Виды самосогревания и фазы его развития

Самосогреванием (или самонагреванием) называют процесс самопроизвольного повышения температуры зерновой массы, находящейся на хранении. Вызывается это явление энергичным протеканием физиолого-биохимических и микробиологических процессов в зерне повышенной влажности.

Гнездовое самосогревание. Оно возникает в любой части зерновой массы, так как предпосылкой для его развития могут быть: увлажнение какого-то участка зерновой массы в результате неисправности крыши или недостаточной гидроизоляции стен хранилища; засыпка в одно хранилище зерна с различной влажностью, в результате чего создаются очаги (гнезда) с повышенной влажностью; образование в зерновой массе участков с повышенным содержанием примесей и пыли (а следовательно, и микроорганизмов) в результате засыпки вместе резко разнородного по содержанию примесей зерна; скопление насекомых и клещей в одном участке насыпи.

Пластовое самосогревание. Может возникнуть в зерновой массе при хранении ее как в складах и элеваторах, так и в бунтах. Греющийся слой возникает в насыпи зерна в виде горизонтального или вертикального пласта. В зависимости от того, в каком участке насыпи образуется греющийся пласт, различают самосогревание верховое, низовое и вертикально-пластовое. Пласт самосогревания никогда не возникает в центральных участках насыпи. Его обнаруживают только в верхнем, нижнем или боковом слоях насыпи. (низовое, верховое, вертикально-пластовое)

Сплошное самосогревание возникает в том случае, если вся зерновая масса, за исключением строго ограниченных периферийных участков, находится в греющемся состоянии

9 Самосогревание зерновой массы – повышение ее температуры вследствие физиологических процессов, происходящих в ней, и низкой теплопроводности. Возможно при хранении зерна на токах, в зернохранилищах, при транспортировке в вагонах или судах.

Гнездовое самосогревание

Гнездовое самосогревание возникает в любой части зерновой массы при наличии одного из следующих причин:

1) увлажнение зерновой массы при протекании крыш или недостаточной в ней гидроизоляции стен хранилищ;

2) засыпки в одно хранилище зерна различной влажно сти, в результате чего создаются очаги (гнезда) с повышенной во логист;

3) наличия в зерновой массе участков с повышенным содержанием примесей и пыли;

4) скопление насекомых и клещей в одном участке насыпи.

Послойное самосогревание зерновой массы возникает при хранении ее в силосах, хранилищах, буртах. Называется так потому, что слой зерна, в котором происходит самосогревание, содержится в насыпи, который имеет вид горизонтального или вертикального пласта. Самосогревание может возникать в нижнем (низовое самосогревание) или верхнем (верховое) слое насыпи, у стен зернохранилища (вертикально-пластовое).

Верховое самосогревание возникает при хранении зерновой массы преимущественно в периоды с наибольшим перепадом температуры зерна и окружающей среды, то есть поздней осенью и ранней весной.

Низовое самосогревание развивается в нижнем слое насыпи зерна на расстоянии 0, 2 – 0, 5 м от пола или основания силоса элеватора. Обычно возникает летом или осенью при загрузке свежесобранного неохлажденного зерна в склады с холодным полом.

Сплошное самосогревание возможно в зерновой массе с высокой влажностью и большим содержанием недозрелых зерен и примесей, а также когда очаг самосогревания не ликвидирован. Цвет зерна при этом изменяется до темно-коричневого и даже черного.

10) Меры борьбы с самосогреванием. В целях борьбы с потерями в весе и снижением качества зерна работники элеваторно-складского хозяйства не должны допускать развития процессов самосогревания. Для этого разработана целая система мероприятий, которые можно разделить на две группы:

1) мероприятия, предупреждающие развитие процессов самосогревания;

2) мероприятия, проводимые с целью прекращения начавшегося процесса самосогревания.

К первой группе относятся:

а) очистка зерновой массы от примесей (особенно семян сорных растений и пыли), насекомых и клещей перед закладкой партии на хранение по схемам очистки, разработанным с учетом особенностей каждой партии зерна;

б) уничтожение насекомых и клещей путем термической сушки или газации;

в) снижение влажности зерна до 14—15, 5% (т. е. состояния «сухое» или «средней сухости»);

г) максимальное понижение температуры зерновой массы перед закладкой на хранение путем применения методов активного охлаждения;

д) размещение зерна в исправных хранилищах, гарантирующих его от увлажнения, загрязнения, заражения амбарными вредителями и других неблагоприятных воздействий;

е) размещение зерна в хранилищах с учетом качества каждой партии, ее стойкости. Высота насыпи сырого зерна в складах не должна превышать 1—1, 5 м;

ж) систематическое наблюдение за температурой и качеством зерна, своевременное проветривание и охлаждение его во время хранения.

Ко второй группе относится: Начало самосогревания при систематическом наблюдении за температурой обнаруживается обычно по показаниям одного-двух термощупов. Поэтому начинать борьбу надо с выявления вида самосогревания и степени его распространения. С этой целью во всех направлениях от обнаруженного очага по всей высоте насыпи размещают термощупы. Таким путем удается определить границы (зоны) самосогревания и его вид.

Осуществление перечисленных мер и соблюдение инструкции о хранении продовольственного и фуражного зерна, в значительной мере обеспечивает сохранность зерна и ограничивает возможность развития процесса самосогревания.

