CC BY
67УДК 697.921.2+697.947]:631.155.1
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЭРОИОНИЗАТОРОВ И ОЗОНАТОРОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
П.Н. Романов, В.Л. Осокин
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино
Аннотация. В современном промышленном мясном животноводстве одной из нерешенных проблем остается создание оптимальных условий содержания животных. При высокой концентрации поголовья на единицу площади состояние и состав воздуха ухудшаются. В результате увеличивается падёж, снижается прирост массы и сохранность животных, возрастает риск распространения аэрогенных инфекций. В процессе жизнедеятельности животных в ограниченных помещения, воздух загрязняется аммиаком, сероводородом, углекислым газом, органическими соединениями и пылью. Создание оптимальных условий для содержания животных остается актуальной проблемой для работы производителей сельскохозяйственной продукции и ученых работающих в сфере сельского хозяйства. Воздушная среда в животноводческих помещениях создаться различными системами вентиляции, совмещенными с отоплением и химическими способами обработки, направленными на очистку от газовой и бактериальной загрязненности. Данные системы не обеспечивают требуемого качества по бактериальному и газовому составу воздуха. Химические соединения попадают в продукты питания, их находят в содержании яйца, в мясе, в молоке коров и т. д. Плохой микроклимат в животноводческих помещениях приносят ежегодный ущерб: по яйценоскости кур-несушек 25 %, снижение молочной продуктивности коров на 15 %, среднесуточные привесы на 10 %. Для решения этой проблемы существует несколько способов - это использование современных установок для поддержания микроклимата, а также использование ионизации и озонирования воздушной среды. Использование ионизации и озонирования для очистки воздушной среды в животноводческих и птицеводческих помещениях, благодаря которым повышается свежесть воздуха, снижается газовая и микробная загрязненность, повышается продуктивность животных и птицы, снижаются требования к энергоемкому оборудованию по
поддержанию микроклимата. Таким образом, целью дальнейших исследований является разработка мероприятий по усовершенствованию и созданию нового высокоэффективного способа и устройства по очистке воздуха от пыли, микроорганизмов и аммиака, а также насыщению помещений для содержания КРС - аэроионами.
Ключевые слова: акупунктурные точки, аэроионизация, аэроионы, бактерицидное действие, бронхопневмония, бройлерник, вентиляционно-отопительная система (ВОС), животноводческие помещения, коронирование провода, озон, озонопровод, сероводород, углекислый газ, электрозаряженные аэрозоли.
P.N. Romanov - Senior Lecturer of the Department "Infocommunication Technologies and Communication Systems" Nizhny Novgorod State University Engineering-economic university, (GBOU IN NGIEP), Princess Knyaginino
V.L. Osokin - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Electrification and Automation, Nizhny Novgorod State University Engineering-economic university, (GBOU IN NGIEP), Princess Knyaginino
Abstract. In modern industrial animal husbandry, one of the unsolved problems remains the creation of optimal conditions for the maintenance of animals. With a high concentration of livestock per unit area, the condition and composition of the air deteriorate. As a result, the incidence increases, the weight gain and the safety of animals decrease, and the risk of spreading aerogenic infections increases. In the process of livelihoods of animals in confined spaces, air is polluted with ammonia, hydrogen sulfide, carbon dioxide, organic compounds and dust. Creating optimal conditions for keeping animals remains an urgent problem for the work of agricultural producers and scientists working in the field of agriculture. The air environment in cattle-breeding premises is created by various ventilation systems, combined with heating and chemical treatment methods, aimed at cleaning from gas and bacterial contamination. These systems do not provide the required quality for the bacterial and gas composition of the air. Chemical compounds enter foodstuffs, they are found in the content of eggs, in meat, in cow milk, etc. Poor microclimate in livestock premises causes annual damage: according to the laying of laying hens 25%, a decrease in the moth's productivity of cows on 15%, average daily weight gain by 10%. To solve this problem, there are several ways -the use of modern facilities to maintain the microclimate, as well as the use of ionization and ozonation of the air. The use of ionization and ozonization for cleaning the air in livestock and poultry houses, thanks to which the freshness of air increases, the gas and microbial contamination decreases, the productivity of animals and poultry increases, and the requirements for energy-intensive equipment for maintaining the microclimate are reduced.
