СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ОЗОНИРОВАНИЯ ЗЕРНА В ЗЕРНОВЫХ НАСЫПЯХ
SYSTEMS AND METHODS OF OZONISATION GRAIN IN GRAIN MOUND

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к обработке зерна и более конкретно к системам и способам обработки зерна в зерновых насыпях озоном.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Много типов зерновых выращивается для потребления и использования человеком и животными. Состояние зерна обычно вызвано условиями роста и, когда зерно убирают, встречается, что оно может содержать насекомых, плесень и/или бактерию, нежелательные запахи и/или токсины, остающиеся из-за присутствия плесневых грибков, и т.п. Кроме того, как только зерно убрали, его часто хранят некоторое время перед конечным распределением и применением. Во время хранения существующие проблемы с зерном могут обостряться. В зависимости от степени и серьезности проблем с запахом, плесенью или токсинами ценность зерна может быть от малой до значительной степени снижена.
Некоторые формы микотоксинов могут находиться в убранном и/или хранящемся зерне, включая вомитоксин, афлатоксин и фумонизин. Эти токсины представляют собой остатки, остающиеся после плесневых грибков, которые не должны более присутствовать в зерне. Некоторые условия во время некоторых периодов циклов роста зерна способствуют росту плесени и токсины являются вторичным продуктом этого роста. По существу является невозможным распылять или обрабатывать растущее зерно таким образом, чтобы обработать или предотвратить внезапные появления плесени. Следовательно, земледельцы обычно должны надеяться на благоприятные условия роста, которые не способствуют быстрому размножению плесени.
В Европе нормативные уровни ряда микотоксинов, допустимые в пищевых продуктах и корме животных, установлены рядом Европейских директив и постановлений Совета Европы. Администрация по контролю над продуктами питания и лекарствами США регламентирует и вводит пределы концентраций микотоксинов в пищевой и кормовой отраслях промышленности с 1985. Вомитоксин представляет собой обычную проблему для мелких зерновых, таких как пшеница и ячмень. Афлатоксин сказывается на товарности кукурузы и арахиса. Фумонизин является проблемой для урожаев зерна.
Ухудшение качества хранящегося зерна насекомыми, плесневыми грибками и микотоксинами приводит к экономическим потерям у земледельцев, управляющих зернохранилищами, и предприятий перерабатывающей промышленности во всем мире. Развитие насекомых в хранящихся зерновых зависит от времени, содержания влаги в зерне и температуры зерна. Существующая тенденция направлена на снижение зависимости от химических веществ. Аэрация представляет собой одну нехимическую альтернативу для снижения проблем с насекомыми. Применение аэрации способствует более безопасным условиям окружающей среды путем снижения остатков химических веществ в пищевых продуктах и цепочках поставок питания, но до сих пор ограничено ее способностью в достаточной мере быть направленной на потребности хранения зерна, особенно в больших зерновых насыпях.
Операторы элеватора обычно насыпают зерно на открытом воздухе на несколько недель или месяцев, если поступления в период урожая временно превышают вместимость хранилища и если перевозка недоступна для перемещения зерна вперед по торговой цепочке. Обычно в насыпях на открытом воздухе хранят зерно в течение периодов, не превышающих 6 месяцев, перед тем как зерно перевозят или продают. Для поддержания качества зерна его необходимо поместить в насыпь с температурой ниже 15,5°С и безопасным для хранения содержанием влаги 15% или менее. Достаточно высохшие зерновые, хранящиеся в насыпях только во время падения температуры и зимней погоды, могут не требовать покрытия и аэрации; однако, когда зерно хранят последующими весной и летом, обычно используют брезентовые покрытия и необходимо делать техническое обеспечение для аэрации.
Если зерно должно быть насыпано на открытом воздухе на земле, дренаж является решающим. Насыпь должна быть на возвышенности и земля покрыта под насыпью. Пароизоляцию (например, 6-мм пластик) обычно располагают на земле для сдерживания влаги земли от увлажнения зерна, если только насыпь не находится на хорошо высушенном грунте, покрытом гравием.
