CN102940035A

CN102940035A - 一种用于粮食储运过程的智能臭氧防霉防虫解毒方法及装置

Info

Publication number: CN102940035A
Application number: CN2012105162450A
Authority: CN
Inventors: 袁民建
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-02-27

Abstract

本发明提供一种用于粮食储运过程的智能臭氧防霉防虫解毒方法及装置。该发明由臭氧发生、温湿度及气体浓度测控、直环流通风、360度均流气调径向通风和智能控制系统组成。该发明利用臭氧的特性，以空气为载体对粮堆或局部粮堆进行防霉、防虫、解毒环流熏蒸，改变粮堆内气体成分的组成和温湿度，破坏害虫及霉菌的生长环境，高效经济的实现防霉灭菌、防蛀杀虫、安全解毒的目的。与以往整仓保粮技术及装置不同，该发明针对粮堆虫霉、发热、毒、药污染现象的局部始发性和整仓处置死角多、效率低、能耗高特点，实施以防霉、防蛀、解毒为主要目标的360度均流气调、径向环流熏蒸。该发明安全绿色环保，可降解粮食中的真菌毒素和有机磷农药残留，对粮食品质、储运环境无二次污染。

Description

一种用于粮食储运过程的智能臭氧防霉防虫解毒方法及装置

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臭氧，对粮堆或局部粮堆实施防霉灭菌、防蛀杀虫、安全解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。由于我国人口众多，散装粮食储存周转任务重，气候环境温差变化大，储粮技术相对滞后，储粮装备设施简陋，不可避免的存在储粮结露而造成的发霉、变质与虫害。加之长期采用化学熏蒸剂和谷物保护剂进行杀虫、防虫处理，必然使害虫产生抗药性，导致化学药物现实使用的超量化，并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粮堆温度和湿度，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，只适用于高水分粮入仓前的处理；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。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是针对整仓粮情提出的技术方案，都不能经济、有效的解决局部粮堆出现的虫、霉、热、毒现象。并且上述技术方案都有赖于360度均流气调通风技术和粮仓围护结构的保温性，而均流气调通风技术的均流度，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应急处理粮堆或局部粮堆出现的虫、霉、热、毒现象都有各自的局限性。

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臭氧防霉防虫解毒方法及装置。该方法及装置由臭氧发生、温湿度、气体浓度测控、直环流通风、360度均流气调径向通风和智能控制系统组成。该方法及装置主要利用臭氧的强氧化、质干及趋湿特性，以含氧空气为原料直接对仓粮进行环流熏蒸、调质处理，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，实现防霉灭菌、防蛀杀虫、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、冷却、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防霉灭菌处理和热湿交换，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、防蛀功能，能有效抑制粮仓中霉菌、害虫的生长繁殖和粮食发热，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保质解毒功能。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，而采用复合臭氧、常温灭菌防霉、防虫解毒、局部均环流熏蒸技术，因而效率高、效果好、效益大。

本发明装置复合应用臭氧发生、温湿度测控、直环流送风、360度均流气调径向通风及智能控制技术，集储粮智能机械通风、谷物低温冷却、环流熏蒸及粮情测控四合一技术的主要功能为一身，可对不同仓型的偏高水分粮食、安全水分粮进行防霉灭菌、防蛀杀虫、保质解毒；可提供降低水分灭菌防霉防虫解毒通风、保持水分灭菌防霉防虫解毒通风和调质保鲜灭菌防霉防虫解毒通风三种解决方案。该装置具有多功能、高效率、高可靠、低能耗、智能化的技术特点。其结构能实现本发明方法的上述技术效果。

(1)多功能：臭氧发生、温湿度测控、直环流送风、360度均流气调径向通风复合应用技术，多功能一体化设计，能针对粮堆或局部粮堆虫、霉、热、毒问题提供有效解决方案(防霉灭菌、防蛀杀虫、安全解毒)。

(2)高效率：低温、湿态臭氧高级氧化技术，使防霉灭菌过程在各种环境下均具有巅峰效率。

(3)高可靠：大功率冗余臭氧发生器设计，系统可靠性高；产品具有过压、欠压、过流、过温、短路等多重保护。

(4)低能耗：高频开关电源、变频调速、电化学干燥、综合节能目标控制复合应用技术，使产品综合能耗大大低于传统储粮设备。

(5)智能化：产品适应储粮环境，具有相应的通信协议的智能通信接口，可实现臭氧气调设备动力、环境监控及粮情测控。

附图说明

图1为本发明装置系统结构示意图；

图2为本发明装置子系统结构示意图。

图3为本发明装置子系统--360度均流气调径向通风技术结构示意图。

图4为本发明装置子系统--360度均流气调径向通风技术结构俯视图。

图5为本发明装置360度均流气调径向通风、环流通风过程示意图。

四、具体实施方式

以下结合附图和本发明方法及装置的三种主要解决方案对具体实施方式作出说明。

(一)降低水分灭菌防霉防虫解毒通风

如图2所示，设定温湿度、气体浓度传感控制器(9)目标值及智能控制系统(5)中标准时间值，将送入仓内空气的相对湿度调节到低于被处理粮食水分的平衡相对湿度；开启风机(10)、送风门(11)和新风门(13)；开启360度送风管道(14)和360度回风管道(15)；开启臭氧发生系统(1)、和空气干燥子系统(8)。装置自动运行至湿度、气体浓度设定目标值时转入均衡干燥度、气体浓度运行；装置运行至规定时间时自动停机。装置在降低粮食带菌量的同时，可使粮食水分适量降低，保质储存。用于降低粮食水分、灭菌防霉防虫和解毒，实现安全储粮。

