"МИС-РТ" - 2004. Сборник №34-3

Технологии по применению
электроактивированных растворов
(ЭАР)

 

Физико-химические свойства электроактивированной воды

В процессе электроактивации однопроцентного солевого раствора происходит разделение на две фракции. В анодной зоне (щелочная фракция) через некоторое время образуется хлорноватистая кислота гипохлорид, хлорат и перихлорат натрия, перекись водорода. Данный раствор обладает антисептическими и бактерицидными свойствами. В катодной зоне происходит выделение газообразного водорода и образование щелочи. Кроме того, в католите образуется избыточное количество гидроксилионов, которые являются стимуляторами роста и развития животных и растении.

 

Католит Анолит
  1. обладает биологической активностью, стимулятор роста и развития жизнедеятельности живого организма и растении;
  2. обладает повышенной растворяющей способностью;
  3. обладает свойствами катализаторных процессов;
  4. обладает экстрагирующей способностью;
  5. нейтрализует коррозийно-агрессивные свойства газожидких сред;
  6. обладает повышенной ассорбционно-химической активностью;
  7. обладает пониженной величенной поверхностного натяжения и повышенной смачиваемостью.
  1. обладает активными бактерицидными свойствами;
  2. является антисептиком н консервантом;
  3. обладает свойствами замедлять жизнедеятельность живого организма и растений;
  4. обладает ингибирующими свойствами в различных технических процессах.

 

Установка электрохимической активации воды
(ЭЛЕКТРОАКТИВАТОР)

1. Назначение изделия

Установка по производству электроактивированной воды предназначена для получения из питьевой, технической и морской воды биологически активных растворов: католита - обладающего католитическими и биологическими стимулирующими свойствами, и анолита - обладающего антисептическими и бактерицидными свойствами.

Электроактиватор может быть использован в сельском хозяйстве (кормопроизводство, силосование, обеззараживание помещений, содержание скота), в строительстве (приготовление строительных материалов, растворов, изготовление кирпича), в промышленности (снижение коррозийной активности сточных и пластовых вод) и др., обеспечение сохранности клубнеплодов, овощей, фруктов

 

2. Технические характеристики

2.1. Производительность:
анолит - до 1,5 м3/ч.,
католит - до 1,5 м3/ч.

2.2. Потребляемая мощность - не более 10 кВт.

2.3. Водопотребление - не более 3,5 - 4,0 м3/ч.

2.4. Расход поваренной соли - до 20 кг/ч.

2.5. Используемое сырье и материалы: вода, соль поваренная.

2.6. Характеристика электроактивированных растворов:

Анолит Католит
  1. рН -до 2,0;
  2. окислительно-восстановительный потенциал - до +1100 мВ;
  3. концентрация активного хлора - не менее 170 мг/л.
  1. рН - до 12,5;
  2. окислительно-востановительный потенциал до -800 мВ

2.7. Напряжение в сети - 380/220 В.

Частота - 50 Гц.

 

Технология применения ЭАР при силосовании

На современном этапе развития животноводства важно не только заготовить достаточное количество кормов, но и добиваться того, чтобы они обеспечивали полноценное питание и высокую продуктивность животных.

Одним из способов повышения качества силоса являются применение химических консервантов. Общеизвестно, что они позволяют получить дополнительно с каждой тонны силосованного корма 40 к.ед. за счет лучшей сохранности питательных веществ. Для консервирования кормов в настоящее время применяют жидкие и сыпучие органические кислоты и их соли. Однако из-за острого дефицита консервантов и высокой стоимости применение их резко ограничено. Кроме того, эти консерванты требуют строгого соблюдения правил техники безопасности, и даже при этом может происходить выделение паров кислот в рабочую зону, наносящее ущерб окружающей среде и здоровью человека. Объем кормов, заготавливаемых с химическими консервантами, достигает не более 7-10%. Поэтому изыскание и внедрение экологически безвредных консервантов, которые гарантировали бы получение кормов высокого качества, были бы недорогими, базировались на доступном местном сырье, являются важными задачами кормопроизводства.

 

Краткая характеристика физико-химических свойств консерванта ЭАР

В результате электрохимических превращений однопроцентного раствора поваренной соли (NaCI) в анодной зоне электроактиватора образуются хлор кислородсодержащие продукты, обладающие сильными бактерицидными и спороицидными свойствами, являющиеся основой консерванта.

Параметры консерванта:

  1. рН = 2,0-2,5;
  2. ОВП = 1100 мB (значение окислительно восстановительного потенциала);
  3. Концентрация активного хлора - не менее 170 мг/л.