Thus, the purpose of further research is the development of measures to improve and create a new highly efficient method and device for cleaning air from dust, microorganisms and ammonia, as well as saturation of premises for cattle - air ion storage.
Key words: Acupuncture points, aeroionization, aeroions, bactericidal action, bronchopneumonia, broiler, ventilation-heating system (BOC), livestock premises, corona wire, ozone, ozonoprovod, hydrogen sulphide, carbon dioxide, electrocharged aerosols.
Введение. Снижение потерь сельскохозяйственной продукции является одной из основных задач обеспечения страны. Большое внимание при этом уделяется уменьшению энергозатрат при улучшении микроклимата и соблюдении зоогигиенических условий содержания животных, получение экологически чистой продукции животноводства.
Перспективным способом повышения экономичности вентиляционно - отопительных систем, является утилизация теплоты, удаляемой из помещения с вентиляционным воздухом. Одним из методов утилизации теплоты животноводческого помещения является рециркуляция воздуха. Однако при этом происходит накопление пыли, микроорганизмов и вредных газов в воздушной среде помещения, а также влаги и углекислого газа. Таким образом, необходимо производить высокоэффективную очистку и обеззараживание рециркуляционного воздуха от вышеперечисленных загрязнителей. В исследованиях ученых подробно рассмотрены и проанализированы способы очистки воздуха животноводческих помещений от пыли, микроорганизмов и вредных газов, в частности от аммиака. Однако, разработка методов и средств очистки воздуха, являются одним важнейших факторов в выращивании молодняка КРС и птицы. Создание оптимальных условий для содержания животных остается актуальной проблемой для работы производителей сельскохозяйственной продукции и ученых работающих в сфере сельского хозяйства. Воздушная среда в животноводческих помещениях создаться различными системами вентиляции, совмещенными с отоплением и химическими способами обработки, направленными на очистку от газовой и бактериальной загрязненности. Данные системы не обеспечивают требуемого качества по бактериальному и газовому составу воздуха. Химические соединения попадают в продукты питания, их находят в содержании яйца, в мясе, в молоке коров и т. д. Плохой микроклимат в животноводческих помещениях приносят ежегодный ущерб: по яйценоскости кур-несушек 25 %, снижение молочной продуктивности коров на 15 %, среднесуточные привесы на 10 %. [1]
В современном мясопроизводственном животноводстве одной из нерешенных проблем остается создание оптимальных условий содержания животных. При высокой концентрации поголовья скота на единицу площади состояние и состав воздушной среды значительно ухудшаются. В результате увеличивается падёж, значительно снижается прирост массы и сохранность животных, повышается риск распространения аэрогенных инфекций. В процессе жизнедеятельности животных в замкнутом помещении воздух загрязняется аммиаком, сероводородом, углекислым газом, органическими соединениями и пылью.
В этом случае необходимо учитывать, что животноводческая отрасль является очень энергоёмкой: в состав себестоимости свинины и продукции птицеводства затраты на энергоресурсы составляют 1015% и 7-9 % при производстве молока. В том числе, основная часть энергии, около 50 %, расходуется на поддержание нормируемого микроклимата в помещениях.
Вентиляционный воздух, который подается в животноводческие помещения в холодные периоды года нужно подогревать до необходимой температуры. В это же время из помещений помимо вредных веществ с вентиляционным воздухом в атмосферу выбрасывается значительное количество теплоты. Основные теплопотери в животноводческих помещениях - это потери на воздухообмен. В животноводстве они составляют около 90 % от общих теплопотерь зданий и помещений. Таким образом в условиях интенсивного развития промышленного животноводства важнейшей инженерной задачей является создание вентиляционно - отопительных систем (ВОС), которые бы обеспечивали необходимые зоогигиенические условия содержания животных в сочетании с комплексом научных и практических мероприятий, снижающих энергозатраты на создание и поддержание микроклимата. Вследствие больших выбросов в окружающую среду различных загрязнений и тепловой энергии современное промышленное животноводство столкнулись с рядом серьезных проблем, без решения которых невозможно дальнейшее успешное развитие данных отраслей. Это -проблема очистки и обеззараживания воздуха. [2]
Легочные заболевания молодняка КРС - часто встречающееся и ведут к крупным экономическим убыткам в фермерских хозяйствах не только в России, но и за рубежом. Наиболее уязвимы к заболеванию телята в возрасте от 20 дней до 3 месяцев. Важным элементом в решении проблем сохранности поголовья молодняка крупного рогатого скота и увеличении производства продуктов животноводства является диагностика, профилактика и лечение заболеваний
незаразной этнологии, среди которых, одной из самых распространенных, является бронхопневмония.
