Конструктивные особенности зернохранилищ. Реферат: Режимы и способы хранения зерновых масс

Применяют три режима хранения зерновых масс:

В сухом состоянии, то есть с влажностью до критический,

В охлажденном состоянии (когда температура зерна понижена до пределов, значительно тормозящих жизненные функции компонентов зерновой массы);

Без доступа воздуха (в герметическом состоянии).

Хранение зерна в сухом состоянии

Режим базируется на принципе ксероанабиоза. Обезвоживание любой партии зерна и семян до влажности ниже критической приводит все живые компоненты, за исключением насекомых-вредителей, в анабиотическое состояние. При этих условиях исключается повышенный газообмен в зерне и семенах, развитие микроорганизмов и клещей.

Режим хранения в сухом состоянии - основное средство поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур и качества зерна продовольственного назначения в течение всего срока хранения. Данный режим наиболее приемлем для долгосрочного хранения зерна. Систематическое наблюдение за состоянием таких партии, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от внешних воздействий позволяют хранить зерно с минимальными потерями несколько лет.

Для хранения зерновых масс в сухом состоянии используют различные способы сушки зерна.

Все способы сушки зерна и семян разделяют на две группы:

Без специального использования тепла (без подвода тепла к высушиваемому объекту)

С использованием тепла.

Наиболее распространенный способ с использованием тепла - сушка в специальных устройствах - зерносушилках и сушка на солнце (воздушно-солнечная).

Хранение зерна в охлаждённом состоянии

Хранение зерна в охлажденном состоянии эффективный, но меньше экономически выгодный способ. При сниженной температуре, как и при сниженной влажности, жизнедеятельность зерна и микроорганизмов, которые находятся в нем, значительно замедляется, а может и совсем прекращаться. По этой причине охлаждение зерновой массы до 5-10°С и ниже является эффективным способом ее консервирования.

В хозяйствах необходимо широко применять пассивное охлаждение. Для этого зернохранилища проветривают или применяют естественную приточно-вытяжную вентиляцию. Охлаждают любые партии зерна, когда температура воздуха ниже от температуры зерновой массы. Летом и осенью это делают ночью, а с наступлением холодной и сухой погоды - в течение суток. Охлаждение зерновой массы с помощью транспортеров зерноочистительных машин и вентиляторов (сепараторы, аспирационные колонки) также эффективно и сравнительно малотрудоемкое занятие. Перемешивание - очень трудоемко, потому его применяют редко.

Активное вентилирование зерновой массы - прогрессивный способ. Его проводят учитывая фактическую и равновесную влажность зерна, температуру и относительную влажность воздуха.

Хранение зерна без доступа воздуха

Зерновая масса и все ее живые компоненты являются аэробными организмами, то есть их жизнедеятельность возможна только при наличии в окружающей среде необходимого количества воздуха. Отсутствие или недостаток его снижают интенсивность дыхания, подавляют развитие микроорганизмов и вредителей. При этом способе хранения мукомольные, хлебопекарские и другие качества зерна практически не ухудшаются. Семена хранить при этом режиме нельзя, потому что они теряет всхожесть.

При хранении зерна без доступа воздуха может происходить самоконсервация зерна в результате нагромождения углекислого газа. Такой же эффект наблюдается при введении в зерновую массу разных инертных газов или создании вакуума. Быстрая самоконсервация зерновой массы лучше всего достигается в герметичных хранилищах, а также путем полной загрузки ёмкости зерном при отсутствии надземного пространства. При этом могут погибнуть вредители и микроорганизмы.

Безкислородную среду можно создать, вводя в зерновую массу газообразную углекислоту или брикеты сухого льда. Для консервирования сельскохозяйственной продукции в последнее время успешно применяют смесь инертных газов.

Рекордный валовой сбор зерна, полученный в прошлом году, в очередной раз обострил проблему нехватки мощностей для его хранения. Склады предприятий, расположенных в основных зерносеющих регионах, к моменту уборки все еще частично занимали переходящие остатки сезона-2016/17 (около 15,3 млн т), что создавало дополнительные трудности при размещении нового урожая. Таким образом, в среднем по стране дефицит емкостей для хранения зерна на конец уборочных работ, по оценке (НЗС), составлял в 2017 году примерно 20 млн т. «Из-за отсутствия свободных элеваторных мощностей аграриям зачастую приходилось размещать урожай в неприспособленных складах, — знает президент организации Павел Скурихин. — При таком хранении не только неизбежны потери количества и качества собранного зерна, но также возникает вопрос о его безопасном использовании для продовольственных и фуражных нужд». Нехватка специализированных емкостей отразилась на качественных показателях: по данным НЗС, доля пророщенного зерна в объеме предложений в среднем по стране в сезоне-2017/18 составляла 7-10%, а по ЦФО и ПФО доходила до 20% при норме до 1%.

Из-за ненадлежащего хранения в уходящем сельхозгоду аграрии могут потерять несколько миллионов тонн зерна, считает вице-президент Российского зернового союза (РЗС ) Александр Корбут. «В лучшем случае испорченное зерно можно будет по минимальной цене оправить на спиртовые заводы, для которых качество непринципиально, в худшем — забыть о нем», — категоричен он.

Спецмощностей — меньше половины

По данным Росстата , за последние пять лет было построено и введено в строй зерносеменохранилищ более чем на 3 млн т, из них элеваторов — на 1,05 млн т. Общая мощность зерновых хранилищ всех типов, по подсчетам РЗС , составляет около 135-145 млн т. В этом сезоне с учетом рекордного сбора, переходящих запасов, а также того, что часть элеваторов, складов используется для хранения масличных, этих емкостей не хватало. Минсельхоз оценивает емкость хранения в целом в 138 млн т. Из них 47% — это специализированные зернохранилища (элеваторы, хлебоприемные пункты и склады при перерабатывающих предприятиях), а остальное — зерносклады в сельхозпредприятиях и ЛПХ, что не позволяет объективно дать количественный и качественный анализ данного складского хозяйства, обращает внимание Скурихин. По его мнению, общий объем прошлогодних урожаев зерновых и масличных агрокультур превышает имеющуюся мощность для их хранения более чем вдвое. Наибольший дефицит ощущается на Юге, в Центральной России, Поволжье и Сибири. Вместе с тем в СЗФО, наоборот, отмечается профицит специализированного хранения в пределах 23%, говорит эксперт.

Помимо недостатка мощностей для хранения, наблюдается и нелогичность их расположения. Например, в Мурманской области остаются неиспользованными емкости на 100 тыс. т, созданные для закладки резервов в советские времена, знает Александр Корбут. Регион не является зернопроизводящим, поэтому хранилища там просто не востребованы. В СССР элеваторы строились вблизи мест потребления, а не производства, напоминает Скурихин. Дефицит специализированных мощностей сохраняется на Урале и в Сибири. «Наиболее подготовленные элеваторные мощности в этих регионах заполнены зерном государственного интервенционного фонда (52% всех остатков ГИФ), а погодные условия там — снег и дождь — в прошлом году требовали обязательной сушки и подработки урожая, — рассказывает эксперт. — Поэтому зачастую аграрии были вынуждены вместо экономически обоснованных 50 км увеличивать перевозку зерна на расстояние до 200 км и выше, что привело к снижению доходности бизнеса».

Актуальна и другая проблема: складской комплекс, на базе которого сегодня осуществляется хранение зерна на большинстве территорий России, был создан еще в 1950-60-х годах. «За последние десятилетия из-за низкой и нестабильной доходности данного вида деятельности обновления основных средств практически не производилось, — утверждает Скурихин. — В результате за это время емкость работоспособных хранилищ сократилась в среднем на 20-30%, а новых элеваторов строится ежегодно единицы».

