CC BY
81
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
1
УДК 621.384.52
ПОСТРОЕНИЕ НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ЭЛЕКТРООЗОНАТОРА ПО КОЛИЧЕСТВУ ПАТОГЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СУБСТРАТОВ КОРМОПРОДУКТОВ
Шевченко Андрей Андреевич доцент
mnpkkgau@mail .ru
Денисенко Евгений Александрович ассистент
denisenko [email protected]
Христиченко Владимир Владимирович студент
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
UDC 621.384.52
THE CONSTRUCTION OF NOMOGRAMS FOR DETERMINING GEOMETRICAL DIMENSIONS OF ELECTROISOLATOR THE NUMBER OF PATHOGENIC MICROORGANISMS ON THE SURFACE OF PLANT SUBSTRATES COREPRODUCTS
Shevchenko AndreyAndreevich associate professor [email protected]
Denisenko Evgeny Aleksandrovich assistant
denisenko [email protected]
Khristichienko Vladimir Vladimirovich student
Kuban state agrarian university, Krasnodar, Russia
Статья посвящена построению номограммы для определения геометрических размеров электроозонатора по количеству остаточной патогенной микрофлоры на поверхности растительных субстратов кормопродуктов
Ключевые слова: ОЗОНОВОЗДУШНАЯ СМЕСЬ, СТЕРИЛИЗАЦИЯ КОРМОПРОДУКТОВ, ГЕНЕРАТОР ОЗОНА, НОМОГРАММА
The article is devoted to the construction of nomograms for determining geometrical dimensions of electroisolator the amount of residual pathogenic microflora on the surface of plant substrates coreproducts
Keywords: OZONOVOZDUSHNY MIX, STERILIZATION KORMOPRODUKTOV, OZONE GENERATOR, NOMOGRAM
Построение номограммы для определения геометрических размеров электроозонатора по количеству остаточной патогенной микрофлоры на поверхности растительных субстратов производилось следующим образом.
В лаборатории Куб. ГАУ был поставлен эксперимент по выявлению влияния озоновоздушной смеси, при различных значениях концентрации и времени экспозиции, на обсемененность растительных субстратов кормопродуктов [3]. Первоначально был проведен поисковый эксперимент. Для проведения этого эксперимента нами было обработано 4 партии субстратов по 4 шт. при концентрации озона 80 мг/м3, с различным значением времени экспозиции. Субстраты помещались в чашки Петри и закладывались
1
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
2
в герметичную емкость в 2 уровня. После обработки был произведен анализ на остаточную обсемененность субстратов подвергшихся обработке и одного контрольного образца, не подвергшегося обработке [1, 2]. По результатам эксперимента была построена зависимость.
Проанализировав рисунок 1 можно сделать вывод, что стерилизация озоновоздушной смесью пагубно влияет на патогенную микрофлору на поверхности субстрата и время положительного эффекта наблюдается, не менее чем через 150 мин.
В связи с этим был произведен полнофакторный эксперимент по определению влияния параметров озоновоздушной обработки на стерилизацию растительных субстратов. Для проведения эксперимента субстраты помещались в герметичную емкость, где происходило их равномерное перемешивание по средствам шнека. После чего в герметичную емкость подавалась озоновоздушная смесь от лабораторного генератора озона
2
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
3
со стабильной концентрацией озона на выходе. По окончании обработки проводился микотоксилогический анализ образца субстрата и контрольного образца, не подвергшегося обработке [4, 5]. Данные эксперимента
представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Экспериментальные данные влияния озоновоздушной смеси на
количество патогенной микрофлоры и спор плесневых грибов на поверхности растительного субстрата
№ эксперимента время, мин концентрация, мг/м3 Кол-во микроорганизмов, кл/г Кол-во спор плесневых грибов, кл/г
1 30 40 40000 2600
2 60 40 32000 200
3 90 40 23000 0
4 120 40 14000 0
5 30 80 35000 960
6 60 80 22000 0
7 90 80 12000 0
8 120 80 5000 0
9 30 120 29000 0
10 60 120 13000 0
11 90 120 3000 0
12 120 120 170 0
13 30 160 24000 0
14 60 160 8000 0
15 90 160 160 0
16 120 160 150 0
контроль 0 0 32000 5000
3
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
4
Анализ данных показал, что количество бактерий на поверхности
з
субстратов начинает снижаться при концентрации озона не ниже 40 мг/м и времени обработки не менее 90 минут, в то время как подавление спор
з
плесневых грибов начинается при концентрации 40 мг/м и времени обработки 30 минут [7].
