Электротехнологическая озонаторная установка для обеззараживания кормовых смесей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат наук Смирнов, Александр Анатольевич

• Смирнов, Александр Анатольевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Смирнов, Александр Анатольевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление

Введение

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Применение озонированного воздуха в сельском хозяйстве

1.2. Обоснование необходимости обеззараживания кормовых смесей

1.3. Существующие методы обработки зерна и кормосмесей

1.4. Получение озонированного воздуха

1.5. Использование озонированного воздуха в процессе обработки и обеззараживания зерна и кормосмесей

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ОЗОНОМ ЗЕРНОПРОДУКТОВ

2.1. Математическая модель взаимодействия озона с зерновым материалом

2.2. Исследование изменения концентрации озона в обрабатываемом объёме во времени

2.3. Исследование сорбционных свойств озона

2.4. Исследование процесса обработки озоном стационарного слоя зернистого материала

2.5.Исследование процесса воздействия озона на основные составляющие сухих кормовых смесей

2.6. Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

КОРМОВЫХ СМЕСЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ЕЕ РАБОТЫ

3.1 Методика исследований

3.2 Схема экспериментальной установки

3.3. Расчет основных параметров экспериментальной установки

3.4. Разработка схемы управления озонаторной установкой

3.5. Исследование процесса обработки озоном комбикорма при ссыпании

3.6. Математический анализ результатов исследований

3.7. Техника безопасности при работе с озоном

3.8. Выводы по главе

78

74

80

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОЗОНОМ КОРМОВЫХ СМЕСЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА

4.1. Испытание опытной установки для обработки озоном кормовых смесей в комбикормовом цехе действующего предприятия

4.2. Расчет экономической эффективности от внедрения установки для обеззараживания сухих кормовых смесей озоном

4.3. Методика расчета параметров установки для обеззараживания озоном кормовых смесей и рекомендации по использованию озонированного воздуха

4.4. Выводы по главе

Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

101

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электротехнологическая озонаторная установка для обеззараживания кормовых смесей»

ВВЕДЕНИЕ

Сохранение продуктов растениеводства до времени их использования -важнейшее общенародное дело. Можно повысить урожайность всех культур и резко увеличить их валовые сборы, но не получить должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери в массе и качестве. При неумелом обращении с продуктами в послеуборочный период, потери их могут быть очень велики. Более того, возможна полная порча продукта или даже получение им токсических свойств [78].

В мировом хозяйстве в настоящее время отмечается потеря значительной части урожая. Так, по данным международной организации по продовольствию и сельскому хозяйству, потери зерна при хранении ежегодно составляют 6-10% и более, потери овощей и плодов 20-30% и более [26]. Кроме этого ухудшаются пищевые, фуражные и посевные качества зерна.

Из года в год происходит накопление инфекции в почве, воздухе и семенах. Появилась тенденция нарастанию большого перечня заболеваний, и возникла реальная угроза получения зерна, не отвечающего требованиям стандарта [60].

Трудность борьбы с инфекционными агентами зерна и зернопродуктов состоит в том, что они представлены, в том числе споровыми формами возбудителей, имеющими высокую устойчивость к температуре [91].

Известно, что от качества кормов, тем более их биологической ценности, зависит жизнеспособность и продуктивность сельскохозяйственных животных. Изыскание средств и способов улучшения основных показателей кормов имеет большое значение, т.к. является путем интенсификации внутренних ресурсов организма животных, заложенных природой.

Химические методы, несмотря на их высокую токсичность, универсальность и избирательность против патогенного комплекса не могут

быть использованы в силу того, что остаточные количества пестицидов, при возможном стечении благоприятных факторов, способны накапливаться в зерне и продуктах его переработки, снижая качество и безопасность продукции [91].

Методы обеззараживания должны обеспечить наряду с уничтожением патогенной микрофлоры, сохранность белкового состава, а также улучшить физико-химические показатели, определяющие качества кормов.

Для улучшения качества кормов может использоваться озон, который подавляет микроорганизмы, разрушающие корма и ухудшающие их состав [40]. Озон воздействует и на фунгициды, присутствующие в кормах. Он отщепляет от органической молекулы фунгицида ион металла и переводит его в окисел. В результате образуются нетоксичные соединения. Пестициды более устойчивы к озону, но и они разлагаются при более жестких режимах обработки [51]. Однако при применении этих технологий в традиционном исполнении имеются некоторые проблемы и, прежде всего, это неравномерность обработки озоном и сравнительно высокая трудо-энергоемкость процесса.

Основываясь на дезинфекционных и дезинсекционных свойствах озона, предлагается проводить обработку озонированным воздухом кормовых смесей в подвижном слое при ссыпании. В отличие от существующих способов, это обеспечит равномерность обработки при сохранности питательных свойств и снижение энергозатрат.

Целью диссертационной работы явилась разработка электротехнологической озонаторной установки с обоснованием режимных параметров обработки озоном кормосмесей в подвижном слое с использованием озонаторов коронного разряда, обеспечивающей эффективность обработки и сохранение питательных свойств материала.

Для достижения цели в работе были решены следующие научные задачи:

- провести анализ существующих способов обработки озоном зерна и зернопродуктов;

- исследовать процесс взаимодействия озона с обрабатываемым материалом при обеззараживании кормовых смесей и сравнить адекватность теоретических предпосылок с результатами экспериментальных исследований;

разработать способ обработки озоном кормовых смесей, обеспечивающий высокую эффективность обеззараживания при сохранении питательных качеств материала;

- исследовать обеззараживающее действие озона на микрофлору кормовых смесей при обработке их в свободно падающем потоке, влияние озонирования на качество получаемого продукта, а также определить режимные параметры и технические требования к разрабатываемой электротехнологической озонаторной установке;

- разработать установку для обработки озоном кормовых смесей и провести ее испытания в производственных условиях, а также оценить экономическую эффективность использования озона в процессе обеззараживания;

- разработать методику расчета озонаторной установки и рекомендации по обеззараживанию озоном кормовых смесей и зерновых материалов.