Высокий износ зданий, сооружений и оборудования наряду с постоянно растущими тарифами обуславливают низкую рентабельность отрасли. В то же время, например, в США объем приемки зерна в среднем составляет 10-12 тыс. т/сутки силами четырех сотрудников, а в России — в лучшем случае 3-7 тыс. т/сутки с помощью 20 человек обслуживающего персонала. Это также приводит к низкой эффективности производственного процесса и его высокой себестоимости, говорит Скурихин. Сейчас для уменьшения себестоимости хранения большинство зернохранилищ включены в производственный цикл либо производителей зерна (агрохолдингов, сельхозпредприятий, селекционных центров, семенных заводов), либо его переработчиков. К числу современных мощностей эксперт относит и элеваторы при портовых зерновых терминалах. Однако до сих пор в регионах остаются предприятия, оказывающие только элеваторные услуги: приемка, сушка, подработка, хранение и отгрузка зерна.

Большая волатильность валовых сборов — за последние 10 лет урожай зерна изменялся более чем вдвое — при высоких инвестициях и низком уровне окупаемости не способствует повсеместному запуску новых или модернизации старых элеваторов. Исключение составляют направления, имеющие устойчивую повышательную динамику бизнеса, а также заинтересованность и поддержку со стороны федеральных и региональных властей. Поэтому в последнее время отмечается активное строительство и обновление зернохранилищ в экспортно-ориентированных портах, отмечает Скурихин. Также наметилась активизация ввода зернохранилищ в комбикормовой отрасли в европейской части страны.

Хотя ситуация с мощностями для хранения зерна на текущий момент обстоит не лучшим образом, критичной ее тоже назвать нельзя, уверен Александр Корбут. Во многих хозяйствах тоже ведется строительство и модернизация элеваторов и складов напольного хранения, утверждает он. «Сельхозпроизводители стали вкладывать деньги в хранилища, так как понимают, что основные запасы выгоднее продавать не сразу после сбора урожая, когда цены на минимуме, а спустя несколько месяцев», — поясняет он. Скурихин добавляет, что при наличии финансовых возможностей аграрии начали также строить в своих хозяйствах не только места для оперативного хранения, но и капитальные склады с оборудованием для проведения первичной сушки и подработки.

Аграрии хранят зерно у себя

Опрошенные «Агроинвестором» сельхозпроизводители стараются хранить зерно своими силами. Свердловская компания «Старт» 80% зерна размещает на своих складах, которые рассчитаны на 20 тыс. т. Это современные мощности с вентиляцией и контролем влажности, хранить продукцию можно до года и дольше. По словам финансового директора предприятия Евгения Коковина, пока этих емкостей хватает. «Для сельхозпроизводителей собственные хранилища обходятся дешевле, чем хранение на элеваторах. Однако если элеватор быстро оборачивает зерно и предлагает клиентам низкие цены, то пользоваться его услугами выгоднее», — внимание он.

У краснодарской агрофирмы «Прогресс» есть две площадки для хранения зерна общей емкостью 55 тыс. т, которые представляют собой капитальные склады напольного типа. «Хранилища полностью снабжены необходимой техникой для погрузочно-разгрузочных работ, электронными весовыми зерносушилками мощностью до 40 т/ч, оборудованием по зерноочистке, современной лабораторией и т. д.», — перечисляет гендиректор компании Александр Неженец. В совокупности на этих площадках может храниться около 60% производимой компанией продукции.

Также предприятие давно использует технологию хранения зерна в полиэтиленовых рукавах, которая не требует значительных капиталовложений и имеет короткие сроки окупаемости — два-три года. «Хранение тонны зерна таким способом, включая погрузочно-разгрузочные работы, стоит 200 руб., — рассказывает руководитель. — Основную часть (125-150 руб./т) этих затрат составляет стоимость самого рукава». По его мнению, для предприятий, не имеющих капитальных складов, данная технология оправданна. Кроме того, «Прогресс» регулярно вкладывается в оборудование и технику для хранения и подработки продукции. «Покупаем погрузчики зерна, оборудование для зерноочистки, построили современные зерносушилки», — рассказывает Неженец. Сейчас агрофирма прорабатывает проект по строительству и собственного элеватора баночного типа на 60 тыс. т. Инвестиции оцениваются в 600 млн руб. Начать строительство компания планирует в первом полугодии 2019 года, а расчетные сроки окупаемости составляют до 7 лет. Новые мощности позволят минимизировать потери от снижения качества, особенно при длительном хранении, рассчитывает руководитель.

В оренбургской «Елани» 20% выращиваемого зерна — в основном семена и фураж — хранится на складах, остальное на собственном «Заглядинском элеваторе». «На элеваторе мы храним не только продукцию, которую выращиваем сами, но также интервенционный фонд, росрезерв, плюс зерно наших клиентов, — рассказывает гендиректор предприятия Алексей Орлов. — Также в последнее время мы оказываем услуги по перевалке с автотранспорта в вагоны, особенно данный сервис был популярен в этом сезоне». Проектная мощность «Заглядинского элеватора» — 140 тыс. т, но по факту единовременно на нем может храниться до 120 тыс. т. Из-за разнородности зерна не всегда есть возможность полностью заполнить все отсеки, некоторые секции периодически закрываются на ремонт, поясняет руководитель. Тем не менее пока этих мощностей для хранения зерна, выращенного в «Елани», хватало. В модернизацию и содержание материально-технической базы элеватора ежегодно вкладывается около 10 млн руб.

Складские мощности концерна «Покровский» позволяют единовременно размещать до 25 тыс. т зерна, включая хранение продукции под открытым небом. Два элеватора компании, один из которых был приобретен в конце прошлого года, вмещают еще до 100 тыс. т зерна каждый. «Собственные емкости и своевременная реализация продукции обычно полностью удовлетворяют потребность в размещении нашей продукции, — говорит управляющий агробизнесом концерна Станислав Кашуба. — Хотя к услугам сторонних элеваторов тоже иногда приходится прибегать, но только при крайней необходимости в период уборки». Кроме того, одно из хозяйств компании на юге края в прошлом году освоило технологию хранения зерна в рукавах (на 4 тыс. т). «Затраты получаются вдвое ниже, чем если хранить зерно на стороннем элеваторе, — утверждает топ-менеджер. — Также сокращаются логистические и транспортные расходы (на 15-35% от стоимости зерна)».

В «Агроко » (Белгородская область) проблему хранения зерна тоже решают посредством пластиковых рукавов. Каждый из них рассчитан на 200-250 т, общая вместимость — около 10 тыс. т. «Переменные расходы — стоимость рукавов, солярки и зарплата работникам — составляют около 150 руб./т на весь период хранения, который может длиться до 18 месяцев. Плюс единовременные капитальные инвестиции: машина для упаковки стоит 700 тыс. руб., для распаковки — около 1 млн руб., — подсчитывает член совета директоров компании Алексей Иванов. — Также для закладки зерна в рукава нужен бункер-перегружатель, который можно заменить транспортом с загрузочным шнеком». На фоне стоимости услуг элеваторов эта сумма незначительна: хранение урожая там обошлось бы в пять раз дороже, утверждает он. Рукава хорошо подходят для хранения пшеницы, ячменя, ржи, сои и кукурузы, а вот подсолнечник и пивоваренный ячмень в них закладывать не стоит, отмечает топ-менеджер: первый обрушается при погрузке, второй сильно повреждается, теряя в качестве.

Альтернативный метод

Способ хранения зерна в рукавах пришел в Россию из Аргентины, рассказывает Александр Корбут. Используется как инструмент, снижающий логистическую нагрузку: зерно по мере сбора закладывают в рукав, который размещают недалеко от поля, а когда транспорт освобождается, продукцию поэтапно вывозят. «Оптимальный срок хранения в рукавах составляет 3-6 месяцев. Некоторые полагают, что в зависимости от влажности, наличия болезней и вредителей зерно может лежать и до нового урожая», — говорит он.