Срок годности консерванта 1-2 месяца при соблюдении следующих обязательных условий: емкость должна быть из инертного материала ( полиэтилен, пластмасса и т.д.) с плотно закрывающейся или закручивающейся крышкой для предотвращения разложения и улетучивания хлора. В металлических емкостях консервант ЭАР через 4 часа теряет консервирующие свойства.

Вносят консервант ЭАР в силосуемую массу подручными средствами, имеющимися в хозяйстве.

Главное условие при химическом консервировании - это равномерное распределение консерванта в силосуемой массе. Срок заполнения траншеи консервированной массой не должен превышать 5-4 дней. При заполнении траншеи большого объема необходимо закладку начинать с торца на всю глубину траншеи секциями 20-25 м. Утрамбованную массу после завершения закладки необходимо укрыть полиэтиленовой пленкой, при ее отсутствии - соломой слоем 50-60 см, желательно влажной.

Суть химического консервирования кормов заключается в подавлении развития гнилостных, масляно-кислых бактерий и сдерживании развития молочнокислой микрофлоры. Консерванты подавляют жизнедеятельность плесневых и дрожжевых грибков. Применение ЭАР при заготовке силоса позволяет сократить потери протеина и сахара. Переваримость корма резко возрастает. Выход готового корма при соблюдении технологии силосования повышается до 80-90%. В силосе отсутствует масляная кислота в соотношении кислот преобладает молочная.

Растения Дозы внесения консервантов
в силосуемую массу, кг/т
Кукуруза
Костер безостый, Рапс
Амарант, Клевер, Люцерна
Клеверо-тимофеечная смесь
13-15
15
15
17

 

Рис.1 Технологическая схема применения электроактивированных растворов ( ЭАР ): 1 - шкаф управления; 2 - кран воды; 5 - трубопровод воды; 4 - трубопровод католита; 5 - кран анолита; 6 - трубопровод анолита; 7 - бак приготовления рассола; 8 - бак накопления консерванта, 9 - рукав; 10 - опрыскиватель штанговый; 11 - насос консерванта; 12,15 - электродвигатели; 14 - насос эмульгатор; 15 - трехходовой кран; 16 - бак католита; 17 - трубопровод рециркуляции рассола; 19 - кран рассола: 20 - электроактиватор; 21 - силосная траншея; 22 - отбойный брус.

Примечания к рис.1: кран рассола (19) предназначен для регулирования подачи рассола на электроактиватор (производительностью можно добиться определенного рН) ран (5) служит для регулирования производительности электроактиватора по анолиту, с заданными параметрами. Кранами (19 и 5) можно добиться необходимой производительности с определенными параметрами (рН и активного хлор). Включать выпрямитель после установки определенной производительности; и регулировать рН в процессе работы. Обслуживание электроактиватора осуществляется по инструкции. Технологическая схема в каждом хозяйстве различна в зависимости от имеющегося оборудования.

 

Технология применения электроактивированных растворов хлоридов
для дезинфекции помещений в присутствии животных

1. Общая часть

1.1. Электроактивация жидкости осуществляется в диафрагменных электролизерах. Электроактивированный раствор - это жидкость после воздействия на нее постоянным электрическим током в зоне основного электрода. В результате процесса электроактивации изменяются физико-химические свойства живости: изменяются значения электропроводности, окислительно-востановительный потенциал, водородный показатель, диэлектрической проницаемости, жидкость обладает повышенной химической активностью.

1.2. Активность электроактивированных растворов определяют с помощью прибора рН-метр-ионометра (по показанию рН и редокспотенциала).

1.3. Аэрозоли электроактивированных растворов до хлоридов рекомендуются для профилактической и вынужденной дезинфекции животноводческих помещений, включая птичники, как в присутствии животных, так и без них.

1.4. Аэрозольную дезинфекцию животноводческих помещений в присутствии животных проводят в соответствии с настоящей технологией.

2. Технология получения электроактивированных растворов хлоридов

2.1. Для получения электроактивированных растворов используют электроактиватор, выпрямитель, насос, емкости из нейтрального материала (пластмасса, стекло, нержавеющая сталь, сантехническая запорная арматура.

2.2. Электроактивированные растворы хлоридов получают из pacтворов NaCl и КСl, с концентрацией солей от 5 до 10 г/л (в зависимости от исходной жесткости воды).

2.3. Для получения электроактивированных растворов используют электролизер с комплектом оборудования, перечисленным выше.

2.4. Технологическая характеристика установки:

- производительность по анолиту и католиту до 1,5 м3/ч;

- потребляемая мощность, 10 кВт.