Высота зерна в насыпи, находящейся на открытом воздухе, часто переходит от почти нулевой на краю насыпи до максимума в центре. Круглая насыпь, которая будет содержать один миллион бушелей, может быть чуть меньше чем 300 футов в диаметре с длиной окружности более 900 футов. Продолговатая насыпь может быть 120-180 футов шириной и 300-700 футов длиной и содержать от половины до полутора миллионов бушелей. Часто некоторый тип низкой сдерживающей стенки применяют по окружности, такой как бетонные дорожные разделители или барьеры. Вес бетона является таковым, чтобы барьеры были устойчивыми и выдерживали боковое давление зерна высотой до 3-4 футов. При 5 футовой высоте стенки зерна сила приблизительно 115 фунтов силы действует на каждый фут, выталкивая наружу.
Пластиковое или брезентовое покрытие насыпи снижает увлажнение из-за дождя и снега, но может оказаться дорогим, бесполезным и трудоемким предприятием. Верхняя поверхность должна быть гладкой, чтобы способствовать дренажу. Покрытие располагают так, чтобы отводить воду от насыпанного зерна, чтобы избежать увлажнения зерна. Конденсация под пластиком может вызвать серьезные проблемы, если ее должным образом не контролируют аэрацией. Поток воздуха под и рядом с покрытием снижает конденсацию и отводит влагу. Обычно несколько вентиляторов для аэрации выкачивают воздух со дна насыпи. Засосанный вентиляторами воздух сквозь насыпь и со дна также помогает удерживать брезент, пластик или другое покрытие при ветреных условиях.
Проблема получения достаточного распределения аэрационного воздуха в зерне в большой насыпи очевидна. Например, круг в 30 футов от края круглой насыпи в один миллион бушелей, описанной выше, имеет окружность приблизительно 750 футов. Общая рекомендация по расположению трубопровода состоит в том, что трубопроводы должны располагаться не ниже, чем высота зерна, 15 футов в этом примере. Таким образом, 48 трубопроводов и вентиляторов будут необходимы для этой насыпи. Без покрытия зона входа воздуха для всасывающей системы аэрации представляет собой всю поверхность зерна. Одна проблема аэрирования насыпей, покрытых брезентом, вызвана брезентом. Брезент удерживают на месте посредством всасывания, созданным вентиляторами для аэрации; однако, если брезент удерживают слишком близко к поверхности зерна, воздух не будет проникать в зерновую насыпь и аэрация будет минимальной. Если центральную башню используют для наполнения хранилища, трубопроводы для аэрации и/или вытяжные вентиляторы могут быть частью центральной структуры. Аэрационный воздух может быть втянут через перфорированную сдерживающую стенку и откачан из центральной башни, или vice-versa.
Аэрация требует механическую систему вентиляции, которую можно применять для управления температурой зерна переносом воздуха с желаемыми свойствами сквозь массу зерна, предотвращая перемещение и аккумуляцию влаги, следовательно, максимизируя срок хранения зерна. В Северной Америке множество конструкций системы аэрации выходит для аэрации больших зерновых насыпей, находящихся на открытом воздухе. Главной целью аэрации является охладить зерно прохождением воздуха сквозь массу зерна путем всасывания (отрицательное давление) или выталкивания (избыточное давление). Для достижения охлаждения, насколько возможно однородно и быстро, конструкция системы аэрации должна обеспечивать настолько равномерное распределение воздуха в массе зерна, насколько возможно. Наиболее общепринятым способом аэрации зерновых насыпей, находящихся на открытом воздухе, является всасывание потока воздуха с целью удержания на месте брезентов или других покрытий для насыпей.
