Самосогревание зерновых масс
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.
В процессе аэробного дыхания сырого и особенно свежесобранного зерна выделяется теплота, которая повышает температуру зерновой массы даже при относительно невысокой (0,7 – 1 м) его насыпи. Это объясняется тем, что теплопроводность зерна очень низкая и почти вся создаваемая при этом теплота расходуется на его нагрев. Кроме того, с повышением температуры зерновой массы усиливается интенсивность ее дыхания, вследствие чего теплота выделяется в большом количестве и аккумулируется в зерновой массе. Так, физиологической основой самосогревания есть дыхание всех живых компонентов зерновой массы, приводящего к значительному выделению тепла, а физической-ее плохая теплопроводность. Как следствие, образование тепла в том или ином участке зерновой насыпи превышает отдачу его в окружающую среду, т.е. вызывает самосогревание.
Самосогревание, начавшееся в зерновой массе, не прекращается самопроизвольно до полного его окончания. Этот процесс заканчивается только тогда, когда температура повышается до пределов, которых не выдерживают живые компоненты зерновой массы и погибают. Поэтому если принять срочные меры по прекращению самосогревания зерновой массы, то оно может полностью потерять посевные, продовольственные, фуражные и технические качества. Предельная температура зерна при самосогревании 55 – 65 ° С. Самосогревание свежесобранного зерна происходит весьма интенсивно – предельной температуры оно приобретает уже через 2 – 4 суток.
Образованию и накоплению тепла в зерновой массе способствуют интенсивное дыхание зерна основной культуры и зерен и семян, входящих в состав примесей- активное развитие микроорганизмов, интенсивная жизнедеятельность насекомых и клещей. Семена сорняков, имея высшую интенсивность дыхания по сравнению с интенсивностью дыхания основного зерна, способствует большему накоплению в нем теплоты. Особенно много ее выделяется в неочищенном зерне с повышенной влажностью и содержанием зеленых частиц растений и семян сорняков.
В процессе жизнедеятельности насекомых и клещей также выделяется определенное количество теплоты. При большой зараженности зерна и скоплениях вредителей в отдельных участках насыпи выделяется значительное количество теплоты, что также приводит к его самосогревания. Самосогревание сухого зерна, которое хранится при температуре 20 – 30 ° С, может возникнуть вследствие развития в нем воротникового долгоносика или длительного хранения.
Самосогревание – явление комплексное, то есть это результат интенсивного дыхания самого зерна и микроорганизмов, содержащихся в зерновой массе. Однако любое повышение температуры в зерновой массе следует рассматривать как начало развития процесса самосогревания, поскольку температура в нем может повышаться, например, через постепенное прогревание в весенний и летний периоды. Интенсивность, с которой возникает и развивается процесс самосогревания, зависит от состояния зерновой массы, состояния конструкции зернохранилищ, условий хранения зерна в хранилищах и ухода за ним.
При хранении зерна участок насыпи, в которой наблюдается повышенная физиологическая активность, можно стать очагом самосогревания. В зависимости от состояния зерновой массы и условий хранения самосогревания может возникнуть в различных частях насыпи. В практике хранения зерна различают самосогревания гнездовое, пластовое и сплошное.
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;
Видео: Аэратор зерновой АЗ-1500, вентилятор вороха - ООО КАВКАЗАГРОСТРОЙТЕХНИКА
3) наличия в зерновой массе участков с повышенным содержанием примесей и пыли;
4) скопление насекомых и клещей в одном участке насыпи.
Итак, гнездовое самосогревание зерна возможно лишь при нарушении основных правил его размещения и ухода за ним.
Послойное самосогревание
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).
Основной причиной шарового самосогревания есть такое физическое свойство зерновой массы, как термовологопровиднисть – перемещение влаги в зерновой массе в направлении струи теплоты, что обусловлено перепадом температур.
Верховое самосогревание
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. Горизонтальный слой зерна, в котором происходит самосогревания, размещен на глубине 0,7 – 1,5 м от поверхности зерновой насыпи, а при толщине последнего в хранилище 1 – 1,5 м – на глубине 0,15 – 0,25 м от его поверхности.
Развитие верхового самосогревания условно можно представить так. Осенью в зернохранилище закладывают недостаточно охлажденное свежесобранное зерно с повышенной физиологической активностью. Вследствие интенсивного дыхания зерна и других процессов воздуха в межзерновом пространстве нагревается и увлажняется. Потоки теплого и влажного воздуха поднимаются вверх, сталкиваясь на своем пути с верхними слоями насыпи, которые охлажденные холодным атмосферным воздухом, вследствие чего происходит конденсация водяного пара. Температура слоя, увлажняется, становится благоприятной для развития микробов и усиленной жизнедеятельности зерна.
Весной и в начале лета, когда внутренняя часть зерновой массы имеет низкую температуру, а верхние ее слои прогреваются теплым воздухом, также возможны конденсация водяного пара и усиленное развитие физиологических процессов в зерне. Весеннее верховое самосогревание характерно для теплой ранней весны после зимы с сильными морозами. При резком перепаде температур в это время наблюдается верховое самосогревания сухого зерна или зерна, которое долго сохраняется.
При верховом самосогревании в связи с тепломассообменными процессами в зерновой массе температура внутренних ее участков, которые расположены ниже слоя, который нагревается, повышается, как правило, медленно. Чтобы ликвидировать верховое самосогревания, верхний пласт зерна снимают, охлаждают, сушат и помещают в другое хранилище.
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. Такое самосогревания часто сопровождается прорастанием и слеживанием зерна в нижнем слое насыпи и при недосмотре может привести к массовому самосогреванию. Ликвидировать его можно только активным вентилированием.
Вертикально-пластовое самосогревание характерно для зерновых масс, хранящихся в металлических бункерах, силосах элеватора или в хранилищах, при увлажнении любой стены, контактирующей с зерновой массой. Возникает в вертикальном слое зерна на расстоянии 0,5 – 0,6 м от стены. Его можно предотвратить, если стена закрома будет удалена на 0,5 – 0,6 м от наружной стены хранилища.
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. В начале самосогревания (при температуре 30 ° С) зерно приобретает воротниковый запаха, незначительно темнеет, на зародыше появляется плесневых налет. После охлаждения и сушки такое зерно используется на продовольственные цели.
Во время самосогревания (температура до 34-38 ° С) изменяет качество зерна: снижается сыпучесть, возникают солодовый запах и плесень, наиболее влажные зерна темнеют. Такое зерно на продовольственные цели непригоден, поскольку хлебопекарные качества его значительно ухудшаются.
При запущенной форме самосогревания температура зерна повышается до 50 ° С и более. Резко снижается сыпучесть зерновой массы (или она теряется вовсе), зерно приобретает коричнево-черный или черный цвет, возникают затхлый и гнилостных-затхлый запахи. Для предотвращения порчи зерна, необходимо принять срочные меры, поскольку такое зерно непригодно для продовольственных или фуражных целей.