Объектом исследования является процесс обработки озоном кормовых смесей и их составляющих на электротехнологической установке с озонатором коронного разряда.

Предмет исследования: выявление закономерностей влияния режимов обработки озоном кормовых смесей на степень их обеззараживания и питательные свойства.

Работа выполнялась в соответствии с Межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного

комплекса РФ на 1996^-2009 г.г. шифр 1Х.01. «Разработать систему конкурентоспособных экологически безопасных технологий и комплексы энергосберегающих машин нового поколения для производства приоритетных видов сельскохозяйственной продукции 1999...2014 гг.; - в ВИЭСХ по теме «Провести НИР, разработать методы инженерного расчета и обосновать экологически безопасные технологии и комплекс технических средств получения, первичной обработки и хранения высококачественной сельскохозяйственной продукции».

Научную новизну результатов исследования представляют:

- математическая модель взаимодействия озона с зерновым слоем, связывающая основные значимые факторы, влияющие на степень обеззараживания;

- технологическая схема озонаторной установки, позволяющая проводить обработку озоном кормовых смесей непосредственно в потоке, в процессе их ссыпания и позволяющая встраивать ее в существующие технологические процессы;

- режимы и конструктивно-технологические параметры озонаторной установки, позволяющие эффективно проводить процесс обеззараживания, не оказывая отрицательного влияния на биохимические свойства и качество получаемого продукта;

- методика расчета озонаторной установки для обеззараживания кормовых смесей и зерновых материалов.

Практическая ценность.

Разработанный и проверенный в производственных условиях способ обеззараживания кормовых смесей озонированным воздухом в свободно падающем потоке позволяет:

- снизить зараженность кормовых смесей до требуемых норм с сохранением питательных свойств;

-обеспечить экологическую чистоту процесса обработки кормовых

смесей и снизить загрязненность окружающей среды и обработанного продукта за счет отказа от использования ядохимикатов;

- существенно снизить (на порядок) энергозатраты на обеззараживание кормосмесей.

Получен патент на изобретение «Устройство для обработки озоном сыпучих материалов».

Основные положения, выносимые на защиту:

- установлено, что озон при обработке стационарного слоя расходуется в основном на химическое взаимодействие и разложение на поверхности, что ведет к перерасходу озона и увеличению энергозатрат;

- разработанный способ обеззараживания кормовых смесей встречным потоком озона в их свободно падающем потоке, обеспечивает высокую равномерность обработки и повышает экологичность процесса;

- разработанные режимы обеззараживания кормовых смесей озоном с использованием разработанной озонаторной установки, обеспечивают снижение микробной обсемененности на порядок и сохранность питательных свойств;

- процесс обеззараживания кормовых смесей с использованием озона позволяет существенно повысить экономическую эффективность процесса по сравнению с применением традиционных химических препаратов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований обсуждены и одобрены на Международной научно-практической конференции «Инновационные и энергосберегающие технологии в сельском хозяйстве» (ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина, 2012г.); на тридцать втором Всероссийском семинаре «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии» (Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова 2012г.); на восьмой Международной научно-технической конференция «Энергосбережение и энергообеспечение в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИЭСХ РАСХН, 2012г.); на 2-й Конференции молодых ученых и

специалистов Отделения механизации, электрификации и автоматизации «Научное обеспечение инновационных процессов в агропромышленной сфере» (ГНУ ВИЭСХ РАСХН, 2013г.); на 9-й Международной научно-технической конференция «Энергосбережение и энергообеспечение в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИЭСХ РАСХН, 2014г.).

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1Л. Применение озонированного воздуха в сельском хозяйстве В последнее время проблеме разработки методов и устройств, использующих озон в сельском хозяйстве, уделяется большое внимание во всем мире, особенно в США, Франции, Японии и других странах.

Озонирование в пищевой промышленности получило широкое распространение в Японии, Австралии, Франции [9]. В США в 1997 г. решением правительственной комиссии озон был принят в качестве безопасного средства для использования в существующих и потенциальных технологиях, связанных с хранением и переработкой продуктов питания.

Озон становится всё более популярным, в связи с растущим спросом на продукты, выращенные без применения пестицидов, стимуляторов, антибиотиков, и прочих токсичных для человека веществ и озабоченностью общественности экологической опасностью технологий производства продуктов.

В настоящее время к озоновым технологиям во всем мире проявляется интерес в следующих областях: очистка и обеззараживание питьевой воды, а также хозяйственно-фекальных и промышленных стоков; дезодорация и очистка воздуха различных производственных помещений и газовых выбросов различных производств; нейтрализация ядовитых веществ; увеличение сроков хранения и повышение биологической ценности кормов для животных и продуктов питания для человека; стерилизация упаковочных и перевязочных материалов в фармацевтической промышленности; стимуляция эмбрионального развития и повышение выводимости молодняка в птицеводстве; повышение качества икры и ее оплодотворяемости в рыбном хозяйстве; профилактика и лечение различных заболеваний в медицине и ветеринарии [6, 7, 16, 27, 35, 36, 44, 68, 72, 92, 96].

Результаты исследований последних лет в области медицины и ветеринарии однозначно свидетельствуют о положительном влиянии

озонированных материалов на естественную резистентность живых организмов как при пероральном, так и при парентеральном способах введения озона [70]. При этом указывается на обязательность строгого контроля над содержанием озона во вводимых растворах. Установлено, например, что оптимальная доза озона для телят при внутривенном введении составляет - 0,015 мг/кг, при мышечном -0,04-0,06 мг/кг, при пероральном -0,09 мг/кг [50]. При этом озон выступает в качестве биостимулятора.