Бронхопневмония - очень распространенное заболевание молодняка КРС, которое причиняет большие экономические убытки хозяйствам. Поэтому разработка и внедрение эффективных методов лечения и профилактики этой патологии является актуальной проблемой ветеринарной медицины. Основные направления решения данных проблем, является разработка и применение электрофизических методов и средств обработки воздушной среды животноводческих в птицеводческих помещений и повышение продуктивности животных.
Аэроионизация - это один из многочисленных способов борьбы с запыленностью и бактериальной обсемененностью воздуха в животноводческих помещениях. Механизм действия легких отрицательных электроаэроионов на взвешенные в воздухе аэрозоли состоит в том, что аэроионы заряжают или перезаряжают пылевые частицы и адсорбируются на микробах, увеличивая при этом их массу и заряд в десятки раз, что и обуславливает их быстрое увеличение и оседание по направлению к положительно заряженному полюсу (стенам, потолку, оборудованию и т. п.) [8, стр. 208].
ш #
а) б) в) г)
Рисунок 1 - Аппараты для аэроионизации: а) люстра Чижевского; б) «Надежда» в) «Элион-132»; г) «Элион-132Г»
Аэроионы также влияют на очистку шерстного и кожного покровов животных от пылевых частиц и микробов, обладая бактерицидными и бактериостатическими свойствами.
Ионизация воздуха строго противопоказана в случае резкого ослабления у животных сердечно-сосудистой деятельности, при гнойных пневмониях, когда животные истощены, при неполноценном кормлении [8, стр. 209].
Лечебный эффект от применения франклинизации:
При проведении франклинизации на животное оказывает действие электрическое поле высокого напряжения, аэроионы и химические вещества. Непосредственный контакт электрических зарядов аэроионов и химических веществ с кожей, слизистой оболочкой дыхательных путей приводит к первичным физико-химическим изменениям в тканях. Эти изменения вызывают в тканях появление слабой токопроводимости, образование щелочных продуктов в коже, подкожной жировой клетчатке, слизистой оболочке дыхательных путей. В ответную реакцию включаются капиллярная сосудистая сеть с характерной двухфазностью изменений. Кратковременный спазм капилляров и понижение местной кожной температуры через 1-1,5 мин сменяется расширением капилляров и повышением кожной температуры на 0,5-1 °С. Характерно и ощущение больным животным свежести, прохлады на коже в начале процедуры и легкого ветерка в конце ее [8 стр. 209].
Местные изменения капиллярного кровообращения и теплорегуляции способствуют повышению обмена веществ в тканях, стимуляции процессов заживления, регенерации клеток. Влияние электростатического поля и всех слагаемых его действия изменяет чувствительность рецепторов, что проявляется уменьшением кожного зуда, гиперестезии, парестезии.
Гинерализованные общие реакции развиваются вследствие кожно-висцеральных рефлексов и выражаются в улучшении кровоснабжения мозга при действии электростатического поля на голову, в изменении процессов возбуждения и торможения в сторону повышения последнего и общего седативного эффекта, в замедлении пульса, снижении сосудистого тонуса, уменьшении артериального давления.
Отмечено бактерицидное действие, обусловленное образованием пероксидов и озонидов при взаимодействии озона, атомарного кислорода, водорода с секретом раны, язвы при лечении их франклинизацией [5].
Для ионизации воздуха в инкубаториях используют аэроионизатор ИЭ-1. Под действием высокого напряжения с острых концов электродов срываются электроны, ионизирующие молекулы воздуха. При этом концентрация аэроионов в шкафу поддерживается на высоком уровне (до 12 000 в 1 см3 ), что повышает выводимость цыплят на 2,5-6 %, сохранность до 10-дневного возраста на 5-7 % [6].