Даже с наилучшими системами аэрации, однако, проблемы все-таки проявляются в зерновых насыпях и ценность некоторого количества или всего зерна может быть значительно снижена. Такие проблемы развиваются и усугубляются со временем. Вся степень проблем обычно не раскрывается до тех пор, пока не наступает время перемещения зерна из насыпей для продажи и распределения. Объем таких проблем может быть понят признанием того, что проблема, которая вызывает среднее снижение величины зерна на 10 процентов на бушель, хранящегося в насыпи в один миллион бушелей, равняется экономической потере в 100000,00 долларов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Реализация настоящего изобретения обеспечивает системы и способы для обработки зерна, хранящегося в зерновой насыпи, озоном. Обработка зерна озоном согласно реализациям настоящего изобретения может быть эффективной для обработки зерна от токсинов, насекомых, плесени и/или запаха. Способ согласно реализациям настоящего изобретения включает контроль температуры и/или запаха в нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, расположенных вокруг зерновой насыпи. Когда колебание температуры, отклоняющееся от нормы, или ненормальный запах обнаружены в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, определение проводят, как для проблемного места в зерновой насыпи, где необходимо внести обработку озоном, и дальнейшее определение выполняют, как лучше всего ввести озон в проблемное место. Озон затем вводят в проблемное место в зерновой насыпи для минимизации возникающих проблем в зерновой насыпи. Озонирование может уменьшать плесневые грибки и токсины.
Определение проблемного места может включать создание модели потока воздуха сквозь зерновую насыпь, который применяют, используя информацию модели потока воздуха и места или мест, где обнаружено колебание температуры, отклоняющееся от нормы, или ненормальный запах, для определения оценки положения проблемного места. Определение того, как лучше вводить озон в проблемное место, может включать определение пригодного механизма и мест введения озона и определение, какие механизмы и места введения озона будут лучше обеспечивать доставку эффективного количества озона в проблемное место.
В зависимости от положения проблемного места, оцененного размера проблемного места, доступных механизмов и мест введения озона и любых из разнообразных подобных или других факторов введение озона в проблемное место может включать одну или несколько из разнообразных систем и способов введения озона. В качестве одного примера, направление потока воздуха в одном из мест выпускных отверстий для аэрации является обратным, и озон поглощается зерном в месте выпускного отверстия для аэрации с обратным потоком. В качестве другого примера, отверстие для обслуживания проектируют в покрытии зерновой насыпи близко к проблемному месту и озон подают к проблемному месту через отверстие для обслуживания в очень высоких концентрациях, например, посредством трубы для подачи озона, помещенной в зерно, через отверстие для обслуживания. В качестве третьего примера, озон подают к зерновой насыпи посредством аэрационного приточного канала, например приточного канала, расположенного сверху зерновой насыпи, или приточного канала в виде шланга, подведенного сверху зерновой насыпи под покрытием.
В некоторых случаях в зависимости от некоторого влияния на объем и место обнаруженной проблемы озон вводят в проблемную область на установленное время, рассчитанное для принятия мер против любых причин обнаруженного колебания температуры или запаха. В других случаях озон вводят в проблемную зону, пока не обнаружат, что озон выходит из зерновой насыпи в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, где были обнаружены колебание температуры или запах.
Другой способ обработки зерна, хранящегося в зерновой насыпи, согласно реализации настоящего изобретения включает контроль расхода воздуха в нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, расположенных вокруг зерновой насыпи, для увеличений температуры и/или ненормальных запахов. Когда обнаружены нежелательное увеличение температуры или запах в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, определение проводят для проблемного места в зерновой насыпи, где обработка озоном должна быть применена, на основе каждого места обнаруженного увеличения температуры или ненормального запаха и величины обнаруженного увеличения температуры или запаха в каждом месте. Затем определяют, как лучше всего ввести озон в проблемное место так, чтобы озон достиг проблемного места, и озон вводят в проблемное место в зерновой насыпи для минимизации возникающих проблем в зерновой насыпи без значительного нарушения целостности зерновой насыпи.
Определение того, как лучше всего ввести озон в проблемное место, может включать разнообразные факторы, включая оценку размера проблемного места, будет ли введение озона в точке входа в существующую зерновую насыпь позволять озону в достаточной мере достичь проблемного места, и вводить ли высококонцентрированный озон путем проектирования отверстия для обслуживания в покрытии зерновой насыпи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Цели и особенности настоящего изобретения станут более полно очевидными из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения, взятых совместно с сопутствующими графическими материалами. Понимая, что эти графические материалы изображают только типичные варианты осуществления настоящего изобретения и, следовательно, не рассматриваются как ограничивающие его объем, настоящее изобретение будет описано и объяснено с дополнительной спецификой и деталями посредством применения сопутствующих графических материалов, на которых:
Фигуры 1-4 показывают иллюстративные изображения зерновой насыпи и особенности вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фигура 5 показывает блок-схему способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения; и
Фигура 6 показывает схематическое изображение сверху зерновой насыпи.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описание вариантов осуществления настоящего изобретения будет далее дано со ссылкой на фигуры. Полагают, что настоящее изобретение может принимать многие другие формы и виды. Следовательно, следующее раскрытие предполагается как иллюстративное и неограничивающее и объем настоящего изобретения будет определен посредством ссылки на прилагаемую формулу изобретения.