Технология заслуживает внимательного изучения, считает Скурихин. Ее использование на начальном этапе развития зернопроизводства на определенной территории позволяет без наличия капитальных строений обеспечить сохранность урожая на небольшой срок. Заявленное время хранения в рукавах в зависимости от агрокультуры (в том числе если собран урожай с повышенной влажностью) может составлять более года. Однако с учетом российской специфики применение данного способа в качестве основного вида хранения вызывает сомнение, осторожен эксперт. «Именно поэтому сейчас рукава в основном используют для хранения фуражного зерна либо зернофуражных смесей», — знает он.

Гендиректор компании «Лилиани » (занимается разработкой и внедрением решений для оптимизации логистики сбора, сева и хранения зерновых) Армен Налбандян возражает: рукавное хранение может решить ряд проблем, особенно в дождливые годы, когда предприятия должны быстро убирать урожай и обеспечивать его сохранение непосредственно на поле. «Рукавная технология справляется с этой задачей идеально», — утверждает он. При условии соблюдения всех правил закладки зерна в рукав в нем можно сохранить и влажное, и высоковлажное зерно без потери качества, а высушить его через два-три месяца, когда пройдет пик нагрузок на сушильные мощности. «Зерно в рукавах не портится за счет процесса самоконсервации, оно как в плотно закупоренном сосуде, где нет воздухообмена, — поясняет Налбандян. — Благодаря свойству зерна „дышать“, а также дыханию попадающих в рукав насекомых и микроорганизмов происходит замещение используемого во время этого процесса кислорода на углекислый газ, который является естественно вырабатываемым консервантом. В среде его высокой концентрации и происходит самоконсервация влажного зерна».

Пшеницу с повышенной влажностью заложить в рукава не критично, она без потери качества сможет в них храниться 6-8 месяцев, подтверждает Иванов. А вот сою и кукурузу перед закладкой в рукава лучше просушить, считает он. «У предприятий, выращивающих эти агрокультуры, особенно в регионах рискованного земледелия — севернее Ростовской области — должны быть мощные сушилки, — говорит топ-менеджер. — В противном случае им придется уповать либо на погоду, либо на наличие контрактов с покупателями в момент уборки, чтобы влажный урожай сразу после сбора отвозить потребителю и продавать его со скидкой».

Рукавная технология позволяет начинать сбор урожая в период последней фазы восковой спелости. Таким образом можно сдвигать начало уборочных работ на 5-7 дней и за счет этого сокращать потери от самоосыпания и стекания зерна, минимизировать риски растягивания уборки до наступления обложных дождей, снижать инвестиции в дополнительную технику. «После закрытия краев рукавов несанкционированная выгрузка, попросту — воровство, исключается, — добавляет Налбандян. — А из рукава все зерно выгружается без остатка и потерь».

Однако агропредприятиям стоит понимать ряд нюансов, которые позволят применять хранение в рукавах максимально эффективно, обращает внимание топ-менеджер. Во-первых, необходимо соблюдать все правила хранения и требовать этого от сотрудников, обязательно проводить их обучение. Во-вторых, рукава должны быть качественные, с УФ-фильтром, соответствующей толщины. «При хранении влажного зерна необходимо проявить особое внимание к контролю качества и соблюдению рекомендуемых сроков хранения», — советует он.

Продавать зерно нужно вовремя

По мнению Александра Корбута из РЗС, хранение зерна длительное время — год и более — не всегда целесообразно. Продавать нужно на пике цен, который, как правило, приходится на весенние месяцы. Так, весной 2017 года аграрии могли реализовывать пшеницу третьего класса за 11,5 тыс. руб./т. Те же из них, кто держал зерно 2016 года до осени 2017-го, с появлением нового урожая столкнулись с быстрым обвалом стоимости всего за месяц до 7-8 тыс. руб./т и ниже.

Ненадлежащее хранение ведет к потерям

В специализированных зернохранилищах потери количественных и качественных показателей зерна сведены до минимума. В не предназначенных для длительного хранения сооружениях качество продукции из-за зараженности вредителями и грибковыми болезнями может снижаться (до 30-40%), рассказывает Павел Скурихин.

Перед закладкой на хранение зерно требует подработки, тогда можно избежать прелости, загнивания и распространения зараженности заболеваниями, делится опытом Станислав Кашуба. «Необходимо грамотно относиться к продукции еще во время сбора урожая и подработки перед размещением на складах, а впоследствии и должным образом его хранить — в проветриваемых чистых помещениях, не соединяя продукцию разного качества, при необходимости со временем перемещать или перемешивать бурты», — рекомендует он. Ежегодно по окончании сезона все складские помещения «Покровского» проходят проверку и подготовку к следующему сельхозгоду. «Учитывая проблемы, с которыми мы столкнулись в сезоне-2017/18, сейчас проводим необходимые работы по модернизации всех наших емкостей для более грамотного размещения зерна», — говорит топ-менеджер. Компания вкладывается во внедрение инновационных технологий на местах хранения и производства, закупает обслуживающую их технику.

«Во время хранения с зерном ведется большая работа: оно живое, дышит, и даже если перед закладкой оно очищено и высушено, в нем все равно идут биологические процессы, могут появиться насекомые, — рассказывает Орлов. — Необходимо вовремя ликвидировать очаги возникновения порчи». На «Заглядинском элеваторе» зерно перемещается с места на место один-два раза в год, зимой его промораживают, чтобы оно хранилось охлажденным. При необходимости продукцию очищают через сепараторы, применяют средства защиты, делится руководитель. Однако потери (расколы, механические повреждения при перемещении) неизбежны. Но если при правильном хранении они составляют в среднем 0,03%, то при неправильном — 10-15% от общего веса. Кроме того, подчеркивает Орлов, при ненадлежащем хранении зерно теряет в качестве и даже может перейти из одного класса в другой — из продовольственного в фуражное.

По мнению Александра Неженца, при неквалифицированном хранении можно лишиться и всего урожая. Чтобы избежать потерь, агрофирма ежегодно инвестирует в развитие материально-технической базы своих складских комплексов.

Нехватка хранилищ, мощностей по очистке и сушке, особенно в сильно переувлажненные годы, приводит к катастрофическим финансовым последствиям вплоть до банкротства, утверждает Налбандян. На элеваторах имеются такие показатели для списания, как усушка и утруска. «Зерно периодически перемещается между емкостями зернохранилища, что приводит к трению зерен как между собой, так и со стенками транспортных механизмов и элеваторов. Результат — истирание, потеря веса», — говорит он.

При хранении в хозяйствах зачастую из-за отсутствия элементарных укрытий на зернотоках урожай довольно долго может лежать под открытым небом. В лучшем случае укрытием служит навес или полог. «На таких площадках всегда присутствует очень много птиц, сколько они съедают — тяжело поддается учету, но немало, это точно», — считает он. Кроме того, на качество хранения в крытых напольных зерноскладах влияют такие факторы, как протекание крыши, попадание в зерносклад воды по стенам — из-за осадков и паводка. Это вызывает очаговые заражения вредителями, гниение или появление затхлого (солодового) запаха. «Даже один очаг заражения способен привести к необходимости срочной борьбы с вредителями хлебных запасов, чтобы не оказаться перед фактом выбраковки всей партии зерна», — подчеркивает Налбандян. Минимальные потери при хранении зерна в зависимости от места (элеватор или зерноток), по его оценке, составляют 0,5-1%.

Раньше хранили по-другому

В доперестроечный период развития АПК в сельхозпредприятиях строились зернохранилища в основном для оперативного недолговременного хранения, обеспечивающие сохранность семенного фонда и зерна для фуражных целей, знает Павел Скурихин из НСЗ. При этом «закромами Родины» являлись заготовительные предприятия (элеваторы, хлебоприемные пункты), где консолидировался и хранился основной объем зерновых и масличных агрокультур. Также существенные запасы формировались на перерабатывающих предприятиях. В РСФСР общая емкость всех хранилищ составляла порядка 200 млн т.

