Совершенствование технологии и технических средств мойки и дезинфекции емкостей сбора, хранения и транспортирования молока

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Анохин Сергей Александрович
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………….. 5
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ МОЙКИ И ДЕЗИНФЕКЦИИ МОЛОЧНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ …………………………………………………………………………………… 14
1.1. Молочное сырье как источник загрязнения емкостей сбора, хранения и
транспортирования……………………………………………………………………………….. 14
1.2. Типы загрязнений емкостей сбора, хранения, транспортирования
молока ………………………………………………………………………………………………….. 21
1.3. Моющее действие и процесс прилипания загрязнений ……………………. 24
1.4. Процессы мойки и дезинфекции емкостей сбора, хранения и
транспортирования молока …………………………………………………………………… 28
1.5. Конструктивные особенности емкостей сбора, хранения и
транспортирования молока влияющие на качество мойки и дезинфекции 40
1.6. Выводы по главе…………………………………………………………………………….. 49
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА МОЙКИ
И ДЕЗИНФЕКЦИИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЕМКОСТЕЙ СБОРА,
ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МОЛОКА ……………………………….. 50
2.1. Теоретические исследования процесса загрязнения поверхностей…… 50
2.2. Теоретическое исследование мойки и дезинфекции поверхностей с
применением поверхностно-активных веществ …………………………………….. 52
2.3. Теоретическое исследование влияние шероховатости на мойку и
дезинфекцию поверхностей ………………………………………………………………….. 58
2.4. Теоретическое обоснование метода туманогенерации при мойке и
дезинфекции поверхностей …………………………………………………………………… 65
2.5. Осаждение моющего и дезинфицирующего средств на внутренней
поверхности емкости ……………………………………………………………………………. 74
2.5.1. Осаждение в поле температурного градиента ………………………………. 74
2.5.2. Осаждение под действием градиента концентрации пара …………….. 77
2.6. Совершенствование технологии и технических средств мойки и
дезинфекции емкостей ………………………………………………………………………….. 78
2.7. Выводы по главе…………………………………………………………………………….. 80
3. ПРОГРАММА И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
МОЙКИ И ДЕЗИНФЕКЦИИ ЕМКОСТЕЙ СБОРА, ХРАНЕНИЯ И
ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МОЛОКА……………………………………………………….. 81
3.1. Программа и методы исследований, устройство и принцип работы
экспериментальных установок ……………………………………………………………… 81
3.2. Разработка конструкторско-технологической схемы
экспериментальной и производственной комбинированной моечной
установки …………………………………………………………………………………………….. 87
3.3. Разработка конструкции моечной головки для струйной обработки
внутренних поверхностей емкостей повышенного объема …………………….. 92
3.4. Разработка конструкции портативного озонатора для дезинфекции
внутренних поверхностей емкостей без предварительной мойки …………… 95
3.5. Выводы по главе…………………………………………………………………………….. 99
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЙКИ И
ДЕЗИНФЕКЦИИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЕМКОСТЕЙ СБОРА,
ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МОЛОКА ……………………………… 100
4.1. Результаты экспериментальных исследований мойки поверхностей 100
4.2. Результаты экспериментальных исследований процесса дезинфекции
поверхностей ……………………………………………………………………………………… 110
4.3. Результаты экспериментальных исследований определения
эффективности методов дезинфекции, рецептур моющих средств при
распылении и режимов комбинированной моечной установки …………….. 116
4.4. Выводы по главе…………………………………………………………………………… 126
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОЙКИ И
ДЕЗИНФЕКЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТОДОМ РАСПЫЛЕНИЯ
УЛЬТРАМАЛОГО ОБЪЕМА РЕАГЕНТА………………………………………………. 128
5.1. Критерий чистоты как основа материального баланса в мойке и
дезинфекции поверхностей …………………………………………………………………. 128
5.2. Производственная установка для мойки и дезинфекции внутренних
поверхностей емкостей сбора, транспортирования и хранения молока … 132
5.3. Технологическая линия ………………………………………………………………… 134
5.4. Экономическая эффективность результатов исследования ……………. 137
5.5. Выводы по главе…………………………………………………………………………… 144
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………… 146
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………….. 148
ПРИЛОЖЕНИЕ А ………………………………………………………………………………….. 166
ПРИЛОЖЕНИЕ Б …………………………………………………………………………………… 172
ПРИЛОЖЕНИЕ В ………………………………………………………………………………….. 176
ПРИЛОЖЕНИЕ Г …………………………………………………………………………………… 180

Во введении обоснована актуальность выполненной работы, сформулиро- ваны цель, задачи, объект и предмет диссертационного исследования, научная новизна, практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Анализ технологий мойки и дезинфекции молочного оборудования» приведен анализ литературных источников по вопросам процес- сов мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования в условиях сельскохозяйственного производства молока. Анализируются структурный состав молока, его химические и физические свой- ства. Приведен обзор существующих моющих и дезинфицирующих систем, поз- воляющий произвести параметрический подбор необходимого технологиче- ского оборудования для процессов мойки и дезинфекции, определить основные направления совершенствования их конструкций.
На основе проведенного анализа сформулированы цель и задачи научных исследований.
Во второй главе «Теоретическое исследование рабочего процесса мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока» приведены теоретические исследования меха- низма загрязнения поверхностей компонентами молока, его адгезионные свой- ства при различных режимах давления и температуры, взаимодействие с поверх- ностно-активными веществами (ПАВ), механизм отмывания жирового загрязне- ния на плоской поверхности.
Механизм оседания твердых частиц на поверхностях оборудования осно- вывается на силах Ван-дер-Ваальса, когда частицы находятся в жидкой фазе. В пограничном слое к указанной силе добавляется электростатическое воздействие поверхности, выраженное через электростатический потенциал. После оседания частицы на поверхности проявляются ее адгезионные свойства с материалом по- верхности.
Проблема адгезии загрязнения поверхности и последующий процесс ее мойки объединяется с другими проблемами технического характера: смачивание и склеивание. Процесс удаления загрязнений со стенок емкостей состоит из двух этапов: 1) набухание и пептизация; 2) сдвиг пленки.
Энергия распыления раствора затрачивается на образование новой поверх- ности капли и преодоление сил вязкости при изменении формы. Кроме того, мо- гут происходить потеря энергии в результате неэффективной ее передачи жид- кости. Необходимая для образования капли радиусом r энергия определяется из следующего соотношения, Дж:
E  300    m , (1) r
где ρ – плотность жидкости, г/см3; m – масса жидкости, г; r – радиус капли, см; γ – поверхностное натяжение, Н/см.