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают системы и способы обработки зерна, хранящегося в зерновой насыпи, озоном. Обработка зерна озоном согласно вариантам осуществления настоящего изобретения может быть эффективной для обработки зерна от токсинов, насекомых, плесени и/или запаха. Способ согласно вариантам осуществления настоящего изобретения включает контроль температуры и/или запаха в нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, размещенных вокруг зерновой насыпи. Когда обнаружено колебание температуры, отклоняющееся от нормы, или ненормальный запах в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, определение выполняют как для проблемного места в зерновой насыпи, где необходимо провести обработку озоном, и дополнительно проводят определение того, как лучше всего ввести озон в проблемное место. Озон затем вводят в проблемное место в зерновой насыпи для минимизации возникающих проблем в зерновой насыпи. Озонирование может уменьшать плесневые грибки и токсины.
Определение проблемного места может включать создание модели потока воздуха сквозь зерновую насыпь, которую применяют, используя информацию от модели потока воздуха и места или мест, где обнаружено колебание температуры, отклоняющееся от нормы, или запах, для определения оценки положения проблемного места. Определение того, как лучше всего вводить озон в проблемное место, может включать определение доступных механизмов и мест введения озона и определение, какие механизмы и места введения озона будут лучшими для обеспечения доставки эффективного количества озона в проблемное место.
В зависимости от положения проблемного места, оцененного размера проблемного места, имеющихся механизмов и мест введения озона и любого из разнообразия подобных или других факторов введение озона в проблемное место может включать одно или несколько из разнообразных систем и способов применения озона. В качестве одного примера, направление потока воздуха в одном из мест выпускных отверстий для аэрации является обратным и озон поглощается зерном в месте обратного потока. В качестве другого примера, отверстие для обслуживания проектируют в покрытии зерновой насыпи близко к проблемному месту и озон подают к проблемному месту через отверстие для обслуживания в очень высоких концентрациях, например, через трубу для подачи озона, внедренную в зерно через отверстие для обслуживания. В качестве третьего примера, озон подают в зерновую насыпь посредством аэрационного приточного канала, например приточного канала, расположенного сверху зерновой насыпи, или приточного канала в виде шланга, подведенного наверх зерновой насыпи под покрытие.
В некоторых случаях в зависимости от некоторого влияния на объем и расположение обнаруженной проблемы озон вводят в проблемную область на установленное время, рассчитанное для принятия мер против любых причин обнаруженного колебания температуры или запаха. В других случаях озон вводят в проблемную зону, пока не обнаружат, что озон выходит из зерновой насыпи в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, где были обнаружены колебание температуры или запах.
Другой способ обработки зерна, хранящегося в зерновой насыпи, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения включает контроль расхода воздуха в нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, расположенных вокруг зерновой насыпи, на предмет увеличения температуры и/или ненормальных запахов. Когда нежелательное увеличение температуры или запах обнаруживают в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации, проводят определение проблемного места в зерновой насыпи, где следует применять обработку озоном на основе каждого места обнаруженного увеличения температуры или запаха и величины обнаруженного увеличения температуры или запаха в каждом месте. Затем определяют, как лучше всего вводить озон в проблемное место так, чтобы озон достигал проблемного места, и озон вводят в проблемное место в зерновой насыпи для минимизации возникающих проблем в зерновой насыпи без по существу нарушения целостности зерновой насыпи.
Определение того, как лучше всего ввести озон в проблемное место, может включать разнообразные факторы, включая оценку размера проблемного места, будет ли введение озона в существующей точке входа в зерновую насыпь позволять озону в достаточной мере достичь проблемного места и вводить ли высококонцентрированный озон путем проектирования отверстия для обслуживания в покрытии зерновой насыпи.