2.5. Для дезинфекции применяют анолит с показателями: рН 1,0-1,5 и редокс-потенциал +1000, +1200 мB

- максимальный показатель рН: анолита 1,0-2,0; католита 12,0;

- редокс-потенциал: анолита +1000..+1200 мВ, католита -800..-700 мВ.

3. Режимы дезинфекции помещений

3.1. Для дезинфекции поверхностей помещений применяют направленные (грубодисперсные) аэрозоли электроактивированных растворов хлоридов из расчета 150-200 мл/м2 при экспозиции 3 часа.

3.2. Для дезинфекции воздуха объемными высокодисперсными аэрозолями из электроактивированных растворов хлоридов из расчета 2 мл/м3.

4. Технология дезинфекции помещений

4.1. Для дезинфекции помещений используют генераторы аэрозолей САГ-1, ТАН.

4.2. Для дезинфекции воздуха помещений используют генераторы САГ-1, их развешивают в шахматном порядке из расчета один САГ-1 на 500 м3 помещения.

4.3. Для дезинфекции поверхностей помещения в присутствии животных применяют направленные аэрозоли (с массовым медианным диаметром 80 мкм), полученные с помощью ТАН. Факел аэрозоля направляют на обрабатываемые поверхности и на животных равномерно с удаления 1,5-2,0 м от объекта.

4.4. Для влажной дезинфекции помещений и оборудования в отсутствии животных анолит расходуют из расчета 0.5 л/м2 при экспозиции 6 часов. Рекомендуется в летний сезон, когда животные находятся на пастбищах. Перед влажной дезинфекцией (путем опрыскивания поверхностей ) все поверхности помещения и оборудования подвергаются тщательной очистке от загрязнений. Дезинфекцию проводят с помощью дезинфекционных машин (ДУК, ОМ, АДП и др. ).

4.5. Для дезинфекции поверхностей в присутствии животных применяют направленные низко дисперсные аэрозоли (с массовым медиальным диаметром частиц 90+15 мкм) анолита из расчета 150-200 мл/м3.

Для получения низко дисперсных аэрозолей применяют аэрозольные насадки ПВАН или ТАН (производительность насадок по распыляемой жидкости 1,0-1,5 л/мин, давление воздуха 2-3 атм. ) или шланги дезинфекционных машин со шнековыми распылителями (типа автомакс).

На время дезинфекции помещения вентиляционную систему не отключать.

Воздушно-жидкостный поток (грубый аэрозоль или мелкокапельный факел) направляют на обрабатываемую поверхность (и на животных) и равномерно орошают их с удаления 1,5-2,0 м от сопла распылителя.

4.6. Для дезинфекции воздуха помещений в присутствии животных применяют высокодисперсные аэрозоли анолита из расчета 0,5-1,0 мл/м3помещения при экспозиции 50 мин. Дезинфекцию воздуха проводят в 2-5 цикла по 5 дня подряд (однократно в день) с интервалом между циклами 2-5 дня.

Для получения высокодисперсных аэрозолей применяют генераторы аэрозолей АРЖ, САГ-1. На время распыления анолита и экспозиции обеззараживания воздуха вентиляционную систему отключать.

5. Контроль качества дезинфекции

5.1. Качество дезинфекции проверяют в соответствии с "Инструкцией по контролю качества дезинфекции животноводческих помещении" (утверждена ГУБ Госагропрома СССР, 1988 г.).

6. Техника безопасности

6. 1. К работе с электроактиватором и генераторами аэрозоли допускаются лица, прошедшие специальную подготовку.

6.2. Работа с генератором при дезинфекции помещений электроактивированными растворами должна проводиться с использованием индивидуальных средств защиты. Работа должна проводиться в респираторе с очками или в противогазе, халате (комбинезоне), перчатках, резиновой обуви.

6.5. В период дезинфекции поверхностей и воздуха помещений и экспозиции обеззараживания обслуживающий персонал из помещения удаляют.

 

Технология применения ЭАР
для промывки и дезинфекции молокоповода, молочной тары

Дефицит моющих и дезинфицирующих средств с высокой стоимостью (дороговизна) поставили остро вопрос для отыскания других средств для надлежащей дезинфекции и промывки молочного оборудования. Несоблюдение необходимых требований по дезинфекции приводит к резкому снижению качества продукции Одним из надежных способов выхода из данного положения является использование электроактивированных растворов (ЭАР).

Для промывки молочного оборудования используют две фракции активированной воды (щелочная - католит и кислотная -анолит).

Молокопровод, молочную тару сперва обрабатывают щелочной фракцией, обладающей повышенными свойствами растворимости. В результате чего молочное оборудование очищается от налета молочного жира и других веществ. После промывки щелочным раствором обрабатывают кислотным раствором, который обеспечивает надежную стерилизацию.После обработки электроактивированными растворами молочную тару промыть обычной водой.