На основании полученных данных была построена следующая зависимость (рисунок 2), отражающая влияние концентрации
озоновоздушной смеси на количество патогенной микрофлоры на поверхности растительного субстрата кормопродуктов.
Рисунок 2 - Зависимость влияния концентрации озоновоздушной смеси на
количество патогенной микрофлоры на поверхности растительного субстрата кормопродуктов
Следующим шагом было определено влияние активной мощности разрядного устройства на его производительность. По данным полученным
4
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
5
при проведении эксперимента построена зависимость производительности электроозонатора от его активной мощности (рисунок 3):
активной мощности потребляемой из сети
Так же при проведении экспериментальных исследований были определены емкости газоразрядных блоков исследуемых электроозонаторов различной мощности. Емкость газоразрядных блоков определялась при помощи RLC-метра [6]. Используя полученные емкости блоков генераторов озона была посчитана площадь газоразрядного промежутка по следующей формуле:
C-d
5 = -^—
(1)
2
где S - площадь газоразрядного промежутка, м ; Сг - емкость газоразрядного
12
блока, Ф; So - электрическая постоянная, 8,854-10- , Ф/м; sr -
5
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
6
относительная диэлектрическая проницаемость материала; d - расстояние между пластинами, м.
На основании формулы 1, был произведен расчет площади газоразрядных блоков выполненных из стекол различной ширины поперечного сечения от 2,5 до 4,5 мм. По полученным данным построены зависимости площади генераторов озона от их мощности при различной толщине стекла (рисунок 4):
Рисунок 4 - Зависимость площади генератора озона от его мощности при
различной толщине стекла
Для произведенных расчетов значения относительной диэлектрической проницаемости для использованных стекол принимались по справочным
6
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
7
данным и составили 5,6 - 10 Ф/м. Расстояние между пластинами газоразрядного промежутка оставляли неизменным 2,5 мм.
Полученные данные были объединены, и на их основании была построена номограмма, представленная на рисунке 5:
Р, Вт
Рисунок 5 - Номограмма для определения размеров газоразрядного устройства электроозонатора по количеству микрофлоры на поверхности субстрата после его обработки где 1 - зависимость концентрации озоновоздушной смеси на количество микроорганизмов на поверхности субстрата за 30 мин;
7
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
8
2 - зависимость концентрации озоновоздушной смеси на количество микроорганизмов на поверхности субстрата за 60 мин;
3 - зависимость концентрации озоновоздушной смеси на количество микроорганизмов на поверхности субстрата за 90 мин;
4 - зависимость концентрации озоновоздушной смеси на количество микроорганизмов на поверхности субстрата за 120 мин;
5 - зависимость площади генерирующего блока от мощности при толщине стекла 2,5 мм;
6 - зависимость площади генерирующего блока от мощности при толщине стекла 3,5 мм;
7 - зависимость площади генерирующего блока от мощности при толщине стекла 4,5 мм.
Полученная номограмма позволяет определить геометрические размеры генерирующего блока по необходимому количеству микрофлоры на поверхности субстрата. Определение размеров газоразрядного блока электроозонатора с помощью представленной номоограммы осуществляется следующим образом. Зная необходимую величину количества микрофлоры после обработки и время воздействия находим ее на оси ппм и проводим прямую линию до пересечения с кривой зависимости концентрации озоновоздушной обработки на количество патогенной микрофлоры на поверхности субстрата. Следующим шагом от полученной точки А поднимаем перпендикуляр до пересечения с кривой зависимости активной мощности от концентрации озоновоздушной смеси, получаем точку В. От полученной токи В проводим перпендикуляр до пересечения с прямой зависимости площади газоразрядного устройства от мощности газоразрядной камеры. Перпендикуляр необходимо проводить до линии которая
8
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
9
соответствует толщине стекла, которое будет использоваться при изготовлении газоразрядного блока. Получаем точку С и от нее опускаем перпендикуляр до пересечения с осью S. Значение, полученное на оси S, соответствует значению общей площади газоразрядного блока электроозонатора.
