氮气气调储粮技术应用进展

气调储粮制氮机运行于中央储备粮某直属库的大连力德气调储粮制氮机氮气气调储粮的定义及优点:氮气气调储粮,是指利用氮气生产设备产生高纯度氮气,通过氮气输送管路将氮气充入气密性良好的仓房内,使仓内氮气浓度长时间保持在较高水平,形成一个不利于粮食害虫、微生物生长繁殖的低氧环境,从而达到使粮食害虫停止危害粮食、无法生长繁殖直至窒息死亡,同时抑制粮食生理呼吸、延缓粮食品质陈化的效果。

不同于传统的药物熏蒸杀虫方式的是,氮气气调储粮对库存粮食以及工作人员身体健康都没有危害,是一种绿色、环保、安全、经济、有效的储粮害虫防治技术。

氮气气调储粮的应用现状:在国际上,氮气气调储粮技术已经在澳大利亚新城港口粮库得到应用。

该库采用液氮气调储粮,实际效果良好,但应用成本偏高。

我国从上世纪六十年代末就开展了低氧储粮技术的试验和研究,其中就包括氮气气调储粮技术。

2004年6月,中央储备粮南京直属库率先在国内将氮气气调储粮技术投入实际应用,在粮食害虫防治和粮食品质保持方面取得了显著的效果,同时获得了良好的经济效益和社会、环保效益。

几种非化学式氮气分离方法:深冷空分制氮:上世纪30年代开始出现。

原理是将空气加压冷凝液化后,利用液态空气中氧气(-183℃和氮气(-196 ℃沸点的差异进行氧氮分离。

变压吸附制氮:上世纪50年代开始出现。

原理是利用碳分子筛对空气中氧分子的吸附速度远远大于氮分子的吸附速度以及吸附性能随着压力的提高而提高的特性,通过切换电磁阀的控制,在高压条件下吸附压缩空气中的氧分子,在低压条件下对吸附剂进行解吸再生,释放已被吸附剂吸附的氧分子,从而完成氧氮分离。

由于包含高压吸附和低压解吸二个工艺过程,所以产生的氮气是不连续的。

膜分离制氮:上世纪70年代末开始出现。

原理是利用各气体组分在高分子聚合物(中空纤维膜丝中的溶解扩散速率不同,因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过中空纤维膜壁的速率不同而分离。

由于无阀门切换和吸附剂再生过程,膜分离制氮是一个静态,连续的分离过程。

绿色储粮主要技术及应用1.1 低温储粮技术粮堆内的害虫、微生物、粮粒等生物成分在水分和氧气条件适宜的情况下，还须在一定的温度范围内才能进行正常的生命活动。

采取不同方式降低储粮温度，就能抑制粮堆内各种生物成分旺盛的生命活动，减少粮食在储存期间干物质的损耗，最大限度地保持粮食原有品质，延缓储粮陈化速度，这是一种最为理想的绿色储粮技术。

1.2 气调储粮技术氮气气调储藏是当前国内外绿色储粮技术的重要发展方向，用高浓度氮气替换粮堆空气组分，形成不利于害虫及霉菌生长发育的生态环境，抑制粮食呼吸，实现虫霉防治、延缓粮食品质变化。

1.3 非化学药剂防虫技术非化学药剂防虫技术主要包括物理防治、生物防治、习性防治等不使用化学物质防虫治虫的方法。

物理防治就是用物理因素作用于害虫有机体，如紫外线杀虫、微波杀虫、放射线杀虫、激光杀虫、高频电热杀虫等电磁杀虫技术。

近几年，利用硅藻土粉、惰性粉防治储粮害虫的研究也取得较大进展，在国内也得到了推广应用。

生物防治是利用某些生物成分来防治储粮害虫，如利用害虫天敌以虫治虫、利用病原微生物以菌治虫、利用性信息素诱杀、利用内激素干扰昆虫正常生长、发育和繁殖等。

习性防治是根据储粮害虫的某种习性而设置的防治方法，如粮堆压盖防治、粮堆移顶防治、诱集捕杀等。

2绿色储粮技术应用情况近年来山东省粮油收储有限公司鲁中储备库（以下简称鲁中储备库）不断加强科技储粮新知识、新技术的研究，并结合鲁中储备库实际情况，积极探索绿色储粮新方法、新工艺在粮库储粮中的应用。

2.1 内环流准低温储粮控温技术鲁中储备库主要存储小麦、大豆、玉米等品种，大豆、玉米难于保管。

近几年鲁中储备库分两批对18个仓房安装内环流控温系统，冬季将粮温降至5℃左右，夏季6月份启动内环流，利用粮堆冷芯将粮食最高温度控制在27℃以下，有效延缓了表层和周边粮食的品质变化速度，并抑制储粮害虫的生长，大大提高了储粮的安全性。

