Введение к работе
Актуальность темы исследования. Одной из основных про
блем современного животноводства является биологическая безопас
ность. Ускоренное развитие промышленного животноводства, а
именно птицеводства и свиноводства, применение интенсивных ме
тодов выращивания и содержания животных выдвинули перед
наукой целый ряд важных проблем, в том числе проблему обеспече
ния животных качественными экологически безопасными кормами.
Возникшие в последнее время заболевания сельскохозяйственной птицы и свиней, носящие пандемический характер серьзным образом ограничивают развитие животноводства, особенно в западных и юго-западных регионах Российской Федерации. Чем значительно дестабилизируют экономическое развитие этих регионов, преимущественно сельскохозяйственных, поскольку смещают акцент производственной деятельности только в сторону производства злаковых культур.
Наибольшую опасность, с точки зрения заражения сельскохозяйственных животных, представляет кормовая база, особенно если учесть тот факт, что в целях «экономии» большинство сельхоз производителей не производит необходимой термической обработки.
Степень разработанности темы. Изучению способов и методов
обработки, разработке и совершенствованию систем обеззараживания
посвящены работы таких учных, как: А.Ф. Першин, Ш.В. Мавлютов,
Н.В. Кснз, В.Г. Диндорого, А.А. Смирнов, И.П. Кривопишин,
Д.А. Нормов, С.В. Оськин, В.И. Пахомов, А.Н. Васильев,
В.В. Кириченко, А.В. Дубровин, В.П. Петренков, Л.М. Завада,
В.И. Голота, Г.В. Таран, С.Г. Пугач, А.В. Яковлев, К.Н. Буханцов,
А.А. Парапонов, Г.П. Стародубцева, В.И. Хайновский, А.А. Хащенко,
С.И. Любая, В.А. Максименко, Е.И. Рубцова, О.С. Копылова,
Д.А. Овсянников, П.В. Гуляев, А.В. Дульский, А.А. Шевченко,
Г.В. Степанчук, В.К. Андрейчук, и др.
Однако, несмотря на достаточно большое количество научных исследований, разработка новых технологий обеззараживания кормов, направленных на экономичность и энергосбережение при сохранении экологической безопасности, является актуальной научно-технической задачей.
Объект исследований – процесс синтеза озона в барьерном разряде.
Предмет исследований – взаимосвязи производительности озонатора с энергетическими и конструктивными параметрами генератора озона.
Цель исследования – обоснование параметров и режимов работы генератора озона для обеззараживания комбинированных кормов высококонцентрированной озоно-воздушной смесью, обеспечивающей высокую эффективность обеззараживания при минимальном времени обработки.
Задачи исследований:
-
Теоретически обосновать факторы, влияющие на производительность барьерного генератора озона компрессорного типа, и разработать математическую модель системы «трубчатый генератор озона – источник питания».
-
Разработать конструкцию высокопроизводительного барьерного генератора озона компрессорного типа.
-
Разработать рекомендации по интеграции генератора озонав существующие системы производства комбинированных кормов и методику расчета производительности системы обеззараживания.
-
Экспериментально проверить результаты теоретических исследований работы трубчатого генератора озона и экономической оценки эффективности его применения в системах обеззараживания комбинированных кормов.
Научную новизну представляют
-
Математическая модель системы «трубчатый генератор озона – источник питания».
-
Теоретические и экспериментальные зависимости производительности трубчатого генератора озона от параметров регулирования.
-
Теоретическая и экспериментальная зависимости между минимальной концентрацией озоно-воздушной смеси и экспозицией обработки для обеззараживания комбинированных кормов.
Теоретическая и практическая значимость работы.
– получены экспериментальные зависимости между минимальной
концентрацией озоно-воздушной смеси и экспозицией обработки для обеззараживания комбинированных кормов;
– разработана методика расчта производительности генератора озо-
на для обеззараживания комбинированных кормов, применимая к любым линиям кормоприготовления;
– создана конструкция высокопроизводительного энергоэффектив-
ного генератора озона компрессорного типа и устройство защиты озонаторов от аварийных режимов (Пат. 125404). Методология и методы исследований. В работе использованы методы математической статистики и регрессионного анализа, прикладное программное обеспечение для моделирования, специализированные математические пакеты, программное обеспечение общего назначения, физические экспериментальные исследования.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Математическая модель системы «трубчатый генератор озона – источник питания».
-
Результаты математического моделирования и экспериментальные исследования зависимости производительности озонатора от энергетических и конструктивных параметров генератора озона.
-
Методика расчта производительности системы обеззараживания комбинированных кормов.
-
Зависимость между концентрацией озоно-воздушной смеси и экспозицией обработки для обеззараживания комбинированных кормов.
Степень достоверности и апробация результатов.
Результаты исследований докладывались на научно-
практических и научно-технических конференциях ФГБОУ ВПО АЧГАА (позже Азово-Черноморский инженерный институт филиал ФГБОУ ВО Донской ГАУ в г. Зернограде) (2011 – 2017 гг.), СтГАУ (г. Ставрополь, 2011 – 2012 гг.), ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозака-демии (г. Зерноград, 2011 – 2014 гг.), ВИЭСХ (г. Москва, 2015 г.).
Научные достижения были представлены на XVI и XVIII Агропромышленных форумах юга России (г. Ростов-на-Дону, 2013 г., 2015 г.), по результатам конкурсов в 2013 г. награжден серебряной медалью за разработку «Озонатор ОЗОН-60 ПВ (ПК) и рециркулятор УФР-100», в 2015 г. золотой медалью «За внедрение технологии озонирования сельскохозяйственных помещений и сельскохозяйственной продукции». По итогам XVII Российской агропромышленной выставки «Золотая осень» (Москва, МВЦ КРОКУС ЭКСПО 8 – 11 октября 2015 г.), награжден бронзовой медалью «За разработку безопасного обеззараживания сельскохозяйственного сырья, готовой продукции, дезинфекции сельскохозяйственных помещений».
Результаты научной деятельности были представлены в программе «У.М.Н.И.К.» по Ростовской области (2011 – 2015 гг.) и молодежном инновационном конвенте Ростовской области (г. Ростов-на-Дону 2012 – 2014 гг.). По итогам конкурса КОНВЕНТ 2013 в номинации «Лучший инновационный продукт» награжден дипломом второго места, удостоен премии губернатора Ростовской области.
Результаты работы были внедрены на учебно-опытном фермерском хозяйстве ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная аг-роинженерная академия, ЗАО «Князь Владимир» Ремонтненского района Ростовской области, ООО «Ростовремагропром» г. Ростов-на-Дону, а также апробированы в ЗАО «Птицефабрика Гуляй-Борисовская».
Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе 2 в рецензируемых изданиях из перечня ВАК Министерства образования и науки РФ, 1 патент РФ. Общий объем публикаций – 5,43 печ. л., из которых 2,36 печ. л. принадлежат лично автору.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и приложений. Изложена на 152 страницах, библиографический список состоит из 182 наименований, в том числе 22 на иностранном языке. Приложения к диссертации даны на 28 страницах.