Разработка интеллектуальной технологии и технического средства для автоматизированной обработки воздуха животноводческих помещений

Разработка системы автоматизированной обработки воздуха животноводческих помещений, позволяющей улучшать качество вдыхаемого животными воздуха (уменьшение количества болезнетворных микроорганизмов в воздухе), что способствует получению большего количества товарной продукции (повышение среднесуточного прироста, конверсии корма на 17 %, снижение падежа, высокий % убойного выхода) лучшего качества.

Ключевые слова: животноводство, качество воздуха, свиноводство, аэрозоли, генераторы тумана, датчики.

Development of a system for automated treatment of air in livestock buildings, which improves the quality of air inhaled by animals (reducing the number of pathogens in the air), which helps to the produce more commercial products (increase of average daily gain, feed conversion by 17 %, decrease of mortality, high % slaughter yield) of the best quality.

Keywords: livestock, air quality, pig breeding, aerosols, fog generators, sensors.

Введение. Впроизводственных помещениях животноводческих предприятий происходит накопление различных микроорганизмов, в том числе патогенных и условно-патогенных, а также токсических и аллергических продуктов их жизнедеятельности. Они загрязняют воздух, осаждаются на поверхности стен, потолков, пола, оборудования.

Таким образом, для сохранения прибыльности предприятия должны обеспечивать профилактику болезней с помощью обеззараживания помещений, в том числе на протяжении всего периода откорма.

Решение проблемы — внедрение автоматической системы аэрозольной обработки, которая ежедневно собирает информацию о микробиологическом и газовом составе воздуха и автоматически проводит обработку воздуха помещений в присутствии животных, тем самым снижая количество патогенных микроорганизмов в помещении. Данный комплекс мер положительно влияет на качество и количество, получаемой от животных продукции.

Цель исследования — разработка интеллектуальной технологии и технического средства для автоматизированной обработки воздуха животноводческих помещений.

Задачи. Будет разработана интеллектуальная технология и технические средства для улучшения санитарного состояния воздуха в помещениях с исследованием влияния частоты обработки воздуха в присутствии животных на откормочные и мясные качества молодняка свиней в условиях промышленных комплексов. Будут разработаны математические модели, эффективные методы и режимы санитарной подготовки свинарников для повышения продуктивности и резистентности свиней

Обсуждение. В ходе реализации проекта Будет разработана система автоматизированной обработки воздуха животноводческих помещений, включающая в себя насос высокого давления, датчики температуры и влажности, газоанализатор, трубопровод и форсунки, которая позволит улучшать качество вдыхаемого животными воздуха (уменьшение количества болезнетворных микроорганизмов в воздухе), что будет способствовать получению большего количества товарной продукции (повышение среднесуточного прироста на 18 %, конверсии корма на 17 %, снижение падежа, высокий процент убойного выхода) лучшего качества.

Аналогами разрабатываемой системы являются следующие методы и технические средства для санитарной обработки животноводческих помещений:

− механическая очистка помещений с помощью механических средств (вил, лопат, метел, скребков и т. п.), или путем удаления загрязнений сильно бьющей струей воды, которая характеризуется высоким уровнем трудозатрат и низким обеззараживающим действием;

− основательная чистка всей поверхности обрабатываемого помещения при помощи аппаратов высокого давления с использованием дезинфицирующих средств так же, как и механическая очистка, требует больших затрат труда;

− пневматические опрыскиватели, с помощью которых под давлением, превышающим атмосферное, жидкость может распыляется несколькими способами: струёй воды, мелкодисперсной пылью и узким или широким факелом; обработка осуществляется человеком (высокий уровень трудозатрат), требуется большое количество дезинфицирующего средства при низкой производительности устройств;

− Центробежный Аэрозольный Генератор ЦАГ — 2У, в котором дез. раствор, подающийся на рабочий диск, разгоняется под действием центробежных сил и, срываясь с диска, распыляется, а вентилятор, находящийся сзади распылителя, обдувает облако аэрозоля и формирует направленный поток мелких частиц раствора; конструкция устройства громоздкая и маломобильная и необходимо присутствие оператора для проведения обработки;

− аэрозольные генераторы и дезинфекционные установки отечественного производства (ЛСД-3М, Аист-2М, ДУК 1), которые предназначены для проведения дезинфекции животноводческих помещений, санитарной обработки сельскохозяйственных животных, скотоводческих пунктов и других объектов методами термомеханического туманообразования или распылением жидкости высоким давлением; конструкция устройств предполагает использование шасси автомобиля (например, ГАЗОН НЕКСТ) и не позволяет проводить обработку помещений в присутствии животных.

Разрабатываемая система будет отличаться от аналогов прежде всего значительным снижением трудозатрат за счет автоматизации процесса обработки. Автоматическое измерение температуры и анализ газового состава воздуха в помещении с животными позволит разработать наиболее оптимальный график аэрозольной обработки воздуха в присутствии животных. Малый размер капель распыляемого раствора дезинфицирующего средства позволит уничтожать патогенные микроорганизмы не только на поверхностях, но и в воздухе.

Система автоматизированной обработки воздуха животноводческих помещений, включает в себя насос высокого давления, датчики температуры и влажности, газоанализатор, трубопровод и форсунки. Принцип работы системы автоматической обработки воздуха животноводческих помещений и возможный вариант реализации представлены на рисунках 1 и 2.

Рис. 2. Вариант реализации системы автоматической обработки воздуха животноводческих помещений: 1 — сервер; 2 — баки для дез. средства и воды; 3 — насос высокого давления; 4 — блок управления; 5 — базовая станция; 6 — распылительные форсунки; 7 — газоанализатор; 8 — климатический датчик

Вывод. Разрабатываемая система автоматизированной обработки воздуха животноводческих помещений позволит автоматизировать процесс санитарной обработки животноводческих помещений и снизить нагрузку на персонал предприятия. В отличие от существующих аналогов в системе будут реализованы следующие функции:

1. Измерение температуры воздуха в помещении;
2. Анализ газового состава воздуха;
3. Измерении влажности;
4. Проведение аэрозольной обработки воздуха по установленной оператором программе;
5. Проведение аэрозольной обработки воздуха в автоматическом режиме;
6. Проведение аэрозольной обработки воздуха по команде оператора;
7. Мониторинг условий содержания животных.