Аэроионизация воздуха в помещениях для содержания животных и птицы (искусственное насыщение легкими отрицательными ионами) проводится с целью поддержания биологической активности животных на высоком уровне, предохранения слабых животных от падежа, увеличения приростов живой массы, повышения продуктивности, ускорения роста и развития животных, улучшения усвояемости кормовых составов, восстановления защитных свойств организма. В результате аэроионизации содержание микрофлоры и пыли в воздухе агропромышленных помещений уменьшается в 12-15 раз.
Для получения легких аэроионов отрицательной полярности применяют электрокоронирующие и радиоактивные источники.
Результаты. Использование внутриклеточной системы аэроионизации и озонирования атмосферы птицеводческих и животноводческих помещений способствует значительному улучшению параметров микроклимата: концентрация аммиака, углекислого газа, сероводорода уменьшается в 6-10 раз, содержание микроорганизмов снижается более чем в 100 раз [7]. При этом повышается яйценоскость кур-несушек в среднем на 6-8 %; количество яичной массы возрастает на 6,2-6,6 %; снижается расход корма на 6,1-8,0 %, падеж кур на 1,5 %. Воспроизводительные качества кур, характеризующиеся числом цыплят в расчете на начальную несушку, увеличивается на 10-13 %.
Наиболее эффективная концентрация озона и аэроионов по продуктивным качествам кур-несушек составляет в пределах 0,04-0,06 мг/м3 и 160 пКл/м3, по воспроизводительным качествам птицы лучшей считается концентрация озона 0,08-0,12 мг/м3.
В зависимости от степени загрязненности воздуха, концентрации и продолжительности действия отрицательных легких аэроионов эффект аэроионизации может быть различным (положительным или отрицательным). При оптимальном режиме и дозе ионизации воздушной среды в летний период можно получить от
бройлеров продукции на 4 % больше, чем на контроле. В первые 5 дней жизни цыплят оптимальная доза составляет 90-180 млн легких отрицательных аэроионов в сутки. При концентрации отрицательных аэроионов 100 тыс. в 1 см3 экспозиция аэроионизации должна быть 60 мин. в сутки 7 дней подряд через 5 дней отдыха.
При значительном недостатке отрицательных легких аэроионов животные быстро начинают слабеть, теряют в весе, делаются вялыми, неохотно принимают пищу и воду, наконец, становятся безучастными к всему окружающему и в некоторых случаях погибают.
Количество и направленность технологического эффекта при действии легких аэроионов определяется не только количественным (доза) и качественным (знак заряда) показателями действующего агента, но и физиологическими особенностями объекта: зоологическим видом и специфической активностью различных его органов к действию аэроионов. Так, действие даже значительной дозы аэроионов может слабо повлиять на вполне здоровый организм с прочно отрегулированными функциональными показателями нервной системы и внутренних органов. Влияние аэроионов проявляется тем отчетливее, чем более отклонились от нормы показатели тех или иных его органов.
Так как животные и птица относятся к разным видам, имеющим различную частоту и объем дыхания, оптимальные дозы легких отрицательных аэроионов для них отличаются (табл. 1).
Искусственную ионизацию воздуха проводят, постепенно увеличивая концентрацию ионов. Первые сеансы начинают с 10 мин., в течение 7-10 дней доводя концентрацию до средних указанных величин. В эти дни следят за поведением животных и состоянием их здоровья.
Через 30-60 дней ионизации делают перерыв на 10-20 дней, после чего курс снова повторяют.
С лечебной целью аэроионы применяют в больших концентрациях (до 1 млн/см3). Курс начинают с доз (50-100 тыс./см3) и сеансов продолжительностью не более одного часа. В дальнейшем ветеринарный врач, наблюдая за состоянием больного животного, увеличивает концентрацию ионов и экспозицию. Больное животное желательно подвергать ионизации не менее трех раз в сутки с 1-2-х часовыми перерывами. Обязательным условием при лечебных и профилактических курсах ионизации является поступление в помещение свежего воздуха.