В таблице 1.1 показано воздействие различных концентраций озона на некоторые биообъекты [44].

Озон, как активнейший окислитель с ярко выраженным бактерицидным действием, был предложен для обеззараживания воздуха и воды профессором Доброславиным А.П. в 1874г., [29]. В 1909 году он был применен при длительном хранении мяса на холодильнике в г. Кельн, [93]. Почти одновременно, в 1911 году в Петербурге была введена в эксплуатацию первая в Европе озоноводопроводная станции. Для этой цели построены станции озонирования с производительностью тысячи кубометров воды в сутки. Озон уничтожает микрофлору, дезодорирует и осветляет обрабатываемую воду, придает ей свойства природной чистой воды по вкусу и цвету. Он превращается обратно в кислород (40 - 60 минут), а вода, насыщенная кислородом, является благоприятной средой для развития микроорганизмов. По этой причине озонированная вода не нашла применения для дезинфекции, [52].

Первая мировая война затормозила применение озона в практических целях, так как на первое место в качестве дезинфекционного средства выступил хлор и его соединения. В настоящее время область применения хлора все более сужаются ввиду его отрицательного воздействия на окружающую среду.

Таблица 1.1. Влияние озона на различные биообъекты

Концентрация озона, мг/м^1 Оказываемое воздействие на биообъекты

4,0-6,0 Угнетает развитие плесени

6,0 За 3,5 часа погибает 80% микрофлоры

6,0-10,0 У крыс быстро развивается бронхит, очаговая катаральная пневмония, дегенеративные изменения в печени.

200-400 Для дезинфекции помещений и картонной тары при обработки в течении 15-30 минут погибают взрослые особи паразитов (клещи, тараканы, клопы, перопухоеды, блохи)

400 Для инактивации вируса полиомиелита требуется обработка в течение 4 минут. Кишечная палочка погибает уже в течение 3-х часовой обработки.

1600 За 10 минут погибают практически все виды кишечной палочки, находящейся в воде.

2000 Обеззараживание суспензий практически всех видов бактерии в воде в течение одной минуты. Губительное воздействие на амебы и жидкокристаллические формы многоклеточный организмов (кпвШвота, тапБот, ЫШатове). Для полной дезинфекции помещений требуется экспозиция 1-2 часа.

В СССР в 1984 году озон был включен в перечень основных средств дезинфекционной обработки ветеринарных объектов. Озон не только убивает бактерии, вирусы, плесень, но и разлагает токсины и эффективно уничтожает

запахи. Эффективность очистки от микробов и микро-грибов, загрязняющих веществ и неприятных запахов (аммиак, сероводород) достигает 90%.

Периодическое озонирование воздуха в производственных помещениях позволяет снизить содержание вредных газов (аммиака, сероводорода) на 8085% и на 80-90% - обсемененности бактериями и плесенью [3].

Специальными опытами установлено, что при озонировании с целью профилактики бронхолегочных заболеваний у животных они (бронхиты, пневмонии) практически не возникают [13].

Концентрации озона на уровне ПДК способны стимулировать жизнедеятельность живых организмов, это используется, например, при санации помещений с животными и растениями для улучшения комфортности их пребывания. Концентрации озона выше ПДК, подавляют жизнедеятельность вредных организмов и устраняют вредные загрязнения.

При содержании животных и птицы с высокой концентрацией поголовья на единицу площади, воздух помещении значительно загрязняется неорганической и органической пылью, органическими соединениями: аммиаком, сероводородом, углекислым газом и другими вредными веществами.

В настоящее время обычным способом удаления вредных веществ из животноводческих помещений является принудительная вентиляция, что влечет за собой большие затраты энергоносителей.

Озон не оставляет вредных побочных продуктов и является экологически безопасным. Неиспользованный озон переходит обратно в более стабильную форму кислорода в течение нескольких десятков минут.

Следует отметить, что исследования, которые были проведены Electric Power Research Institute (EPRI, USA) по заказу U. S. Food and Drug Administration (FDA) установили, что при обработке озоном пищевых продуктов, в них не образуется никаких веществ, которые имеют мутагенные

или канцерогенные свойства. Поэтому FDA сертифицировало озон как дезинфектант и санирующее вещество, (disinfectant and sanitizer) для использования без каких-либо ограничений в пищевой промышленности США. Следовательно, озон получил статус "Generally Recognized as Safe" (GRAS), что открывает широкие горизонты для использования газовой смеси, содержащей озон, в сельскохозяйственном производстве [100].

1.2. Обоснование необходимости обеззараживания кормовых смесей.

Кормовые смеси, имеющие исключительное значение в развитии животноводства и обеспечивающие сокращение затрат всех видов корма на единицу продукции, являются более сложными и трудными объектами хранения, чем зерновые массы, мука и крупа. Объясняется это большим числом компонентов, входящих в их состав, и различными физическими, химическими и биологическими свойствами каждого компонента. Большинство комбикормов содержит не только несколько родов зерна, животных белков и жира (в виде рыбной, мясной, кровяной и мясо-костной муки и т. п.), травяную муку, жмых или шрот, свекловичный жом, минеральные добавки (поваренную соль, соединения кальция, костную муку и др.), но и специальные добавки в виде сложных премиксов, содержащих витамины, незаменимые аминокислоты, антибиотики, ферментные препараты, антиоксиданты и т. д. [41].

Известно, например, что устойчивость зерновых масс при хранении зависит от их исходного состояния. Так, если до закладки на хранение в них активно развивались микроорганизмы, то и возможность возникновения в них нежелательных процессов (плесневения, самосогревания и т. п.) резко возрастает. Это практически относится ко всем видам растительного сырья. Подобная картина характерна и для многих видов сырья животного происхождения [67].

