绿色储粮技术及其使用效果分析

Grain science and technology and economy

粮食科技与经济 53

绿色储粮技术及其使用效果分析

葛蒙蒙，马　涛，陈家豪

（河南工业大学　土木建筑学院，河南　郑州　 450001）

[摘要]本文主要概述了目前实现绿色储粮的几种技术，对其使用现状、应用原理、实际使用效果进行介绍，分析了其在使用中的优缺点，并对实际使用效果进行比较分析。结果表明，一般情况下，当在屋面使用反光隔热涂料时，粮堆降温效果显著，但使用寿命较短，易损坏；在仓内增加吊顶和对仓顶进行改造能有效降低粮堆温度，且使用时间长，是一种有效的绿色低温储粮方式；气调储粮能控制仓内害虫的发生，但必须达到特定的条件。

[关键词]绿色；使用原理；应用效果；储粮方式

中图分类号：S379　　　　　　　文献标识码：A　　　　　　　DOI：随着科学技术的快速发展，如何保证储粮安全，使粮食损失达到最小，满足人们对粮食品质的要求是非常有必要的。若粮食在储藏时不采取措施控制仓内温度和粮堆温度，粮堆温度就会超过安全储粮值，粮食将受到虫霉危害，发生劣变。

1　低温储粮概况

在社会飞速发展的今天，绿色储粮方式成为粮食储藏的时代主题，其中“低温储藏”是实现绿色储粮的重要方式。低温储粮最主要是实现低温即控制粮食温度，使粮食长时间处于低温状态，以此来抑制储粮害虫的生长，有效保持粮食品质。一直以来，我国仓储工作研究人员尽可能利用当地条件实现绿色、环保、无污染的低温储粮，并且取得了很大进展。

2　低温储粮技术

低温储粮不仅可以提高粮堆稳定性，还可以最大程度上保持粮食品质，抑制虫霉生长，实现绿色储粮，提高社会经济效益。低温储粮方式是实现绿色储粮最有效的方式之一，现阶段常见的低温储粮方式包括使用反光隔热涂料、吊顶隔热、屋架隔热。

2.1　反光隔热涂料

反光隔热涂料可用于建筑外围表面，利用其高反射性能，能够有效减少建筑吸收太阳辐射热量，减少热量向室内传入。反射隔热涂料能够起到隔热作用，原因是能有效地阻断以热传导、对流、热辐射为主的热传递。利用反光涂料对太阳光的高反射

收稿日期：2019-01-08

基金项目：国家粮食公益性行业科研专项（201513001）。

作者简介：葛蒙蒙，男，硕士，研究方向为仓储结构、防灾减灾工程。

10.165/j.gste.cn431252ts.20190113

作用使太阳辐射在反光涂料上的能量被反射出去，

从而减少传导、传递，这些反光涂料的导热系数很小，能够有效防止热量传入。

2.1.1　盾霸GB-900长效节能隔热涂层系统

盾霸GB-900长效节能隔热涂层系统以陶氏硅丙乳液为基料，添加特殊填料进口辅助剂，然后再经特殊工艺加工而成。主要通过阻隔和反射机理来降低被涂物内部的热量，从而达到节能、延缓防水层老化、提高建筑物使用寿命的目的，同时兼具隔热、防护等多重功能，使大部分太阳照射能量反射而不是被涂料吸收，并且导热系数小，可以有效地阻止热量通过涂膜的传递，集反射、隔热、保温于一体，高温季节仓温可降低5℃～6℃。2.1.2　北京森桦德泰建筑反射隔热涂料

北京森桦德泰建筑反射隔热涂料分为DTS-1（油性）和DTS-2（水性）太阳热反射隔热漆。

（1）DTS-1（油性）太阳热反射隔热漆以进口纳米级丙烯酸树脂为基材，然后用特殊方法将各种填料组合到一起，可使涂料涂膜具有高反射性能，以此来降低物体的表面温度，进而减少热量的传递，降低被涂物内的温度，是具节能、降耗、减排为一体的理想涂料。降温效果明显，夏季被涂物表面的温度可以下降10℃～20℃，内质温度也能够下降5℃～10℃，而且当外界温度越高，其温差也就越大，是绿色、节能、降耗的理想涂料。

（2）DTS-2（水性）太阳热反射隔热漆以氟碳漆树脂为基料，由山亚纳米中空陶瓷颗粒和骥纳米惰性氧化物构成，是一种高性能、具有超长耐老化的隔热保温涂层。用接触式温度计对已经涂刷隔热涂料仓顶和没有涂刷隔热涂料的仓顶外表温度进行测试比较，在环境气温34℃时，测试结果两者相差25℃左右，降温效果明显。

仓储与物流 Warehousing and Logistics

2.1.3　浙江金匠隔热涂料JJ-8077

JJ-8077是由专业隔热乳液、纤维素、特殊纳米隔热粉、颜填料、水等混合搅拌而成，具有良好的耐老化性、抗酸雨性、抗冻融性、隔热保温性，并且具有特强的黏结度。采用多功能特殊抗紫外线、抗老化的弹性树脂，具有很强的抗拉性，极富弹性，对于混凝土基材的热胀冷缩效应也具有很好的承受能力，不会出现开裂，是具有反射、抗辐射、空心微珠隔热的降温隔热涂料。2.2　吊顶隔热

