автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Разработка и исследование мокрого электрофильтра для очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода

кандидата технических наук
Жеребцов, Борис Викторович
город
Тюмень
год
2013
специальность ВАК РФ
05.20.02
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Разработка и исследование мокрого электрофильтра для очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода»

Автореферат диссертации по теме "Разработка и исследование мокрого электрофильтра для очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода"

На правах рукописи

ЖЕРЕБЦОВ Борис Викторович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОКРОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА ДЛЯ ОЧИСТКИ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ОТ СЕРОВОДОРОДА

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 НОЯ 2013

Челябинск — 2013 005539306

005539306

Работа выполнена на кафедре энергообеспечения сельского хозяйства ФГЪОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Смолин Николай Иванович

Официальные оппоненты: Кирпичникова Ирина Михайловна,

доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой «Электротехника и возобновляемые источники энергии» ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)

Астафьев Дмитрий Владимирович,

кандидат технических наук, доцент кафедры «Применение электрической энергии в сельском хозяйстве» ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия»

Ведущая организация: Уральский филиал ГНУ «Всероссийский научно-

исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологию)

Защита состоится «13» декабря 2013 г., в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 на базе ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия».

Автореферат разослан «12» ноября 2013 г. и размещен на официальном сайте ВАК при Министерстве образования и науки России http://vak.ed.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО ЧГАА http://www.csaa.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета

Плаксин

Алексей Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В современном промышленном мясном животноводстве одной из нерешенных проблем остается создание оптимальных условий содержания животных. При высокой концентрации поголовья на единицу площади состояние и состав воздуха ухудшаются. В условиях интенсивного развития промышленного животноводства важной инженерной задачей является создание таких вентиляционно-отопительных систем (ВОС), которые бы обеспечивали необходимые зоогигиенические условия содержания животных в сочетании с комплексом научных и практических мероприятий, снижающих энергозатраты на создание микроклимата.

Одним из методов утилизации теплоты животноводческого помещения является рециркуляция воздуха. Однако при этом происходит накопление пыли, микроорганизмов и вредных газов в воздушной среде помещения. В предыдущих исследованиях подробно рассмотрены и проанализированы способы очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от пыли, микроорганизмов и вредных газов, в частности от аммиака. Однако вопрос очистки воздуха от сероводорода, который является одним из самых вредных газов животноводческих помещений, изучен не в полном объеме.

Таким образом, дальнейшие исследования разработки мероприятий по созданию высокоэффективного способа очистки рециркуляционного воздуха от сероводорода, а также повышение эффективности очистки воздуха от пыли, микроорганизмов и аммиака являются актуальными.

Работа выполнена в соответствии с общероссийской федеральной программой «Энергоэффективная экономика», разделом «Энергоэффективность в сельском хозяйстве» (Постановление Правительства РФ от 17 ноября 2001 г. № 796) и приказом Минсельхоза РФ от 25 июня 2007 г. № 342 «О концепции развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025 года».

Цель работы - повышение эффективности процесса очистки воздуха животноводческих помещений от сероводорода мокрым электрофильтром за счет использования в качестве жидкости, омывающей осадительные электроды, раствора медного купороса.

Задачи исследования:

1. Провести критический анализ и сравнение способов и методов очистки воздуха от сероводорода.

2. Провести теоретический анализ процесса очистки рециркуляционного воздуха мокрым электрофильтром от сероводорода.

3. Экспериментально установить закономерности влияния концентрации медного купороса в омывающей осадительные электроды мокрого электрофильтра жидкости на эффективность очистки воздуха от сероводорода в лабораторных условиях.

4. Разработать методику расчета основных конструктивных и технологических параметров мокрого электрофильтра.

5. Провести производственные испытания опытного образца мокрого электрофильтра и оценить технико-экономическую эффективность его применения.

Объект исследования - процессы очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода мокрым электрофильтром.

Предмет исследования - закономерности процессов очистки воздуха от сероводорода в мокром электрофильтре, взаимосвязь технических характеристик мокрого электрофильтра с его основными технологическими и конструкционными параметрами.

Методологическая и теоретическая основы исследования: в основу данной работы легли труды A.M. Басова, Ф.Я. Изако-ва, В. Б. Файна, А. Г. Возмилова, Ю.А. Байдукина, А.Ф. Першина, И.М. Кирпичниковой, Е.В. Смирнягина, С. А. Ивановой, О. В. Звез-даковой, М.В. Деля, С.Н. Любайкина, Р.Ю. Илимбетова и других ученых, внесших неоценимый вклад в развитие науки об электроочистке и электрообеззараживании воздуха в технологических процессах АПК.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием: известных теоретических положений и апробированных экспериментальных методов исследований; математической модели, составленных на ее основе дифференциальных и алгебраических уравнений.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:

1. Получены аналитические зависимости степени очистки воздуха от сероводорода в МЭФ: за счет окисления сероводорода озо-

ном; с учетом совместной взаимосвязи озона и омывающей жидкости с сероводородом.

2. Получены экспериментальные данные о кинетике снижения концентрации сероводорода в замкнутом объеме в зависимости от режима работы мокрого электрофильтра.

3. Получены результаты комплексных испытаний опытного образца мокрого электрофильтра, работающего в режиме очистки рециркуляционного воздуха в помещении, для содержания поросят на откорме (2-4).

4. Новизна технического решения защищена патентом РФ на полезную модель.

Практическая значимость работы и реализация ее результатов:

1. Разработанная методика позволяет при проектировании систем очистки воздуха мокрым электрофильтром рассчитать его конструктивные и режимные параметры, обеспечивающие требуемую степень очистки воздуха.

2. Мокрый электрофильтр, защищенный патентом РФ на полезную модель № 128919, позволяет эффективно очищать воздух от сероводорода в сельскохозяйственных помещениях.

3. Опытный образец мокрого электрофильтра внедрен на свинокомплексе ООО «Согласие» (п. Новая Заимка Тюменской области).

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований мокрого электрофильтра используются в учебных процессах Государственного аграрного университета Северного Зауралья, Челябинской государственной агроинженерной академии и Тюменского лесотехнического техникума.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научных конференциях ЧГАА (Челябинск, 2012-2013 гг.) и ГАУСЗ (Тюмень, 2009-2013 гг.)

Публикации. По основному содержанию диссертационной работы опубликовано восемь научных статей, в том числе три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (97 наименований), 3 приложений; содержит 115 страниц основного текста, 28 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава «Состояние вопроса и задачи исследования» посвящена анализу состояния вопроса и постановке задач исследования.

На основе изучения реальных производственных процессов в животноводстве, особенностей индустриальных технологий в животноводстве и научной литературы были сформулированы проблемы, связанные с очисткой и обеззараживанием вентиляционного воздуха животноводческих помещений, решение которых позволит повысить продуктивность животноводства, снизить риск распространения аэрогенных инфекций, решить вопросы защиты окружающей среды и энерго- и ресурсосбережения.

Сравнительный анализ существующих методов и технических средств очистки воздуха от сероводорода показал, что наиболее полно зоотехническим требованиям к установкам очистки и обеззараживания рециркуляционного воздуха на животноводческих комплексах от сероводорода отвечает мокрый электрофильтр (МЭФ).

В настоящее время отсутствуют научно обоснованные рекомендации по разработке электрофильтров, эффективно очищающих воздух от сероводорода. Выработка таких рекомендаций требует проведения дополнительных исследований.

На основании проведенного анализа сформулирована научная задача настоящей работы: теоретическое и экспериментальное обоснование рекомендаций по проектированию МЭФ, эффективно очищающего воздух животноводческих помещений от сероводорода.

Вторая глава «Теоретическое исследование эффективности процесса очистки воздуха от сероводорода мокрым электрофильтром» посвящена расчету эффективности мокрого электрофильтра и основных конструктивных и технологических параметров МЭФ, а также анализу и моделированию процессов очистки рециркуляционного воздуха от сероводорода.

В МЭФ очистка воздуха от вредных газовых составляющих происходит за счет двух факторов:

— окисления озоном;

- абсорбции жидкостью, омывающей осадительные электроды.

При воздействии озона на сероводород идут три параллельные реакции: с образованием осадка в виде серы, воды и кислорода; с образованием серной кислоты и кислорода; с образованием сернистого газа. В дальнейшем сернистый газ окисляется озоном до серного ангидрида, который, растворяясь в воде, образует серную кислоту.

Помимо окисления сероводорода при прохождении очищаемого воздуха через электрофильтр в нем протекают следующие химические реакции: аммиак окисляется до нитрата аммония или сульфата аммония; метан окисляется до углекислого газа.

Следовательно, управляя процессами озонообразования в электрофильтре, мы будем иметь возможность управлять в определенном диапазоне эффективностью очистки воздуха от вреднодейству-ющих газовых компонентов.

В общем виде эффективность очистки определяется по выражению

ті(=1-ехр

-ьС)

(1)

где ¿о - константа скорости окисления ¡-го газа озоном;

— коэффициент абсорбции /-го газа омывающей жидкостью первой ступени.

При отсутствии в МЭФ омывающей жидкости (к^ = 0 ) очистка воздуха будет происходить только за счет окисления вредно действующих газовых компонентов озоном, тогда выражение (1) примет вид

Л, =1-ехр

(2)

При работе в режиме абсорбера (электрофильтр отключен, к'0 =0) эффективность очистки от сероводорода будет определяться по выражению

ті,.=1-ехр

(3)

Коэффициент абсорбции сероводорода водным раствором медного купороса определяется экспериментально.

На этапе теоретических исследований была разработана детерминированная модель расчета загрязнения воздуха, эмпирическая

модель была построена после проведения экспериментальных исследований.

Детерминированная модель, получившая название «модель одной комнаты», основана на балансе потока контаминантов, в качестве которых рассматривается сероводород (рисунок 1).