Фигура 1 показывает вид в перспективе иллюстративной зерновой насыпи 10, подобной таковым, применяемым в настоящее время. Зерновая насыпь 10 в проиллюстрированном примере является практически круглой, но зерновые насыпи 10, подобные той, что проиллюстрирована, могут быть вытянуты в одном или нескольких направлениях, когда желательно или необходимо. Зерновая насыпь 10 в данном примере сформирована из большого количества зерна 12 (например, пшеница, кукуруза и т.д.), которая необязательно огорожена сдерживающей конструкцией 14. Сдерживающая конструкция 14 позволяет хранить большее количество зерна 12 на меньшей площади. Т.к. различные зерновые позволяют варьировать угол наклона сторон зерновой насыпи, наклон, проиллюстрированный на фигуре 1 (и всех фигурах), предназначен только проиллюстрировать общие признаки иллюстративной зерновой насыпи 10 для пояснительных целей и не является ограничивающим. Аналогично, признаки, проиллюстрированные на фигурах, представлены так, чтобы быть понятными, и необязательно пропорциональны по отношению друг к другу.
Сдерживающая конструкция 14 обеспечена несколькими местами выпускных отверстий для аэрации 16. Каждое место выпускного отверстия для аэрации 16 обеспечивает место, где воздух может войти или выйти из зерновой насыпи 10 или где воздух может быть втянут или выкачан из зерновой насыпи 10. В общей конфигурации вентилятор, такой как выпускной вентилятор, обеспечивают в каждом месте выпускного отверстия для аэрации 16 и применяют для засасывания воздуха из зерновой насыпи 10. Как обсуждалось выше, количество и размещение мест выпускных отверстий для аэрации 16 сильно варьирует из-за размера и конфигурации зерновой насыпи 10, и проиллюстрированная конфигурация и размещение обеспечены только в качестве примера и иллюстрации.
Хотя места выпускных отверстий для аэрации могут также рассматриваться как возможные места входных отверстий, посредством которых воздух (или воздух, смешанный с озоном) можно доставить к зерновой насыпи 10, существует несколько других путей, которыми воздух можно доставить к зерновой насыпи 10. Фигура 2 иллюстрирует один прием, которым воздух или воздух, смешанный с озоном, можно доставить к зерновой насыпи. Фигура 2 показывает пару продолговатых аэрационных приточных каналов 18. Аэрационные приточные каналы 18 в иллюстративном примере представляют собой вентилируемые трубы с открытыми концами 20, расположенные снаружи зерновой насыпи 10. Аэрационные приточные каналы 18 можно расположить сверху зерновой насыпи 10 или можно более или менее погрузить в зерновую насыпь 10. Когда отрицательное давление прикладывают к зерновой насыпи 10, например, посредством вентиляторов в местах выпускных отверстий для аэрации 16, отрицательное давление вызывает всасывание воздуха через открытые концы 20 аэрационных приточных каналов 18 и в зерновую насыпь 10 в одном или нескольких местах вдоль длины трубок. Может быть любое количество таких аэрационных приточных каналов 18 и трубы аэрационных приточных каналов 18 могут быть расположены в любом желаемом месте и могут проходить сверху через зерно 12.
Когда зерно 12 поместили в зерновую насыпь 10 и не сделали никаких аэрационных приточных каналов 18 и мест выпускных отверстий для аэрации 16, зерновую насыпь 10 обычно накрывают покрытием 22, как показано на фигуре 3. Покрытие 22 может быть любым типом покрытия, известным для зерновых насыпей, таким как брезенты, пластик и т.п. Покрытие 22 можно удерживать на месте путем всасывания, обеспеченного одним или несколькими вентиляторами, такими как в местах выпускных отверстий для аэрации 16. Аэрация иллюстративной зерновой насыпи 10 при накрытии покрытием 22 обеспечивается в проиллюстрированном примере посредством аэрационных приточных каналов 18 и мест выпускных отверстий для аэрации 16.
