Насамперед це стосується температури та вологості повітря в приміщенні, а також забруднення хімічного та біологічного походження (аміак, вуглекислий газ, сірководень, інфекції, бактерії, грибки, тощо), які утворюються в результаті технологічного процесу та потрапляють у повітря у вигляді пилу, газів або пари і діють негативно на організм тварин та обслуговуючого персоналу.
Основним методом забезпечення рекомендованої чистоти повітря на фермах сьогодні є активна вентиляція приміщень. Але при цьому виникає ряд інших проблем: значні витрати електроенергії на вентиляцію, в опалювальний період із вентиляційними викидами втрачаються мегавати теплої енергії, через значні об’єми вентиляційного повітря підтримувати температуру в приміщенні стає занадто дорого, а шкідливі викиди забруднюють довкілля. Саме з цієї причини значна кількість ферм не має регульованого мікроклімату та обходиться без опалення, корми витрачаються не на продуктивність та приріст живої маси тварин, а на обігрів приміщення. Як наслідок — різке зниження рентабельності ферми в холодний період року.
Нині ми маємо можливість значно покращити ситуацію шляхом очищення повітря від шкідливих домішок у приміщенні із застосуванням ультрафіолетових бактерицидних (УФБ) рециркуляторів. Основою рециркуляторів є люмінесцентні УФБ лампи низького тиску, які давно відомі здатністю ефективно знищувати патогенну мікрофлору та широко використовуються в закладах охорони здоров’я, громадських будівлях із великим скупченням людей (дитячі садки, школи, магазини, офіси), виробничих приміщеннях, у системах для очищення води тощо. Внаслідок УФ випромінювання частотою від 280 до 315 нм відбувається пошкодження ДНК клітинного ядра мікроорганізму, що призводить до загибелі клітини. А в разі УФ випромінювання частотою 185 нм утворюється озон, який також має бактерицидну й знезаражувальну дію. Більш чутливі до впливу УФБ випромінювання віруси і бактерії (палички, коки), менш чутливі — гриби та найпростіші мікроорганізми. Внаслідок застосування УФБ опромінювання забезпечується знезараження поверхонь і повітря до 99,9%.
! Рециркулятор РПБ-1,0–6/30 забезпечує очищення та знезараження 1 тис. м³ повітря за годину та має бактерицидну ефективність УФ випромінювання не менше 90%, може використовуватись у тваринницьких та інших виробничих і побутових умовах.
Рисунок 1. Ультрафіолетовий бактерицидний (УФБ) рециркулятор повітря тваринницьких та інших виробничих приміщень
У Національному науковому центрі «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства» (ННЦ «ІМЕСГ») спільно із ТОВ «Турбовентус» розроблено УФБ рециркулятор повітря РПБ-1,0–6/30 (рис. 1). Рециркулятор РПБ-1,0–6/30 забезпечує очищення та знезараження 1 тис. м³ повітря за годину та має бактерицидну ефективність УФ випромінювання не менше 90% (табл. 1), використовується у тваринницьких та інших виробничих і побутових умовах. Рециркулятор може працювати в ручному режимі (вмикається за необхідності), циклічному (вмикається таймером із заданими інтервалами часу) та автоматичному (вмикається у разі перевищення концентрації шкідливих газів вище заданих значень).
Таблиця 1. Технічні характеристики рециркулятора РПБ 1,0–6/30-oz
УФБ рециркулятор працює наступним чином: забруднений потік повітря із приміщення надходить у камеру, де опромінюється УФБ лампами та знезаражується озоном. Така обробка призводить до загибелі інфекцій та бактерій. У результаті знешкоджуються спори грибків, різко знижується концентрація хімічно активних сполук (аміаку, сірководню, вуглекислого газу, метану, тощо), які розкладаються на неагресивні компоненти (кисень, вода, азот тощо). Залишки озону надходять у приміщення, а тому очищення та знезараження повітря відбувається і поза межами рециркулятора. Внаслідок зменшення шкідливих домішок та патогенної мікрофлори вентиляцію приміщення в холодний період року можна суттєво скоротити, при цьому запобігти втратам теплової енергії.
Так, наприклад, під час застосування УФБ рециркулятора повітря в приміщенні кролеферми у смт Чорнобай впродовж 30 хвилин концентрація аміаку в зонах розташування кролів та людей зменшилась на 30–55% (табл. 2). За рахунок очищення повітря, очікуване скорочення витрат енергоресурсів на опалення становить 80% (рис. 2).
Таблиця 2. Концентрація аміаку в приміщенні кролеферми під час застосування УФБ рециркулятора повітря
Найголовніше, що відмічають фермери під час використання УФБ рециркуляторів, — це відчуття свіжості, яке з’являється внаслідок дезодорації повітря (знищення неприємних запахів). Окрім того, відносно незначна концентрація озону в приміщенні (0,05–0,1 мг/м³ протягом усього часу перебування людей у ньому та 0,1–1,0 мг/м³ за їх відсутності), за даними численних наукових досліджень, забезпечує:
- приріст живої маси тварин;
- збільшення продуктивності тварин та птиці;
- підвищення збереженості поголів’я;
- підвищення імунітету тварин;
- зменшення ризику розповсюдження інфекцій;
- підвищення збереженості сільськогосподарської продукції;
- покращення посівних якостей сільськогосподарських культур;
- збільшення сімей у бджолярстві тощо.
Рисунок 2. Гістограма потреби в тепловій енергії залежно від температури зовнішнього середовища для підтримання нормативної температури в приміщенні кролеферми
Так, наприклад, під час вирощування поросят концентрація озону 0,1–1 мг/м³ у місці перебування тварин збільшує їхню продуктивність до 27%, а приріст живої ваги — до 40%.
Отже, ефективне очищення повітря в господарчому приміщенні може забезпечити суттєве скорочення витрат енергоресурсів, зменшити забруднення довкілля та збільшити продуктивність тваринницьких і птахівничих підприємств.
Олег ДОВБНЕНКО, зав. відділу електрифікації та автоматизації АПВ,
канд. техн. наук, с. н. с., ННЦ «ІМЕСГ»
