САМОСОГРЕВАНИЕ ЗЕРНОВЫХ МАСС

Образование тепла в зерновой массе. Дыхание живых компонентов зерновой массы сопровождается выделением тепла. Вслед­ствие плохой тепло- и температуропроводности образующееся тепло может задерживаться в ней и приводить к самосогре­ванию (или самонагреванию). Таким образом, самосогревание зерновой массы — следствие ее физиологических и физических свойств.

Температура зерновой массы при запущенных формах само­согревания достигает 55...65 °С и в редких случаях 70...75 °С. Затем зерновая масса постепенно естественно охлаждается. Зерна и семена темнеют («обугливаются»), зерновая масса теряет сыпучесть и превращается в монолит. Полностью утрачиваются посевные, хлебопекарные и другие технологические качества. В некоторых случаях зерно приобретает токсические свойства.

Даже при меньшей температуре (25...30 °С) заметны ухудше­ния качества и потеря массы сухих веществ на несколько про­центов. Образование и накопление тепла в зерновой массе происходит вследствие следующих причин: интенсивного дыхания зерна основной культуры, а также зерен и семян, входящих в состав примесей; активного развития микроорганизмов; интенсивной жизнедеятельности насекомых и клещей.

Перечисленные источники теплообразования очень существен­ны. Однако самосогревание может быть вызвано жизнедеятель­ностью одних микроорганизмов, среди которых важнейшие и устойчивые продуценты тепла — плесневые грибы. Обладая огромной интенсивностью дыхания и теплообразовательной спо­собностью, развивающийся мицелий использует на свои нужды всего 5...10 % освобождаемой энергии.

Существенную роль в образовании тепла во влажных и неохлажденных зерновых массах играют и клещи. Велика также роль семян сорных растений .

Необходимо обратить внимание еще на начальную темпера­туру возникновения процесса. Самосогревание начинается в зер­новой массе или каком-то ее участке при температуре не ниже 10°С. Это объясняется малой способностью к газообмену и генерации тепла живыми компонентами зерновой массы при низкой положительной температуре. При более высоких темпера­турах возрастает термогенез, образование тепла превышает его отдачу в окружающее пространство и в зерновой массе возни­кает очаг самосогревания. Затем тепло перемещается на сосед­ние участки насыпи, что, в свою очередь, способствует активации физиологических процессов и теплообразованию. При запущен­ных формах самосогревания вся зерновая масса, помещенная в бункер, склад или силос элеватора, оказывается в греющемся состоянии.

Быстрое нарастание температуры в зерновой массе при любом начальном темпе самосогревания происходит, когда ее темпера­тура достигает оптимальной для мезофильной микрофлоры и особенно плесневых грибов (25...30°С).

Характеризуя процесс самосогревания, принято подразделять его на три вида: гнездовое, пластовое и сплошное.

Гнездовое самосогревание. Может возникнуть в любой части зерновой массы в результате одной из следующих причин: увлажнение какого-то участка зерновой массы при неисправности крыш или недостаточной гидролизации стен хра­нилищ; засыпки в одно хранилище (или закром) зерна с раз­личной влажностью, в результате чего создаются очаги (гнезда) повышенной влажности; образование в-зерновой массе участков с повышенным содержанием примесей и пыли (а следовательно, и микроорганизмов) в результате ссыпания вместе резко разно­родного по содержанию примесей зерна; скопление насекомых и клещей на одном участке насыпи.

Пластовое самосогревание. Получило свое на­звание потому, что 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 вертикальное (рис. 39). Природа любого пластового самосогревания одна и та же. Оно происходит вследствие термовлагопроводности, свойственной зерновой массе. Перепады температур, испыты­ваемые периферийными частями насыпи, создают условия для перемещения и конденсации влаги. Поэтому пластовое само­согревание возникает недалеко от поверхности насыпи или в слоях, близко находящихся от пола и стен хранилища.