Таким образом, полученная нами номограмма позволит определять размеры газоразрядного блока электроозонатора без использования специального оборудования, что значительно облегчает его создание.
Литература
1. Шевченко А.А. Воздействие озоновоздушной смеси на популяцию плесневых грибов / А. А. Шевченко, Е.А. Денисенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - Краснодар: КубГАУ. - 2011. - Т. 1. № 29. - С. 191-195.
2. Шевченко А. А. Дезинфекция субстратов озоновоздушной смесью перед приготовлением биопрепаратов / А.А. Шевченко, Денисенко Е.А. // Научное обозрение. -М.: ООО «АПЕКС 94». - 2013. - № 1. - С. 102-106.
3. Денисенко Е.А. Разработка электротехнологии для дезинфекции растительных субстратов и кормов с помощью озоновоздушной смеси / Е.А. Денисенко, А.А. Шевченко, Е.А. Сапрунова // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. - Ставрополь: «Параграф». - 2013. - с. 43-44.
4. Шевченко А. А. Влияние озоновоздушной смеси на вредоносные организмы, содержащиеся в субстратах / А.А. Шевченко, Е.А. Денисенко, Е.А. Сапрунова // Политематический сетевой электронный научный журнал кубанского государственного аграрного университета. - КубГАУ. - 2014. - № 100. - с. 772-785.
5. Нормов Д.А. Озон против микотоксикозов фуражного зерна / Д.А. Нормов, А.А. Шевченко, Е.А. Федоренко // Сельский механизатор. - М.: 2009. - № 4. - С. 24-25.
6. Нормов Д.А., Оськин С.В., Шевченко А.А., Сапрунова Е.А. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур / Патент на изобретение RUS 2248111. 22.07.2003.
9
Научный журнал КубГАУ, №102(08), 2014 года
10
7. Нормов Д.А. Обеззараживание зерна озонированием / Д.А. Нормов, А.А. Шевченко, Е.А. Федоренко // Комбикорма - М.: Фолиум, 2009. - № 4. - С. 44.
References
1. Shevchenko A.A. Vozdejstvie ozonovozdushnoj smesi na populjaciju plesnevyh gribov / A.A. Shevchenko, E.A. Denisenko // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Krasnodar: KubGAU. - 2011. - T. 1. № 29. - S. 191-195.
2. Shevchenko A.A. Dezinfekcija substratov ozonovozdushnoj smes'ju pered prigotovleniem biopreparatov / A.A. Shevchenko, Denisenko E.A. // Nauchnoe obozrenie. - M.: OOO «APEKS 94». - 2013. - № 1. - S. 102-106.
3. Denisenko E.A. Razrabotka jelektrotehnologii dlja dezinfekcii rastitel'nyh substratov i kormov s pomoshh'ju ozonovozdushnoj smesi / E.A. Denisenko, A.A. Shevchenko, E.A. Saprunova // Fiziko-tehnicheskie problemy sozdanija novyh tehnologij v agropromyshlennom komplekse. - Stavropol': «Paragraf». - 2013. - s. 43-44.
4. Shevchenko A.A. Vlijanie ozonovozdushnoj smesi na vredonosnye organizmy, soderzhashhiesja v substratah / A.A. Shevchenko, E.A. Denisenko, E.A. Saprunova // Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - KubGAU. - 2014. - № 100. - s. 772-785.
5. Normov D.A. Ozon protiv mikotoksikozov furazhnogo zerna / D.A. Normov, A.A. Shevchenko, E.A. Fedorenko // Sel'skij mehanizator. - M.: 2009. - № 4. - S. 24-25.
6. Normov D.A., Os'kin S.V., Shevchenko A.A., Saprunova E.A. Sposob obrabotki semjan sel'skohozjajstvennyh kul'tur / Patent na izobretenie RUS 2248111. 22.07.2003.
7. Normov D.A. Obezzarazhivanie zerna ozonirovaniem / D.A. Normov, A.A. Shevchenko, E.A. Fedorenko // Kombikorma - M.: Folium, 2009. - № 4. - S. 44.
Shevchenko A.A. Impact of ozonovozdushny mix on population of mold mushrooms / A.A. Shevchenko, E.A. Denisenko // Works of the Kuban state agrarian university. - Krasnodar: KubSAU. - 2011 . - T. 1 . No. 29. - Page 191-195.
10