Минимальную энергию рассеивания для капли заданного радиуса можно рассчитать по формуле, Дж:
8d2 V
E 1 п 105, (2)
3d2 L
где d1 и d2 – диаметры начала и конца конической переходной области, см; L – длина переходной области, см; Vп – объемная скорость жидкости, см3/с; η – вязкость, г/(см ∙ с).
Ультразвуковой способ генерации тумана характеризуется воздействием на поверхность жидкости сфокусированной энергии вогнутого рефлектора (излуча- теля) мощных ультразвуковых волн. При достаточно высокой интенсивности в фокальной области образуются над поверхностью струя жидкости, а у ее основа- ния туман высокой концентрации. Концентрация и равномерность распределения тумана по заданному объему выше при малой высоте струи, что согласуется с ми- нимизацией потерь энергии (данное обстоятельство было подтверждено в ходе проведенных экспериментов). Образуемые капли жидкости имеют определенных размером рефлектора диапазон радиусов. По Мак-Кабину, дисперсный состав ге- нерируемого тумана имеет преимущественно капли диаметром 0,04-0,05 мкм.
Регулирование концентрации тумана осуществляется путем изменения акустической мощности излучателя, а также с помощью скорости газа над по- верхностью жидкости. Форма капель тумана сферическая. При слиянии данных капель также образуется сферическая капля большего радиуса. В связи с чем, основным размерным параметром капли являются радиус или диаметр капли.
Согласно теории Ланга, средний диаметр капель может быть рассчитан по следующей зависимости:
d0.343 8, (3)   2
где v – частота ультразвуковых колебаний, Гц.
Движение капель тумана в воздушной среде аналогично движению моле- кул газа и подчинены общим принципам теории диффузии и броуновскому дви- жению. Среднее смещение частиц вдоль оси x может быть определено как:
2 2Dt, (4) x
где D – коэффициент диффузии, см/с; t – время, с.
Осаждение частиц также сопровождается ударом о поверхность и связыва- ние с ней. Для данных процессов введен соответствующий термин броуновская диффузия аэрозолей. Термин подразумевает перенос частиц из областей с боль- шей концентрацией в области с меньшей.
Совместное оседания и диффузии для случая тумана в неподвижном воздухе емкости (между ее поверхностями) обусловлено предположением, что все капли, приходящиеся в соприкосновение с поверхностью, прилипают к ней. Общее урав- нение, описывающее скорость увеличения концентрации капель в некоторой точке:
C lD2C VC, (5) T X2 X
где C – концентрация капель на расстоянии X от нижней плоскости, г/см3; T – время, с; D – коэффициент диффузии капель, см/с; V – стационарная скорость оседания капель, см/с; l – расстояние между поверхностями, см.
8

Осаждение капель на поверхность емкости в немалой степени зависит от ее свойств: смачиваемости и шероховатости. Смачиваемость определяется в большей степени материалом поверхности, ее гидрофильности, шероховатость – способом ее обработки. В связи с тем, что основной компонент молока, моющего и дезинфицирующего раствора является вода, то загрязняемость и очищаемость поверхности в равной степени зависят от данных параметров.
Повышение угла смачиваемости достигается путем подбора концентрации ПАВ в растворе в существующих конструкциях моек поверхностей. В большей степени регулирование смачиваемости происходит в рамках физико-химических процессах.
Для шероховатости поверхности, на основании вышеизложенного стано- вится допустимо следующее неравенство:
dк Radж(б), (6)
где dк – средний диаметр капли, мкм; Ra – средняя шероховатость, мкм; dж(б) – средний диаметр частицы жира (белка), мкм.
Это неравенство обусловлено тем, что частицам жира (белка) с большим ра- диусом, чем размеры впадин шероховатости, труднее прилипнуть к поверхности в виду наличия собственного поверхностного натяжения. В результате, под частицей жира (белка) формируется пространство, которое при достаточно малых размерах капли, заполняется моющим раствором, с последующим отмыванием. В связи с чем, целесообразно, чтобы частица капли была меньше размеров шероховатости. В результате справедливо следующее неравенство, определяющее параметры шеро- ховатости поверхности при обработке туманом, сгенерированным ультразвуком:
Ra0.343 8, (7)   2
Исходя из неравенства, определяются характеристики ультразвукового ту- маногенератора в соответствии с применяемым моющим и дезинфицирующим раствором. Процесс дезинфекции характеризуется доставкой дезинфектанта до клетки (споры) микробиоты, в связи с чем достаточно иметь приближенное ра- венство указанного соотношения.
Эффективность дезинфекции можно оценить:
K1logN0 , (8)
tN
где K – константа скорости гибели клеток, мин.-1; N0 – начальное число жи- вых клеток, шт.; N – число живых клеток, шт., в момент времени t, мин.
Взаимосвязь концентрации биоцида C, г/см3, и экспозиции t выражается: lnNlnN0 kC t, (10)
где k – константа для определенного микроорганизма и биоцида при опреде- ленных значениях pH и температуре, см3/г∙мин; θ – коэффициент разбавления био- цида; t – время, необходимое для снижения микробной контаминации на 99%, мин.
На основании проведенного теоретического анализа была разработана ме- тодика расчета параметров процессов мойки и дезинфекции распылением уль- трамалого объема раствора ультразвуковым генератором (рисунок 1), а также об- щая технология мойки ультрамалым объемом реагента.
9

Рисунок 1 – Блок-схема методики расчета параметров распыления ультрамалого объема реагента
В соответствии с предлагаемой методикой разработана технология мойки и дезинфекции с использованием распыления ультрамалого объема раствора (УМО). Технология состоит из следующих этапов:
1. Распыление ультрамалого объема моющего раствора. В ходе данного процесса происходит заполнение объема мелкодисперсной средой, смачивание поверхности, набухание загрязнений, моющее действие реагентов. Время этапа составляет 0,4-4 мин.;
2. Механическое воздействие центробежных механических щеток для удаления сложных загрязнений. Данный этап проводится опциально, при необходимости (например, при достаточно застарелых загрязнениях). Время – 0,5 мин.;
3. Ополаскивание гидромеханической моющей головкой. Время – 0,5 мин.;
4. Дезинфекция. В качестве дезинфектанта применяются озонированная среда (газ или диспергированная УМО озонированная вода или растительное средство). Время экспозиции 2,4-12 мин.;
5. Повторное ополаскивание. Опционально, в зависимости от вида дезин- фектанта. Время – 0,5 мин.