Эксфилыграция Вытяжка

^ «С

Рисунок 1 — Модель системы вентиляции помещения Уравнение баланса объемов воздуха имеет вид

Яо+Я2=Ъ+Ял> (4)

где <70 — объем приточного воздуха, м3/с;

д2 — объем инфильтрующегося воздуха, м3/с; qъ — объем эксфильтрующегося воздуха, м3/с; дА — объем вытяжного воздуха, м3/с. Дифференциальное уравнение изменения концентрации вредного газа С во времени (с учетом (4) принимает следующий вид:

У^ = кЧ0С0 (1 - ть) + ВД (1 - Л,) + кд2Со ~

-к(д0 + д1+д2)С,+О-Р, (5)

где V— объем помещения, м3;

С. - концентрация контаминантов в помещении, мг/м3;

С0- концентрация контаминантов в приточном воздухе, мг/м3;

к - коэффициент, учитывающий неполное перемешивание воздуха;

г|0 - эффективность фильтра для очистки приточного воздуха;

Г|, - эффективность фильтра для очистки рециркуляционного воздуха;

<7, - объем рециркуляционного воздуха, м3/с;

О - генерация контаминантов, мг/с;

Р - потеря контаминантов, мг/с.

Решив уравнение (5) при начальных условиях С, = С5 и / = О, получим уравнение изменения текущей концентрации /-й вредности в замкнутом объеме:

С.=

к(д0(1-г\0) + д2)С0 + С-Р

-(Яо + ЯЫ + Чг)

-¿Ляо+ЧЛ+Яг)1

1-е У \ /

+ С!ег

•(6)

С учетом исходных данных {к = 0,6.. .1; - 0; - 0; 5 - 0) получим

(7)

При /—»да устанавливается значение концентрации С, которое можно определить по выражению

в-Р

С: ="

(8)

По выражению (8) при С < С1ПДК можно рассчитать значение д, и г],, при которых обеспечивается снижение концентрации 1-й вредности до предельно допустимых значений, т.е.

в-Р

кС,

(9)

7ПДК

Осадительные электроды мокрого электрофильтра выполнены в виде дисков, что затрудняет определение активной длины / фильтра по известному выражению.

В работе предложена методика определения активной длины мокрого электрофильтра в зависимости от радиуса Я осадительных электродов (рисунок 2).

Заменив активную площадь осадительного электрода 5, площадью прямоугольника и определив площадь можно вывести выражение для определения активной длины / через радиус Я.

Рисунок 2 — К расчетам активной длины осадительного электрода

Для определения площади разобьем активную зону осаждения на ряд геометрических фигур, площади которых вычисляются по известным из геометрии выражениям, и, проведя ряд математических преобразований, получим выражение, связывающее активную длину и радиус осадительного электрода:

-уі2ЯЬ'-Ь'2 ;

/=-

Я2-

2 ЯЬ'-Ь'2

90 - агссоБ

+ 2пЯ2

Я-Ь' Я

360

Я-Ь'

(10)

где Ъ' - глубина фиксации осадительного электрода в верхней изоляционной плите, м.

Эффективность очистки воздуха от пыли определяется по формуле Дейча:

ті

Іпьшь

(И)

Скорость дрейфа определяется по известному выражению и составляет для частиц размером 1 мкм и более 0,15 м/с.

Активная длина осадительных электродов / МЭФ (рисунок 3) находится по формуле (10) и составляет 0,29 м.

4 - вал электрофильтра; 5 — изоляционная плита; 6 — сливной клапан Рисунок 3 - Конструкция мокрого электрофильтра

Подставив значения ю, / и рекомендуемой скорости воздушного потока и, равной 0,55 м/с, в формулу (11), получаем значение эффективности МЭФ по очистке воздуха от пыли, равное 0,94.

Эффективность очистки от микроорганизмов определяется по формуле

Лм„Р = 1-0-ЛпыЛ1)°'66 (12)

и составляет 0,85.

Для определения эффективности МЭФ по очистки от /-го газа воспользуемся формулой

Т), = 1 - ехр

{к,+2кщо)1~

(13)

где к - коэффициент скорости окисления /-го газа озоном; кщо - коэффициент скорости поглощения /-го газа водой. Рассмотрим задачу второго типа. Согласно требованиям, предъявляемым к системам очистки рециркуляционного воздуха от пыли, эффективность не должна быть менее 90%.

Принимаем эффективность очистки воздуха МЭФ от пыли Г|пьши = 0,9 и подставляем это значение в формулу Дейча:

С—]

0,9 = 1-е1 (14)

Проведя ряд преобразований с выражением (14), получаем

у—= 2,3. (15)

пи

Таким образом, задавая эффективность очистки воздуха от пыли, мы определили соотношение основных конструктивных и технологических параметров МЭФ.

Как известно, наиболее оптимальное расстояние между коро-нирующими электродами с1 в два раза превышает межэлектродное расстояние А. Оптимальное значение <1 составляет 52 мм. Таким образом, межэлектродное расстояние Л равно 26 мм.