Верховое самосогревание. Чаще всего наблюдается поздней осенью и весной. Даже при небольшой высоте насыпи (1... 1,5м) греющийся слой обра­зуется на расстоянии 15...25 см от поверхности, при большей высоте он возникает на глу­бине 70...150 см. Верховому самосогреванию осенью осо­бенно подвержено свежеубран­ное зерно, если его своевре­менно недостаточно охладили.

Рис. 39. Виды пластового самосогре­вания зерновых масс:

1 к 6 — низовое; 2 и 4 — верховое; 3 и 5 — вертикальное соответственно в складе и силосе.

При таких условиях вследствие активно протекающих физио­логических процессов воздух межзерновых пространств нагревается и увлажняется. Подни­маясь в верхние участки насыпи, он соприкасается с несколько охладившимся верхним слоем зерна, в результате чего происхо­дит конденсация водяных паров. Температура увлажнившегося слоя, особенно его нижней части, еще благоприятна для разви­тия микробов и способствует усилению жизнедеятельности само­го зерна.

Весной и в начале лета температура внутренней части зерно­вой массы низкая, зимняя, а поверхностные слои прогреваются теплым воздухом, возможны также конденсация водяных паров и усиленное развитие физиологических процессов. Весеннее верховое самосогревание особенно характерно для теплой ранней весны после зимы с большими морозами. При резком перепаде температур верховое самосогревание в данный период наблю­дается в сухих и даже длительно хранившихся зерновых массах. При верховом самосогревании в связи с тепломассообменными свойствами зерновой массы температура ее внутренних участков, находившихся ниже греющегося слоя, повышается медленно.

Низовое самосогревание. Развивается горизонтальным пла­стом в нижней части зерновой массы на расстоянии 20...50 см от пола. Это наиболее опасный вид пластового самосогревания, так как тепло, образующееся в нижних участках насыпи, легко перемещается в лежащие выше слои, и вся зерновая масса за короткий период подвергается самосогреванию. Низовое самосогревание обычно возникает ранней осенью при загрузке свежеубранного неохлажденного зерна в склады с холодными полами.

Вертикальное самосогревание. Более характерно для зерно­вых масс, хранящихся в металлических бункерах, силосах элеватора, но встречается и в складах при увлажнении какой-ли­бо стены, соприкасающейся с зерновой массой. Иногда такое самосогревание вызывается охлаждением или нагревом одной из стен склада. При хранении семян в закромах одна из стен которых наружная, может произойти вертикально-пластовое самосогревание. Оно исключается, если стена закрома на 50... 60 см удалена от наружной стены склада.

Сплошное самосогревание. Характеризует такое состояние, при котором греется вся зерновая масса, кроме самых периферийных участков. Сплошное самосогревание возникает сразу в зерновых массах с высокой влажностью, содержа­щих большое количество различных примесей, в том числе частей растений и недозревших зерен. Даже кратковременное хранение осенью такого зерна насыпью слоем 1 м без немедлен­ного охлаждения приводит к бурному развитию процесса. Колебания температуры, обнаруживаемые в том или ином участке, существенной роли не играют.

В связи с возможностью возникновения самосогревания в любой зерновой массе и в различных ее участках, а также вследствие резко отрицательного влияния процесса на качество зерна и семян необходимо систематическое наблюдение за состоянием хранимых партий. Низкая температура в насыпях свидетельствует о благополучном хранении. Начавшийся процесс самосогревания сам по себе не прекращается и проходит все стадии повышения температуры. Только активное вмешательство человека с применением тех или иных технических средств обеспечивает его ликвидацию. Самосогревание должно быть выявлено своевременно и прекращено в самом начале.

Не всякое повышение температуры зерновой массы свиде­тельствует о начале самосогревания. Зерновые массы обладают большой тепловой инерцией. Поэтому установленная в какой-то момент температура насыпи, заметно отличающаяся от темпера­туры воздуха в складе, может быть следствием тепловой инерции зерна.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: