[发明专利]一种用于粮食储运过程的智能富氮臭氧气调保质保鲜方法及装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种用于粮食储运过程的方法及装置。更具体说是涉及一种利用氮气和臭氧，防霉灭菌、防蛀杀虫、调质保鲜、保质干燥、安全消毒的绿色生态环保储粮技术。

二、背景技术

据中国农业大学对全国22个省574个县粮食产后损失的抽样调查结果表明：我国农村粮食损失率达10％～18％，全国每年约有8500万吨粮食在收获后被白白浪费掉。如果能够改善仓储、加工、运输条件，以减少损失率5％计算，每年就可以少损耗1500万至2000万吨。按每吨粮食2000元计算为300-400亿元。相当增加土地耕种面积1500万至2000万亩。由于我国储粮技术落后，装备设施简陋，环境温差变化大，不可避免的存在储粮结露而造成的发霉、变质与虫害。并且由于储粮新技术的应用还未普及，导致国库储粮品质快速下降、水分减量出现亏库等情况时有发生，甚至出现粮食陈化现象。东北地区经高温烘干后的玉米粮质差，装卸环节破碎率高，品质快速劣变。国库长期储粮都存在水分减量损失问题，稻谷、小麦每年自然降水为0.4％～0.6％，特别是粮情测控技术在应用上与规范的要求差距很大，粮情测控和智能通风技术的应用只局限在三温二湿的检测和经验判断层面，使储粮机械通风降温常常伴随粮食降水，储存3年粮食出库时水分通常比入库时低1～2个百分点，为广大粮食仓储企业造成了巨大的经济损失。再有采用化学熏蒸剂和谷物保护剂进行杀虫、防虫处理，必然对粮食及环境带来污染。

目前，现有保粮技术都各有其局限性。如谷物冷却技术能控制温度和湿度，防虫、保鲜，但能耗大，只适用于高温条件下应急处理；谷物高温干燥技术能快速烘干谷物，防虫、防霉，但能耗高、对谷物品质影响大，只适用于高水分粮的应急处理；人工自然凉晒能保证谷物品质，但对气候环境依赖大，费工费时，只适用于小规模处理。以真空环境为主的储粮技术能防虫、防霉、保鲜，但对粮仓密闭条件要求高，只适用于特定环境。以富氮低氧、二氧化碳气调技术能防虫、防霉、保鲜，但灭菌、杀虫的功效较低，作用缓慢。就现有臭氧技术应用看，多用于水处理、空气净化和果蔬保鲜。近年也有单独应用臭氧技术于粮食储藏中就仓干燥和防虫、防霉、降解农药残留。就粮食调质保鲜技术应用看，目前无论是采用高压喷雾或水膜等加湿技术，都只是单一的采用已有的通用加湿技术，而缺少有效的防霉灭菌措施。因而不仅装置本身长期使用易产生霉变，而且会增加粮食调质后一系列储运环节的霉变风险。另外，无论智能机械通风、环流熏蒸、谷物冷却、谷物高温干燥、富氮低氧、二氧化碳、臭氧等各种气调技术都有赖于360度均流气调送风技术和粮仓围护结构的保温性，而均流气调送风技术的均流度，维护结构的保温度，直接影响上述技术应用时的能耗、效率、效果和效益。故单独运用上述技术都有各自的局限性。

三、发明内容

为解决上述粮食储存的技术难题，克服现有技术的局限性及不足，本发明提供一种用于粮食储运过程的智能富氮臭氧气调保质保鲜方法及装置。该方法及装置由氮氧分离、臭氧发生、温湿度、气体浓度测控、直环流送风、360度均流气调送风和智能控制系统组成。该方法及装置主要利用氮气的惰性、热膨胀及热传导特性和臭氧的灭菌防霉、质干及趋湿特性，以空气为载体直接对仓库内粮食进行环流气调、熏蒸、调质或干燥处理，并改变粮仓内气体成分的组成和温湿度，破坏害虫及霉菌的生态环境，调节粮食生理呼吸，实现防霉灭菌、防蛀杀虫、调质保鲜、保质干燥、安全解毒，达到经济实用、绿色环保、无公害储粮的目的。外界空气经过臭氧化、干燥或加湿处理后，得到一定洁净度、温度、湿度的空气和一定浓度的消毒剂、保护剂，在穿过粮堆时对粮食进行灭菌防霉处理和热湿交换，使仓内粮食的带菌量降到低水平状态，并能合理地控制仓内粮食水分，平衡粮食的温度、湿度和洁净度，防止水分转移及结露造成的发霉变质危害，从而达到安全储粮和运粮的目的。

与以往单一保粮技术不同，该方法及装置不仅具有防霉、防蛀、保质功能，能有效抑制粮仓中霉菌、害虫的生长繁殖和粮食呼吸，延缓储存粮食的后熟衰老、腐烂变质过程，尤其对高温、高湿环境下储运偏高水分粮有防霉变作用。同时，该方法及装置还具有干燥、调质、保鲜、解毒和粮仓隔热功能。该方法及装置能根据储粮调质的预期值，就仓调整控制粮仓温度和储粮湿度及温度，实现偏高水分粮的就仓干燥、保质储存、调质保鲜，提高储粮质量，减少水分减量损失。该方法及装置安全绿色环保，可降解粮食中的真菌毒素和有机磷农药残留，对粮食的品质、储存运输环境不造成二次污染。与以往保粮的技术路线不同，该技术突破低温保粮和干燥保粮及氮气、二氧化碳、传统臭氧发生技术的局限，而采用富氮臭氧气调、常温灭菌防霉保鲜解毒技术，因而效率高、效果好、效益大。