(二)保持水分灭菌防霉防虫通风

如图2所示，设定温湿度、气体浓度传感控制器(9)目标值及智能控制系统(5)中标准时间值，将送入仓内空气的相对湿度调节到被处理粮食水分的平衡相对湿度；开启风机(10)、送风门(11)和回风门(12)；开启360度送风管道(14)和360度回风管道(15)；开启臭氧发生系统(1)和空气冷却子系统(6)；装置自动运行至湿度、气体浓度设定目标值时转入均衡温湿度、气体浓度运行；装置运行至规定时间时自动停机。通过合理调控送入仓内空气的温度、湿度和臭氧剂量，降低储粮带菌量，保持粮食水分。保持水分灭菌防霉解毒通风用于降低粮食带菌量，防止粮食发热和预防虫、霉、毒危害，保持粮食品质；处理发热粮食、霉毒虫蛀和高温粮食；平衡粮食的温度、湿度和洁净度，并防止水分转移及结露危害。

(三)调质保鲜灭菌防霉防虫解毒通风

如图2所示，设定温湿度、气体浓度传感控制器(9)目标值及智能控制系统(5)中标准时间值，将送入仓内空气的相对湿度调节到高于被处理粮食水分的平衡相对湿度；开启风机(10)、送风门(11)和回风门(12)；开启360度送风管道(14)和360度回风管道(15)；开启臭氧发生系统(1)、和空气加湿子系统(7)。装置自动运行至湿度、气体浓度设定目标值时转入均衡湿度、气体浓度运行；装置运行至规定时间时自动停机。调高送入仓内空气的消毒剂量和相对湿度，对水分过低的粮食，在降低带菌量、预防虫、霉危害的同时，可使粮食水分适量增加。用于储粮保鲜或出仓前调整粮食水分，减少储运粮的水分减量损失和质量损失，提高粮食质量等级，改善粮食加工品质。

Claims

1.一种用于粮食储运过程的智能臭氧防霉防虫解毒方法，其特征是将冷却、加湿、电化学干燥和电化学方法处置过的臭氧气体经360度均流气调径向通风系统送入粮堆，并形成臭氧、过氧化氢、羟基等混合气体，对储粮实施环流熏蒸，达到储粮防霉防虫解毒的目的。

2.如权利要求1所述的智能臭氧防霉防虫解毒方法，其特征是所述臭氧是经过冷却或加湿或电化学干燥或电化学方法处置过的臭氧。

3.如权利要求1所述的智能臭氧防霉防虫解毒方法，其特征是所述臭氧气体是经360度均流气调径向通风系统送入粮堆的。

4.如权利要求1所述的智能臭氧防霉防虫解毒方法，其特征是所述环流熏蒸使用的是臭氧、过氧化氢、羟基等混合气体。

5.为实施权利要求1所述方法设计的智能臭氧防霉防虫解毒装置，其特征是所述装置由臭氧发生系统(1)、温湿度及气体浓度测控系统(2)、直环流通风系统(3)、360度均流气调径向通风系统(4)和智能控制系统(5)组成；所述装置为一体装配式或分体装配式。

6.如权利要求5所述的智能臭氧防霉防虫解毒装置，其特征是所述臭氧发生系统(1)为一体化设计或模块化分体设计；臭氧发生系统(1)采用空气源或氧气源，电晕或电解或紫外线辐射，间隙放电或沿面放电，管式发生或板式发生，液体冷却或气体冷却方式。

7.如权利要求5所述的智能臭氧防霉防虫解毒装置，其特征是所述温湿度及气体浓度测控系统(2)由空气冷却子系统(6)、空气加湿子系统(7)和空气干燥子系统(8)及温湿度、气体浓度传感控制器(9)组成；空气冷却子系统(6)采用压缩机械制冷或半导体电子制冷方式；空气加湿子系统(7)采用高压喷雾或膜加湿或超声波加湿或蒸汽加湿或电极加湿方式；空气干燥子系统(8)采用电化学干燥或热源干燥或液体、固体吸附干燥方式。

8.如权利要求5所述的智能臭氧防霉防虫解毒装置，其特征是所述直环流通风系统(3)由风机(10)送风口(11)、回风口(12)、新风口(13)组成。

9.如权利要求5所述的智能臭氧防霉防虫解毒装置，其特征是所述360度均流气调径向通风系统(4)由360度送风管道(14)、360度回风管道(15)组成；360度送、回风管道接触粮面部分设有通风孔，且通风孔径小于粮粒；360度送、回风管道可以单管或多管或多管间隔多层设置；360度送、回风管道截面形状可以为圆形或椭圆形或半圆形或三角形或方形或多边形；360度送、回风管道端部可以为螺纹锥形或圆锥形，便于压入粮堆。

10.如权利要求5所述的智能臭氧防霉防虫解毒装置，其特征是所述智能控制系统(5)具有相应通信协议的智能通信接口，可实现粮情监测和储粮设备及环境的远程监控。