Другая иллюстративная система аэрации зерновой насыпи показана на фигуре 4. В этом примере обеспечивается центральная башня 24. Центральную башню 24 можно применять для заполнения зерновой насыпи 10 и затем можно оставлять на месте для применения в качестве альтернативной формы аэрационного приточного канала 18 или для применения в качестве места для открытого конца 20 одного или нескольких аэрационных приточных каналов 18.
Независимо от формы и вида зерновой насыпи 10, количества и размещения мест выпускных отверстий для аэрации 16, общего потока воздуха в каждом месте выпускного отверстия для аэрации 16 и наличия и формы аэрационных приточных каналов 18 обычно возможно создать модель потока воздуха через зерновую насыпь 10 во время аэрации зерновой насыпи. Модель потока воздуха может варьировать между примерной оценкой потока воздуха на основе опыта оператора и детальной и очень точной моделью, созданной компьютерной программой или подобным. В любом случае модель потока воздуха можно применять, чтобы понять, как возникающие проблемы, обнаруженные в зерновой насыпи 10, можно эффективно решать озоном в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фигура 5 показывает блок-схему, иллюстрирующую способ обработки зерна в зерновой насыпи, такой как иллюстративные зерновые насыпи 10, проиллюстрированные на Фигурах 1-4. Выполнение начинается на этапе 30, где несколько мест выпускных отверстий для аэрации 16 контролируют на наличие температуры и запаха. Как обсуждалось выше, автоматический контроль может происходить в местах выпускных отверстий для аэрации 16, расположенных вокруг зерновой насыпи 10. В логическом блоке ветвления 32 выполняют определение в отношении, обнаружено ли колебание температуры, отклоняющееся от нормы, или ненормальный запах в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации 16. Колебание температуры, отклоняющееся от нормы, может быть увеличением температуры или любым другим колебанием температуры, отклоняющимся от нормы, таким как повышенная температура одного или нескольких мест выпускных отверстий для аэрации 16 по отношению к другим местам выпускных отверстий для аэрации 16. Например, нормально для окружающего воздуха, который всасывается сквозь зерновую насыпь 10, варьировать по температуре, например, ночь-день. Если воздух, покидающий одно или несколько мест выпускных отверстий для аэрации 16, становится холодным аналогично воздуху, покидающему другие места выпускных отверстий для аэрации 16, это может указывать на проблему. Присутствие ненормальных запахов может обнаруживаться автоматически или может обнаруживаться человеком, почувствовавшим запахи в или около одного из мест выпускных отверстий для аэрации 16.
Если не обнаружено температуры, отклоняющейся от нормы, или ненормальных запахов, выполнение возвращается назад на этап 30. Если, однако, обнаружена температура, отклоняющаяся от нормы, или запах в логическом блоке ветвления 32, выполнение переходит на этап 34, где выполняют определение проблемного места в зерновой насыпи 10. Проблемное место определяют согласно местам обнаруженного колебания температуры, отклоняющегося от нормы, или ненормальных запахов (например, места выпускных отверстий для аэрации, в которых были обнаружены температуры, отклоняющиеся от нормы, или запахи) и количество, величину или значение обнаруженной аномалии в каждом месте, где были обнаружены температура, отклоняющаяся от нормы, или ненормальный запах. При выполнении определения проблемного места любая предварительно созданная модель потока воздуха сквозь зерновую насыпь 10 может быть применена или модель потока воздуха может быть создана но время определения проблемного места.
Когда проблемное место было определено, выполнение переходит на этап 36, где выполняют определение того, как лучше всего ввести озон в проблемное место. Это может включать определение доступных механизмов и мест введения озона и определение того, какие механизмы и места введения озона лучше всего обеспечат доставку эффективного количества озона в проблемное место. Например, в зависимости от проблемного места может быть желательным ввести озон в одном из мест выпускных отверстий для аэрации 16, например, посредством изменения направления потока воздуха в месте выпускного отверстия для аэрации 16. Когда направление потока является обратным, воздух выталкивается или втягивается в зерновую насыпь 10 в месте выпускного отверстия для аэрации 16, и какое-либо количество озона, который смешан с воздухом, будет вытесняться или втягиваться в зерновую насыпь 10. Направление потока воздуха может быть обратным посредством простого выключения вытяжного вентилятора в выбранном месте выпускного отверстия для аэрации, когда другие вытяжные вентиляторы включены. В других случаях вытяжной вентилятор может быть обратным, но следует позаботиться о том, чтобы все покрытия насыпи оставались на месте и не выдувались обратным вытяжным вентилятором.