Причинами потери качества зерна являются: снижение культуры земледелия; монокультурное ведение фермерских хозяйств; нарушение

агротехники; исключение из ассортимента многих кормовых и технических культур. Снижение объемов производства привело к свертыванию защитных мероприятий более чем в три раза, что отрицательно сказалось на фитосанитарном состоянии сельскохозяйственных угодий [89].

Все комбикорма являются исключительно благоприятной питательной средой для многих бактерий и особенно плесневых грибов. При наличии достаточного количества влаги (на уровне критической и более) и положительных температурах (выше 10 °С и особенно выше 20 °С) плесени быстро развиваются, выделяют много тепла и являются основной причиной самосогревания комбикорма. Большая скважистость как рассыпных (56...58 %), так и гранулированных (50...54 %) комбикормов обеспечивает запас воздуха (а в нем кислорода), необходимого для интенсивного развития аэробной грибной флоры.

Основным источником ухудшения качества кормов являются микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности - токсины. Наибольшую опасность в качестве возбудителей болезней представляют фитопатогенные грибы, вызывающие микозы и выделяемые ими микотоксины [38, 32]. Микроорганизмы попадают в корма еще при уборке зерна, а потом развиваются при хранении, особенно во влажном, недостаточно просушенном зерне. Мясокостная и рыбокостная мука, добавляемые в комбикорм перед скармливанием, также могут являться источником заражения комбикормов. Но особенно опасны плесени, от которых портится почти половина заготавливаемых кормов.

Возбудители грибной и бактериальной этиологии, имеют широкое распространение и высокую вредоносность, которая наряду со снижением урожайности, выражается в инфицировании зерна. Более того, большинство представителей фитопатогенной микрофлоры способны продуцировать микотоксины, представляющие большую угрозу здоровью животных и человека [61].

Микотоксикозы зерна — основной показатель ухудшения фитосанитарной ситуации в стране и качества продукции. В условиях птицеводческих хозяйств микотоксикозы принимают хронический характер без выраженных симптомов заболевания, которые проявляются в ухудшении яйценоскости, снижении потребления корма, высокой эмбриональной смертностью на последней неделе инкубации и в конечном итоге приводят к гибели цыплят в возрасте до оного месяца [11, 65].

Наиболее опасны токсины представителей рода Fusarium, Aspergillus, Pénicillium. Над проблемой микотоксинов интенсивно работают во многих странах мира [42]. В Российской Федерации пока отсутствуют единая государственная программа по мониторингу микотоксинов и разработке мер по снижению токсичности сельскохозяйственной продукции [45].

Опыты по результатам скармливания заплесневелого зерна молодняку птицы показывают, что присутствие в рационе цыплят зерна пшеницы, пораженного грибами Pénicillium на 7%, даже при отсутствии в нем токсинов, привело к снижению их прироста на 20-6-% по сравнению с использованием здорового зерна [47].

Эффективным окислителем микотоксинов является озон [1, 71]. Для деконтаминации зерна используют насыщенную озоном воду. При воздействии озона происходит деградация афлатоксинов Bl, В2, G1 hG2, циклопиазоновой кислоты, фумонизина В1, охратоксина А, патулина, секаловой кислоты и зеараленона, [98]. Вследствие модификации озоном зеараленон теряет эстрогенную активность [95]. Обработка озоном естественно контаминированной афлатоксином кукурузы предотвращает развитие афлатоксикоза у индеек [98]. Показано, что трихотеценовые микотоксины тоже разрушаются при воздействии озона. Наиболее активно молекула озона атакует молекулу трихотецена по двойной связи между атомами С9 и СЮ, в результате чего образуются нестабильные промежуточные соединения, молозонид и озонид трихотеценов, с

сопутствующим гидролизом связи С9-С10 [103].

1.3. Существующие методы обработки зерна и кормосмесей.

В настоящее время для уничтожения фитопатогенных микроорганизмов и их токсинов используются методы детоксикации фунгицидами [53, 69]. После фумигации в зерне остаются ядовитые вещества, вероятность попадания которых в пищу человека и животных весьма высока, одновременно происходит загрязнение окружающей среды.

Химические способы (гидролиз, обработка щёлочью, кислотами, каустической содой и аммиаком, известкование, консервирование и др.) используют реже из-за трудностей, связанных с использованием и хранением активных веществ. Химическое обеззараживание зерна имеет избирательный характер, трудоемко, требует большого расхода дорогостоящих реагентов и экологически небезопасно [46].

Самым широко распространенным препаратом является аскорбиновая кислота [54]. Преимущественно используется ацеролофруктовый порошок, высушенный сок ацеролловой вишни с содержанием чистой аскорбиновой кислоты 17-19%. Однако из-за дороговизны в последнее время все чаще используются синтетическая аскорбиновая кислота, запрещенная в ряде стран Европы [91].

Химические методы не всегда гарантируют получение ожидаемого результата. Малейшее отклонение от технологии могут привезти к значительному снижению эффективности их действия. Микотоксины отличаются устойчивостью к высоким температурам, при обработке паром в процессе гранулирования, при высушивании, УФ-облучении. Некоторые устойчивы к действию кислот и щелочей. Полагают, что более 25% всех собираемых в мире зерновых заражено микотоксинами [22]. Таким образом, все усилия должны быть направлены на то чтобы исключить их из пищевой цепочки. Комбикормовая промышленность нуждается в надежном продукте, который позволил бы решить данную проблему.