Зная взаимосвязь между активной длиной I и радиусом осади-тельного электрода Я, определяем зависимость между К и скоростью воздушного потока и:

Я = ти, (16)

где т — коэффициент, связывающий К и и, т = 0,41 с.

Выражение (16) показывает прямую зависимость между скоростью воздушного потока и радиусом осадительных электродов.

Для МЭФ воздухопроизводительносгь определяется по формуле

1ШФ=Ьк-п = 8ки-п, (17)

где Ьк — воздухопроизводительность одного канала МЭФ, м3/с; п — количество каналов, шт.; 5К — площадь живого сечения одного канала, м2.

В третьей главе «Программы и методики экспериментальных исследований» описываются программа и методики исследований.

Программой экспериментальных исследований предусматривалось проведение исследований в два этапа: 1-й этап - в лабораторных условиях (на базе лабораторий ГАУСЗ (г. Тюмень)); 2-й этап -в производственных условиях (на базе свинокомплекса ООО «Согласие», п. Новая Заимка, Заводоуковский район, Тюменская область).

Программа первого этапа исследований предусматривала:

1. Исследование зависимости естественного распада сероводорода в режиме «О» - электрофильтр отключен, жидкий абсорбент отсутствует.

2. Исследование зависимости эффективности очистки воздуха от сероводорода в режимах:

«С» - электрофильтр включен; жидкий абсорбент отсутствует;

«А» - электрофильтр отключен; жидкий абсорбент залит;

«М» - электрофильтр включен; жидкий абсорбент залит.

3. Изучение влияния скорости воздушного потока на эффективность очистки воздуха от сероводорода в режимах «С», «А» и «М».

4. Изучение влияния концентрации абсорбента на эффективность очистки воздуха от сероводорода в режимах «А» и «М».

5. Изучение влияния скорости воздушного потока и концентрации абсорбента в режимах «А» и «М».

Для проведения комплексных испытаний в лабораторных условиях использовался экспериментальный стенд, в основу которого был положен экспериментальный образец МЭФ (рисунок 4).

Измерения концентрации сероводорода в воздушной среде осуществлялись по общепринятой методике.

Программа второго этапа исследований предусматривала:

1. Комплексное исследование состояния микроклимата секции № 17 для содержания поросят на откорме (2-4 месяца).

2. Исследование эффективности очистки воздушной среды секции № 17 от сероводорода в режимах «С», «А» и «М».

Экспериментальные исследования в производственных условиях проводились в секции № 17 (рисунок 5) свинокомплекса ООО «Согласие».

Исследования параметров микроклимата (температура, влажность, запыленность и концентрация сероводорода в воздушной среде; освещенность, скорость воздуха) в секции № 17 осуществлялись по общепринятой методике.

ивн

ИВН — источник высокого напряжения ПВС-60/10; рУ1 — киловольгметр С-196; БВ - размыкающий контакт; рА — миллиамперметр М 109/1; Р1 - газоанализатор ПГА-200;

1 — электропривод вращения осадительных электродов;

2 — центробежный вентилятор Рисунок 4 - Схема экспериментального стенда:

а - структурная схема; б — электрическая схема, приборы

1

1-МЭФ;

2—замкнутый объем, V— 1 м3;

3 — воздуховоды;

4 — клапан;

5 — точки забора проб воздуха;

6 — пробирка с парафином и серой;

7 — газовая горелка;

8 - вентилятор

— * -Г.- щ

¡¡V 9 и 2 / |

« Ю « а 11 •г:' / V Ш

| / \ ш —у і ч >

ЁР / и® V 12 и

1\ ■§ Ч ш

8

4 1 — вытяжной вентилятор;

5 2 — приточный воздуховод;

3 - вытяжной воздуховод;

4 — навозоприемник;

5 - клетка; 6-МЭФ;

7 — рециркуляционный вентилятор; 8-12 — контрольные точки забора проб

Рисунок 5 - План секции № 17. Схема расположения элементов системы очистки рециркуляционного воздуха

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты исследований в лабораторных и производственных условиях.

Результаты исследования зависимости естественного распада сероводорода и зависимости эффективности очистки от сероводорода в режимах «С», «А», «М» представлены на рисунке 6.

Кратность воздухообмена • Режим «О» ■ Режим «А» а Режим «М» ♦ Режим «С»

Рисунок 6 - Зависимость эффективности очистки воздуха от сероводорода в режимах «С», «А» и «М» от кратности воздухообмена

Анализ вышеназванных зависимостей показывает, что снижение концентрации сероводорода с увеличением кратности воздухообмена происходит в экспоненциальной зависимости по выражениям:

- при естественном распаде:

Сщ&=-ак + Ь, (18)

- в режиме «С», «А» и «М» соответственно:

(19)

СПг,=а2е^к, (20)

с** = С21)

где а = 1,375 мг/(м3-с), Ъ = 48,86 мг/м3; ах = 46,04 мг/м3, 6, = 0,32 с"1; а2 = 52,498 мг/м3, Ь2 = 0,409 с~!; а3 = 57,98 мг/м3, Ь3 = 0,743 с"1 -

коэффициенты, связывающие концентрацию сероводорода с кратностью воздухообмена.