В качестве другого примера, озон можно смешать с воздухом в одном или нескольких открытых концах 20 одного или нескольких аэрационных каналов подачи 18, где отрицательное давление воздуха, обеспеченное в местах выпускных отверстий для аэрации 16, будет вызывать втягивание смеси озон-воздух на открытом конце 20 или открытых концах 20 в аэрационный приточный канал 18 и оттуда в зерновую насыпь 10. К качестве еще одного примера, очень высокие концентрации озона можно непосредственно применить в одном или нескольких местах зерновой насыпи 10, применяя трубу подачи озона, внедренную в зерновую насыпь 10, как будет описано более детально ниже. Эти примеры можно скомбинировать и/или модифицировать при необходимости для обработки конкретного проблемного места на основе размера проблемного места, положения в зерновой насыпи 10 (включая положение относительно различных структур, связанных с зерновой насыпью 10, описанной в данном документе) и т.д.
В качестве части определения того, как лучше всего ввести озон в проблемное место, определение можно выполнить относительно того, будет ли введение озона в существующей точке входа в зерновую насыпь позволять озону в достаточной мере достичь и обработать проблемное место. Существующие точки входа в зерновую насыпь включают места выпускных отверстий для аэрации 16, аэрационные приточные каналы 18, центральную башню 24 (если есть) и любые другие существующие точки входа. Если применение озона в существующей точке входа не позволит озону достичь проблемного места в достаточной мере, могут быть сделаны новые точки входа посредством открытия отверстия в покрытии 22 близко к проблемному месту. Новая точка входа предусматривает кратковременное применение очень высоких концентраций озона в или близко к проблемному месту, после которого отверстие в покрытии 22 может быть повторно закрыто для снижения поступления нежелательной влаги в зерновую насыпь 10.
Когда проводят определение того, как лучше всего вводить озон в проблемное место, выполнение переходит на этап 38, где озон вводят в проблемное место для минимизации возникающих проблем в зерновой насыпи 10. Озон вводят одним или несколькими образами, как лучше всего оценено или определено для введения или доставки эффективного количества озона в проблемное место. В некоторых вариантах осуществления озон подают в форме, определенной для заданного времени, причем заданное время рассчитано для принятия мер против любой причины или причин обнаруженного колебания температуры или ненормального запаха. Альтернативно или дополнительно в некоторых вариантах осуществления озон вводят в проблемную зону до тех пор, пока озон обнаруживается в (а) одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации 16, где были обнаружены колебания температуры или запах, (b) одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации 16, смежных с местами выпускных отверстий для аэрации 16, где были обнаружены колебания температуры или запах, или (с) в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации 16, где модель потока воздуха показывает обнаружение озона, которое служит признаком того, что эффективное количество озона достигло проблемного места. Обнаружение озона таким образом свидетельствует о том, что конкретное эффективное количество озона было введено в проблемное место.
В качестве примера рассматривается схематический вид сверху упрощенной маленькой зерновой насыпи 10, показанный на фигуре 6. Проиллюстрированными на фигурах являются три проблемных места - первое проблемное место 40, второе проблемное место 42 и третье проблемное место 44. Следует понимать, что три проиллюстрированных проблемных места могут существовать и быть обнаружены отдельно, все вместе или в некоторой подгруппе проиллюстрированной группы. Если первое проблемное место 40 было обнаружено, возможно определить, что поток воздуха должен быть повернут в месте выпускного отверстия для аэрации 16, ближайшем к первому проблемному месту 40, и что озон необходимо ввести в обратный поток воздуха так, чтобы достичь первое проблемное место 40. Альтернативно или дополнительно, можно определить, как вводить озон в открытый конец 20 аэрационного приточного канала 20, ближайший к первому проблемному месту 40. Прием или приемы, которыми озон можно вводить, можно определить на основе модели потока воздуха.