Физический метод дезинсекции основан на применении главным образом высокой температуры, в меньшей степени - низкой температуры и физического уничтожения отдельных особей. Широко применяют охлаждение зерна и зернопродуктов [28]. Зараженное зерно с повышенной влажностью сушат на зерносушилках при максимально допустимых температурных режимах. Температура 50°С и выше губительно действует на членистоногих, поэтому для дезинсекции физическим методом применяются дезинфекционные камеры, различных типов: паровые, тепловые суховоздушные, пароформалиновые [91]. Однако термическая обработка корма разрушает в нем часть аминокислот [73].

Вентилирование и перемещение зерна приводит к увеличению его стоимости, не очень способствуя при этом снижению обсемененности грибами. Использование методов влаготепловой обработки, например экструдирование, обеспечивает их повышенную усвояемость и санитарную чистоту, существенно снижает степень поражения их грибной флорой и обсемененность бактериями [12, 84].

В быту применяются антимоскитные флуоресцентные лампы и ультразвуковые отпугиватели, на производствах электрические уничтожители насекомых (ЭУН). Принцип действия ЭУН основывается на привлечении насекомых ультрафиолетом или специально подобранным спектром света на высоковольтную решетку, а встроенные вентиляторы способствуют их засасыванию. При попадании в ловушку насекомые уничтожаются при помощи низкочастотных электрических разрядов [91].

Известны способы обработки комбикормов ультрафиолетовыми лучами и СВЧ-излучением [31, 66, 83, 87].

Однако методы электрообработки до настоящего времени не нашли широкого практического применения. Основным сдерживающим фактором является отсутствие надежных фундаментальных критериев, позволяющих устанавливать оптимальные значения параметров для получения

максимального эффекта при минимальных затратах.

Следует отметить, что ежегодно все крупные элеваторы, реализационные базы, мельницы, крупяные и комбикормовые заводы также подвергаются обеззараживанию ядовитыми газами, такими, например, как бромистый метил, запрещенный к применению во многих странах.

Применяемые для дезинсекции зерна пестициды и инсектициды вызывают интоксикацию зерна [34]. Кроме того, насекомые со временем приобретают устойчивость к этим препаратам, что вызывает необходимость повышения дозы препарата или его замены. Дезинсекцию насекомых наиболее эффективно осуществлять озонированием.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Смирнов, Александр Анатольевич, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авдеева В.Н. Применение экологических методов подавления патогенной микрофлоры зерна озимой пшеницы при хранении: автореф. дис. канд. с.х. наук: 03.00.16 / Авдеева Валентина Николаевна. - Ставрополь, - 2009. - 24 с.

2. Авдеева В.Н. Экологический метод обработки семян пшеницы с целью повышения их посевных качеств / В.Н. Авдеева, А.Г. Молчанов, Ю.А. Безгина // Современные проблемы науки и образования. — 2012. - № 2. -С. 390-390.

3. Астафьев Д.В. Исследование и разработка электрофильтра озонатора для очистки и озонирования воздушной среды в цехе инкубации: автореф. дис. канд. тех. наук: 05.20.02 / Астафьев Дмитрий Владимирович. Челябиск, 2010. - С. 23.

4. Басиев А.Г. Применение озона для технологии дезинфекции в сельском хозяйстве / А.Г. Басиев, A.A. Басиев, А.Ф. Селиверстов // Озон и другие экологически чистые окислители. Материалы 31-го Всероссийского семинара. Наука и технологии. М., - 2010. — С. 78-89.

5. Бермант А.Ф. Курс математического анализа. Часть 1/ А.Ф. Бермант, М., 1959,-410 с.

6. Блинова А.Ю. Использование озона для консервирования рыбы-сырца. / А.Ю. Блинова// Обработка рыбы и морепродуктов. 1998. - Вып. 5(3). -С. 17-20.

7. Богатырева Г.Г. Новые способы предотвращения микробиологического заражения хлеба в упаковке / Г.Г. Богатырева, С.П. Полякова// Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК. Междунар. конф. Тез. докл. М.,1995. - С. 177.

8. Бородин И.Ф. Перспективы использования коронного разряда в сельскохозяйственных электроозонирующих установках / И.Ф. Бородин, А.Ф. Першин, А.Ю. Евдосеева, A.B. Федоров // Сборник научных трудов МИИСП, М., МИИСП, - 1989, - С. 3 - 9.

9. Бородин И.Ф. Использование электроозонированного воздуха в сельскохозяйственном производстве / И.Ф. Бородин, Н.В. Ксенз. // Техника в сельском хозяйстве/ № 3. - 1993. — С. 22.

Ю.Бородин И.Ф. Электроозонированная сушка семян / И.Ф. Бородин, Н.В. Ксёнз, И.И. Дацков // Механизация и электрификация сельского хозяйства, - 1993. №7. - С. 22.

П.Брылин А.П. Микотоксикозы птицы [Электронный ресурс] / А.П. Брылин // Режим доступа: http://www.indiejka.ru/clause.php7icH22. html.

12.Бузоверов, С. Ю. Влияние экструдирования и химического способа «защиты» протеина кормов на обмен веществ и продуктивность лактирующих коров: дис. канд. сельскохоз. наук: 06.02.02 / С. Ю. Бузоверов. — Барнаул, - 2007. - 148 с.

13.Бутко М.П. Озон: синтез и его применение / М.П. Бутко, B.C. Фролов. -М.,-2010,-357с.

14.Бутко М.П. Устойчивость сальмонелл к озону / М.П. Бутко, Г.Я. Пухлякова // Труды ВНИИВСГЭ «Проблемы ветсанитарии и экологии» М., 1998. - С.40-47.

15.Бутко М.П. Эффективность действия озона в зависимости от температуры и влажности / М.П. Бутко, B.C. Фролов // Материалы конференции «Современные вопросы интенсификации кормления, содержания животных и улучшения качества продуктов животноводства. М. - 1999, - С. 185 - 186.