Таблица 1 - Дозы легких отрицательных аэроионов для _животных и птицы [8, стр. 213]_
Вид животного Концентрация ионов в зоне дыхания, тыс./см3 Продолжительность сеанса в сутки, час Продолжительность курса, дни
Коровы 300 5 30
Быки-
производители 250 10 30
Свиньи 300 1... 2 30
Куры-несушки 250 3... 5 30
Цыплята 25 4 Период
Кролики 250 2 выращивания
50...60
Телята до 20
дней; 150 6...8 20
старше 20
дней; 150...300 6...8 30
старше 30 дней 30...60 24 30
Электрическое поле высокого напряжения используют также для электризации аэрозолей. Для этого аэрозоль пропускают через специальное зарядочное устройство, в котором аэрозольные частицы получают отрицательный электрический заряд. Способность аэрозольных частиц нести электрический заряд находит все большее распространение при дезинфекции животноводческих помещений водными растворами формалина, фенола, креолина и других дезинфицирующих веществ. Заряженные отрицательные частицы притягиваются к поверхности стен и потолков, имеющих положительный электрический заряд.
Применение электрозаряженных аэрозолей перспективно, так как осаждаемость частиц увеличивается на 20-40 % и в 4 раза возрастает равномерность покрытия обрабатываемых поверхностей. При этом повышается эффективность действующего вещества и в значительной мере увеличивается длительность инсектицидного эффекта. Электрозаряженные аэрозоли быстро и равномерно оседают на всей поверхности помещения даже при недостаточной его герметизации. Исследованиями установлено, что оседание электрозаряженных аэрозолей на полу составляет 50, на стенах - 38 и на потолке - 12 %, а незаряженных соответственно 90, 6 и 4 %. При
электрозарядке аэрозолей без снижения эффективного действия препаратов норма расхода может быть снижена в 2 раза.
Ниже приведем марки и некоторые характеристики аппаратов, используемых для профилактики и лечебных целей.
Аппараты АФ-3-1 и ФА-5-3 используют для воздействия постоянным электрическим полем высокого напряжения. При общем воздействии напряжение постоянного электрического тока достигает 50 кВ; при местном - 15-20 кВ.
Аппарат для франклинизации и аэроионизации ФА-50-5 предназначен для воздействия на биообъект постоянным электрическим полем высокого потенциала, тихим электрическим разрядом и потоком отрицательных ионов в лечебных целях. Потребляемая мощность - 50 ВА.
Аэроионизатор электрический коронный ИЭ-1 имеет отрицательные электроды в виде острой иглы, находящейся под напряжением постоянного тока 5 кВ. Его применяют для ионизации воздуха в инкубаториях - «Универсам». Электроды размещают над лотками.
Ионизаторы коронные, сетчатые или проволочные служат для искусственной ионизации воздуха в животноводческих помещениях. Металлическую сетку с направленными вниз припаянными иглами с помощью изоляторов крепят к потолку и кабелем соединяют с источником высокого напряжения. При этом на остриях игл возникают электрические разряды, ионизирующие воздух. Проволочные электроды диаметром 2 мм натягивают вдоль всего помещения на изоляторах. К ним подсоединяют высоковольтный кабель от источника питания. Коронирование провода под действием высокого напряжения приводит к образованию потока аэроионов. Для питания таких аэроионизаторов используют высоковольтные выпрямительные устройства с выходным напряжением 45, 70 или 140 кВ. Недостатком коронирующих аэроионизаторов является сопутствующее образование в воздухе азотистых соединений, неравномерность распространения аэроионов в помещении. [4]
Аэроионизаторы радиоактивные с использованием плутония-239 прикрепляют к воздуховодам системы приточной вентиляции. Камеру с пластинкой плутония-239 присоединяют к воздуховоду вентиляции. Воздух, поступающий в помещение по этому воздуховоду, подвергается обработке альфа-частицами и ионизируется. Положительно заряженные ионы нейтрализуются на сепарационном электроде с отрицательным потенциалом, а отрицательно заряженные ионы выносятся в окружающее пространство. В бройлернике на 10 тыс. цыплят устанавливают 30 таких ионизирующих устройств.
Ионизаторы А. К. Гумана основаны на использовании ртутно-кварцевой лампы ДРТ-400, находящиеся внутри металлической трубы, через которую вентилятор продувает воздух. Один конец трубы закрыт проволочной сеткой, соединенной с отрицательным полюсом выпрямителя, другой полюс выпрямителя заземлен. Аппарат генерирует до 500 тыс. ионов в 1 см3 воздуха при полной униполярности.
Аппараты типа В-145-5-2 и АИИ-70 с напряжением 140 и 70 кВ служат для получения аэроионов большой концентрации.