Для емкостей с продолжительным простаиванием (3 ч и более) предусмот- рено применение этапа дезинфекции без предшествующих этапов.
В третьей главе «Программа и методика экспериментальных иссле- дований мойки и дезинфекции емкостей сбора, хранения и транспортиро- вания молока» приводится описание экспериментов и применяемых устано- вок для определения оптимальных параметров мойки и дезинфекции поверх- ностей, количества и нагрева моющего раствора, давления, времени воздей- ствия, определения рабочих параметров комбинированной моечной уста- новки. Представлены методики проведения эксперимента и обработки опыт- ных данных.
Экспериментальная лабораторная установка для определения степени за- ражения внутренних поверхностей емкостей состоит из чашек Петри диаметром 50 и 100 мм, набора стеклянных пробирок, стерильных ватных палочек для за- бора материала, лабораторного шкафа.
Экспериментальная лабораторная установка для определения влияния сте- пени шероховатости и пространственного расположения поверхности на степень ее загрязнения молоком состоит из набора наклонных поверхностей с углами наклона 30°, 45° и 60°, масштабных линеек со шкалой 5 мм, фотоаппарат на шта- тиве, шприц объемом 2,5 мм3, электронные весы.
Экспериментальная установка предназначена для многорежимных иссле- дований процессов мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей из различных материалов.
Установка, рисунок 2, содержит парогенератор 1, представляющего собой герметичную емкость с установленным в ней нагревательным элементом 3, по- груженный в жидкость и подключенный через ПИД-регулятор 6 к электросети. Емкость имеет два соединения через шаровые клапаны с атмосферой и сменяе- мым элементом 2. К сменяемому элементу подключается электронный вакуум- метр 4 и через шаровой клапан магистрального трубопровода насоса 5.
а) Технологическая схема:
1 – парогенератор; 2 – сменный элемент (емкость или часть трубопро- вода), подвергаемый процессам;
3 – нагревательный элемент;
4 – вакуумметр; 5 – насос;
6 – ПИД-регулятор с термопарой
б) Общий вид:
1 – электродвигатель; 2 – насос;
3 – парогенератор; 4 – ПИД-регулятор с термопарой; 5 – сменяемая емкость; 6 – электронный вакуумметр; 7 – анало- говый вакуумметр; 8 – магистральный трубопровод; 9 – ТЭН
Рисунок 2 – Экспериментальная установка для процессов мойки и дезинфекции
Экспериментальная установка предназначена для многорежимного иссле- дования степени бактериологического обеззараживания внутренних поверхно- стей емкостей. Установка, рисунок 3, состоит из трех алюминиевых емкостей, соединенных последовательно системой гибких шлангов и трубопроводов. В ем- кости 1 установлен озонатор, в емкости 2 – нагревательный элемент с ПИД-ре- гулятором, а также ультразвуковой генератор для создания распыления ультра- малого объема жидкости, в емкости 3 – вакуумметр. Для создания вакуума уста- новка подключалась к насосу. Управление установкой осуществлялось в ручном и автоматическом режимах (система автоматизации 4). На основании проведен- ных экспериментов были определены оптимальные параметры комплексной мо- ечной установки. Диапазон частот ультразвукового генератора составлял 20 кГц- 1 МГц, концентрация озона для воздуха 1,5-4 мг/м3, для озонированной воды – 10-16 мг/м3, время обработки ультрамалым объемом моющего раствора – 2,5-4 мин., время дезинфекции – 4-12 мин. Для емкостей объемом до 20 л потреб- ляемая мощность составляет от 24 до 300 Вт.
В результате проведенных исследований и технологической схемы комби- нированной моечной установки была разработана конструкция полупромышлен- ной комплексной моечной установки, рисунок 4.
Комбинированная моечная установка предназначена для осуществления процессов мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей различных профилей. Перечень отмываемых загрязнений установкой ограничивается
температурными режимами эксплуатации моющих и дезинфицирующих средств (20-60°С), габаритами емкостей сбора, хранения и транспортирования молока, допустимыми высоким и пониженным давлением оборудования.
аб Рисунок 3 – Экспериментальная установка исследования
бактериологического обеззараживания (обсеменения):
а) Общий вид; б) Рабочий процесс
Рисунок 4 – Образец комплексной моечной установки:
1 – защитный экран; 2 – форсунки для внешней мойки емкостей;
3 – многопозиционная моющая головка; 4 – ультразвуковой туманогенератор;
5 – щетки; 6 – электродвигатель; 7 – шкаф автоматики; 8 – емкость подготовки моющего (дезинфицирующего) раствора; 9 – емкость озонатора;
10 – терморегулятор; 11 – система слива; 12 – вращательные элементы
13

Работа установки заключается в последовательной обработки емкостей пу- тем создания мелкодисперсной среды на этапе подготовки с возможностью ме- ханической очистки (левая часть), последующей очистки и ополаскиванием гид- родинамическим способом на этапе основной мойки (правая часть) и созданием дезинфицирующей среды в емкости на завершающем этапе для стерилизации (также в левой части).
Ультразвуковой генератор располагается в углублении корпуса, опреде- ленной минимальным и максимальным уровнем жидкости над рефлектором или фокусирующим излучателем генератора, работающего в диапазоне частот 20-800 кГц. При этом уровень жидкости с различными вязкостью и поверхност- ным натяжением подбирается таким образом, чтобы высота струи была мини- мальной или отсутствовала, что обеспечивает максимальную концентрацию ту- мана. Корпус закреплен на подъемном механизме, высота расположения в рабо- чем состоянии определяется 2/3 высоты емкости, объемом до 300 л, диапазон высот 0-1,2 м. При обработке емкость устанавливается горловиной вниз на вра- щающийся диск с отверстием для хода корпуса с ультразвуковым генератором, механических центробежных щеток и ополаскивающей головки. Внешняя по- верхность емкости, вращаясь на диске, омывается форсунками. Внутренняя по- верхность обрабатывается согласно разработанной технологии.
Сбор и отвод отработанных жидкостей осуществляется принудительно с помощью насоса в емкость сбора для последующей утилизации, при этом преду- смотрено ее обеззараживание озоном, создаваемого имеющимся в конструкции озонатором.
В четвертой главе «Экспериментальные исследования процессов мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока» представлены полученные результаты исследова- ний и дан их анализ.
В таблице 1 представлены результаты экспериментов определения влия- ния шероховатости поверхности на степень ее загрязняемости (Ra – шерохова- тость образцов, mуд – удельная масса загрязнения на пластинах). Качественный показатель загрязняемости определялся по косвенным количественным парамет- рам остаточной массы продукта на поверхности и скорости протекания продукта по поверхности. В качестве загрязнителя рассматривалось молоко жирностью 2-6%, как наиболее распространенный продукт сельского хозяйства.