16.Вандышев А.Б. К вопросу об озонировании инкубационных яиц / А.Б.Вандышев, В.М.Макаров, Е.Б.Табачник, П.Г.Серов, С.Н.Никишин // Ветеринария. - 1995. №2. С. 56-57.

П.Васильев H.A. О возможности снижения требований к степени осушки воздуха при электросинтезе озона / H.A. Васильев, В.М. Шестаков, C.B. Васильева // Применение озона для интенсификации технологических процессов и охраны окружающей среды. Тезисы докладов. ВХО им. Д. Менделеева Дзержинский филиал, Дзержинск. - 1982.

18.Васильчук Н.С. Влияние предпосевной обработки семян системными протравителями и озоном на начальные ростовые процессы и продуктивность озимой пшеницы / Н.С. Васильчук , В.А. эпштейн // Вестник СГАУ им. H.H. Вавилова, -2007. - №2 - С. 70 -71.

19.Гайданин А.Н. Применение корреляционного анализа в технологических расчетах / А.Н. Гайданин, С.А. Ефремова, H.H. Бакумова, // Методические указания, Волгоград. - 2008.

20.Голубев B.C. Тлеющий разряд повышенного давления / B.C. Голубев, C.B. Пашкин //. М.: Наука, 1990. - 335 с.

21.Голубкович A.B. Интенсификация процессов временного хранения и сушки зерна / A.B. Голубкович, А.Г.Чижиков, Ю.Н. Выговский Н.Ю.Выговская // Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии. Материалы 1-го Всероссийского семинара. М., -2005,- С. 42-44.

22.Гончаренко A.A. Трансформация Т-2 токсина микроорганизмами кишечника in vitro / A.A. Гончаренко // Успехи медицинской микологии. Сборник научных трудов. 2013г. с. 132.

23.Горский И.В. Обработка семян пшеницы озонированным воздухом: дис. канд. техн. наук: 05.20.02 / Горский Илья Всеволодович. - М., -2004. - 202 с.

24.ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

25.Гуляев П.В. Система обеззараживания сухих комбинированных кормов для птичников / П.В. Гуляев, И.Н. Озеров, Т.В. Гуляева, П.С. Дирипаскин, Ю.А. Охотникова // Научный журнал КубГАУ, №95(01), 2014.

26.Дринча В. Резервы снижения потерь зерна при хранении / В. Дринча, Б. Цыдендоржиев //Комбикорма №7, 2010г., с.59-60.

27.Жаворонков Н.И. Использование озона в рыбном хозяйстве / Н.И. Жаворонков, Г.В. Васильков, П.М. Махно, Г.И. Сапожников, Ю.И.

Бойков, В.П.Нелюбин // М. Агропромиздат, 1986, - 6 с.

28.Журавлев А.П. Послеуборочная обработка зерна с основами хранения зернопродуктов / А.П. Журавлева, JI.A. Журавлева // Монография, Самара. -2012. -365 с.

29.Караффа - Корбут В.В. Озон и его применение / В.В. Караффа -Корбут // Известия С.-Петербургского политехнического института. С.Петербург, 1911., t.XV, - С.49 - 54.

30.Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. / А.Г. Касаткин. - М.: Химия, 1973. - 750 с.

31.Касьяненко В.П. Обеззараживание зерна и комбикормов в поле СВЧ: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.18.12 / Касьяненко Виталий Петрович. М.2002. - 23с.

32.Клименко А. Содержание микотоксинов в кормах для свиней / А. Клименко // Ценовик №3, 2010г. с.57-58.

33.Кнтехцян A.A. Основные результаты исследований по применению озона с целью улучшения санитарного состояния комбикормового сырья / A.A. Кнтехцян, В.О. Лесталь, A.A. Севостьянов // Тезисы докладов. ВХО им. Д.И. Менделеева, Дзержинск, - 1982. - С.38-39.

34.Кобелева О.В. Пестициды в продуктах питания, произведенных на территории Хабаровского района / О.В. Кобелева // Ученые заметки ТОГУ 2013, Том 4, № 3, С. 1 - 8.

35.Колодезная B.C. Хранение пищевых продуктов с применением озона / B.C. Колодезная, Т.А. Супонина //Холодильная техника, - 1975.

36.Колодезная B.C. Применение озона при холодильном хранении продуктов животного происхождения: Автореф. дис. канд. техн. наук. /

B.C. Колодезная. Ленинград, - 1975. - 22 с.

37.Корса-Вавилова Е.В., Пуресев Н.И., Ткаченко С.Н. Эффективность применения озоновых инновационных технологий на предприятиях агропромышленного комплекса / Е.В. Корса-Вавилова, Н.И. Пуресев,

C.Н. Ткаченко // Озон и другие экологически чистые окислители.

Наука и технологии. Материалы 31-го Всероссийского семинара. М., -2010. - С. 46-61.

38.Кошелева, Г. Проблема санитарной чистоты кормов и пути ее решения Текст. / Г. Кошелева // Комбикорма,- 2002. № 6. - С. 57 - 59

39.Кривопишин И.П. Озон в промышленном птицеводстве хозяйства / И.П. Кривопишин -М.: Россельхозиздат, 1988.

40.Кривопишин И.П. Применение озона в отдельных отраслях народного хозяйства / И.П. Кривопишин, Сергиев Посад, 2001г.

41.Крохина В.А. Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных (состав и применение) / В.А. Крохина, А.П. Калашников, В.И. Фисикин. М.: Агропромиздат, 1990. - 304 с.

42.Крюков В. Микотоксины наносят удар по качеству продукции [Электронный ресурс] / В. Крюков // Агроновости. - 2013. Режим доступа: http://agronews.by/news/animals/5524.html.

43.Ксенз Н.В. Электроозонирование воздуха животноводческих помещений: автореф. дис. док. тех. наук.: 05.20.02 / Ксенз Николай Васильевич. - М., 1992 г.

