Микробиологическое самовозгорание, как причина пожаров в складах грубых кормов, страница 2

Весь механизм микробиологических, физических и химических процессов, происходящих в кормовых продуктах растительного происхождения и приводящих к их самовозгоранию, до настоящего времени еще досконально не изучен, поскольку достаточно сложен и не ограничивается лишь воздействием на растительные продукты повышенной температуры, вызванной активизацией жизнедеятельности микроорганизмов, хотя первоначальный тепловой импульс образуется именно под их воздействием.

При закладке на хранение в большом количестве (в стога, скирды, закрытые склады и навесы) и с повышенной влажностью (20 и более процентов) растительных продуктов в которых имеется необходимая среда для жизнедеятельности микроорганизмов (сено, клевер, силосная масса, ржаная солома, зерно, солод и др.) жизнедеятельность их клеток окончательно не прекращается. В результате активизации жизнедеятельности (усиленного размножения) термофильных (теплолюбивых) микроорганизмов (бациллы коли, кольфактор, головчатые плесени и др.) в условиях повышенной влажности и температуры, а также при наличии питательных веществ в ферментированном, легкоперевариваемом виде, в массе растительных продуктов происходят бродильные и гнилостные процессы, приводящие к дополнительному повышению температуры в отдельных местах.

Во всем процессе самонагревания свежескошенных растений, предшествующем непосредственно самовозгоранию, можно выделить следующие температурные стадии и соответствующие им явления [12]:

n при 20 - 35 °С повышается дыхательная деятельность растительных клеток* и тем сильнее, чем больше были повреждены части растений. Одновременно, образующаяся вода, вызывает активирование оксидаз (окислительные ферменты растений) и начало прения сена;

n при 35 - 45 °С начинается карамелизация сахара;

n при 45 - 70 °С - выделение аммиака и муравьиной кислоты с постоянным повышением экзотермического разложения;

n при 60 - 70 °С происходит разбухание стеблей, ускорение экзотермических реакций и образование водяного пара. Температуру в 70° следует считать критической при оценке возможности возникновения пожара в складах грубых кормов;

n при 70 - 90 °С идет разложение пектиновых веществ и появляется запах образующихся муравьиной и уксусной кислот;

n при 90 °С возможно внезапное повышение температуры;

*) При жизни растений наблюдаются два противоположных по существу процесса:

1) усвоение углерода, - при этом растение поглощает из воздуха СО₂ и выделяет О₂;

2) дыхание, которое так же как и у животных заключается в поглощении кислорода воздуха, который идет на различные окислительные процессы, в результате которых выделяется СО₂. На свету преобладает первый из этих процессов, в темноте - второй. Эти процессы существуют также и у срезанного, но еще живого растения.

n при 90 - 100 °С начинается разложение белковых веществ, обугливание и образование комьев. Образуются сероводород и фурфурол;

n при 110 °С уже возможны отдельные вспышки;

n при 110 - 170 °С происходит высушивание комьев и образование азотной кислоты вследствие окисления аммиака;

n при 170 - 250 °С разлагаются клетчатка и белковые вещества, и вновь образуются фурфурол и сероводород;

n при 280 °С - при условии доступа воздуха процесс самонагревания растительных продуктов заканчивается непосредственно их самовозгоранием с образованием пламенного горения.

Согласно справочным данным [12], после первоначального теплового импульса, полученного от жизнедеятельности в растительных продуктах термофильных микроорганизмов, существенную роль в развитии процесса самовозгорания играет наличие в растительной массе незначительных количеств веществ, являющихся катализаторами. Предполагается, что такими катализаторами могут являться соединения железа, находящееся в зеленых листьях и стеблях, которые в процессе обугливания распадаются, и происходящие при этом распаде окислительные процессы способствуют самовозгоранию, т.к. низшие окислы железа обладают пирофорными свойствами. Наоборот, растительный уголь, который вследствие удаления железа лишился пирофорных свойств, можно сделать самовозгорающимся, если опять ввести в него железо, смешивая уголь с тонко измельченной окисью железа или щавелевокислым железом и т. п.