В случае когда обнаружено второе проблемное место 44, можно определить, что наилучшая обработка достигается путем введения озона в оба открытых конца 20 аэрационного приточного канала 18 близко ко второму проблемному месту 44. Альтернативно, поток воздуха может быть обратным в более чем одном месте выпускного отверстия для аэрации 16 близко ко второму проблемному месту 42. Третье проблемное место 44 расположено в точке, где может быть более сложно вводить озон в третье проблемное место 44, применяя существующую точку входа в зерновую насыпь. Следовательно, хотя возможно ввести озон, применяя существующие точки входа в зерновую насыпь, может быть более эффективно вводить высокие концентрации озона непосредственно в третье проблемное место 44, например, проектированием отверстия для обслуживания в покрытии 22 зерновой насыпи 10 и внедрением одной или нескольких труб для доставки озона в зерно 12 в или близко к третьему проблемному месту 44. Озон можно затем доставить непосредственно к третьему проблемному месту посредством трубы или труб для доставки озона, после чего труба или трубы для доставки озона можно извлечь и отверстие для обслуживания покрытия 22 залатать.
Если и/или когда поток воздуха обратный в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации 16, модель потока воздуха может быть соответствующим образом модифицирована для учета изменений в потоке воздуха, вызванных изменением направления на обратное в одном или нескольких местах выпускных отверстий для аэрации 16. Когда озон вводят в место выпускного отверстия для аэрации 16, его можно ввести в высокой концентрации. Определили, что для обработки зерна лучше обрабатывать при высоких концентрациях в течение более коротких периодов времени, чем обрабатывать более низкими концентрациями в течение более длительных периодов времени. Обработка с применением более высоких концентраций уменьшает проблемы, обусловленные вызванными озоном коммерчески нежелательными посторонними запахами (COFO). Таким образом, концентрация озона может быть по меньшей мере восемьдесят частей на миллион (ppm), и может необязательно превышать полтораста ppm, двести ppm, триста ppm, четыреста ppm или пятьсот ppm, в качестве только неограничивающих примеров. Производящее озон оборудование с достаточной мощностью производства озона применяют во всех случаях и может быть оценено, что концентрация озона будет зависеть от потока воздуха и общего количества озона в любой точке применения.
В случаях где озон вводят в открытые концы 20 аэрационных приточных каналов 20, его можно вводить в течение периода времени, которое может быть дольше, чем таковое, для вводимого в местах выпускных отверстий для аэрации 16. Озон, используемый для открытых концов 20, можно вводить в течение заданного периода времени, который может быть порядка приблизительно двенадцати-двадцати четырех часов. Когда озон вводят, применяя трубы для доставки озона, его можно ввести в более высоких концентрациях в течение коротких промежутков времени только с минимальным дополнительным потоком воздуха через трубы для доставки озона. Озон, впрыскиваемый таким образом, может превышать пять тысяч ppm и может превышать даже десять тысяч ppm. В данное время обработку проводят концентрациями озона, достигающими двенадцать тысяч ppm или более.
Применение озона, как обсуждается в данном документе, может сильно увеличивать ценность зерна после хранения зерна 12, хранящегося в зерновой насыпи 10. Обработка озоном, пока проблемы незначительны, может сильно снижать или исключать возникающие проблемы в зерновой насыпи 10 перед тем, как возникающие проблемы увеличатся и поразят большую часть зерна 12 до большего количества. Способы согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения улучшены по сравнению со способами обработки, которые основаны на применении низких уровней озона ко всей зерновой насыпи 10 в течение длительных периодов времени, поскольку только зоны, нуждающиеся в обработке, получают обработку, таким образом снижая вероятность вызываемых озоном COFO проблем. Частота возникновения COFO проблем также снижается посредством вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых относительно высокие концентрации озона применяют в течение относительно коротких периодов времени.
Настоящее изобретение можно воплотить в других конкретных формах без отклонения от его сущности или существенных характеристик. Описанные варианты осуществления рассматриваются во всех аспектах только как иллюстративные и неограничивающие. Объем настоящего изобретения, следовательно, обозначен скорее прилагаемой формулой изобретения, чем вышеуказанным описанием. Все изменения, которые подпадают под значение и диапазон эквивалентности формулы изобретения, охватываются ее объемом.