Параметры растворов: щелочной раствор рН 10-12, кислотный раствор рН 2,0-2,5.

Хранить растворы в пластмассовых емкостях без доступа воздуха.

 

Технология применения ЭАР для лечения копытных заболеваний

Копыта животных очищают от грязи и промывают католитом. Затем сделать на конечности больного животного компресс из теплого анолита и держать в течение 2-3 часов. Компресс из анолита убрать и приложить компресс из католита держать в течение часа. Анолит должен иметь рН 2,0-5,0; католит - рН 10,0-11,0. Процедуры повторять до выздоровления животного.

 

Технология применения ЭАР для леченияжелудочно-кишечных заболеваний
(ДИСПЕПСИЯ)

При лечении желудочно-кишечного заболевания используют две фракции воды.

Параметры: католита - рН 9,5-10,0; анолита - рН 5,0-5,5.

Теплый раствор анолита из расчета 2 - 4 г на 1 кг живого веса выпаивают заболевшему животному. Через 25 - 50 минут дают раствор католита 4 - 5 г на 1 кг живого веса. По истечению 2 - 5 часов процедуру повторить.

 

Технология выпаивания активированной воды
(ЭАР - католит - щелочная фракция
)

Для животных и птицы очень существенным является качество поступающей в их организм воды.Интенсивность роста живых организмов в значительной степени зависит от скорости ферментативной реакции в клетках. Известно, что скорость ферментативной реакции можно сравнить со скоростью роста популяции, так как в клетке действует закон "узкого места", то есть весь метаболизм равняется на скорость самой медленной реакции.Следовательно, если возникает возможность ускорить эту реакцию, то можно будет положительно изменить и метаболизм, что приведет к ускоренному делению клеток, а, следовательно, к увеличению живой массы молодого растущего организма.Одной из таких возможностей, влияющих на скорость роста организмов, является активизация питьевой воды, то есть отдельных параметров воды с целью придания им оптимальных значений.

Скорость внутриклеточных ферментативных процессов в большей степени зависит от водородного показателя среды, окислительно-восстановительного потенциала, растворимости органических и минеральных веществ и других показателей. Эти основные свойства воды при обработке ее в электроактиваторе можно изменять в нужном направлении и до заданных параметров. Немаловажным является и то, что эти измененные свойства воды необходимо сохранить до ее выпойки животным и птице. Сохранность измененных свойств воды зависит от материалов тары.

Хранить активированную воду целесообразно в емкостях из инертного материала не более 50-40 часов без доступа воздуха.

Водородный показатель выпаиваемой воды (рН) должен быть в пределах 8,0-9,0. Поддержание такого показателя надо осуществлять при активации питьевой воды в электроактиваторе и следить за ней на выходе активатора с помощью лакмусной бумаги. Щелочная фракция раствора ЭАР для выпойки животным приготавливается из воды без добавления соли.

Если нельзя добиться получения ЭАР с рН 8,0-9,0 то необходимо добавить небольшое количество поваренной соли, чтобы ЭАР был слабощелочной.

Очень большое значение при выпаивании активированной воды имеет частота ее выпаивания. Многочисленными опытами установлено, что наиболее высокий прирост живой массы молодняка достигается при выпаивании воды 1 раз в неделю.При такой схеме выпойки активизируется иммунная система животного. Выпаивать активированную воду лучше по утрам. В это время активированную воду подают в поилки, и основная масса животных и птицы приступает к поению. Если выпаивать в другое время суток путем подачи активированной воды в проточные поилки, то перед этим на 1,0-1,5 часа обычную питьевую воду необходимо перекрыть. Тем самым искусственно создается потребность в воде у большого поголовья животных и птицы.

Молодняку крупного рогатого скота, свиней и другим животным активированную воду можно добавлять в обрат, при приготовлении и скармливании жидких кормов.

Взрослому скоту, если нет возможности выпаивать активированную воду через поилки или другие емкости (колодцы), активированную воду вносят в концентраты (комбикорм).Концентраты за короткое время поедаются, тем самым активированная вода быстро попадает в организм животных. При внесении активированной воды в концентрат дозу ее увеличивают на 15-20%. При внесении воды на силос или другие корма срок потребления данных кормов длительный, из-за этого биологическое свойство активированной воды резко снижается.

Активированную воду выпаивают из расчета 5 - 10 г на 1 кг живой массы в течение 15 - 50 минут. Перенасыщение животных активированной водой не приводит к желаемым результатам.

Активированная вода выступает как ускоритель в процессе роста и развития животных и птицы, повышает сохранность молодняка.