2.2 储粮损耗控制从近几年粮食出库损耗情况来看，损耗的原因主要是：不合理或过度通风造成出库时粮食水分偏低，粮食水分减量少造成损耗。

氮气在水果蔬菜粮食等食品储存技术应用目前世界各国对食品安全越来越重视，对化学药物用于食品、蔬菜、粮食上的储存越来越严格，以后或者目前或许化学药物禁止用于食品储存中，以满足广大消费者对绿色食品的需求。

低温低氧是目前对于食品保鲜最好的储存方式，在北方地区由于气温低的优势大多采用低温的方式，但是对于一些细菌、幼虫低温的方法是没有效果的，所以需要低氧来控制。

在南方由于温度较高，低温存储的成本较高，所以在南方一般采用低氧的方式来控制食品的存储。

所以目前低氧储存的优势较高，也是市场发展的需要。

我公司苏州奋力净化科技有限公司注2020914生产的氮气机已经广泛的用于水果蔬菜及粮食的存储。

国内氮气储存的应用上世纪六十年代我国的相关人员对低氧储存已经有所研究，传统的低氧方法是把粮食用薄膜密封起来，利用粮食的自身呼吸慢慢的消耗掉容器中的氧气，这种方法也称为自然降氧法。

这种方法局限性比较大。

随着工业的发展，目前的低氧法是在容器中直接通入一定浓度的氮气，把仓库中的氧气直接置换掉，也称为充氮储存。

目前市场上的氮气来源有瓶装氮气、液氮和现场空气分离制氮机，前两者对于厂家使用来说成本过高，运输及使用不方便，不容易被客户所接受。

空气分离制氮的优势就很明显，利用设备直接从空气中分离出氮气。

整套的制氮设备有、空气压缩、储气罐、冷干净化设备、空分制氮设备等，客户直接上设备直接从空气中分离出氮气直接现场使用，达到了随时开机、随时用氮气。

随时关机、随时停止用氮气，无需运输，无需人工看守、成本低、设备灵活等有点。

客户使用跟中，水果蔬菜储存中连续像仓库中充入氮气一段时间，能有效的杀死食物中的害虫及细菌。

使得储存时间进一步提升。

表格如下供参考：像粮仓中通入氮气后一段时间害虫的情况如下表格，供参考。

仓房气密性改造与氮气气调储粮应用技术卢 波1王 飞2李孟泽2王小林2闵炎芳2陈 炎2尹航标K2（1中国储备粮管理集团有限公司浙江分公司310000）（2中央储备粮湖州直属库有限公司313001）摘 要 介绍了高大平房仓气密性改造与氮气气调储粮试验的主要情况。

试验结果表明：在仓房气密性达到气调储粮气密性要求时，通过向粮堆内部充入高浓度氮气，使高大平房仓粮堆内氧气浓度平均值达到5%以下，并维持时间30 d 左右，可以有效抑制储粮害虫 发展，确保粮食安全储藏，实现绿色储粮。

关键词 高大平房仓 氮气气调 绿色储粮气调储粮是国际上公认的绿色储粮技术-.，它通过改变密闭性能良好的粮仓内粮堆气体成分的 组成，破坏害虫及霉菌生态环境，抑制粮食呼吸，实现防虫、杀虫、抑菌的目的，有利于保持稻谷、 玉米等粮食的品质，目前已经得到较为广泛的应用2%中储粮湖州直属库有限公司（以下简称“湖州公司”）从2008年开始推广应用充氮气调储粮技 术，积累了一些工作经验，但是随着仓房使用年限增加，气密性逐年下降，导致气调储粮效果不佳。

为此，我们对仓房进行修补改造、粮面薄膜 密闭等工作，使储粮仓房气密性达到集团公司平房仓膜下气调储粮半衰期（-300 Pa ）不少于300 s 的要求3 %本文通过对部分仓房气密性改造工作和充氮气调储粮试验，探索总结仓房气密性改造与 氮气气调防治储粮害虫技术，为进一-步在辖区内推广应用 气气调 %1 材料与方法"." 仓州公司28 仓、 32 仓两 仓作表1试验仓储粮基本情况验仓，56号仓作为对照仓％试验仓房均为高大平 房仓，单仓长30 /、宽21 /、装粮线高6/；仓 房墙体为砖混结构，仓墙厚度75 c/，仓顶为拱顶结构；三个仓房均为两组一机三道单侧地上笼通风网；试验仓均配有固定式环流熏蒸系统、粮情 测控系统、固定氮气输送管道％1.1.1储粮及仓房气密性改造基本情况 利用粮 食轮换间歇期对试验仓房28号仓及32号仓实施了一系列气密性改造措施，如地坪四周“L ”角气密处理、地坪伸缩缝修补及气密性处理、仓房堆粮 线以下墙体气密高分子涂料处理、仓房墙体PEF保温板粘贴等，并对所有的工艺孔洞进行了密封处理，粮面采用薄膜单面密闭，对薄膜和槽管之间可能漏气的地方用密封胶和胶带加以处理，仓 房大门处也采用薄膜和管槽做密封处理％对照仓房56号仓未进行气密性处理，对气密性改造后的试验仓房采用压力半衰期法（-300 Pa ）检测仓房 气密性。

氮气气调储粮技术气调防治储粮害虫有许多优点，许多年没有得到推广应用，主要是仓房气密性30有人认为其毒理影响归因于脱水和作为能量代谢底物甘油三酯的缺乏。

3、低氧对储粮害虫的防治效果不同试虫对低氧的忍耐能力差异显着。

氧气含量0%时,玉米象＞米象＞谷蠹＞书虱＞锯谷盗；氧气含量1％时,玉米象＞米象＞锯谷盗＞书虱；氧气含量2％时,书虱＞米象＞玉米象＞锯谷盗说明：①书虱对低氧环境的忍耐性较之鞘翅目的甲虫弱，且对环境中氧气含量的变化很敏感；②有氧气存在的低氧条件比无氧环境更易引起米象与玉米象的死亡。

4、低氧对储粮害虫的防治效果呼吸速率随着氧浓度由21%降低到1%的过程中，各虫态赤拟谷盗的呼吸速率均逐渐降低；当氧浓度≤10%时，赤拟谷盗幼虫的呼吸速率均受到显着抑制；当氧浓度≤5%时，赤拟谷盗卵和成虫的呼吸速率均受到显着抑制；当氧浓度≤3%时，赤拟谷盗蛹的呼吸速率均受到显着抑制。

呼吸速率的降低及降低的程度，与低氧环境对不同虫态赤拟谷盗的致死机理有密切关系。

5、低氧对储粮害虫的防治效果成虫能7、防治储粮害虫的浓度氧气浓度控制在2%以下，15天以上可有效防治储粮害虫。

具有快速致死作用，可用于害虫危害严重的储粮；氧气浓度控制在5%-10%，2个月以上可有效抑制储粮害虫，具有种群抑制作用，应用于害虫危害较轻或无虫的储粮。

影响因素1、仓房的气密性绵阳库，以14号高大平房仓为试验仓，气密性为-300Pa上升至-150Pa时半衰期为150秒，气密性较差；以12号二氧化碳气调仓为试验仓，正压500Pa降到250Pa所需时间为5分55秒。

气密性好的情况，30天杀虫效果100%气密性不好的情况下杀虫效果氮氧分离工艺包括：变压吸附碳分子筛制氮和中空纤维膜分离制氮，国内采用变压吸附氮工艺的占设备总量的90%左右。

四、固定式制氮设备配套工程--进仓供气管道磷化氢熏蒸仓外环流管道改造1、平房仓。

利用已有的磷化氢环流熏蒸管道作为向仓内充气的管道，在其上增加相应的接口和阀门。

粮仓气调储藏技术的研究和应用粮食是人们生活中不可或缺的重要物资，但是，粮食储藏受到许多因素的影响，如温度、湿度、空气中的氧气和二氧化碳浓度等。

如果这些因素无法得到有效控制，粮仓中的粮食很容易被害虫、霉菌等生物所污染和损坏。

因此，粮仓气调储藏技术的研究和应用对于维护粮食质量和保障国家粮食安全具有极其重要的意义。

1.气调储藏技术的概念和原理气调储藏技术是指通过调节粮仓内的空气成分和混合气体的组成，来延缓粮食自然老化并防止其被虫害和霉菌等微生物感染。

其主要原理是利用氧气在呼吸作用中的消耗，让粮食中的氧含量降低到一定水平，以减缓粮食氧化和微生物的繁殖。

2.气调储藏技术的研究进展气调储藏技术的研究始于上世纪50年代，当时主要是利用简单的空气置换技术来控制粮仓内氧气浓度。

随着技术的不断改进和发展，现在的气调储藏技术已经变得更加精细化和多样化。

目前，气调储藏技术的研究重点是在如何获得最佳的储藏条件以保持粮食优质性、如何降低气调储藏对环境的污染以实现可持续发展、以及如何从技术上降低应用成本等方面展开。

3.气调储藏技术的应用前景气调储藏技术的应用前景非常广阔。

首先，气调储藏技术可以降低粮仓储藏中的粮食老化和损失，提高粮食储藏质量；其次，气调储藏技术可以防止粮仓中的昆虫、蛀虫和霉菌的生长和繁殖，进一步保证用户获得安全、优质的粮食；最后，气调储藏技术的应用有助于提高粮食保存的经济效益，提高粮食的出售价值。

4.气调储藏技术上的问题在气调储藏技术应用中，也存在着一些问题。

例如，如何保证粮仓内的空气流通，并控制其成分和混合气体的组成。

另外，如何在运输过程中保持储藏环境的稳定，也是需要解决的技术难题。

此外，气调储藏技术实施所需的高昂成本也需要进一步降低。

5.结论综上所述，粮仓气调储藏技术对于保障国家粮食安全及提高粮仓储藏效益有着重要的作用。

但是，在实际应用中，仍需要继续加强技术的研究和发展，以克服存在的问题和难点，补全技术短板，并探索符合国情的可持续发展路径，提升粮仓气调储藏技术的科技含量和应用价值。