Необходимо продолжать строить

Возможности для хранения зерна в стране необходимо расширять в первую очередь за счет ввода специализированных мощностей (элеваторов), считает Скурихин. Именно они смогут обеспечить зернопроизводителей квалифицированным сервисом, а большая емкость и современное оборудование позволят формировать на их базе зерновые маршруты в вагонах с повышенной грузоподъемностью, обеспечивать высокие темпы и экономичность операций по приемке, сушке, подработке и отгрузке. По подсчетам НСЗ, в каждом из основных зернопроизводящих регионов России необходимо организовать строительство линейных элеваторов не менее чем на 200 тыс. т.

По мнению эксперта, увеличение доли элеваторов, помимо улучшения качества сохранности зерновых и масличных агрокультур, позволит дополнительно решить еще две важные задачи. Во-первых, вопрос по выдаче складских свидетельств, упрощающих кредитование сельхозпроизводителей. Во-вторых, по организации биржевых торгов или электронных площадок на базе данных мощностей. Кроме того, наличие в зернопроизводящих регионах современных комплексов для хранения зерна будет способствовать снижению стоимости предоставляемых элеваторами услуг. А они, по оценкам НСЗ, могут составлять более 20% в себестоимости продаваемой продукции.

Сельхозпроизводители, напротив, настроены на развитие собственных возможностей по хранению. Обходиться без зернохранилищ можно, если производитель не ценит собственные усилия и труд своих коллег, думает Станислав Кашуба. «Для нас наиболее важным фактором является качество выращиваемого урожая, его поддержание и преумножение. Тем более что в прошлом году цифра валового сбора всей продукции в концерне превысила 1,5 млн т, — рассказывает он. — Мы предпочитаем инвестировать в хранение на своих мощностях, нежели в размещение ее у сторонних предприятий, что так или иначе влечет за собой дополнительные расходы».

Для крупного предприятия целесообразно иметь хранилища, способные вместить до 50% от совокупного объема производства продукции, считает Александр Неженец. К основным преимуществам использования собственных складских площадей он относит возможность обеспечения эффективной логистики в период уборки урожая. «Расположение в непосредственной близости от наших полей, отсутствие очередей позволяют оптимизировать затраты на перевозку, осуществлять оперативную отгрузку покупателям по индивидуальному графику, — говорит он. — Кроме того, имея собственные мощности для хранения, мы можем эффективно управлять качеством продукции, минимизировать возможные злоупотребления как по количественным, так и по качественным показателям, оперативно управлять издержками». Себестоимость хранения в собственных складах, по словам Неженца, ниже, чем на сторонних элеваторах.

Без хранилищ для зерна аграрии в принципе могут обходиться, но многое зависит от расценок и сроков хранения на элеваторе, отмечает Орлов. Размещение зерна на специализированных предприятиях от трех месяцев до года при условии роста цен на продукцию в этот период часто бывает выгоднее, чем держать его на собственных складах, так как затраты на хранение будут в обоих случаях, поясняет он. На длительное же хранение — более года — можно закладывать агрокультуры, которые долго могут быть невостребованы, например рожь, при условии ее быстрой реализации в период всплеска спроса и удорожания.

Каковы затраты

Стоимость хранения зерна на элеваторе зависит от способа его перемещения — погрузчиками, транспортерами или автотранспортом. По словам Алексея Орлова из «Заглядинского элеватора», самый дешевый способ — при помощи ленточных цепных транспортеров и подъемников с использованием энергосберегающего оборудования. «Старые элеваторы и склады энерго- и трудозатратны. В них погрузку и перемещение зерна с места на место осуществляют люди. В современных хранилищах практически все процессы автоматизированы и затраты на тонну хранения минимум вдвое ниже, чем в устаревших емкостях», — рассказывает топ-менеджер. Цена тонны хранения государственного зерна на «Заглядинском элеваторе» в зависимости от объема составляет 40-50 руб. в месяц. По словам Евгения Коковина из «Старта», стоимость хранения зерна на собственных складах составляет 70 руб./т ежемесячно.
По данным Армена Налбандяна из «Лилиани», строительство зернового склада на 6 тыс. т обойдется в 15 млн руб., или около 2,5 тыс. руб./т. Инвестиции в возведение элеватора составляют от 10 до 21 тыс. руб./т. Оборудование для закладки зерна в рукав в зависимости от выбранной производительности и функционала стоит от 1 до 5 млн руб., а затраты на хранение тонны зерна по такой технологии независимо от продолжительности (до 2 лет) — 150-170 руб.

Это одноэтажные помещения с горизонтальными или наклонными полами, кирпичными, каменными или железобетонными стенами. Зерно в таких складах хранят насыпью на полу или в закромах. Различные способы хранения зерна, размеры хозяйств и набор культур определили появление большого числа типов и размеров зернохранилищ.

Зерновые склады делятся на Механизированные и Немеханизированные (рис. 3.6). Типовые склады имеют длину 60 м, ширину 20 м. Емкость их 3200 т при полной загрузке зерна пшеницы.

Типы складов для зерна

Рис. 3.6. Типы складов для зерна

а – немеханизированный;

б – механизированный с проходной галереей;

в – механизированный с непроходной галереей;

г – с наклонными полами;

1 – разгрузочный транспортер;

2 – предохранительная колонка;

3 – верхний загрузочный транспортер;

4 – зерно

Немеханизированные склады. Строят только с горизонтальными полами. Прием, перемещение и отпуск зерна в этих складах осуществляют с применением передвижных и самоходных механизмов.

Механизированные склады. Строят как с горизонтальными, так и с наклонными полами. Эти склады оборудуют верхними (загрузочными) и нижними (разгрузочными) стационарными ленточными транспортерами и нориями, установленными в торцах складов.

Верхний ленточный транспортер устанавливают по оси склада на строительных фермах, а нижний – под перекрытием склада в проходной или непроходной галерее. Склады с непроходными галереями строят главным образом в районах с высоким уровнем грунтовых вод.

При применении непроходных галерей ленточный транспортер, как правило, является опоясывающим, то есть одна ветвь ленты (разгрузочная) проходит в нижней непроходной галерее, а вторая (загрузочная) – по стропилам склада.

В отдельных случаях строят склады только с верхним или только нижним транспортером. Такие склады считаются механизированными частично.

Для более полного заполнения склада, особенно вдоль продольных стен, на верхнем транспортере устанавливают сбрасывающую тележку с зернобросателем, при помощи которого зерно, разгружаемое с транспортера, отбрасывается к стенам. Высота насыпи зерна в складах с горизонтальными полами, допускается: у стен 2–2,5 м, в середине склада 4–5 м.

Зерно из склада на нижний транспортер разгружают через разгрузочные люки с бункерами, встроенными в перекрытие. Всего по длине склада расположено 10 люков. Выход зерна в эти люки регулируется задвижками в самотечной трубе над нижним транспортером. Задвижками в складах с непроходными галереями управляют с площадки верхнего транспортера вертикальными штангами со штурвалами.

Во избежание несчастных случаев по затягиванию людей в зерновые воронки, образующиеся при выпуске зерна на нижний транспортер, над каждым разгрузочным люком устанавливают специальные предохранительные колонки.

В механизированных складах с горизонтальными полами при выгрузке зерна на нижний транспортер самотеком можно выпустить только 40–45 % всего хранящегося в складе зерна. Остальное зерно приходится подавать к разгрузочным люкам вручную или при помощи самоходных погрузчиков, что значительно уменьшает эффект механизации. В таких складах для полной механизация разгрузки могут применять аэрожелоба, которые, кроме того, используются как установка для активного вентилирования зерна.

В складах с горизонтальными полами можно одновременно хранить несколько разных партий зерна. Для этого склад при помощи разборных щитов делят на отсеки (закрома). Часть зерновых складов оснащают стационарными или напольно-переносными установками для активного вентилирования. Лучшие результаты получают при хранении зерна и семян в хранилищах закромного типа (рис. 3.7).