Озон - это высокоактивная, аллотропная форма кислорода светло-голубого цвета с характерным острым запахом (запах органолептически ощущается при концентрации озона в воздухе 0,015 мг/м3). Озон образуется из кислорода, поглощая при этом тепло, и, наоборот, при разложении переходит в кислород. Образование озона под действием энергии различных излучений довольно сложно. Его синтез может быть осуществлен различными методами; наиболее распространенными являются: электролитический, химический, фотохимический электросинтез, также получают его при ионизирующих излучениях, в ВЧ и СВЧ поле. Принцип электросинтеза озона в барьерном разряде основан на диссоциации молекул кислорода под воздействием энергии электрического разряда в диэлектрическом промежутке. Образующийся в процессе диссоциации атомный кислород соединяется с молекулой кислорода в присутствии любой частицы, превращаясь в озон [8, стр. 215].
Рисунок 3 - Озонатор воздуха "А"^10"
Окружающий воздух проходя через прибор озонируется и распространяется в окружающем пространстве. Озон способен проникать на несколько сантиметров в стену - это может охарактеризовать процесс обеззараживания методом озонирования, как весьма эффективный.
Озонирование воздуха прибором "Л"^10" позволяет: - убрать запах табака, гнили, химии и т.д
- уничтожить грибки, бактерии и вирусы в воздухе и на поверхностях стен и мебели
- уничтожить насекомых,
- выгнать крыс и мышей.
Наряду с бактерицидным действием озон разрушает различные виды плесневых грибов, дрожжей и водорослей; оказывает губительное действие на многие виды простейших и даже на многоклеточные организмы. При этом наблюдается торможение активности дыхательных ферментов, а также необратимая коагуляция протеиновой фракции поверхностного слоя протоплазмы [3].
Лечебное действие от применения озонирования. Применение озона в лечебных целях началось за рубежом уже более 70 лет назад. Французский врач Д'АЩгес (1955 г.) отметил замечательные результаты применения озона при лечении заболеваний кожи (экзема, псориаз), крови, сердца и сосудов, нервов, дыхательных путей (астма, эмфизема легких, хронический бронхит), пищеварительного тракта, диабета, уремии, артериальной гипертонии, болезни печени, мочеполового канала, ожогов, ран и др. При этом рекомендованы способы лечения озоном с помощью ингаляционных процедур, озонных ванн, подкожных инъекций, вдувания озона в кишечник, аутогемотерапии, внутрисосудистого введения озонокислородной смеси, инъекции озона в акупунктурных точках, использования озонированной воды и масла [8].
Приведем марки и некоторые характеристики аппаратов, используемых для профилактических и лечебных целей.
Озонатор «Само» основан на ультрафиолетовом излучении и предназначен для озонирования воздуха в небольших помещениях. При этом в качестве источника ультрафиолета используют лампы типа ДРТ. Производительность озонатора невысокая: 0,1 % озона на воздухе и 1 % - на чистом кислороде [8, стр. 216].
Рисунок 4 - Озонатор «Орион-Си» ОТ-15/155 (ОП1-М)
Озонатор «Орион-Си» ОТ-15/155 (ОП1-М) - Высокие концентрации озона тормозят деление клеток, низкие - стимулируют его. Для очищения ран показаны высокие концентрации озона, низкие концентрации стимулируют заживление ран. При этом следует избегать введения других лекарственных средств в ту же область. Озоновую смесь ни в коем случае нельзя вводить через дыхательные пути, т.к. чистый озон разрушает дыхательный эпителий. Следует помнить о ПДК, составляющей 0,2 мг/м3(0,15 м.д.) при 8-часовом рабочем дне и 42 часовой рабочей неделе. При более коротком времени контакта допускаются соответственно более высокие концентрации озона. Запах озона начинает ощущаться уже при его концентрации 0,015 м.д., т.е. задолго до достижения ПДК. Этот запах знаком всем - после сильной грозы или вблизи включенной кварцевой лампы.