Таблица 1 – Сводные данные по массовому загрязнению материалов
Параметры Ra, мкм
mуд, г∙10-5
0 0,1 1,23 1,27
Значения
0,15 0,2 0,4 0,8 2,00 2,22 2,24 2,41
В результате исследования можно сделать следующие выводы: количество загрязнителя (в массовом выражении) растет прямо пропорционально увеличе- нию шероховатости; скорость имеет слабую обратную зависимость от степени шероховатости поверхности; зависимость скорости от шероховатости обратно пропорциональна с изменением пространственного положения поверхности.
Было проведено исследование, целью которого является определение за- висимости коэффициента смачиваемости на границе раздела фаз жидкость–по- верхность–воздух от температурных режимов жидкости.
По результатам эксперимента был сделан вывод: полимерный материал подвержен меньшей загрязняемости, что характеризуется меньшими затратами моющего реагента в процессе мойки.
Экспериментальное исследование влияния шероховатости поверхностей металлических и полимерных материалов, распространенных в мировой практике сельского хозяйства, на их биологическую активность и локальную коррозию по- верхности проводилось по отношению к бактериям, питательной средой которых является молоко. Исследовались стали марок 15 и 20Х13, а также полимерные ма- териалы: полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) и поливинилхлорид (ПВХ). Проводилось измерение возможной неравномерности структуры и свойств пла- стин из стали по изменению магнитного поля «малым» зондом измерителя маг- нитной индукции ИМИ–3. При этом неравномерность магнитного поля на всех образцах составляла не более 0,1 Гс, находясь в пределах погрешности измерения.
В ходе экспериментального исследования бактериологического загрязне- ния емкостей из нержавеющей стали фторосодержащего полимера на поверхно- сти из двух материалов наносилось молоко с процентным содержание жира 2-6% по всей площади (100 см2). После чего производился смыв молока с по- верхностей. Пластины помещались на сутки в вентилируемые боксы, предотвра- щающие от попадания на них механических загрязнений, но позволяющие быть зараженными через атмосферу окружающей среды. Затем с пластин ватными па- лочками были сделаны смывы и произведен посев в чашки Петри. На рисунке 5 представлены результаты культивирования.
аб
Рисунок 5 – Бактериологическое загрязнение пластин: а) Нержавеющая сталь AISI 304; б) Фторопласт-3
Для исследования методов дезинфекции поверхностей был поставлен экс- перимент, целью которого является оценка эффективности обеззараживания на разных режимах поверхности сельскохозяйственного оборудования молочных ферм после длительного простаивания без мойки (более 3 ч). В качестве объекта исследования выступал показатель колониеобразующих единиц бактерий группы кишечных палочек и стафилококки. Предметом исследования выступали пластины из пищевой нержавеющей стали AISI 316.
Десять пластин с площадью исследуемой поверхности 25 см2 погружались в молоко, жирностью 4%, с массовой долей белка не менее 2,8%, кислотностью 18°Т, плотностью не менее 1028 кг/м3 и предварительно загрязненное патоген- ными бактериями. Затем излишки молока с пластин удалялись самотеком. Пла- стины оставлялись в помещении, имитирующим цех по сбору и хранению мо- лочного сырья с соответствующей окружающей воздушной средой, на сутки. В результате бактериологически загрязненное молоко на пластине высохло, что позволяло смоделировать процесс простоя оборудования.
Испытания методов и режимов дезинфекции проводилось по однотипному алгоритму для каждой пластины. В алюминиевую флягу, объемом 5 л с вмонти- рованным электронагревателем (ТЭН 01.102 D13 R30, мощностью 1 кВт), на подставку, изменяющую высоту в пределах 40-150 мм, помещалась пластина, с последующим на нее воздействием заданного метода и режима дезинфицирова- ния. Время воздействия каждого режима составляло 15±0,5 минут. В качестве моющего дезинфицирующего средства применялся водный раствор хлора и кау- стической соды в пропорциях 3 и 0,5% соответственно.
После обработки пластин соответствующим методом и режимом дезинфек- ции со всей площади ее поверхности брался смыв алюминиевым стержнем со стерильной ватой. Все образцы смывов передавались для анализа в Испытатель- ный лабораторный центр ФБУ здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиоло- гии в Тамбовской области» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в соответствии с МУК 4.2.2942-11.
Сравнительный анализ метода обработки паром и УМО 65°C показал, что за- траты электроэнергии на подогрев и удержание температурных режимов оказались выше для пара, 0,24 против 0,16 кВт. Наибольший расход воды и моющего реагента оказался у метода мойки горячей водой, так как остальные методы либо не исполь- зовали данные ресурсы (обработка вакуумом и озоном), либо в силу замкнутости системы расход был минимален (в пределах погрешности, связанной с утечкой га- зообразной жидкости). Результаты эксперимента представлены в таблице 2. Близ- кие значения у методов озонирования и обработки ультрамалым объемом моющего раствора с температурным режимами 45 и 55°C, представлены на рисунке 6.
Таблица 2 – Результаты эксперимента дезинфекции
Метод и режим
1 Контрольный образец 2 Вакуумирование
3 Мойка горячей водой 4 Озонирование
5 Пропаривание 6 УМО, 35° C
7 УМО, 45° C
8 УМО, 55° C
9 УМО, 65° C 10 УМО, 75° C
БГКП, КОЕ/см3 473
134
Результаты
Стафилококки, КОЕ/см3
121 93 21
14 8
не обнаружено не обнаружено 21 13
16 4
не обнаружено не обнаружено не обнаружено
не обнаружено не обнаружено
16

Рисунок 6 – Изменение эффективности метода распыления ультрамалого объема раствора
Эксперимент по определению эффективности рецептур моющих и дезин- фицирующих растворов проводился с целью сравнения эффективности рецептур моющих средств для дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока. Ход эксперимента аналогичен предыду- щему эксперименту.
Сравнивались рецептуры моющих дезинфицирующих средств: озониро- ванная питьевая вода, барбатированная в течение 5 мин.; 1%-й водный раствор азотистой кислоты; 1%-й водный раствор ортофосфорной кислоты; 1%-й водный раствор щелочи; рецепт моющего средства по Г.Г. Русаковой (Пат. 2127753 РФ Моющее средство); 2,1%-й водный экстракт горчичного порошка; 2,2%-й вод- ный экстракт горчичного порошка; 5,2%-й водный экстракт горчичного по- рошка.