Результаты исследования зависимости влияния скорости воздушного потока на эффективность очистки от сероводорода в режимах «С», «А» и «М» представлены на рисунке 7.

л. %

5 0,6

§0,5

V

2 0,4

§0,3

10,2 «•0,1

^ о

і

0,3 0,6 0,9 1,2 Скорость потока воздуха

1,5у, м/с

0,3 0,6 0,9 1,2 Скорость потока воздуха

1,5 V, м/с

Г],% 5 0,8

I °'7 І 0.6 й 0,5 1 0,4

| О-3 ¡0,2 §0.1 Г) о

I

0 0,3 0,6 0,9 1,2 Скорость потока воздуха

1,5 V, м/с

Рисунок 7 — Зависимость влияния скорости воздушного потока на эффективность в режимах «С» (а), «А» (б) и «М» (в)

Изменение эффективности очистки от сероводорода при увеличении скорости воздушного потока происходит по линейной зависимости в режимах «С», «А» и «М» соответственно:

Л=-а4У + 0,486, (22)

Т| = -а5У +0,587, (23)

ц = -а6У +0,737, (24)

где а4 = 0,145 с/м; а5 = 0,16 с/м; а6 = 0,162 с/м - коэффициенты, связывающие эффективность очистки со скоростью воздушного потока.

Результаты исследования зависимости влияния концентрации абсорбента на эффективность очистки от сероводорода в режимах «А» и «М» представлены на рисунке 8.

О 0,3 0,6 0,9 Концентрация абсорбента

1,2 С,

ц,%

8 0,7

і 0,6

0

£ 0,5 -

1 °А Ё 0,3 •о*

0,2

СП

о

0,25 0,5 0,75 1 1,25С Концентрация абсорбента моль/л

Рисунок 8 - Зависимость влияния концентрации абсорбента на эффективность в режимах «А» (а) и «М» (б)

Изменение эффективности очистки от сероводорода при увеличении концентрации абсорбента происходит по линейной зависимости: в режиме «А» и в режиме «М» соответственно:

ті = а7ССи50( +0,265, Л=Д*ССи5о4 +0,395,

(25)

(26)

где а7 = 0,172 л/моль; я8 = 0,248 л/моль - коэффициенты, связывающие эффективность очистки с концентрацией абсорбента.

Результаты исследования влияния мощности коронного разряда на эффективность очистки от сероводорода в режиме «М» представлены на рисунке 9.

Представленная зависимость показывает, что рост мощности коронного разряда приводит к росту эффективности очистки воздуха от сероводорода в логарифмической зависимости. Данное явление описывается уравнением

г| = <з91п +0,02,

(27)

где а9 = 0,105 Вт1 - коэффициент, связывающий эффективность очистки с концентрацией абсорбента.

О 20 40 60 80 100 120 140 160

Мощность коронного разряда

Рисунок 9 — Зависимость влияния мощности коронного разряда на эффективность очистки от сероводорода в режиме «М»

Результаты исследования эффективности очистки воздушной среды секции № 17 для содержания поросят на откорме (2-4) в режимах «С», «А» и «М» представлены на рисунке 10.

Режим «С»

Режим «А»

48-1.2

Режим «М»

Рисунок 10 — Эффективность очистки воздушной среды секции № 17 для содержания поросят на откорме (2—4) в режимах «С», «А» и «М»

Наибольшую эффективность получаем при использовании МЭФ в режиме «М», который является его номинальным режимом.

При теоретических изысканиях нами была рассчитана предполагаемая эффективность в режиме «С», которая составила 28%. Экспериментальные исследования показали соответствующую эффективность, равную 26 ± 1,5, что подтверждает адекватность вышеуказанных теоретических расчетов.

Производственный эксперимент дает необходимые данные для расчета коэффициента абсорбции сероводорода омывающей жидкостью кож. Для определения данного коэффициента выразим его из формулы (3), проведя ряд преобразований.

Воспользовавшись определением логарифма, приводим формулу (3) к следующему виду:

=1п(1-т|). (28)

и

Выразив из (28) коэффициент абсорбции, получим:

= _1п(1-т1)Ц /

Подставив известные значения (/ = 0,265 мм, и = 1,5 м/с и т] в режиме «А»), получим значение коэффициента абсорбции, равное 2,4 с-1.

Коэффициент окисления сероводорода озоном и коэффициент абсорбции сероводорода водным раствором медного купороса кт позволяют определить эффективность очистки воздуха от сероводорода МЭФ в номинальном режиме. Подставив полученные коэффициенты в формулу (1), получим значение эффективности, равное 53 %, согласующееся с данными, полученными в результате производственного эксперимента (рисунок 10). На рисунке 11 изображены теоретические и экспериментальные гистограммы эффективности МЭФ в режимах «С», «А» и «М».

