Инновации в области аэрозольной дезинфекции. – статьи от «ИнтерКлин»
24.05.2020
Уже множество статей написано по теме аэрозольной дезинфекции методом горячего тумана в промышленном птицеводстве с помощью термомеханического оборудования и применяемого препарата, о ее важности и эффективности. Но именно в этой публикации я собрал несколько практических исследований, проведенных в разных странах мира для того, чтобы раскрыть секреты на первый взгляд банальной процедуры.
Людям с производства нет смысла рассказывать об основах аэрозольной дезинфекции, но, так как в большинстве ВУЗов во время учебы данная тема практически не раскрывается, то пару слов о методе хотелось бы написать. Эффект действия большинства дезинфектантов и пестицидов усиливается, если они применяются в виде рабочего раствора, распыленного на мелкие капли. Капля аэрозоля имеет столь малый размер, что легко дрейфует с воздушными потоками на большое расстояние. Кроме того, любое вещество, будучи превращенное в аэрозоль, обладает более выраженной химической активностью, чем в другом методе применения. Важно понять, что чем дольше капля аэрозоля находится в воздухе, увеличивая продолжительность его непрерывного контакта с насекомыми или обрабатываемыми поверхностями, тем эффективнее процесс дезинфекции.
Сам принцип работы термомеханического генератора горячего тумана состоит в том, что рабочие растворы впрыскиваются в поток горячего, движущегося с высокой скоростью газа. При этом жидкость сначала разбивается на мельчайшие капли, после чего эти капли почти мгновенно испаряются за счет высокой температуры газа. Эффект охлаждения, вызываемый расширением газа и его соприкосновением с относительно холодным окружающим воздухом, приводит к конденсации влаги в виде капель размером 10-35 микрон.
Эти капли формируют плотное облако, обычно называемое туманом, которое относится от точки своего образования за счет скорости вырывающегося из трубы газа. Крайне важно учитывать относительную влажность и температуру воздуха, так как при их определенном значении кубический метр может вместить в себя определенное количество влаги – абсолютная влажность, при превышении которой наступает точка росы при которой «лишняя» влага выпадает в осадок.
Рабочий раствор, выпавший в осадок, в результате обработки уже не имеет свойства аэрозоля и тем самым снижает эффективность проводимой процедуры дезинфекции. Предположим относительная влажность (Qотн) равно 70%, температура в птичнике равна 20С, и нам нужно рассчитать, сколько литров раствора мы можем распылить в помещении, чтобы наша относительная влажность не превысила 95%. По таблице «абсолютной влажности в зависимости от температуры» мы определяем максимальную влажность для данной температуры (Qmax). Она составит 17,9 г воды в 1 м3 воздуха.
Еще раз повторюсь, что превышать этот показатель нам нельзя, а так как это рассчитано для нормального атмосферного давления, то лучше нам остановиться чуть раньше, а именно не приближаться к Qmax (это происходит когда Qотн приближается к 100%). Теперь нам нужно узнать сколько влаги в данный момент находится в воздухе этого помещения, то есть рассчитать абсолютную влажность (Qабс).
Абсолютная влажность рассчитывается по формуле:
Qабс = Qmax х Qотн / 100
Итак: Qабс = 17,9 х 70 / 100 = 12,5
То есть на данный момент в 1 м3 воздуха содержится 12,5 г воды.
Мы хотим чтобы Qотн стало равно 95%. Составляем пропорцию, где:
17,9 – 100%
Х – 95%
Х = 17,9 х 95 / 100 = 17,0
Таким образом, чтобы Qотн стало равно 95%, надо чтобы в 1 м3 воздуха содержалось 17 г воды. Проводим расчет: 17,0 – 12,5 = 4,5 г. То есть мы рассчитали, что на каждый кубический метр воздуха мы можем дополнительно ввести еще 4,5 г раствора. При превышении этого значения происходит минимальное заполнение воздушного пространства взвешенными частицами рабочего раствора, а остальная его часть выпадет крупными каплями, и уже поверхностное натяжении воды сделает свое дело, не дав дезинфектанту проникнуть в микротрещины. Из этого следует, что снижается эффективность дезинфекции, а самое главное, это перерасход дезинфицирующего средства, что не соответствует основному принципу успешного производства: снижение себестоимости и повышение качества продукции.
Как показали международные практические исследования в этой области, не только параметры окружающей среды важны при проведении обработки. Основой эффективной дезинфекции или дезинсекции служат правильно подобранные характеристики термомеханического генератора.