Водные растворы кислот, щелочи и по рецепту Г.Г. Русаковой изготавли- вались смешиванием моющих средств с водой в рекомендуемых изготовителями пропорциях и по патенту 2127753 РФ Моющее средство (10%-й водный раствор). Водные экстракты горчицы приготовлялись путем вакуумного экстрагирования на установке (патент 2738938 РФ Универсальная вакуумная экстрактно-выпар- ная установка). Экстрагирование горчичного порошка осуществлялось в гидро- модулях 1:12,5; 1:25; 1:50 при вакууме 0,6 кПа и температуре 56°C в течение 40 мин. В результате получились водные экстракты горчицы с содержанием су- хих растворенных веществ 2,1, 2,2 и 5,2% (по рефрактометру 1,334; 1,335 и 1,3425). Данные экстракты применялись как готовые моющие средства. Резуль- таты представлены в таблице 3.
Общая степень чистоты проводилась при испытаниях комбинированной мо- ечной установки путем определения удельной электропроводности смывов с внутренней поверхности емкости. Смывы проводились путем взятия мазков с поверхности площадью 25 см2 при обработке УМО в течение 6 минут с шагом в минуту. Мазки брались стерильными ватными стержнями, после чего взятая
проба помещалась в дистиллированную воду (1 см3). Растворенные молочные жиры и белки изменяли начальную электропроводность дистиллированной воды, начальные свойства которой: pH 5,4-6,2, удельная электропроводность σ = 0,005∙10-4 мСм/м.
Таблица 3 – Результаты эксперимента по определению эффективности рецептур моющих и дезинфицирующих растворов
Дезинфицирующее моющее средство
1 Контрольный образец 2 Озонированная среда 3 Озонированная вода 4 Азотистая кислота
5 Ортофосфорная кислота 6 Щелочь
7 Раствор Русаковой
8 2,1 % экстракт горчицы 9 2,2 % экстракт горчицы 10 5,2 % экстракт горчицы
БГКП, КОЕ/см3 386
не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено 4
не обнаружено не обнаружено
Результаты
Стафилококки, КОЕ/см3
74
не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено
В качестве загрязнителя применялось молоко жирностью 4,8% с удельной электропроводность σ = 0,4∙10-4 мСм/м. Испытания проводились при темпера- туре окружающей среды 20°C. Результаты испытаний представлены на графике, рисунок 8.
Рисунок 8 – График зависимости удельной электропроводности от времени процесса мойки ρ(t)
В пятой главе «Технико-экономическое обоснование процессов мойки и дезинфекции поверхностей ультрамалым объемом» представлен анализ экономической эффективности от внедрения оборудования для реализации по- ставленной цели, а также предложен качественный оценочный показатель эф- фективности мойки и дезинфекции.
Разработанная технологическая схема комбинированной моечной уста- новки имеет производительность 2409,6 л/ч (23807 шт./год, емкостей объемом до 300 л), позволяющая снизить ресурсозатраты в общем на 62,5-80% и энерго- затраты на 25,2-37,8%. Экономическая эффективность использования установки (130065,6-234740,5 руб.) и срок окупаемости капиталовложений на его приобре- тение и ввод в эксплуатацию 0,4-0,8 года (5-10 месяцев).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Анализ теоретических исследований мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока показал, что применение технологий ультрамалого объема обработки и озонирования позволяют снизить ресурсо- и энергозатраты.
2. Результаты теоретических исследований и экспериментов обосновы- вают экономию ресурсов и электроэнергии при использовании метода ультрама- лого объема распыления частиц диаметром 0,04-0,05 мкм в процессе мойки по- верхности с шероховатостью 0,15-0,8 мкм: воды на 22 л/мин., моющего и дезин- фицирующего средства на 18,4 г/мин., электроэнергия на 1,12 кВт·ч. Установ- лено, что при среднем диаметре капли 0,04-0,05 мкм и температуре 60°C проис- ходит стерилизация внутреннего объема емкости до 20 л при экспозиции 6 мин., используя в качестве дезинфектанта озонированную воду, с концентрацией озона 10-16 мг/м3.
3. Разработанная методика расчета процесса мойки ультрамалым объемом моющего раствора и озонирования позволяет определить конструктивные пара- метры комбинированной моечной установки, параметры и режимы процесса мойки и дезинфекции (частота ультразвука 0,02-2,5 МГц, время предобработки 0,4-4 мин. и экспозиции 2,4-12 мин.).
4. Исследованы физико-химические свойства частиц тумана моющих и дезинфицирующих растворов. Установлено, что распыление озонированной воды в виде тумана обладает более высокой эффективностью дезинфекции по сравнению с вакуумом на 85, горячей водой (60°C) на 28, озоном (концентрация 0,3-0,5 мг/м3) на 72%.
5. Разработаны конструктивно-технологические схемы эксперименталь- ной и производственной комбинированной моечной установки для осуществле- ния мойки и дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока. Диапазон частот ультразвукового генератора состав- ляет 20 кГц – 2,5 МГц, средний диаметр капель тумана 0,05-0,1 мкм, концентра- ция озона для воздуха 1,5-4 мг/м3, для озонированной воды – 10-16 мг/м3, время обработки ультрамалым объемом моющего раствора – 0,4-4 мин., время
дезинфекции – 2,4-12 мин. Для емкостей объемом до 300 л потребляемая мощ- ность составляет от 24 до 300 Вт, расход воды 8 л/ч. Производительность про- мышленной установки позволяет снизить ресурсозатраты в общем на 62,5-80% и энергозатраты на 25,2-37,8%. Срок окупаемости капиталовложений на ее про- изводство и ввод в эксплуатацию 0,4-0,8 года (5-10 месяцев).
Рекомендации предприятиям. С целью снижения ресурсо- и энергоза- трат моечных и дезинфицирующих установок при обработке поверхностей мо- лочного оборудования рекомендуется применять комбинированную моечную установку (патент РФ на комбинированную моечную установку No 2728147).
Перспективы дальнейшей разработки темы. Тематикой дальнейших ис- следований будет являться электризация частиц моющих и дезинфицирующих растворов при ультрамалом распылении, осаждение мелкодисперсной среды при течении через канал и в электрическом поле, оптимизация конструкции уста- новки и автоматизация системы управления.

Актуальность темы исследований. Одним из приоритетных
направлений совершенствования технологии и технических средств мойки и
дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и
транспортирования молока является снижение расхода воды и моющего
реагента, а также снижение химического воздействия моющего и
дезинфицирующего реагентов при обеспечении требуемого качества молока.