44.Лубников С.И. Определение разнокачественности семян методом диэлектрического фракционирования, дис. канд. тех. наук: 05.20.02/ Лубников Сергей Иванович. - М., 2000. - 248с.

45.Львова Л.С. Микробиологические аспекты качества и безопасности зерна/Л.С. Львова//Качество зерна муки и хлеба. Материалы второй международной конференции, М. - 2002.

46.Меры борьбы с вредителями зерна и хлебных запасов [Электронный ресурс] / Информационно-аналитический портал для крестьянских фермерских хозяйств. Режим доступа: http ://fermer.zol.ru/

47.Монастырский O.A. Опасные грибы, сельскохозяйственные аспекты исследований фитопатологических токсинообразующих грибов. / O.A. Монастырский // Arpo 1998. XXI №10.

48.Никифоров А.Н. Методика энергетического анализа технологических

процессов в сельскохозяйственном производстве / А.Н. Никифоров //ВИМ, ,М. - 1995.-96 с.

49.Никоноров А.Н. Усовершенствованная установка очистки озоновоздушных выбросов восточной водопроводной станции г. Москвы / А.Н. Никоноров, JI.B. Болдырева, Т.Н. Мизинова. // Тех. Докл. 2-й Всесоюзной конференции «Озон. Получение и применение», МГУ 1991г. С.224-225.

50.Никулин Д.М. Влияние озона на резистентность новорожденных телят / Никулин Д.М., Реджепова Г.Р. // Ветеринария. - 2003. - N3.-C.40-42.

51.Норм ов Д. А. Дезинфекция и дезинсекция фуражного зерна электроозонированием / Д.А. Нормов, Е.А. Федоренко //Агро-ХХ1, №13, 20Юг, с.12-13.

52.Орлов В. А. Озонирование воды / В.А. Орлов. М. Стройиздат, 1984 г.

53.Патент RU 2070392: Способ детоксикации фунгицидами / Гавриченко А.И.

54.Патент RU 2279806: Способ обеззараживания сыпучих продуктов и устройство для его осуществления / Базиков В.И., Шашковский С.Г.

55.Патент РФ №1465412, МКИ С 01 В13/10 Устройство для дезинфекции озоном / Байдукин Ю. А., Першин А.Ф., Федоров A.B. Б.И N10, 1989.

56.Патент РФ №2019075, МАК А01С 1/00, 15.09.1994, Устройство для предпосевной обработки семян / Лопухов К.К.

57.Патент РФ №2248111, МАК А01С 1/00, 20.03.2005, бюл. №8, Способ детоксикации зерна и зернопродуктов / Лисовский С.М., Эпштейн В.А., Лисовская Т.А.

58.Перетягин С.П. Механизмы лечебного действия озона при гипоксии / С.П. Перетягин // Озон в биологии и медицине. Тез.докл 1 Всеросс. научно-практич. конференции. — Н. Новгород, 1992. — С. 4-5.

59.Першин А.Ф. Исследование режимов работы озонирующей установки с дезкамерой / А.Ф. Першин, A.B. Федоров, А.Ю. Евдосеева // Научные труды ВИЭСХ. М. ВИЭСХ, 1989., т.73 - С.73 - 78.

60.Подобед Л.И. Микотоксины кормов и способы борьбы с ними [Электронный ресурс] / Л.И. Подобед, В.П. Неживенко. Агровектор 2012г. Режим доступа: http://agrovektor.ru/art/534-mikotoksiny-kormov-i-sposoby-borby-s-nimi.html

61.Попкова К.В. Общая фитопатология. М.: Агропромиздат 1989г. - 399с.

62.Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест / Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03.

63.Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников,/ Уч. для ВУЗов 2-е изд. М. - 1989. -512 с.

64.Родионов А.И. Технологические процессы экологической безопасности / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, В.Г. Систер // Уч. для ВУЗов 3-е изд. Калуга - 2000. - 800 с.

65.Рябчик И.В. Микотоксикозы: значимый вопрос для промышленного птицеводства [Электронный ресурс] / И.В. Рябчик // Дайджест Сельское хозяйство. Наука и Практика. №1, - 2014. Режим доступа: http://www.tsenovik.ru/articles/korma-i-kormovye-dobavki/mikotoksikozy-гпасЫтуу-Уорго8-ё1уа-рготу8Ыеппо§о-рй18еуоё81уа-тусо1охюоз18-important-issue-in-in.html.

66.Санакоева И.Г. Эффективность использования комбикорма, обработанного электромагнитным полем сверхвысокой частоты, в кормлении цыплят-бройлеров: автореф. дис. канд. сельскозоз. наук: 06.02.02 / Санакоева Инара Георгиевна. - Владикавказ, - 2009. - 22 с.

67.Семенов А.Я. Болезни семян полевых культур / А.Я. Семенов, В.И. Потлайчук. - Д.: Колос. - 1982. -127 с.

68.Сибельдина Л.А. Озонирование в птицеводстве / Л.А. Сибельдина // Птицеводство. - 1999. №4, С. 34-35.

69. Симонов В.Ю. Эффективность применения химических и биологических фунгицидов в посевах ярового ячменя с учётом

экологических последствий на агробиоценоз: автореф. дис. канд. с.х. наук: 03.00.16 / Симонов Виталий Юрьевич. - Брянск, - 2009. - 24 с.

70.Соломаха H.A. Применение озона в животноводстве / H.A. Соломаха, П.Е. Шкарлат // Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве. Материалы научно-практической конференции. М. Изд. Российского университета дружбы народов. - 1997. - С. 85-86.

71.Стародубцева Г.П., Авдеева В.Н. Эффективные методы снижения токсичности зерна и кормов, пораженных микотоксинами. // Вестник АПК Ставрополья с.28-30.