Универсальное закромное хранилище емкостью

Рис. 3.7. Универсальное закромное хранилище емкостью 800 т

Механизированные склады с наклонными полами строят в районах с низким уровнем грунтовых вод. Заглубляют такие полы

на 6–7 м. В этом случае проходная галерея с нижним транспортером размещается на глубине более 8 м, а высота насыпи зерна по гребню достигает 10–11 м. Такие склады вмещают значительно больше зерна, и, что самое важное, позволяют полностью механизировать их разгрузку через нижние люки. Для этого угол наклона пола должен быть не менее 36–40° (выше угла трения зерна). Учитывая особую опасность затягивания людей в зерновую воронку при выпуске зерна, нахождение людей в складах с наклонными полами во время их разгрузки категорически запрещается.

В современных зерновых складах делают сплошные полы из тугоплавкого асфальта. Такие полы достаточно прочны, долговечны, надежно изолируют зерно от грунтовой влаги. При устройстве асфальтового пола верхний слой почвы с дерном снимают на глубину 20 см. Взамен его насыпают грунт из траншеи под фундамент здания. Поверх грунта настилают гравийную щебеночную или шлаковую подушку толщиной 15–20 см, хорошо выравнивают и укатывают катком. Подушку поливают жидким известковым раствором и укладывают 3,5–5-сантиметровый слой тугоплавкого асфальта. Пол должен быть на 20–30 см выше нулевой отметки, чтобы в склад не проникали ливневые воды. Трещины, образующиеся при эксплуатации асфальтового пола, расчищают, заливают расплавленным битумом и присыпают сверху песком.

Бетонный пол в складах применяют редко, он легко растрескивается и не обеспечивает полной гидроизоляции. На бетонном полу вследствие его повышенной теплопроводности также создаются условия для образования конденсата влаги и развития неблагоприятных физиологических процессов: прорастания и низового пластового самосогревания зерна.

Для устройства стен зернового склада используют кирпич, камень и сборный железобетон. Стены должны выдерживать давление зерновой насыпи при максимальной загрузке склада. С внутренней стороны стены делают гладкими, без щелей. Толщина стен склада по высоте неодинакова. Так, кирпичная стена имеет толщину в верхней части – 250 мм, в средней – 380 и в нижней – 523 мм. Для большей устойчивости стены дополняют специальными наружными выступами – Контрфорсами.

Стены опираются на бутовый фундамент глубиной 800 мм. Между фундаментом и стеной укладывают гидроизоляционную прокладку из двух слоев рубероида на битумной мастике. Вокруг здания устраивают отмостку шириной 1 м и сточные канавки для отвода воды.

Лучшую сохранность зерна обеспечивают стены с малой теплопроводностью и хорошей гигроскопичностью внутренней поверхности. Такие стены хорошо защищают зерно от внешних колебаний температуры, а при конденсации водяных паров в большей степени сами, а не зерно, поглощают эту влагу. Крыша склада воспринимает значительное количество солнечной энергии, поэтому она должна быть малотеплопроводной. Лучшим кровельным материалом считаются асбоцементные листы (асбофанера плоская и волнистая), обладающие малой теплопроводностью и высокой огнестойкостью. Недостатком этого материала является малая устойчивость к ударам, что затрудняет очистку крыш от снега.

Широко распространены кровли из рубероида, прочность и огнестойкость которого вполне удовлетворительны. При укладке по сплошному деревянному настилу с толевой прокладкой такая кровля служит и хорошей тепловой защитой. Кровлю из жести применяют редко из-за ее большой теплопроводности и необходимости частой покраски.

Окна в зерноскладах размещают в верхней части стен, выше зерновой насыпи. Они необходимы для минимального освещения склада и для его вентиляции. Отношение высоты рамы к ее ширине обычно 1:2. Окна открываются наружу нижним ребром, что препятствует проникновению в склад атмосферных осадков. Нижний уровень находится на высоте 2,5 м, следовательно, до этой отметки может доходить высота зерновой насыпи. В оконных проемах внутри склада устанавливают дополнительные рамы, обтянутые металлической сеткой.

Ворота зернового склада делают створчатыми, открывающимися наружу, либо раздвижными шириной, достаточной для въезда автомашин. Дверные проемы дополнительно закрывают закладными досками, чтобы полностью использовать объем склада.

Для рациональной эксплуатации одноэтажных зерноскладов и удешевления стоимости хранения зерна вместимость их должна быть использована максимально. Это достигается размещением зерновой массы предельно допустимым по высоте насыпи слоем: для сухого зерна до 4-5 м при наличии установок для активного вентилирования и 2-3,5 м в складах без активного вентилирования.

Одноэтажные зерносклады пригодны для хранения зерновых масс любого состояния по влажности и засоренности, но в этом случае высоту насыпи зерна уменьшают в 2-3 раза.

ФАО оценивает ежегодные потери зерновых приблизительно в 10% общего производства с максимумом для некоторых менее развитых стран 30-50 %.

Основная причина этих потерь, особенно в развивающихся странах, - негерметичность хранилищ, допускающих свободное проникновение насекомых, грызунов, птиц и даже осадков, вызывающих развитие плесеней и создающих неблагоприятные условия хранения. Даже там, где зерно хранят в пригодных для этого силосах, потери могут происходить вследствие загрязнения, снижения качества и порчи.

Влажность и температура

Важное свойство зерна различных культур - сохранность его в течение длительного времени при соблюдении определенных условий. С хранением зерна связано много проблем, обусловленных тем фактом, что оно представляет собой живой организм и поэтому может погибнуть. В этом контексте влажность и температура зерна являются наиболее важными факторами.

Излишняя влага или повышенная температура могут привести к плесневению, если зерно слишком долго хранится. Влажности в значительной степени определяется методом уборки зерна. В прошлом для уборки использовали только косилки: зерно могло созревать и высыхать в неплотных снопах в поле до обмолота. Во время этого периода сушки большая часть влаги терялась.

Однако в настоящее время уборку ведут комбайнами, и большая часть влаги в соломе и сорняках переходит на само зерно, чем и объясняется увеличение влажности зерна после уборки по сравнению с влажностью его до уборки. Механизированная уборка не оставляет времени для вентилирования зерна на открытом воздухе. Наоборот, убранное зерно, уже обмолоченное, направляется непосредственно с поля во временное хранилище, где оно будет находиться до начала искусственной сушки.

Так как климатические условия, которые редко бывают оптимальными, частично определяют время уборки зерна, а фермеры сильно загружены в этот короткий период, аренда и кооперативное использование комбайнов получили широкое распространение. Сейчас уборка занимает значительно меньше времени, а вместимость хранилищ на фермах обычно недостаточна. В то же самое время процесс сушки необходимо начинать с момента поступления зерна.

При небольшом объеме производства зерна эта проблема может быть решена с помощью простых вентиляционных установок, которые нагнетают сухой холодный или подогретый воздух. Учитывая большую опасность ухудшения качества, которое может быстро привести к катастрофе при хранении очень влажного зерна, некоторые фермеры организовали кооперативные зернохранилища, где было смонтировано дорогое промышленное сушильное оборудование с системами принудительного вентилирования для охлаждения зерна.

Температура сушки зерна очень важна и определяется влажностью зерна. При слишком высокой температуре сушки возможно серьезное повреждение, например, потеря всхожести семенного зерна или пивоваренного ячменя, потеря мукомольного и хлебопекарного качеств пшеницы, потеря пищевой ценности продовольственного зерна и опасность повреждения зерна из-за неравномерного высыхания зерновки и оболочки.

Безопасная температура сушки находится в диапазоне 40-55 °С. Обычно процесс сушки продолжают до тех пор, пока влажность зерна не достигнет величины 16-18%.