Зависимость эффективности МЭФ по очистке воздуха от сероводорода в режиме «М» от концентрации абсорбента и от скорости воздушного потока очевидна. Для определения роли каждого из вышеперечисленных факторов в данной зависимости было проведено планирование эксперимента, позволяющее построить уравнение регрессии, с достаточной степенью точности описывающее данную зависимость.

эксп. теор. эксп эксп. теор

Рисунок 11 - Теоретические и экспериментальные гистограммы эффективности очистки воздушной среды секции № 17 для содержания поросят на откорме (2-4) в режимах «С», «А» и «М»

Планирование полного факторного эксперимента позволяет получить модель с взаимосвязями вида

у = 4+±А,х,+±Ах,х,, (30)

/-1 >*/

где у — отклик;

А0, А., А. - коэффициенты регрессии, подлежащие определению; хг, х) — факторы эксперимента; к — число факторов.

После проведения ряда математических действий, а также определения значимых коэффициентов регрессии получили окончательно уравнение, имеющее вид

^ = 61,25-7,25^+8,25^. (31)

В пятой главе «Оценка технико-экономической эффективности использования мокрого электрофильтра» определены экономическая эффективность и годовой экономический эффект от внедрения системы электрофильтрации рециркуляционного воздуха в свинарнике.

Основной экономический эффект от использования систем электрофильтрации рециркуляционного воздуха достигается за счет

повышения продуктивности животных и птицы вследствие сокращения энергозатрат на обогрев помещений (рисунок 12).

С- концентрация вредностей в воздухе животноводческого помещения; СПДК ~ ПДК вредностей в животноводческом помещении; к - кратность воздухообмена; С^ - концентрация вредностей в воздухе при очистке рециркуляционного воздуха; Сщ а - концентрация вредностей в воздухе при прямой циркуляции; 0-энергозатраты на отопление; ^-энергозатраты на отопление при очистке рециркуляционного воздуха; - энергозатраты на отопление при прямой циркуляции; Д£?- снижение энергозатрат за счет использования систем очистки рециркуляционного воздуха

Рисунок 12 - Снижение энергозатрат на отопление за счет использования системы очистки рециркуляционного воздуха

Использование системы очистки рециркуляционного воздуха в свинарнике позволяет существенно снизить кратность воздухообмена, при которой обеспечивается снижение концентрации С до С„ . Как видно из графика, снижение затрат энергии на создание

ПДК

оптимального микроклимата составляет

л<2 = й,р,-2рец- <32)

Годовой экономический эффект от внедрения системы очистки рециркуляционного воздуха в помещении для содержания поросят на откорме (2-4 месяца) составил 221,9 тыс. руб. (в ценах на 2013 г.). Срок окупаемости капитальных вложений Т составляет = 2,49 года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Перспективным аппаратом для комплексной очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений является мокрый электрофильтр. При очистке воздуха от сероводорода мокрым электрофильтром практический интерес представляет водный раствор медного купороса, который необходимо использовать в качестве основного абсорбента.

2. Полученные аналитические выражения для расчета эффективности очистки воздуха от сероводорода в мокром электрофильтре как за счет окисления озоном, так и за счет совместного действия озона и абсорбирующей жидкости позволяют рассчитать длину активной зоны электрофильтра и скорость воздушного потока, при которых обеспечивается требуемая эффективность фильтра.

3. Экспериментально установленная взаимосвязь между основными параметрами системы очистки рециркуляционного воздуха, а именно между режимными параметрами системы (кратность воздухообмена; концентрация медного купороса в омывающей жидкости; режим работы мокрого электрофильтра), позволила получить уравнение регрессии, описывающее зависимость концентрации сероводорода в замкнутом объеме от кратности воздухообмена и зависимость степени очистки воздуха от сероводорода в замкнутом объеме от концентрации абсорбента.

4. Разработанная методика расчета основных конструктивных и технологических параметров мокрого электрофильтра позволяет подбирать необходимую скорость воздушного потока, количество каналов мокрого электрофильтра и обеспечивать необходимую воз-духопроизводительность системы очистки рециркуляционного воздуха с заданной эффективностью.

5. Испытания опытного образца мокрого электрофильтра в производственных условиях показали, что очистка рециркуляционного воздуха от сероводорода обеспечивается на уровне 48 ± 2%.

6. Применение мокрого электрофильтра в системе очистки рециркуляционного воздуха в животноводстве выгодно: среднесуточный привес животных в опытной секции составил 702 г/сутки, что на 8,3 % больше по сравнению с контрольным; сохранность поросят привысила контроль на 3,9% и составила 98,5 %. Ожидаемый шдо-

вой дисконтированный экономический эффект от внедрения системы очистки рециркуляционного воздуха в секторе для содержания поросят на откорме составил 222 тыс. руб. (в ценах 2013 года). Срок окупаемости капитальных вложений Т составляет ~ 2,49 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Возмилов, А. Г. К определению активной длины осадитель-ного электрода мокрого электрофильтра [Текст] / А. Г. Возмилов, Н. И. Смолин, Л. Н. Андреев, Б. В. Жеребцов // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 12. - С. 64-65.