Согласно прогнозу долгосрочного социально-экономического развития
Российской Федерации на период до 2030 года [1], разработанному
Минэкономразвития России, современное состояние водных ресурсов,
утилизации химических веществ определяет политику экономии ресурсов.
Мойка и дезинфекция поверхностей оборудования, напрямую
соприкасающихся с молоком, в агропромышленных процессах сбора,
хранения и транспортирования являются одними из основных источников
ресурсопотребления воды, моющих и дезинфицирующих реагентов.
Современное состояние водных ресурсов планеты определяет политику
экономии данных жизненно важных источников. Нехватка пресной воды
особенно ощущается в засушливых регионах, где доступ к пресным водоемам
либо отсутствует, либо ограничен. Несмотря на богатые источники пресной
воды в Российской Федерации к таким регионам можно отнести юго-восток
Саратовской области, Оренбургская область, Республика Калмыкия, часть
Волгоградской области и Ставропольского края, Республика Крым. В таких
регионах нехватка пресной воды особенно остро ощущается в
сельскохозяйственной отрасли, где данный ресурс необходим, в частности для
орошения культур.
С изменением климата к регионам с дефицитом пресной воды могут
прибавиться территории на сегодняшний день не знающие таких проблем, в
том числе Тамбовская область. Дефицит пресной воды является причиной
повышения стоимости на ресурсы и, как следствие, удорожание
сельскохозяйственной продукции. В связи с чем, многие производители
растительной сельскохозяйственной продукции перешли на
ресурсосберегающие технологии, например, капельное орошение, обработка
растений ультрамалыми объемами гербицидов, инсектицидов, подкормок и
так далее.
Мойка и дезинфекция поверхностей оборудования, напрямую
соприкасающихся с молочным сырьем, в агропромышленных процессах
сбора, хранения и транспортирования являются одними из основных
источников ресурсопотребления: воды и моющих реагентов. Существующие
технологии мойки и дезинфекции в производстве молочного сырья в
фермерских животноводческих хозяйствах основаны на гидродинамических
свойствах течения жидкости непосредственно влияющих на загрязнение
(мойка под давлением), либо на термодинамических подходах (применение
парогенерации для мойки и дезинфекции). Однако данные технологии
ресурсо-, энерго- и время затратные. Увеличенные расход воды, моющего
реагента, электроэнергии делает актуальным применение технологии
обработки поверхностей ультрамалым объемом водного моющего раствора и
озонирования. Данные технологии могут снизить расход воды, моющего
реагента, повысить бактериологическую безопасность, сократить время мойки
и дезинфекции оборудования, особенно в условиях длительного перерыва
(более 3 часов) в его использовании.
Использование комбинированной моечной установки позволяет решить
задачу снижения ресурсо-, энерго- и время затрат, что особенно актуально для
небольших фермерских животноводческих хозяйств.
Комбинирование мойки и дезинфекции в одной установке позволяет
улучшить параметры: производительность, уровень технологичности
конструкции, автоматизацию, а также уменьшить металлоемкость.
Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии со
Стратегией машинно-технологической модернизации сельского хозяйства
России на период до 2020 года, Стратегией развития сельскохозяйственного
машиностроения России на период до 2030 года и Указа Президента России
В.В. Путина от 21 июня 2016 года № 350 «О мерах по реализации
государственной научно-технологической политики в интересах развития
сельского хозяйства».
Степень разработанности темы.
В настоящее время накоплено большое количество теоретического и
экспериментального материала по результатам исследований мойки и
дезинфекции твердых поверхностей, которые успешно используются при
разработке новых конструкций моечных и дезинфицирующих систем.
Дальнейшее совершенствование технологий мойки и дезинфекции возможно
путем создания более эффективного аппаратного оформления оборудования,
позволяющего интенсифицировать данные процессы и снизить ресурсо- и
энергозатраты.
Научной основой изучения процессов мойки и дезинфекции явились
фундаментальные работы отечественных авторов П.А. Ребиндера, Н.Н.
Петровой, Е.К. Венстрема, А.Б. Таубмана, Н.Н. Серб-Сербиной, А.М.
Вязниковой, Н.М. Смирнова, М.П. Воларовича, Б.И. Тютюнникова, Л.
Гуревич, Г. Юхновского, Е.М. Лившица, Н.М. Лубмана, А.В. Думанского, С.Д.
Суховской, А.М. Яхимович, Д.Л. Талмуд, А.М. Смирновой, Д.А.
Рождественнского, Д.Х. Авдальян, а также зарубежных – Plateau, MacBain,
Fischer, Zsigmondy, Krafft, Lederer, Perrin, Wells, Dewar, Lawrence, Chapin, Fall,
Spring, Donnan, Lascaray, Madsen, Gibbs, Bartsch, Wenstrom, Clayton и других.
В изучение эффективности моющих и дезинфицирующих средств в
области производства молока и молочных продуктов существенный вклад
внесли В.М. Ульянов, В.Ф. Ужик, Ю.А. Цой, Л.М. Цой, А.И. Завражнов, А.А.,
Ж.И. Кузина, В.Ю. Матвеев, В.В. Кирсанов, В.В. Молочников, Р.Г. Алягезян,
Т.С. Моргунова, А.И. Цюльсдорф, В. Моог и другие.
Существенный вклад в изучение звуковых технологий в области мойки
и дезинфекции внесли зарубежные ученые Dinesh P.R. Thanu, Mingrui Zhao,
Zhenxing Han, Manish Keswani, D.W. Cooper, C. Leonelli, T.J Mason, D.R.
Morris, R.W. Elliot, F.J. Fuchs, C. McDonnell, B.K. Tiwari, J.T. Snow, M. Sato, T.
Tanaka, V.B. Menon, L.D. Michaels, R.P. Donovan, D.S. Ensor, r.n. Weller, J.M.
Brady, W.E. Bernier, A.C. Wallstrom, O.A. Iseri, A.H. Crawford, S.B. Award, A.
Atchley, L. Crum, T.Tuziuti, W.L. Nyborg, J. Blitz, S. Shwartzman, A. Mayer, W.
Kern, R. Esche, M. Strasberg, H.G. Flynn, D.M. Berg и другие.
Однако известные теоретические и экспериментальные исследования
недостаточно учитывают возможности и перспективы применения технологий
ультрамалого объема распыления моющего средства и озонации при мойке и
дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и
транспортирования молока, их изучение необходимо продолжить.
Цель исследования: повышение эффективности мойки и дезинфекции
емкостей сбора, хранения и транспортирования молока.