Кроме того, в сухом состоянии зерно остается живым организмом, характеризующимся метаболической и дыхательной активностью. Кислород, потребляемый из воздуха при дыхании. преобразует углеводы в диоксид углерода, влагу и теплоту. Для зерна, хранящегося длительное время (свыше года), это преобразование должно быть по возможности значительно снижено для предотвращения существенного увеличения влажности и температуры.

Опыты показывают возможность замедления интенсивности дыхания охлаждением и сушкой горячего и влажного зерна. Слишком высокая влажность и теплота не только ограничивают максимальную продолжительность хранения, но также связаны (как причина, так и следствие) с развитием плесеней, бактерий и амбарных долгоносиков. Если эта проблема не решается на первом этапе хранения, то процесс снижения качества ускоряется, приводя к еще большей влажности и теплоте. В результате всего этого партия зерна обесценивается и в самом худшем случае не может быть использована даже на кормовые цели.

На практике стандартом качества партии зерна является его всхожесть. Этот стандарт может быть использован для семенного зерна или пивоваренного ячменя, а также для зерна, используемого для непосредственного потребления. Эксперты установили, что всхожесть важна для продовольственного зерна и что микроорганизмы, которые сопровождают развитие плесеней, предпочитают питаться зародышем зерна; зародыши с более высокой влажностью и содержанием белка представляют более питательную среду, чем эндосперм зерна. После зародыша микроорганизмы атакуют оставшуюся часть зерна до тех пор, пока оно не будет полностью обесцененным. Диализ всхожести различных видов зерна также показал, что плесени развиваются с различной интенсивностью. Считают, что зерновые культуры, имеющие зерновки, покрытые чешуей (ячмень и овес), должны обладать меньшей интенсивностью развития плесеней, чем мучнистые или голозерные (пшеница и рожь).

Во время развития и созревания в поле зерно проходит различные этапы, которые можно описать в следующем хронологическом порядке:

• восковая спелость, когда количество сухого вещества в зерновке возрастает до определенного максимума, в то время как влажность составляет приблизительно 30 %;
• созревание, когда влажность начинает снижаться;
• полная спелость, когда влажность в сухую погоду уменьшается примерно до 14 %.

Обычно чувствительность к влаге как результату погодных условий очень большая в фазе полной спелости. Это означает, что зерна поглощают и выделяют влагу очень легко; зерновка является гигроскопичной.

Специалисты выступают против уборки зерновых комбайнами в фазе полной спелости, так как это сопровождается избыточной потерей зерна. Если имеются методы быстрой сушки, то лучше убрать зерно до наступления полной спелости, несмотря на более высокую влажность зерновок.

Механическое повреждение зерна может быть результатом повреждения, вызванного неправильным функционированием комбайна, избыточной влажности (свыше 18 %) зерна при уборке и интенсивной механической транспортировке. Повреждение семенного зерна и пивоваренного ячменя может снизить их жизнеспособность. Для продовольственного зерна повреждение означает, что в процессе помола потери будут выше. Обычно повреждение зерна снижает его ценность и увеличивает опасность при продолжительном хранении.

При использовании комбайнов в зерновой массе содержится больше примесей, чем при уборке простыми косилками. Качество и потенциальная продолжительность хранения партии зерна точно связаны с содержанием примесей. Эти примеси, обычно части зеленых растений (примеси, части стеблей и т. п.), имеют высокую влажность, являются источником инфекции и стимулируют развитие плесеней. Следовательно, перед закладкой зерна на хранение его необходимо тщательно очистить.

Как упоминалось ранее, хранящееся зерно дышит и требует определенного объема кислорода, который преобразуется в почти равное количество диоксида углерода. Имеются доказательства того, что зерно, хранящееся в закрытом силосе, имеет относительно низкую интенсивность дыхания, когда поглощается кислород воздуха и продолжает выделяться диоксид углерода. Повышающаяся концентрация СО 2 вызывает дальнейшее снижение интенсивности дыхания таким образом, что процессы, происходящие в зерне, и развитие микроорганизмов (плесеней и бактерий) практически приостанавливаются.

Это положительное явление обычно используют всякий раз, когда зерно должно храниться продолжительное время. Установлено, что зерно, хранящееся в течение длительного времени в закрытых бункерах при оптимальных условиях влажности и температуры, будет иметь предельно низкие потери жизнеспособности, которая восстанавливается сразу же при контакте со свежим воздухом. Хранение зерна должно прежде всего обеспечивать сохранение жизнеспособности и предотвращать развитие плесеней.

Доказано, что возможный период хранения можно увеличить, если влажность и температуру снизить, например, путем охлаждения или сушки.

На практике большая часть зерна, поступающего с поля, имеет некоторые различия по влажности и температуре, что может привести к проблемам при хранении. Кроме того, зерно, хранящееся у стен силосов или в верхнем слое, имеет тенденцию охлаждаться быстрее, чем зерно в центре.

При таких обстоятельствах холодный, более тяжелый воздух будет оседать, горячий воздух - подниматься. При соприкосновении горячего воздуха с холодным может произойти конденсация, увеличивающая влажность в верхней части силоса. Эта опасность наибольшая в осенний период, когда средние температуры окружающего воздуха становятся ниже. Для более равномерного распределения влаги в зерновой массе и предотвращения плесневого запаха и местного самосогревания зерна рекомендуется до сушки перемешивать или перебрасывать зерновую массу с применением ограниченного вентилирования.

Взаимосвязь температуры и влажности зерновой массы и вентилирования воздухом должна находиться под контролем.

В процессе сушки и охлаждения мощные потоки воздуха нагнетаются или отсасываются под давлением из зерновой массы. Используются различные системы, например:

• зерновая масса распределяется слоями (горизонтальные хранилища) и не перемещается в процессе вентилирования; сопротивление воздуху минимальное;
• зерно хранится в вертикальном силосе (оно не перемещается) и сильные потоки воздуха проходят через зерновую массу, предпочтительно сверху вниз;
• зерновая масса перемещается и пересекается восходящим или нисходящим потоком воздуха, который может быть подогрет.

В процессе сушки зерна передача теплоты и влаги между воздухом и зерном определяется некоторыми важными физическими законами и явлениями, а именно:

• гигроскопичностью зерна (отмечается в зависимости от вида зерна);
• зерно является плохим проводником тепла и ведет себя как изолятор;
• увеличение температуры начинается медленно и ускоряется со временем;
• более влажное зерно вызывает более быстрое повышение температуры.

Общие правила для сушки зерна вентилированием следующие: температура воздуха, используемого для вентилирования, должна быть на 4-5 °С ниже температуры зерна; относительная влажность воздуха должна быть ниже соответствующей равновесной влажности зерна.

Амбарный долгоносик

Одна из проблем, требующих внимания при хранении зерна, - присутствие амбарного долгоносика - черного жука длиной 3-5 мм с плохо развитыми нижними крыльями, неспособного летать, который себя прекрасно чувствует в зерновой массе. Предварительно высверлив хоботком выемку, самка, которую трудно отличить от самца, откладывает яйцо и заделывает выемку каплей жидкости. Эта жидкость быстро твердеет при контакте с воздухом; снаружи не видно никаких следов. Спустя несколько дней белая личинка выходит из яйца и начинает питаться эндоспермом. Личинка растет, линяет, превращается в куколку, и в конечном итоге из куколки выходит молодой жук. Все это происходит внутри зерна, а снаружи еще ничего не видно. Когда молодой жук выходит наружу, половина зерновки уже съедена.

Развитие долгоносика от яйца до взрослого жука в значительной степени зависит от температуры. Эволюция происходит тем быстрее, чем выше температура. При высоких температурах зерна он может давать от четырех до пяти поколений в год. Опыты показали, что одна самка может откладывать 1000 яиц в год, в то же время при благоприятных условиях это число может возрасти до 100 000. При снижении температуры до 6 °С амбарные долгоносики находятся в парализованном состоянии, но, как только температура повышается, они пробуждаются и становятся более активными, их прожорливость и половое влечение также становятся сильнее с увеличением температуры до появления признаков паралича при 38 °С. Амбарные долгоносики погибают при 39 °С.