Рисунок 5 - Озонатор воздуха "030Н-60П" Озонатор «Озон-1» состоит из корпуса, в котором размещены вентилятор, блок озонирования, высоковольтный источник питания и озонопровод. Для наблюдения за разрядом корпус блока озонирования сделан из оргстекла. Электроды пластинчатые, выполненные из алюминия; в качестве диэлектрика использовано стекло. Генератор озона снабжен необходимыми системами управления, контроля, расположенными на передней панели корпуса [8, стр. 217]
Внешний вид озонатора приведен на рисунке 5. Озонатор является прямоточным прибором и работает следующим образом. При подаче питания на озонатор:
- включается вентилятор осевого типа, который прогоняет через озонатор атмосферный воздух;
- включается блок питания озонатора, генерирующий электрические колебания НЧ-диапазона с амплитудой до 2 кВ;
- электрические колебания с амплитудой 2 кВ подаются на электроды ГО барьерного типа, в котором из кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе, синтезируется озон.
Далее воздух, насыщенный озоном, выходит из озонатора под воздействием напора осевого вентилятора.
При работе с озонатором следует иметь в виду, что при высоких концентрациях озон является токсичным газом. Максимальная кратковременна ПДК составляет 0,1 мг/м3, среднесуточная - 0,03 мг/ м3. В концентрациях 0,01 ... 0,02 мг/м3 озон безвреден, более того, оказывает благоприятное воздействие на здоровье человека и животных. Гигиеническая безопасность применения озонаторов зависит от длительности озонирования, расстояния от прибора, объема обрабатываемого помещения и требует высокой производственной культуры (см. далее раздел «Порядок работы»).
Индикатором опасности для рабочего персонала должно служить появление устойчивого запаха озона, т. к. порог органолептических ощущений человека в 6 раз ниже разовой ПДК.
Генераторы озона «Лабо» и «Миниблок» французской фирмы «Трелигаз» используют для научных целей. Получение озона осуществляется путем продувки осушенного воздуха через барьерный разряд. Газовая среда проходит через разрядный промежуток между электродами, разделенными стеклянными диэлектриками, где она озонируется. Диэлектрик выполнен из специального высокостойкого стекла, обеспечивающего практически неограниченный срок службы. Озонаторы имеют надежную систему автоматической электрозащиты и удобную систему управления.
Заключение. В связи с вышесказанным особую актуальность приобретает использование ионизации и озонирования для очистки воздушной среды в животноводческих и птицеводческих помещениях, благодаря которым повышается свежесть воздуха, снижается газовая и микробная загрязненность, повышается продуктивность животных и птицы, снижаются требования к энергоемкому оборудованию по поддержанию микроклимата. Таким образом, целью дальнейших исследований является разработка мероприятий по усовершенствованию и созданию нового высокоэффективного способа и устройства по очистке воздуха от пыли, микроорганизмов и аммиака, а также насыщению помещений для содержания КРС - аэроионами.
Список использованных источников:
1. Фисинин В. И., Черепанов С. В. Мировое животноводство будущего: роль, проблемы и пути развития // Птица и птицепродукты. №5. 2012
2. Дель М. В. Электрофильтр с трибоэлектрическим генератором для очистки воздуха от пыли в сельскохозяйственных помещениях: Дис. канд. техн. наук.- 05.20.02 // ЧГАУ. - Челябинск, 2010. - 186 с.
3. Кудреватова О. В., Панибратец К. А., Покровский С. В., Симакин В. В., Щербаков А. В. Экобезопасность и возможности экоэлектротехнологий (системный поход) // Доклад на VIII симпозиуме Травэк Электротехника 2010. Сборник тезисов. Московская область 24-26 мая 2005, С. 271.
4. Переводчиков В.И., Щербаков A.B. Новые эффективные методы повышения степени газоочистки электрофильтров с помощью энергосберегающих источников знакопеременного и импульсного питания // Доклад на международной конференции «Russia power 2010» (Электроэнергетика России 2010), ЭКСПОЦЕНТР, Москва, 2426 марта 2010 г. С. 10.
5. Шичков, Л. П. Электрооборудование и средства автоматизации с.-х. техники. - М.: Колос, 1995. - 368 с.
6. Курочкин, А. А. Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. - М.: Колосс, 2007. - 591 с.
7. Новикова, Г. В. Электро-, светотехника в животноводстве. -Чебоксары: ЧГСХА, 1999. - 440 с.
8. Михайлова, О. В. Светотехника: Учебное пособие/ О. В. Михайлова, В. Л. Осокин, Г. В. Новикова, Н. К. Кириллов. -Княгинино: НГИЭИ, 2013. - 380 с.