Задачи исследования:
– провести анализ технологий и средств мойки и дезинфекции
оборудования при производстве сырого молока;
– теоретически и экспериментально обосновать параметры и режимы
мойки и дезинфекции при использовании ультрамалого объема реагента;
– разработать методику расчета мойки и дезинфекции внутренних
поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока с
применением системы распыления ультрамалого объема моющего и
дезинфицирующего средства и системы озонирования;
– исследовать физико-химические свойства частиц мелкодисперсной
среды моющих и дезинфицирующих средств;
– разработать и обосновать конструктивно-технологические схемы
экспериментальной и производственной установки мойки и дезинфекции
внутренних поверхностей емкостей ультрамалым объемом распыления
растворов и определить экономическую эффективность результатов
исследования.
Объект исследования: технологический процесс мойки и дезинфекции
внутренних поверхностей бидонов, доильных ведер, фляг от механических,
химических и бактериологических загрязнений.
Предмет исследования: закономерности влияния объема моющего и
дезинфицирующего средства и озонации на продолжительность,
эффективность и качество мойки и дезинфекции поверхностей от молока, его
компонентов и патогенных микроорганизмов.
Научная новизна работы:
– установлены закономерности создания эффективных систем мойки и
дезинфекции молочного оборудования способом распыления ультрамалого
объема реагентов;
– экспериментально доказана целесообразность применения
ультрамалого объема моющего средства, позволяющего снизить ресурсо- и
энергозатраты процесса мойки, и эффективность озонации,
интенсифицирующая процесс дезинфекции внутреннего замкнутого
пространства емкостей;
– разработаны конструктивно-технологические схемы моечных
установок: экспериментальной и комбинированной с применением систем
распыления ультрамалого объема моющего и дезинфицирующего средства,
озонации и вакуумного транспортирования отработанных жидкостей.
Техническая новизна подтверждена патентом РФ № 2728147.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Теоретические зависимости параметров эффективности мойки и
дезинфекции от объема моющего и дезинфицирующего реагента, а также
способа его нанесения на поверхность, полученные в ходе исследований,
позволяют обосновать параметры мойки и дезинфекции внутренних
поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования молока.
Практическая значимость работы заключается в создании технических
средств мойки внутренних поверхностей ультрамалым объемом моющего
средства и дезинфекции, с применением озонации.
Совершенствование технических средств и процессов мойки и
дезинфекции в производстве молока малыми фермерскими хозяйствами
позволяет повысить качество молока, его товарную стоимость.
Рационализация технологии мойки и совершенствование конструкции мойки
позволяет экономить трудозатраты, сокращать ресурсо- и энергозатраты.
Практические результаты диссертационного исследования приняты
Управлением сельского хозяйства Тамбовской области и внедрены на
предприятия ООО «АГРО-АЛЬЯНС», Колхоз – Племенной завод им. Ленина,
в образовательной организации ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный
технический университет».
Методология и методы исследования. Теоретические исследования
основаны на теории диффузии и броуновского движения, физико-химических
свойствах аэрозолей, известных законов физики, термодинамики,
газогидродинамики. Экспериментальные исследования выполнялись в
соответствии с общеизвестными методиками отбора проб, определения
размеров и весовой концентрации частиц молока и аэрозолей, и
разработанными на их основе частными методами. Лабораторные и
производственные исследования проводились с использованием современных
электронных и механических приборов и установок методами
хронометражных наблюдений и измерений. При обработке
экспериментальных данных применялся метод математической статистики с
использованием программ для работы с электронными таблицами Microsoft
Excel, пакетом для математического анализа Mathcad 14, языком
программирования Python.
Основные положения, выносимые на защиту:
– результаты теоретических исследований закономерностей создания
эффективных систем мойки и дезинфекции молочного оборудования
способом распыления ультрамалого объема реагентов;
– конструктивно-технологическая схема экспериментальной моечно-
дезинфицирующей установки с применением ультрамалого распыления
моющего раствора и озонирования;
– конструкция комбинированной моечной установки;
– усовершенствованная методика расчета процесса мойки и
дезинфекции внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и
транспортирования молока;
– результаты экспериментальных исследований по обоснованию
параметров технологических процессов мойки и дезинфекции оборудования
для сбора, хранения и транспортирования молока;
– технико-экономическая оценка результатов исследований.
Степень достоверности и апробации работы.
Степень достоверности полученных результатов и выводов
подтверждается выполненными экспериментами, использованием
общепринятых методик, ГОСТов, приборов и оборудования, совпадением
результатов, полученных теоретическими и экспериментальными
исследованиями, а также с результатами других авторов, занимающихся
данной тематикой, внедрением полученных результатов в производство.
Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены:
– на научно-технических семинарах кафедр «Механика и инженерная
графика» и «Агроинженерия» ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный
технический университет»;
– на всероссийских научно-практических конференциях и выставках:
Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы,
достижения и инновации (2017 г., г. Тамбов); Современное состояние
садоводства Российской Федерации, проблемы отрасли и пути их решения (17-
18 сентября 2020 г., г. Мичуринск).
– на международных научно-практических конференциях и научно-
технических семинарах: Устойчивое развитие региона: архитектура,
строительство, транспорт (15-16 июня 2017 г., г. Тамбов); Интеграционные
процессы в науке в современных условиях (3 декабря 2017 г., Казань); Сушка,
хранение и переработка продукции растениеводства (22-23 мая 2018 г., г.
Москва); Импортозамещающие технологии и оборудование для глубокой
комплексной переработки сельскохозяйственного сырья (24-25 мая 2019 г., г.
Тамбов); Цифровизация агропромышленного комплекса (21-22 октября 2020
г., г. Тамбов); Состояние и перспективы развития агропромышленного
комплекса (26-28 февраля 2020 г., г. Ростов-на-Дону); Перспективные
технологии в современном АПК России: традиции и инновации (20 апреля
2021 г., г. Рязань).
Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие на
каждом этапе исследования, включая: постановку задач; анализ литературных
источников; разработку программы исследований; сбор и обработку данных;
проведение экспериментов и испытаний; разработку и конструирование
установок; составление заявок на патенты; апробацию результатов
исследования на международных и всероссийских научно-практических
конференциях 2017 – 2021 годах; подготовке публикаций.