Амбарные долгоносики, несомненно, самые опасные вредители хранящегося зерна. Сильное заражение вызывает повышение влажности и температуры; в результате скопления мертвых особей и экскрементов насекомых создается отличная среда для развития многих других вредных организмов, таких, как клещи, плесени и бактерии. Зерно приобретает затхлый запах и теряет качество. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока зерно не станет полностью непригодным для продовольственных целей. Зерновая пыль, зараженная мертвыми телами и экскрементами долгоносиков, может вызвать серьезные болезни у животных; особенно чувствительны лошади и свиньи.

Заражение долгоносиками необходимо обнаруживать по возможности раньше. С этой целью можно просеять пробу зерна или опустить ее в ковш с водой и перемешать. Здоровые зерна оседают на дно, тогда как зерна, в которых находятся личинки, куколки или взрослые жуки, всплывают на поверхность. Третий метод предусматривает просвечивание зерен мощным источником света.

При выгрузке зараженной партии зерна из силоса некоторые долгоносики могут оставаться, укрываясь в трещинах, остатках гравия и полостях в стенах силоса, где они выживают без пищи в течение многих месяцев. Таким образом, долгоносики заражают другую партию зерна, закладываемую на хранение, и проблема остается нерешенной.

Имеется несколько методов борьбы с амбарными долгоносиками с использованием контактных инсектицидов или газов. К контактным инсектицидам относятся порошки, смешиваемые с зерном, и жидкости, наносимые на зерно в распыленном состоянии. Оба вида инсектицидов только убивают долгоносиков, которые находятся в зерновой массе, но не влияют на личинки внутри зерна.

Борьба с амбарными долгоносиками с помощью газов (фумигация) во многих отношениях дает лучшие результаты. Газы проникают внутрь зерна и уничтожают яйца, личинки, куколки и взрослых долгоносиков. Эффективность этого метода в значительной степени зависит от температуры, которая должна быть выше 20 °С. Метод фумигации можно применять только при условии тщательной герметизации помещений, которые можно легко вентилировать после окончания обеззараживания и которые расположены на расстоянии от других зданий.

Фумигация имеет также некоторые недостатки. Газы чрезвычайно ядовиты для человека и животных; некоторые из них легко воспламеняются и поэтому взрывоопасны. В связи с этим необходимо принимать различные меры предосторожности до фумигации и в процессе ее проведения (следует надевать противогазы и перчатки, избегать огня и искр), а обеззараживание должны выполнять специалисты.

Учитывая все эти опасности, ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) и ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) после тщательного исследования одобрили систему, которая пытается решить эти проблемы с использованием ионизирующего облучения пищевых продуктов. Это новый метод, который делает возможным обеззараживание продуктов и уничтожение микробов и насекомых и не оказывает вредных побочных воздействий при потреблении продуктов питания.

Хранение зерна в среде инертных газов

Основное преимущество метода состоит в том, что на всех стадиях развития насекомые не могут выживать при очень низкой концентрации кислорода. Высокое содержание диоксида углерода (СО 2), образующегося за счет дыхания насекомых, также способствует их угнетению, но основным фактором уничтожения вредителей является низкое содержание кислорода в межзерновом пространстве. Недостатком метода является медленное поглощение кислорода вредителями; перед снижением концентрации кислорода до уровня, обеспечивающего полную гибель насекомых, происходит сильное заражение.

По методу, разработанному Шейбалем и Ди Маггио из Снампрогетти (Италия), используется азот, который биологически инертен и легко доступен на рынке в газообразной и жидкой формах. Азот может использоваться для краткосрочной фумигации и при продолжительном хранении сухого зерна и зерна средней и высокой влажности, так как при низких остаточных концентрациях кислорода быстрое развитие плесеней значительно замедляется в атмосфере технического азота и прекращается в чистом азоте.

Основные преимущества метода следующие:

• активность насекомых снижается;
• резистентность насекомых к кислородному голоданию исключается;
• зерно при критической влажности может сохраняться в течение значительно более длительного времени, чем в общепринятых хранилищах в воздушной атмосфере;
• развитие самосогревания и колебание температуры зерновой массы исключаются;
• переброска хранящегося зерна не требуется;
• взрывы и самовозгорание исключаются;
• жизнеспособность и свойства зерна поддерживаются в течение значительно больших периодов без дополнительных мер предосторожности.

Этот метод интенсивно исследуется и испытывается в условиях обычной практики хранения.

Недавно мы шабашили и строили зернохранилище в очень толковом хозяйстве. Хозяин мужик с головой, ничего не пропадает у него – всем руководит сам, вот при строительстве дал нам американскую книгу в переводе со схемами рекомендациями и чертежами про строительство зернохранилищ – привожу статью из нее – может пригодится многим фермерам.

Закупочные цены на зерно, особенно высококачественное, в нашей стране постепенно приближаются к мировым. Зерно, как это уже произошло во всем мире, становится у нас «валютой валют», а его производство - одной из наиболее прибыльных сфер деятельности. Не случайно все больше фермеров берутся за выращивание пшеницы, ржи, ячменя, овса, расширяют площади их посева.

В прошлом 2009, не таком засушливом году, многие фермеры, особенно в центральных и южных районах России, собрали хороший урожай зерна и намного перекрыли госзаказы на него. Значительная часть зерна осталась на фермах - для продажи по повышенной цене, частичной переработки, бартера, на корм скоту. Как сохранить его предстоящей зимой?

Чаще всего причиной порчи зерна при хранении является перемещение влаги. Даже в тех случаях, когда содержание влаги невелико и распространена она равномерно в момент закладки зерна на хранение, изменения в температуре зерновой массы могут вызвать конвективные потоки воздуха. Они переносят влагу из одного места хранилища в другое. Так возникают участки влажного зерна, которое начинает портиться.

Контролировать перемещение влаги лучше всего по температуре зерна. При закладке на хранение она обычно составляет от 10°С до 27°С. По мере постепенного охлаждения наружного воздуха внешние и верхние слои зерна тоже охлаждаются, а зерно в центре зерновой массы остается гораздо более теплым. Воздух, окружающий прохладные внешние слои зерна, спускается вниз и доходит до теплого зерна в центре, затем снова поднимается вверх.

Когда теплый воздух доходит до прохладного зерна наверху, влага конденсируется, и на поверхности образуется корка. Зерно в ней будет влажным, скользким или липким из-за развития в нем плесени. Зерна могут слипаться друг с другом и даже смерзаться.

Образование корки свидетельствует о появлении плесени и возникновении опасности порчи зерна. Это может произойти в конце осени или в начале зимы.

Если образование корки обнаружено на ранней стадии, можно перемешать его или смешать с сухими порциями с целью разрушения корки. Наконец, можно просто удалить испорченное. Но в любом случае немедленно начните вентиляцию. Если вы не обратите внимания на на большой рост влажности, к весне могут быть серьезные неприятности.

Вентиляция обычным неподогретым воздухом позволяет изменять температуру зерна путем пропускания его через зерновую массу, а также несколько подсушивать его (в зависимости с мощности вентилятора).

По мере вентилирования зерновой насыпи происходит перемещение зоны охлаждения (весной – теплой зоны). Направление движения этой зоны зависит от режима работы вентилятора. Если он нагнетает воздух в хранилище, зона охлаждения (нагревания) движется вверх. Если вентилятор высасывает воздух из хранилища то зона начинается вверху и движется вниз.

Таблица 1 МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ ВЛАЖНОСТЬ ЗЕРНА (СЕМЯН) ПРИ ХРАНЕНИИ

В прохладную погоду, когда температура зерна опускается ниже 10°С, развитие плесеней происходит медленно, даже если уровень влажности превышает 15%. Насекомые и микроорганизмы также находятся в неактивном состоянии.