2. Возмилов, А. Г. Расчет эффективности очистки рециркуляционного воздуха в животноводческих помещениях от пыли и вредных газов с помощью двухступенчатого мокрого электрофильтра [Текст] / А. Г. Возмилов, Л. Н. Андреев, А. А. Дмитриев, Б. В. Жеребцов // Агропродовольственная политика России. - 2013. - № 5. - С. 47-48.

3. Возмилов, А. Г. Результаты производственных испытаний мокрого электрофильтра [Текст] / А. Г. Возмилов, Л. Н. Андреев, Д. В. Астафьев, Б. В. Жеребцов // Вестник КрасГау. - 2013. - № 8 -С.149-150.

Публикации в других изданиях

4. Андреев, Л. Н. Повышение продуктивности и энергоэффективности животноводческих предприятий за счет использования рециркуляционного воздуха с его очисткой и обеззараживанием [Текст] / Л. Н. Андреев, Б. В. Жеребцов, В. В. Волков, В. В. Юркин //Логос.-2012.-№ 1.-С. 5-7 с.

5. Возмилов, А. Г. Особенности расчета основных конструктивных и технологических параметров мокрого электрофильтра [Текст] / А. Г. Возмилов, Н. И. Смолин, Л. Н. Андреев, Б. В. Жеребцов // Вестник АПК Верхневолжья. -2013. -№3. - С. 40-41.

6. Возмилов, А. Г. Расчет эффективности двухступенчатого мокрого электрофильтра при комплексной очистке рециркуляционного воздуха [Текст] / А. Г. Возмилов, Л. Н. Андреев, Н. И. Смолин,

А. А. Дмитриев, Б. В. Жеребцов // Вестник АПК Верхневолжья. -2013.-№3.-С. 43-44.

7. Смолин, Н. И. Предпосылки к повышению эффективности мокрого однозонного электрофильтра [Текст] / Н. И. Смолин, Л. Н. Андреев, Б. В. Жеребцов // Логос. - 2013. - № 2. - С. 3-4.

8. Смолин, Н. И. Существующие методы и технические средства очистки воздуха от сероводорода [Текст] / Н. И. Смолин, Б. В. Жеребцов // Современная техника и технологии. - 2013. -№9(25).-С. 19-21.

Авторские свидетельства, патенты

9. Пат. на полезную модель № 128919 Российская Федерация. Система двухступенчатой очистки воздуха [Текст] / Б. В. Жеребцов [и др.] ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО ГАУ Северного Зауралья. -№ 2012114273 ; заявл. 11.04.2012 ; опубл. 10.06.2013, Бюл. № 1.

Подписано в печать 08.11.2013 г. Формат 60x84/16 Гарнитура Times. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № КЗ-5

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная агроинженерная академия» 454080, г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина, 75

Текст работы Жеребцов, Борис Викторович, диссертация по теме Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

государственный аграрный университет

северного зауралья

На правах рукописи 0420145971 8 ЖЕРЕБЦОВ Борис Викторович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОКРОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА ДЛЯ ОЧИСТКИ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ОТ

СЕРОВОДОРОДА

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Н.И. Смолин

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................5

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.................10

1.1 Проблема очистки воздуха в промышленном животноводстве от сероводорода................................................................................................................10

1.2 Существующие методы и технические средства очистки воздуха от сероводорода................................................................................................................16

1.3 Требования к системам очистки рециркуляционного воздуха.........................23

1.4 Анализ процессов очистки воздуха в мокром электрофильтре........................24

1.4.1 Коронный разряд и электрическая очистка воздуха..................................24

1.4.2 Очистка воздуха от пыли и микроорганизмов...........................................28

1.4.3 Очистка воздуха от вредных газов..............................................................37

1.5 Выводы и задачи исследования............................................................................39

1.5.1 Выводы из анализа состояния вопроса......................................................39

1.5.2 Постановка задач исследования..................................................................40

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАСЧЁТА ЭФФЕКТИВНОСТИ МОКРОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА ОТ СЕРОВОДОРОДА.......................................41

2.1 К методике расчёта основных конструктивных и технологических параметров мокрого электрофильтра.............................................................................................41

2.2 К определению активной длины осадительного электрода мокрого электрофильтра............................................................................................................45

2.3 Анализ процесса очистки воздуха от сероводорода мокрым электрофильтром.........................................................................................................51

2.4 Математическая модель расчёта загрязнения воздуха......................................55

Основные результаты и выводы.................................................................................58

ГЛАВА 3. ПРОГРАММЫ И МЕЛ ОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ......................................................................................................59

3.1 Экспериментальные исследования в лабораторных условиях.........................59

3.1.1 Программа исследований...............................................................................60

3.1.2 Экспериментальный стенд.............................................................................60

3.1.3 Методики исследований................................................................................64