9. Холдинговая группа «Кондор Эко - СФ НИИОГАЗ». Семибратово, «Кондор-Эко», 2003.
10. СФ НИИОГАЗ : страницы истории. Ярославль, «Нюанс»,
2007.
11. Гузаев В. А. Состояние и перспективы повышения надежности электрофильтров. М., «ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», 1991.
12. Завьялов А. И. Система обеспечения надежности функционирования аппаратов и установок газоочистного и пылеулавливающего оборудования на основе требований экологических норм. Ярославль, «Нюанс», 2007.
13. Каталог пылеулавливающего оборудования. Ярославль, «Нюанс», 2006.
14. Чекалов Л. В. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук «Научные основы создания электрогазоочистного оборудования нового поколения». Москва, 2007.
15. СФ НИИОГАЗ: страницы истории. Ярославль, «Нюанс»,
2007.
16. Современное оборудование для промышленной очистки газов от твердых веществ. Семибратово, «Кондор-Эко», 2007.
17. Гузаев В. А. Субконтрактинг в газоочистке/От типоразмерного ряда - к эксклюзивным конструкциям. Семибратово, «Кондор-Эко», 2005.
18. Шапошник С. А. Никогда не говори «нет». // Ростовский вестник, 5 сентября 2006 г.
19. Формула газоочистки. История, проблемы и разработки отечественной экотехники. http://www.gazoochistca.ru/main/4_8.htm (дата обращения: 10.11.2015).
20. Алиев Г. М., Тоник А. Е. Электрооборудование и режимы питания электрофильтров. Москва, «Энергия», 1971.
Осокин Владимир Леонидович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрификация и автоматизация»
Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино, ул. Октябрьская, 22 «а». Тел.: (8831) 4-15-50. E-mail:[email protected]
Романов Павел Николаевич, старший преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино, ул. Октябрьская, 22а. E-mail:[email protected]
RATIONALE FOR NECESSITY OF USING AEROIONISTS AND OZONATORS IN AGRICULTURAL PRODUCTION
Abstract. Introduction. In the modern industrial animal husbandry, one of the unsolved problems remains the creation of optimal conditions for the maintenance of animals. With a high concentration of livestock per unit of an area, the condition and composition of the air deteriorate. As a result, the incidence increases, the weight gain and the safety of animals decrease, and the risk of spreading aerogenic infections increases. In the process of livelihoods of animals in confined spaces, air is polluted with ammonia, hydrogen sulfide, carbon dioxide, organic compounds and dust. Creating optimal conditions for keeping animals remains an urgent problem for the work of agricultural producers and scientists working in the field of agriculture. The air environment in cattle-breeding premises is created by various ventilation systems, combined with heating and chemical treatment methods, aimed at cleaning from gas and bacterial contamination. These systems do not provide the required quality for the bacterial and gas composition of the air. Chemical compounds enter foodstuffs, they are
found in the content of eggs, in meat, in cow milk, etc. Poor microclimate in livestock premises causes annual damage: according to the laying of laying hens by 25%, a decrease in the moth's productivity of cows by 15%, average daily weight gain by 10%.
Results. There are several ways to solve this problem: the use of modern facilities to maintain the microclimate, as well as the use of ionization and ozonation of the air.
Conclusion. Thanks to the use of ionization and ozonization for cleaning the air in livestock and poultry houses the freshness of air increases, the gas and microbial contamination decreases, the productivity of animals and poultry increases, and the requirements for energy-intensive equipment for maintaining the microclimate are reduced. Thus, the purpose of further research is the development of measures to improve and create a new highly efficient method and device for cleaning air from dust, microorganisms and ammonia, as well as saturation of premises for cattle by air ion storage.
Keywords: Acupuncture points, aeroionization, aeroions, bactericidal action, bronchopneumonia, broiler, ventilation-heating system (BOC), livestock premises, wire coronation, ozone, ozonoprovod, hydrogen sulphide, carbon dioxide, electrocharged aerosols.
P.N. Romanov - Senior Lecturer of the Department "Infocommunication Technologies and Communication Systems" Nizhny Novgorod State Engineering-Economic University, (GBOU IN NGIEP), Knyaginino
V.L. Osokin - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Electrification and Automation, Nizhny Novgorod State Engineering-Economic University, (GBOU IN NGIEP), Knyaginino
