tǒng)軟件組成。

       3 4　安全設(shè)施

       3 4 1　倉房壓力平衡裝置　對(duì)氣密性能較好的倉庫，為了防止在氣調(diào)充氣過程中因通氣過速、氣流波動(dòng)等造成壓力過高或儲(chǔ)藏過程中空氣溫度變化等影響，致使氣壓過高或過低而造成密封設(shè)施或墻體長期受壓而遭到損壞，需設(shè)置一套壓力平衡裝置，以調(diào)節(jié)倉內(nèi)外的壓差。

       3 4 2　背負(fù)式氧呼吸器　據(jù)報(bào)道，高濃度的CO2氣體會(huì)對(duì)人員造成危害，在CO2氣體達(dá)到1%時(shí)就對(duì)人有影響，長期處于3%以上濃度的環(huán)境中工作會(huì)對(duì)人產(chǎn)生危害作用，出現(xiàn)惡心、頭暈等不良癥狀。所以，為確保人員入倉工作時(shí)安全，需配置氧呼吸器。在氣調(diào)儲(chǔ)糧的倉庫，必須配備排氣系統(tǒng)，以便糧食出倉時(shí)操作人員能夠安全進(jìn)入氣調(diào)倉檢查或作業(yè)。對(duì)大型倉庫，如果啟封后短期內(nèi)就要進(jìn)倉，則需要進(jìn)行強(qiáng)力通風(fēng)排氣。我們利用壓入式機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)和倉房上部排風(fēng)扇，將CO2氣體從上部排出，使倉內(nèi)環(huán)境達(dá)到安全操作條件。

       4　綿陽庫CO2氣調(diào)工程達(dá)到的效果 工程進(jìn)展基本順利，工程建設(shè)已基本完成。經(jīng)測試，綿陽庫氣調(diào)倉達(dá)到如下性能：

       4 1　氣密性能 按氣密性檢測方案，由中國測試技術(shù)研究院計(jì)量測試研究所(具備國家實(shí)驗(yàn)室資格和計(jì)量授權(quán)證書)對(duì)具備條件的氣調(diào)倉氣密性進(jìn)行了正壓壓力衰減試驗(yàn)法檢測，測試結(jié)果為：

       4 1 1　空倉測試　2001年9月5日空倉測試，其氣密性能從500Ｐａ降到250Ｐａ的半衰期達(dá)12分鐘以上，大大超過了預(yù)定4分鐘的設(shè)計(jì)要求。

       4 1 2　實(shí)倉測試　2002年4月5日實(shí)倉測試，其氣密性能從500Ｐａ降到250Ｐａ的半衰期達(dá)5分16秒以上?？梢姡瑲庹{(diào)倉的氣密性建設(shè)大大超過了預(yù)定4分鐘的設(shè)計(jì)要求，優(yōu)于普通倉，為氣調(diào)儲(chǔ)糧示范成功邁出了關(guān)鍵一步。 4 2　隔熱性能 經(jīng)對(duì)氣調(diào)倉及普通對(duì)照倉的溫度測定，測定結(jié)果為提高示范倉隔熱性能提供了可靠保證(見表1)。

       5 結(jié)論 通過綿陽庫CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧工程的建設(shè)，證明該技術(shù)在中國是可行的。CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧的應(yīng)用，對(duì)安全水分的糧食，不需要使用其他藥劑就能有效地殺死儲(chǔ)糧害蟲，延緩糧食陳化，達(dá)到安全儲(chǔ)藏和無化學(xué)污染的要求。