Вентиляция более эффективна, чем перелопачивание и перемещение зерна из бункера в бункер. Кроме того, она не приводит к дополнительному травмированию зерна, которое способствует развитию плесеней. При вентиляции необходимо правильно оценивать температуру и влажность воздуха снаружи и внутри хранилища. Отклонение от оптимальных режимов вентиляции может привести к введению в заложенное зерно очень влажного воздуха.

Полное прохождение зоны охлаждения (нагревания) через зерновую массу называется циклом.

Не следует прекращать работу вентилятора, пока цикл не закончится. Никогда не отключайте вентилятор в середине цикла. Это особенно важно при передвижении фронта конденсации сквозь зерно непосредственно перед зоной нагревания. Если отключить вентилятор до того, как этот фронт полностью пройдет через толщу насыпи, влага сконденсируется на зерне.

Для того, чтобы установить местонахождение зоны охлаждения (нагревания), следует измерить температуру в различных слоях насыпи. Температура перед зоной будет на 9-12°С отличаться от температуры за зоной. Когда все зерно имеет одинаковую температуру, это означает, что цикл завершен. Желательно, чтобы зимой при хранении температура зерна составляла около 50°С.

Для этого обычно необходимы три цикла охлаждения.

Затраты на вентиляцию невелики и сполна окупаются ее преимуществами.

Когда начинать вентиляцию зерна?

Осенью - когда температура зерна на 6-9°С выше, чем окружающего воздуха. Температура зерна, закладываемого на хранение после горячей сушки, обычно выше, чем у наружного воздуха, не менее чем на 6°С. В этом случае начинайте вентиляцию немедленно или после заполнения бункера.

Некоторые фермеры, имеющие вентиляторы с невысокой производительностью (удельная подача воздуха до 8 м /ч/т), предпочитают, чтобы вентилятор работал непрерывно до тех пор, пока температура наружного воздуха не установится в течение одной-двух недель на уровне 2-4°С. При таком подходе сокращаются затраты труда, но энергозатраты больше, чем при постепенном охлаждении.

Другие предпочитают использовать более мощные вентиляторы (70 м /ч/т и выше), в этом случае цикл охлаждения может быть завершен фактически за сутки. В некоторых случаях требуются два или три цикла. Например, первый цикл может начинаться, когда температура зерна составляет 20°С, а воздуха снаружи - 13-16°С. Проведение второго цикла можно отложить до тех пор, пока температура воздуха снаружи не станет равной 4-7°С. После завершения второго цикла температура зерна будет равной 4-7°С. При наличии мощных вентиляторов можно охладить зерно для зимнего хранения за 30 ч работы или даже быстрее.

Производительные (свыше 35 м /ч/т) вентиляторы дают фермеру больше возможностей для маневра - например, он может позволить себе отложить вентиляцию на два-три дня.

Весной начинайте вентиляцию, когда средняя дневная температура у наружного воздуха на 6-9°С выше, чем у зерна. Продолжайте обогрев до тех пор, пока температура зерна не достигнет 15°С. Не отключайте вентилятор, пока зона нагрева полностью не пройдет через всю массу зерна.

Проверка состояния зерна при хранении

Проверяйте зерно в хранилище еженедельно во время критических осенних и весенних месяцев, когда температура воздуха может резко меняться. Летом также проводите еженедельную проверку. Зимой достаточно проверять зерно два раза в месяц.

При проверке зерна измеряйте температуру в центре бункера и на глубине 0,45-0,6 м от поверхности. Если температура зерна зимой повышается более чем на 2°С в период между двумя последовательными проверками, немедленно включайте вентилятор и охлаждайте зерно до тех пор, пока температура воздуха не будет отличаться от температуры зерна меньше чем на 5°С.

Когда зерно охладится до нужной температуры, включите вентилятор и понюхайте выходящий воздух. Постарайтесь определить, нет ли запаха плесени (он свидетельствует о самосогревании зерна). Если вы почувствуете такой запах, не отключайте вентилятор до его исчезновения.

В экстремальных случаях, когда самосогревание зерна остановить не удается, может возникнуть необходимость извлечь греющееся зерно для последующей сушки, скармливания скоту или продажи. Хотя за такое некондиционное зерно и не удастся получить хорошую цену, все же лучше продать его, чем допустить дальнейшую порчу всей массы в хранилище.

Помимо отслеживания прохождения вентиляционных циклов, регулярное измерение температуры позволяет обнаружить горячие очаги в зерне. Наиболее простым, но вполне приемлемым методом является использование термоштанги. Она вводится в зерновую массу до нужной глубины на несколько минут, после чего извлекается и с термометра считываются показания.

Мелкие частицы в насыпи - травмированные зерна и примеси - могут накапливаться в локальных зонах, которые часто превращаются в очаги самосогревания, так как потоки воздуха обходят их. Травмированные зерна также более подвержены порче, чем целые.

Перед закладкой зерна на хранение удалите мелкие частицы путем очистки или же воспользуйтесь разбрасывателем для равномерного распределения мелких частиц во время заполнения хранилища. Как только засыпана последняя порция зерна, поверхность насыпи следует выровнять, Зерно, сложенное конусом, скорее подвергается порче, поскольку оно плохо вентилируется.

Хранение зерна в плоских хранилищах

Эти принципы вентиляции относятся и к хранению зерна в плоских хранилищах, а также в приспособленных сооружениях, например в модифицированных ангарах для техники. На рисунке изображены типичные схемы расположения вентиляционных воздуховодов в плоском хранилище при различной конструкции попа. Необходимо правильно определить месторасположение и размеры воздуховодов и производительность вентиляторов. Хорошо сконструированная система обеспечит правильное распределение воздуха и устойчивость конструкции помещения. Вентиляционная система с воздуховодами дает лучшие результаты при нагнетательном режиме работы вентилятора. Производительность его должна быть выбрана таким образом, чтобы удельная подача воздуха составляла 9-10 м3/ч/т.

При использовании вентиляторов ВПЦ-3, ВПЦ-5 и ВПЦ-6 придерживайтесь следующих основных правил.

• Высота зерновой массы в хранилище - до 2,5 м.
• Траншеи и коробчатые воздуховоды должны иметь длину от 10м до 25 м, ширину не менее 100 мм, глубину (высоту) - не менее 350 мм.
• Суммарная площадь отверстий в решетках должна состоять 7-10% общей площади решеток.
• Решетки должны быть хорошо закреплены, их надо накрыть мешковиной или другим материалом, хорошо пропускающим воздух. При длине траншеи до 20 рекомендуется использовать для каждой траншеи вентилятор ВПЦ-3 производительностью 2000 м3 /ч (или аналогичные). Можно также использовать на две траншеи один вентилятор ВПЦ-5 или на три траншеи – ВПЦ-6, или аналоги.

Закром для зерна из передвижных стенок

Фермеры США широко применяют самодельные передвижные стенки для быстрого возведения зерновых закромов внутри большого ангара или склада. Делают их из фанеры и деревянного бруса, усиливая жесткость конструкции стен с помощью стального прута, проволоки и т.д. Обычно ширина таких стенок и угловых элементов - 2,4 м, высота - произвольная.

Такие передвижные стенки позволяют более рационально использовать имеющиеся складские помещения, хранить значительные партии зерна рядом с техникой, повысить культуру и удобство работы с зерном.

Таблица 2 – Возможные проблемы при хранении зерна в зернохранилище

Башня внутри ангара

При нехватке емкостей для хранения и подработки зерна американские фермеры часто строят внутри больших существующих ангаров, складов и т.д. легковозводимые башенные хранилища -бункеры из специально выпускаемых стальных кольцевых элементов или больших листов фанеры. Обычно такая башня полностью вписывается в помещение, своими стенками касаясь двух или трех стен ангара. Внутри ее, на полу, устанавливают разгрузочный шнек и воздуховод для вентиляции зерна.