在一定湿度情况下，粮堆温度过高会加快粮食的陈化和劣变。在温度很高的夏季，太阳辐射由四周仓壁传递的热量相对于从仓顶传递的热量来说还是很少的，故由仓顶传递的热量才是导致仓内温度和粮堆温度升高的主要原因。针对这一原因，可以对仓房架设有特殊材料制成的吊顶来控制粮堆温度，使粮食处于低温状态，保持粮食的新鲜度和良好的品质，从而提高社会经济效益。对于已投入使用、未进行屋面隔热技术处理的储备粮库建筑，通常可采用隔热吊顶，实现降低粮温的效果。熊鹤鸣[1]

利用几种不同的隔热材料分别在储粮及仓房的不同部位进行试验，结果表明，以珍珠岩与水泥珍珠岩为材料的吊顶隔热效果很好，仓温及粮温下降程度很明显。2.3　屋架隔热

仓内粮堆热量主要来自外界的热量传递，由屋面所处位置及太阳光照射规律可知，由屋顶所传递的热量占了很大一部分[2]。对于平房仓而言，由于其特殊的结构特性，提高屋面的节能技术手段对其能否实现低温储粮有着关键作用。2.3.1　折线形屋架平房仓空气夹层隔热

由于粮仓四壁接受太阳光的照射很少，故从四壁传递的热量很少，对粮堆的温度影响也就很小，所以粮堆的温度主要受仓内空气温度的影响较大，粮仓的保温隔热设计就显得尤为重要，特别是在炎热的夏季，粮仓的保温隔热作用越发显著。折线形屋架空气夹层隔热构造见图1。具体做法：把钢筋混凝土屋面板打扫干净，细石混凝土进行灌缝→20mm厚1∶2.5的水泥砂浆找平层，砂浆中掺聚丙烯0.8kg/m3→3mm厚的CPS反应黏结型聚酯胎湿铺防水卷材→120mm薄壁型钢檩条、250mm厚的空气夹层→60mm厚的硬质夹心彩板屋面，上层彩板厚0.6mm、下上层彩板厚0.4mm。其主要应用原理为低导热系数硬质夹心彩板和空气夹层组合，有效阻隔外部热量的传入。

VOL.44,No.1 January.2019

2.3.2　门式刚架平房仓屋面倾斜隔热

门式刚架屋面构造见图2。具体做法：现浇钢筋混凝土梁板，梁内预埋12号镀锌钢丝@＜750mm（绑扎固定杉木椽条）→把混凝土屋面板的表面打扫干净→60mm厚的现场发泡硬质聚氨酯保温层→拔热金属隔热箔→150×150mm的杉木椽条@＜750mm→20mm厚的木板→两层3mm厚的自粘防水卷材→干铺两层1.5mm厚的油毡隔离层→40mm厚的C20细石混凝土保护层，随打随抹光→太阳能电池板支架固定在钢筋混凝土反梁上→太阳能电池板固定在支架上。其主要应用原理：利用上面设置的太阳能光伏板将太阳能转化成为电能，光伏板能够有效减少热能向仓内的传递，转化的电能也可以用到其他方面。然后也可以利用热空气上浮原理将架空层中的热空气排出，减少设备排风能耗。将上述两种新技术结合应用，可以有效降低仓内温度。

60mm厚的硬质夹心彩板屋面，上

层彩板厚0.6mm、下上层彩板厚0.4mm

60mm厚的硬质夹心彩板屋面，上层彩板厚0.6mm、120mm薄壁型钢檩条、250mm厚的空气夹层下上层彩板厚0.4mm

3mm厚的CPS反应黏结型聚酯胎湿铺防水卷材20mm厚1∶2.5的水泥砂浆找250mm厚的平层，砂浆中掺聚丙烯0.8kg/m3空气夹层钢筋混凝土屋面板，表面打扫干净钢筋混凝土屋面板

剖解图

图1　折线形屋架空气夹层隔热构造

太阳能电池板

太阳能电池板支架固定在钢筋混凝土反梁上40mm厚的C20细石混凝土保护层随打随抹光，内配双向钢筋网干铺两层1.5mm厚的油毡隔离层两层3mm厚的自粘防水卷材20mm厚木板防腐处理杉木椽条

拔热金属隔热箔于底层板面60mm厚的现场发泡硬质聚氨酯保温层于底层板面混凝土屋面板表面打扫干净

现浇钢筋混凝土梁板板底抹灰

图2　门式刚架屋面构造

2.3.3　双T板保温层隔热

双T板保温层隔热构造见图3。具体做法：把

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粮食科技与经济 55

钢筋混凝土屋面板打扫干净，再用细石混凝土进行灌缝→20mm厚的1∶2.5的水泥砂浆找平层，砂浆中掺聚丙烯0.8kg/m3→改性沥青防水涂料隔汽层，沿墙高出保温层上表面150mm→120mm厚的挤塑聚苯板保温层（18kg/m2）→40mm厚的细石混凝土内配φb4@200钢筋网片，随捣随压实抹光→刷配套基层处理剂一道→两层1.2mm厚的合成高分子卷材防水层，上层卷材表面涂浅色涂料作为保护层。其主要应用原理：设置低导热系数120mm厚的挤塑聚苯板保温层，有效阻隔外部热量的传入。

2层1.2mm厚的合成高分子卷材防水层，上层卷材表面涂浅色涂料作为保护层刷配套基层处理剂一道

40mm厚的细石混凝土内配φb4@200钢筋网片，随捣随压实抹光120mm厚的挤塑聚苯板保温层（18kg/m2）

改性沥青防水涂料隔汽层，沿墙高出保温层上表面150mm

20mm厚的1∶2.5的水泥砂浆找平层，砂浆中掺聚丙烯0.8kg/m3钢筋混凝土屋面板打扫干净，细石混凝土灌缝

参12J201a檐口挑檐18收头处理

700

双T屋面板

刷石灰浆二道

图3　双T板保温层隔热构造

3　气调储粮技术

3.1　低氧气调储粮

低氧气调储粮主要是利用环境中的低氧气含量抑制储粮害虫的生长，甚至杀死储粮害虫，制造低氧气含量环境，一般会利用除氧机来实现。刘涛等[3]利用防潮、隔热性能良好的高大平房仓进行低氧储粮，其效果很好，能提高其储粮时间，有效抑制害虫的生长，保持粮食良好的品质和新鲜度。劳传忠等[4]研究了在一定温度下不同氧气含量对储粮害虫的致死作用，结果表明，氧气浓度越低，对储粮害虫的抑制作用越明显，所用害虫致死时间也就越短，对储粮害虫的抑制率越高。3.2　二氧化碳气调储粮

我国从20世纪60年始就已经对气调储藏技术进行了较系统的研究，从二氧化碳的杀虫效果、二氧化碳对磷化氢熏蒸杀虫的增效作用、二氧化碳对储粮霉菌的抑制、二氧化碳气调储藏粮食品质的研究等方面进行了大量的研究。罗建伟等[5]研

究了不同水分含量的不同粮食上的真菌在不同浓度的二氧化碳环境下的生长情况，结果表明，在一定的水分环境中，二氧化碳浓度越高，越能有效抑制粮食真菌的生长，但粮食感官品质有所下降，而且超过一定的水分含量，即使是高浓度的二氧化碳也不能很好地抑制储粮真菌的生长。3.3　氮气气调储粮

利用氮气气调进行储粮，其主要原理是使仓内氮气含量增多，以此来排挤氧气，降低粮堆中的氧气含量，由于粮食自身呼吸也会消耗储粮中的氧气含量，会形成仓内缺氧的环境，可以使储粮害虫由于缺氧而死，氮气气调储粮技术还能够有效抑制霉菌的生长与繁殖，延缓粮食陈化及品质劣变。高素芬[6]研究结果表明，在仓内应用充氮气调储粮，能够有效抑制害虫的生长，延长粮食存储时间。黄志宏等[7]在高温高湿的高大平房仓进行实仓模拟，结果表明，在氮气达到杀虫有效浓度时可以杀死害虫，且效果很好。

4　结　论

（1）利用反光涂料对太阳光的高反射作用，使太阳辐射在反光涂料上的能量被反射出去，从而减少传导、传递。这些反光涂料的导热系数很小，能够有效降低热量的传入，降温效果明显，但同时也存在涂料使用寿命短等问题，可加强对这方面的研究。

（2）在温度较高的夏季储粮期间，由仓顶传递的热量是导致仓内温度和粮堆温度升高的主要原因，通过增加吊顶和对仓顶进行改造可以有效降低传入仓内的热量，降低粮温。

（3）气调储粮技术能有效抑制储粮害虫的生长与繁殖，延缓粮食陈化，是一项有效的绿色储粮技术。

参

考文献

[1] 熊鹤鸣.几种粮仓隔热材料隔热效果比较[J].粮油仓储科技通

讯,2004(4):35-37.

[2] 张彩.散装粮食平房仓外围护体系研究[D].郑州:河南工业大

学,2015.

[3] 刘涛,赵远祥.高大平房仓低氧无药储粮效果研究[J].现代农

业科技,2012(19):282-283.

[4] 劳传忠,曾伶,郭超,等.低氧条件对米象种群控制作用的初

步研究[J].安徽农学通报,2012(13):181-183.

[5] 罗建伟,李荣涛,陈兰,等.CO2气调储粮技术对粮食真菌的抑

制效果研究[J].粮食储藏,2003(6):34-41.

[6] 高素芬.氮气气调储粮技术应用进展[J].粮食储藏,2009(4):　

25-28.

[7] 黄志宏,林春华,施国伟,等.高温高湿地区充氮气调杀虫效

果试验[J].粮食储藏,2011(6):15-17.