Обеззараживание сельскохозяйственных сред

(парников почвы, навоза, стоков, кормов и пр.) проводят, пропуская по ним постоянный или переменный ток, оказывающий термическое, химическое и биологическое (бактерицидное) воздействие, общая эффективность которого подчиняется известному закону Арндта-Шульце. Чтобы подавить грибковую микрофлору, рекомендуется обрабатывать почву при температуре 60...65 °С и напряженности электрического поля 5...7 кВ/м в течение 1,5...4 мин. Оптимальная влажность почвы при этом 25...30 %, расход электроэнергии 25...30 кВт·ч/м3.

Обработка постоянным током сопровождается электролизом и электрофлотацией, что позволяет сократить расход электроэнергии. Рекомендуемые режимы обработки: конечная температура 55...60° С, плотность тока 3 кА/м², расход электроэнергии 3...4 кВт·ч/м³.

Обеззараживание оборудования

(доильного, молочной посуды, ветеринарного) проводят в дезинфицирующих растворах; в частности, в результате электролиза NaCl.

Дезинфицирующий раствор готовят в установке ЭДР-1 в течение 1,5...2 ч. Чтобы получить 1 кг активного хлора, используют 8...10 кг поваренной соли и расходуют 5,5...7 кВт·ч электроэнергии.

Комплексная очистка и обеззараживание

питьевой воды при ее суточном потреблении до 10 м³ выполняется в электрохимической установке УВ-0,5. В установку входят фильтр-электролизер для электрокоагуляции тонкодисперсных (в том числе бактериальных) загрязнений, гипохлоритный электролизер для обеззараживания и серебряный для консервирования воды. После обработки ионами серебра вода сохраняет свои свойства больше месяца. Потребляемая мощность установки 2,5 кВт.

Электролизные установки

Электродиализные установки

Активация водных растворов

Электрический ток в ветиринарии

Применение в ветеринарии постоянного и переменного тока низкой, средней и высокой частот основано на термических явлениях, поляризации в биологических системах, активном транспорте, электронаркозе и электрокоагуляции.

Физиологическое действие постоянного тока в значительной мере связано с процессами, происходящими в электролитах, заполняющих клетки и ткани. Наблюдаемое раздражение клеток обусловлено преимущественно их поляризацией и имеет определенный порог, ниже которого действие тока живым организмом не ощущается. Пороговое значение определяется не только уровнем воздействия тока, но и его продолжительностью.

Гальванизация

• метод лечения слабыми токами. В зависимости от места приложения электродов раздражение передается от кожи по нервам на тот или иной орган, изменяя его обменные или функциональные свойства. Ответная реакция на раздражение - рефлекторное расширение капилляров, изменение проницаемости клеточных мембран, электролиз в клетках и тканях, приводящий к образованию новых веществ с иной физиологической активностью и т. п.

При лечении переменными токами различают дарсонвализацию, диатермию, УВЧ- и микроволновую терапию, электрохирургию.

Дарсонвализация

- метод лечения импульсными токами не более 15...20 мА, частотой 200...500 кГц при напряжении до 20 кВ. В ветеринарной практике используют аппараты "Искра-1" и "Ультра-тон", создающие импульсы длительностью 100 мкс с интервалами 0,02 с.

Диатермия

- прогревание глубоколежащих тканей эндогенной теплотой, создаваемой токами 1...3 А, частотой 1...1.5 МГц при напряжении 200...250 В. В результате локальная температура тканей повышается на 2...5 °С, что приводит к расширению кровеносных сосудов, увеличению кровоснабжения и активизации биохимических процессов, в частности фагоцитарных и бактерицидных свойств тканей.

УВЧ-терапия

- способ лечения токами смещения частотой 30... 300 МГц. В нашей стране используют аппараты с частотой тока 40,68 МГц. Источниками питания служат аппараты УВЧ-30 (выходная мощность 15...30 Вт), УВЧ-66 и УВЧ-4 (выходная мощность 20...70 Вт) с электродами ЭВТ-1. Установка ЛПДА-УВЧ-1 для лечения маститов выполнена на базе модифицированной тележки ПДА-1 и трехтактного доильного аппарата "Волга". Токи УВЧ подают во время доения на пластинчатые электроды, расположенные в доильных стаканах

Микроволновая терапия

- воздействие электромагнитными волнами с частотой 2375 или 2450 МГц, получаемыми в магнетронных генераторах и направляемыми на объект с помощью специальных фокусирующих излучателей.

Применяют аппараты "Луч-2" и СМВ20-3. Интенсивность облучения 1...4 Вт/м².

Электронаркоз

- обезболивающее действие переменного синусоидального или импульсного тока. Для общего обезболивания применяют игольчатые электроды, которые вводят под кожу затылочной части. К электродам подают напряжение от генератора (установки ЭИ-1, УЭИ-1 и др.). Используя переменный ток, эффекта обезболивания для крупнорогатого скота достигают при частоте 1 кГц и силе тока 80... 100 мА, а для овец и пушных зверей - при частоте около 5 кГц и силе тока 15...30 мА.

Электрооглушение

проводят на мясоперерабатывающих предприятиях перед убоем скота.

Применяют переменный ток силой 0,8...1,2 А при напряжении 220 В. Шоковое состояние сохраняется около 5 мин после включения тока. Используют установки Я01-80 УХЛ4.