Соответствие диссертационной работы паспорту научной
специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту
специальности 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского
хозяйства, п. 2 – разработка теории и методов технологического воздействия
на среду и объекты сельскохозяйственного производства и п. 7 – разработка
методов оптимизации конструкционных параметров и режимов работы
технических систем и средств в растениеводстве и животноводстве по
критериям эффективности и ресурсосбережения технологических процессов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в
том числе: 3 статьи – в ведущих рецензируемых научных изданиях,
рекомендованных ВАК РФ; два патента на изобретение. Общий объем
публикаций составляет 2,75 п.л., из них автору принадлежит 1,8 п.л.

1. Анализ теоретических исследований процессов мойки и дезинфекции
внутренних поверхностей емкостей сбора, хранения и транспортирования
молока показал, что применение технологий ультрамалого объема обработки
и озонирования позволяют снизить ресурсо- и энергозатраты.
2. Результаты теоретических исследований и экспериментов
обосновывают экономию ресурсов и электроэнергии при использовании
метода ультрамалого объема распыления частиц диаметром 0,04-0,05 мкм в
процессе мойки поверхности с шероховатостью 0,15-0,8 мкм: воды на 22
л/мин., моющего и дезинфицирующего средства на 18,4 г/мин.,
электроэнергия на 1,12 кВт·ч. Установлено, что при среднем диаметре капли
0,04-0,05 мкм и температуре 60◦C происходит стерилизация внутреннего
объема емкости до 20 л при экспозиции 6 мин., используя в качестве
дезинфектанта озонированную воду, с концентрацией озона 10-16 мг/м3..
3. Разработанная методика расчета процесса мойки ультрамалым
объемом моющего раствора и озонирования позволяет определить
конструктивные параметры комбинированной моечной установки, параметры
и режимы процесса мойки и дезинфекции (частота ультразвука 0,14 – 2,5 МГц,
время предобработки 4 – 6 мин. и экспозиции 0,5 – 12 мин.).
4. Исследованы физико-химические свойства частиц тумана моющих и
дезинфицирующих растворов. Установлено, что распыление озонированной
воды в виде тумана обладает более высокой эффективностью дезинфекции по
сравнению с вакуумом на 85%, горячей водой (60°C) на 28%, озоном
(концентрация 0,3-0,5 мг/м3) на 72%.
5. Разработаны конструктивно-технологические схемы
экспериментальной и производственной комбинированной моечной
установки для осуществления мойки и дезинфекции внутренних поверхностей
емкостей сбора, хранения и транспортирования молока. Диапазон частот
ультразвукового генератора составляет 20 кГц-1 МГц, средний диаметр капель
тумана 0,05-0,1 мкм, концентрация озона для воздуха 1,5-4 мг/м3, для
озонированной воды – 10-16 мг/м3, время обработки ультрамалым объемом
моющего раствора – 2,5-4 мин., время дезинфекции – 4-12 мин. Для емкостей
объемом до 300 л потребляемая мощность составляет от 24 Вт до 300 Вт,
расход воды 8 л/ч. Производительность промышленной установки 8 емкостей,
объемом 300 л, в час, позволяет снизить ресурсозатраты в общем на 62,5-80%
и энергозатраты на 25,2-37,8%. Срок окупаемости капиталовложений на ее
производство и ввод в эксплуатацию 0,4-0,8 года (5-10 месяцев).
Рекомендации предприятиям. С целью снижения ресурсо- и
энергозатрат моечных и дезинфицирующих установок при обработке
поверхностей молочного оборудования рекомендуется применять
комбинированную моечную установку (патент РФ на комбинированную
моечную установку № 2728147).
Перспективы дальнейшей разработки темы. Тематикой дальнейших
исследований будет являться электризация частиц моющих и
дезинфицирующих растворов при ультрамалом распылении, оседание
мелкодисперсной среды при течении через канал и в электрическом поле,
оптимизация конструкции установки и автоматизация системы управления.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать

    Читать «Совершенствование технологии и технических средств мойки и дезинфекции емкостей сбора, хранения и транспортирования молока»

    Публикации автора в научных журналах

    Экспериментальная установка определения процессов мойки емкостей из различных материалов для жидких пищевых продуктов и полуфабрикатов сельскохозяйственного производства
    С.А. Анохин, В.А. Талы- ков, О.А. Карташов // Материалы Всероссийской научно-практической конфе- ренции «Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные во- просы, достижения и инновации». – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО ТГТУ, 2– С. 510-Анохин, С.А. Развитие технологических процессов мойки транспорт- ных средств для перевозки пищевой продукции / С.А. Анохин, А.А. Ионкина, Ю.В. Родионов // Материалы 4-й Международной научно-практической конфе- ренции института АрхСиТ ТГТУ «Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт». – Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2– С. 481
    Совершенствование технологии мойки емкостей для жидких пищевых продуктов
    С.А. Анохин, А.Ю. Головкин, П.А. Галкин, Д.Е. Кобзев // Сборник научных трудов Международного научно-технического семинара «Сушка, хранение и переработка продукции растениеводства», посвящённого 175-летию со дня рождения К.А. Тимирязева. – М.: Изд-во «Перо», 2– С. 247-Анохин, С.А. Гибкие емкости для транспортирования и хранения сель- скохозяйственных жидких и сыпучих продуктов и полуфабрикатов / С.А. Ано- хин, Н.А. Шестакова // Всероссийская конференция «Импортозамещающие тех- нологии и оборудование для глубокой комплексной переработки сельскохозяй- ственного сырья». – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2– С. 201
    Бактериологические загрязнения внутренних поверхностей емкостей хранения и транспортирования молочного сырья
    С.А. Анохин // Международная научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса» 26-28 февраля 2020 г. – Ростов-на- Дону: Изд-во Общество с ограниченной ответственностью «ДГТУ-ПРИНТ», 2– С. 349-Анохин, С.А. Обработка поверхностей ультрамалым объемом / С.А. Анохин, Д.В. Никитин, Ю.В. Родионов // Материалы научно-практической конференции «Современное состояние садоводства Российской Федерации, про- блемы отрасли и пути их решения». – Тамбов: ООО «Тамбовский полиграфиче- ский союз», 2– С. 175
    Современное состояние мойки оборудования животноводства
    С.А. Анохин // Сборник научных статей II международной научно- практической конференции «Цифровизация агропромышленного комплекса». – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2– С. 16-Анохин, С.А. Ультразвуковые технологии в системе мойки емкостей сбора, хранения и транспортирования молока / С.А. Анохин, А.А. Гуськов, Д.В. Никитин // Материалы 72-й Международной научно-практической конфе- ренции «Перспективные технологии в современном АПК России: традиции и ин- новации». – Рязань: Изд-во Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2– С. 123

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ

    Последние выполненные заказы

    Другие учебные работы по предмету