72.Сторчевой В.Ф. Разработка ионизаторов озонаторов барьерного разряда и их использование в ветеринарии и зоотехнологии / В.Ф. Сторчевой, В.А. Князев // Материалы Всероссийской конференции "Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц". М.: МГАВМ и Б. 1999.

73.Тарабукин Д.В. Ферментативные технологии направленной биоконверсии целлюлозо- и крахмалосодержащего растительного сырья: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.23 / Тарабукин Дмитрий Валерьянович, Сыктывкар. - 2009. - 112 с.

74.Таран Г.В. Результаты испытаний озоновой технологии предпосевной обработки семян [Электронный ресурс] / Г.В. Таран, В.И. Голота, В.Г. Диндорого // Режим доступа: http://sewec.rn/pubs/2/.

75.Ткачёв Р.В. Электроактивирование процесса сушки семян: дис. канд. тех. наук: 05.20.02 / Ткачев P.B. - М. - 2000г. - 40 с.

76.Ткаченко С.Н. Гомогенное и гетерогенное разложение озона: дис. док. хим. наук: 02.00.04 / Сергей Николаевич Ткаченко. -, М., 2004. -398 с.

77.Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды / Н.С. Торочешников, А.И.Родионов, Н.В. Кельцев, В.Н. Клушин. - М., Химия - 1982. -368с.

78.Трисвятский JI.A. Микробы и зерно JI.A. Трисвятский, Мишустин E.H., -М., - 1963.-192 с.

79.Троцкая Т.П. Энергосберегающая технология сушки сельскохозяйственных материалов в озоно-воздушной среде / Т.П. Троцкая // Препринт БелНИИСХ, Минск, 1997 г. - С.2.

80.Троцкая Т.П. Электроактивирование процессов сушки растительных материалов: Автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.20.02 / Троцкая Таисия Павловна. - М. 1998. - 32с.

81.Федукина Р.И. Озонирование кормов для кур-несушек в производстве товарного яйца / Р.И. Федукина, Т.А. Лисовкая // Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии. Материалы 1-го Всероссийского семинара. М., - 2005. - С. 42-44.

82.Филиппов Ю.В. Электросинтез озона / Ю.В. Филиппов, В.А. Вобликова, В.И. Пантелеев // М.: Изд. МГУ, 2008. - 237 с.

83.Хадаева Р.Б. Эффективность использования комбикормов, обработанных УФ-лучами и активированной воды в кормлении и поении цыплят-бройлеров: автореф. дис. канд. сельскозоз. наук: 06.02.02 / Хадаева Рохсана Борисовна. - Владикавказ, 2009. - 22с.

84.Харыбина H.A. Повышение эффективности процесса экструдирования зерна с обоснованием констурктивно-режимных параметров рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера: автореф. дис. канд. тех. наук: 05.20.01 / Харыбина Наталья Александровна. - Уфа, -2011. - 24 с.

85.Химический энциклопедический словарь / Гл.ред. Кнунянц И.Л. - М. Сов. энцикл. 1983. - 792 е..

86.Четвергов H.A. Расчёт динамических характеристик концентрации озона в воздухе помещений при работе в них озонаторов различной производительности / H.A. Четвергов, Н.С. Безруких, Е.Г. Безруких. -М.: Техническая физика. НПО «Пульсар» 2005, - С. 111-115.

87.Шаронова Т.В. Обоснование и разработка установки для обеззараживания комбикормов воздействием физических факторов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01, 05.20.02 / Шаронова Татьяна Вячеславовна. Чебоксары, 2008. - 19с.

88.Шестерин И.В. Влияние озона и протравителей на посевные качества и оздоровление яровой пшеницы: дис. канд. сель. хоз. наук: 06.01.05, 06.01.11 / Шестерин Игорь Валерьевич. - Саратов, 2004. - 148с.

89.Шкаликов В.А. Защита растений от болезней / В.А. Шкаликов, М.: -Колос, 2001.-255 с.

90.Штанько Р.В. Электроозонаторная установка для сушки зерна: автореф. дис. канд. тех. наук: 05.20.02 / Штанько Роман Иванович. -Зерноград. 2000. -24с.

91.Юсупова Г.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование комплексной системы обеззараживания: дис. док. сельскохоз. наук: 05.18.01/ Юсупова Галина Георгиевна. - Красноярск, 2005. - 265с.

92.Bowmann R.L., Helson А. // Journal Science. 1966. - Vol.154. - № 3755.-p.1454.

93.Ewell A.W. Ozone and application in food preservation/ Refrigeration engineering/ - 1950/ - № 9, - p. 28 - 30.

94.Leda Rita A. Faroni, Tales A. SILVA,Juliana L. Paes, Monica R. Pirozi, Reaction Kinetics of Ozone Gas in Wheat Grain Mass

95.Lemke S. L. et al., 1999

96.Majchrowicz A. Food safety technology: a potential role for ozone? // Agr. Outlook, 1998.-№252.-P. 13-15.

97.MasonlL.J., Woloshuk C.P., Mendoza F., Maier D.E., Kells S.A. Ozone: A new control strategy for stored grain.

98.McKenzie K. S. et al., 1997

99.Mendez F. Penetration of ozone into columns of stored grains and effects on chemical composition and processing performance / F. Mendez a, D.E. Maier b, L.. Mason с, C.P. Woloshuk a // Department of Botany and Plant Pathology, Purdue University.

100. Ozone Gets OK For Use in U.S. / Food Industry, 1997.

101. Patent USA №WO 2011/087856 A2 Jonson Lynn. Albert Delron E. Case Vane Systems and methods for ozone treatment of grain

102. Rice R.G. Handbook of Ozone Technology and Applications / Rice R.G., Netzer A./ 1982. - 386 p.

103. Young J. C. at al., 2006