Зачастую генераторы «горячего» тумана, подбираются по следующим характеристикам: производительность, эффективная дальность распространения аэрозоля, надежность и простота в обращении. Но благодаря исследованиям в этой области, стал важен еще один параметр – дисперсность капель. Многие при работе термомеханической установки наблюдали, что в процессе газации перед оборудованием образовывалась, если выражаться научным языком, лужа. В зависимости от генератора, площадь и объем лужи разные, это напрямую связанно с размером капель, так как чем тяжелее капля, тем быстрее она упадет.
Так капля размером 100 микрон падает с высоты 10 метров за 36 секунд, а капля размером 10 микрон, в течение часа, что позволяет последней находиться в подвешенном состоянии в воздушном пространстве гораздо большее время и покрывать все поверхности помещения. Для эффективной обработки средний размер капли должен составлять 10 микрон. Кстати, объем капли радиусом 40 микрон будет равен объему восьми капель радиусом 20 микрон, из этого следует, что при меньшей дисперсности одним и тем же объемом жидкости, можно покрыть большую площадь. Переносим дисперсность капель в разряд важных параметров при выборе оборудования.
Во многих странах с развитием науки идет изучение и усовершенствование применяемых ранее процессов, так и аэрозольная дезинфекция подверглась тщательному разбору и модернизации. Для примера приведу пару испытаний генераторов от разных производителей. Целью анализа было установить влияние температуры сгоревших газов в точке впрыска рабочего раствора на сохранность действующего вещества препарата.
В ходе анализа (все отчеты испытаний можно получить по запросу у автора статьи) были испытаны термомеханические генераторы фирмы IGEBA и аналогичный аппарат другого производителя.
Температура в точке впрыска рабочего раствора генератора IGEBA составила, 30,1С, температура другого генератора в точке впрыска составила 39,1С. После отбора проб с использованием газовой хроматографии было установлено, что потери в действующем веществе используемых препаратов у генератора фирмы IGEBA составили от 0.3% до 5,7% в зависимости ДВ, тогда как у генератора другого производителя потери составили 11,5% до 31,3% по аналогичным препаратам и действующим веществам.
Компании IGEBA, удалось достичь таких результатов благодаря опыту, накопленному за 35 лет создания и совершенствования термомеханического оборудования, а так же постоянный контакт с клиентом, помог создать отличное решение, при котором препарат не подвергается губительному воздействию температур. Один из секретов - конструкторское решение расположение точки впрыска рабочего раствора от камеры сгорания на расстояние позволяющее газу, проходящему по резонатору остывать до оптимальной температуры, без пагубного воздействия на действующее вещество. При этом эффективная дальность распространения аэрозоля остается прежней, что подтверждает второй опыт.
Второй опыт заключался в том, что бы определить максимальную эффективную дальность генераторов. Опыт проводился на комарах A. aegypti/ A. albapictus/ Сulex, вне помещения, контрольные точки были размещены на расстоянии 25 и 50 метров, использовался один и тот же инсектицидный препарат и в одинаковых погодных условиях.
Применялся генератор IGEBA и аналогичная модель другого производителя. По истечению 24 часов, после обработки производился подсчет мертвых особей, смертность A. aegypti/ A. albapictus/ Сulex при обработке генератором IGEBA на расстоянии 25 метров соответственно составила 100/99/98%, на расстоянии 50 метров 90/99/77% соответственно. Результаты смертности по комарам A. aegypti/ A. albapictus/ Сulex при использовании аналогичной модели оборудования другого производителя составили при 25 метрах 97/70/60%, при 50 метрах 60/43/38%.
Приведенные выше исследования, помогают производителям термомеханического оборудования и специалистам использующим его улучшать и делать процесс аэрозольной дезинфекции максимально эффективным. Кроме того данный и предыдущий опыт доказывает как конструкторское решение в оборудовании фирмы IGEBA оказывает щадящее воздействие на состав препарата, что положительно сказывается на результатах проводимой обработки.
С течением времени и развитием науки появятся новые методы дезинфекции и дезинсекции, возможно, будут выращены культуры или животные, не подверженные воздействию патогенной микрофлоры или вредоносных насекомых. Но на данном этапе развития технологий обработка горячим туманом является неотъемлемой частью профилактических работ на производстве.
С помощью описанных в статье опытов, произведенных с целью как можно глубже изучить процесс дезинфекции, было установлено, что подход к выбору термомеханического оборудования должен быть осознанным и исходить не только из основных параметров: производительность, эффективная дальность распространения аэрозоля, дисперсность капель, но также следует учитывать научно-практическую базу, накопленную производителем оборудования, так как этот фактор может сыграть решающую роль в борьбе за успешное производство.
Видео о технологии "Горячего тумана"
Видео о технологии "Холодного тумана":