Электротомия

(электрорезание) - рассечение тканей в результате интенсивного парообразования тканевой жидкости в области прилегающей к электроду.

Большая плотность тока (до 40 кА/м²) достигается тем, площадь контакта скальпеля или иглы с поверхностью тела очей мала.

Электрокоагуляция

- операция, применяемая для выжигания злокачественных опухолей, сваривания кровеносных сосудов и альвеол, крепления сетчатки к сосудистой оболочке глаза. Плотность тока 5...10кА/м².

Обработка семян и растений

Успешное решение задач по повышению урожайности требует применения современных высокоэффективных технологий предпосевной подготовки посевного и посадочного материала, во многом определяющего формирование здорового и устойчивого к стрессовым факторам проростка, передачу сортовых признаков от поколения к поколению.

В настоящее время основной причиной снижения качества семян при хранении считается процесс ухудшения физиологического состояния семян (детериорация), приводящий к накоплению деструктивных метаболических изменений до тех пор, пока способность к прорастанию не теряется полностью.

Способы предпосевной обработки семян: физические и химические.

Ионизирующая радиация в малых дозах, кратковременная тепловая и ударно-волновая обработки, экспонирование в электрических и магнитных полях, лазерное облучение, предпосевное замачивание в растворах биологически активных веществ и др. могут увеличить всхожесть семян и урожай на 15-25%.

Электростимуляция

Воздействие электрического тока на растения стимулирует их жизнедеятельность при выращивании в сооружениях защищенного грунта, вызывает электроплазмолиз зеленой массы, что увеличивает сокоотделение, ускоряет сушку и способствует уничтожению сорных растений.

Электростимуляция

Урожай зеленой массы можно повысить до 40 %, пропуская через почву по 12 ч в сутки постоянный электрический ток плотностью 0,1 А/м² или переменный промышленной частоты плотностью 5 А/м².

Семена помещают между обкладками конденсатора, где создано электрическое поле высокой или низкой частоты напряженностью 100...400 кВ/м, экспозиция воздействия 20...180 с, энергоемкость 30...60 Вт·ч/т.

Урожайность зерновых повышается на 10...15 %, зеленой массы кукурузы на 25 %, улучшается качество продукции, сокращается вегетационный период.

Параметры энергоемкости

Оптимальные параметры по критерию энергоемкости при обработке током промышленной частоты: напряженность 70 кВ/м, скорость прохождения материала 30 м/с, плотность массы в зоне контакта с электродом 1000 кг/м³, высота слоя 5...6 мм. Расход энергии в этом случае составит 0,6 кДж/кг или около 16 кВт·ч/т.

Электросепарирование

Метод диэлектрического разделения, использующий принцип суперпозиции сил различной физической природы и, прежде всего, пондеромоторной силы, показал высокую эффективность при получении однородных фракций семян сельскохозяйственных культур.

Электромагнитная и плазменная обработка

Действующими физическими факторами являются магнитные и электрические составляющие электромагнитного поля, во втором методе – к этим факторам добавляют излучение в ультрафиолетовом, видимом и ИК-диапазонах длин волн, тепловые потоки, возбужденные и невозбужденные частицы плазмы (ионы, электроны, молекулы, радикалы).

Электромагнитная обработка

Выявлено повышение энергии прорастания и лабораторной всхожести семян пшеницы, кукурузы, ячменя и подсолнечника после их обработки слабым (величина магнитной индукции В » 3-15 мТл) низкочастотными (НЧ) и сверхвысокочастотными (СВЧ) магнитными полями. Установлено улучшение начальных ростовых процессов семян озимой пшеницы и ячменя в результате воздействия постоянного магнитного поля с индукцией В »1,5 Тл. Отмечено стимулирование процесса прорастания семян хлопчатника обработкой переменным электрическим полем напряженностью Е ~ 104 В/м и частотой f » 1 кГц.

Плазменная обработка семян

Основными факторами, стимулирующими активацию внутриклеточных процессов в семенах при воздействии на них плазмы, являются травление поверхности семени и осаждение на ней малых биоактивных молекул.

Для модификации семян применяют тлеющий, коронный, микроволновый и высокочастотный разряды, возбуждаемые в атмосфере различных газов: воздухе, аргоне, азоте.

Плазменная обработка семян может повышать пищевую ценность плодов растений за счет усиления накопления в них белков (на 10 – 15 %), сахаров (на 30 – 70 %), органических кислот (на 20 – 70 %), аскорбиновой кислоты (на 30 – 60 %), азота, фосфора и калия (на 15 – 40 %). Кроме того, плазменная обработка семян подавляет развитие агрессивных патогенов.

Борьба с семенами сорных растений

Применяют СВЧ-установки. Обработки ведут или в режиме "провокаций", т. е. стимули­руют прорастание семян и затем уничтожают растения обычными пахотными устройствами, или непосредственно воздействуют на семена.

Устройства - мобильные, источник питания - генератор, работающий от вала отбора мощности трактора. Получаемый ток преобразуется в ток СВЧ и подается по фидерному тракту к излучателю-антенне. Экспозиция при обработке 1,45 с, напряженность электрического поля 115 кВ/м, частота тока 2450 МГц, скорость перемещения устройства около 0,2 км/ч, ширина захвата 1 м, мощность СВЧ-генератора, необходимая при этом режиме, 26 кВт.