11. Режим хранения зерна в сухом состоянии. Этот режим базируется на принципе ксероанабиоза, т.е. обезвоживание зерна до влажности ниже критической. При этом в зернах и семенах физиологические и биохимические процессы замедляются. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая могла бы принимать непосредственное участие в процессе обмена веществ в клетках семян. Отсутствие свободной воды в зерне не дает возможности развиваться в зерновой массе и микроорганизмам. Данный режим наиболее приемлем для долгосрочного хранения зерна. Критическая влажность ржи, пшеницы, ячменя 14, 5%, у овса – 13, 5%, у подсолнуха – 6-8 %. Сухое зерно успешно перевозят на дальние расстояния всеми видами транспорта. Однако полную длительную сохранность даже сухого зерна не всегда можно гарантировать. Причиной его порчи может быть сильное развитие насекомых, вредителей хлебных запасов, способных существовать и размножаться в зерне влажностью ниже критической. Портится сухая зерновая масса и при образовании капельно-жидкой влаги и повышения влажности в каком-то участке насыпи вследствие перепадов температур и явления термовлагопроводности.

12. Охлажденными считаются только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10 °С. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10 °С считают охлажденными в Первойстепени, а с температурой ниже 0 °С – во Второй степени.

Избыточное охлаждение зерновых масс часто приводит к отрицательным результатам. Как правило, при значительном охлаждении (до –20 °С и более) создаются условия для очень большого перепада температур в весенний период, что обычно и приводит к повышению влажности зерна, к развитию процесса самосогревания в верхнем слое насыпи. Избыточное охлаждение может быть вредным и для партий посевного материала, так как при наличии свободной воды в семенах возможна потеря ими всхожести уже при температурах минус 20 °С и ниже.

Охлаждение зерновых масс до 0 °С или небольших минусовых температур обеспечивает их сохранность и облегчает спокойный переход к условиям весенне-летнего хранения.

Способы охлаждения зерновых масс. Способы охлаждения атмосферным воздухом можно разделить на две группы: Пассивные и активные.

При пассивном охлаждении зерновую массу не перемещают и не нагнетают в нее воздух. При этом способе температуру зерновых масс снижают, проветривая зернохранилища, открывая двери и окна, устраивая приточно-вытяжную вентиляцию. Такое пассивное охлаждение применяют для всех хранящихся партий зерна во всех случаях, когда температура воздуха ниже температуры зерновой массы. В летне-осенний период его проводят в ночные часы, а с наступлением устойчивой холодной и сухой погоды – круглосуточно.

Пассивное охлаждение не всегда дает достаточный эффект, так как воздух, циркулируя у поверхности зерновой насыпи, медленно, постепенно, послойно охлаждает ее. В связи с плохой тепло — и температуропроводностью зерновой массы ее внутренние участки поддаются охлаждению медленно. Эффект охлаждения будет зависеть от разницы температур воздуха и зерновой массы, а также и от продолжительности периода охлаждения.

Наилучшие результаты при пассивном охлаждении наблюдаются в партиях зерна сухого и средней сухости. В зерновой массе с высокой влажностью и значительной положительной температурой

(20 °С и более) при высоте насыпи более 1 м охлаждение всех ее слоев не происходит и угроза самосогревания не исчезает.

Несмотря на недостатки метода пассивного охлаждения, он всегда приносит значительную пользу, не требуя при этом расхода механической энергии и больших затрат труда. Кроме того, охлаждение пола, стен хранилища является мероприятием, ограничивающим развитие вредителей-насекомых.

При Активном Охлаждении зерно пропускают через зерноочистительные машины, конвейеры и нории. Зерновые массы охлаждают также с помощью стационарных или передвижных установок для активного вентилирования.

В связи с невысокой технологической эффективностью и большой трудоемкостью перелопачивание нельзя рекомендовать как средство охлаждения зерновой массы. Его применяют лишь при воздушно-солнечной сушке зерна.

Перемещение зерновых масс при помощи последовательно установленных конвейеров или через зерноочистительные машины, снабженные аспирационными установками, дает хороший технологический эффект. При этом, чем длиннее путь движения зерна, тем больше оно соприкасается с окружающим воздухом и быстрее охлаждается. Наибольший эффект достигается при пропуске зерна через зерноочистительные машины, снабженные вентиляторами (сепараторы, аспирационные колонки).

Наиболее прогрессивным методом охлаждения является активное вентилирование. При активном охлаждении результаты его выявляют определением температуры и влажности зерновой массы до и после проведения работ. Одновременно проверяют партию зерна на зараженность вредителями хлебных запасов.

Обязательным условием охлаждения зерновой массы является проведение его без увеличения влажности последней. Зерно не должно быть подмочено атмосферными осадками, не должна быть также увеличена его влажность в результате сорбции паров воды из воздуха. Поэтому активное охлаждение любой партии зерна необходимо проводить с учетом ее фактической и равновесной влажности, температуры и влажности воздуха.

Исключение составляют зерновые массы в состоянии самосогревания. Охлаждение их возможно и даже необходимо при любой влажности воздуха, так как даже холодный, насыщенный водяными парами воздух при соприкосновении с нагревшейся зерновой массой заметно повышает свою температуру и увеличивает влагоемкость, тем самым способствуя охлаждению зерна и снижению его влажности. В процессе охлаждения отдельных партий зерна наблюдается снижение их влажности. В партиях сырого зерна при контакте их с холодным сухим воздухом и особенно с температурой ниже 0 °С потеря зерном влаги может достигать нескольких процентов.

С наступлением весеннего потепления во всех зернохранилищах принимаются меры, обеспечивающие сохранение в зерновой массе зимних низких температур на возможно длительный период. В складах, где зерновая масса более доступна воздействию воздуха, с первым потеплением закрывают окна, двери, вентиляционные приспособления. Переходить на летние режимы хранения нужно постепенно, так как в противном случае возможны конденсация водяных паров в верхних слоях насыпи, увлажнение зерна, что может привести к его самосогреванию.