3.2 Экспериментальные исследования в производственных условиях.................72

3.2.1 Программа исследований...............................................................................72

3.2.2 Экспериментальный стенд.............................................................................73

3.2.3 Методики исследований................................................................................74

Основные результаты и выводы.................................................................................77

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ........78

4.1 Результаты экспериментальных исследований в лабораторных условиях.....78

4.1.1 Исследование зависимости естественного распада сероводорода в режиме «0»...................................................................................................................78

4.1.2 Исследование зависимости эффективности очистки от сероводорода в режиме «С»...................................................................................................................79

4.1.3 Исследование зависимости эффективности очистки от сероводорода в режиме «А»...................................................................................................................80

4.1.4 Исследование зависимости эффективности очистки от сероводорода в режиме «М»..................................................................................................................81

4.1.5 Исследование зависимости влияния скорости воздушного потока на эффективность очистки от сероводорода в режимах «С», «А» и «М»..................83

4.1.6 Исследование зависимости влияния концентрации абсорбента на эффективность очистки от сероводорода в режимах «А» и «М»...........................86

4.1.7 Исследование зависимости влияния скорости воздушного потока и концентрации абсорбента на эффективность очистки от сероводорода в режимах «А» и «М».....................................................................................................................88

4.1.8 Исследование влияния мощности коронного разряда на эффективность очистки от сероводорода в режиме «М»...................................................................90

4.2 Результаты производственного эксперимента в условиях секции №17 свинокомплекса ООО «Согласие».............................................................................91

4.2.1 Результаты исследования эффективности очистки воздушной среды секции №17 для содержания порасят на откорме (2-4) в режимах «С», «А»

и «М».............................................................................................................................91

4.2.2 Эмпирическая модель зависимости эффективности МЭФ от концентрации

абсорбента и скорости воздушного потока...............................................................93

Основные результаты и выводы.................................................................................98

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ОТ СЕРОВОДОРОДА.......................................................................................................99

5.1 Оценка технико-экономической эффективности...............................................99

5.2 Определение годового экономического эффекта от внедрения системы

электрофильтрации рециркуляционного воздуха в свинарнике............................102

Основные результаты и выводы.................................................................................103

Основные выводы........................................................................................................104

Список литературы......................................................................................................106

Приложения..................................................................................................................115

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Обеспечение продуктами питания населения земного шара - самая острая проблема современного общества. Она является комплексной, поскольку включает в себя многочисленные факторы, находящиеся между собой в сложном взаимодействии: демографический, экологический, экономический, технологический, социально-политический и моральный. Главная дилемма будущего - стремительный и неравномерный рост народонаселения. По экспертным оценкам, население Земли вырастет с 7 млрд чел. в 2010 г. до 9 млрд к 2050 г., т.е. прирост составит 38%. Для обеспечения сбалансированного протеинового питания населения ежегодное производство мяса должно возрасти с нынешних 229 млн. т до 465 млн. т в 2050 г. (203%), а молока - соответственно с 580 до 1043 млн. т (180%) [1].

Современные технологии мясного животноводства индустриального типа позволяют в короткие сроки не только количественно увеличить объемы отечественного производства мяса, но и снизить его себестоимость. В условиях более низких, чем в зарубежных странах, стоимости кормов, энергоносителей и уровня заработной платы, продукция отечественного мясного животноводства сможет обладать не только абсолютной конкурентоспособностью по сравнению с импортом, но и также и потенциалом для экспорта в зарубежные страны [2-6].

Основной задачей данной отрасли является обеспечение продовольственной безопасности страны, ориентиры для осуществления которой обозначены утверждённой приказом Министра сельского хозяйства государственной программой «Развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы».

В современном промышленном мясном животноводстве одной из нерешенных проблем остается создание оптимальных условий содержания животных. При высокой концентрации поголовья на единицу площади

состояние и состав воздуха ухудшаются. В результате увеличивается падёж, снижается прирост массы и сохранность животных, возрастает риск распространения аэрогенных инфекций. В процессе жизнедеятельности животных в замкнутом помещении воздух загрязняется аммиаком, сероводородом, углекислым газом, органическими соединениями и пылью [7, 8, 9].

Также необходимо учитывать, что животноводческая отрасль является довольно энергоёмкой: в структуре себестоимости свинины и продукции птицеводства затраты на энергоресурсы составляют 10 - 15% и 7 - 9% при производстве молока. В свою очередь основная часть энергии, около 50 %, расходуется на поддержание нормируемого микроклимата [10].

Вентиляционный воздух, подаваемый в животноводческие помещения в холодные периоды года необходимо подогревать. В то же время из помещений помимо вредных веществ с вентиляционным воздухом в атмосферу выбрасывается значительное количество теплоты. Основные теплопотери в животноводческих помещениях - это теплопотери на воздухообмен. В животноводстве они составляют около 90 % от общих теплопотерь зданий [11,12].

Таким образом в условиях интенсивного развития промышленного животноводства важной инженерной задачей является создание таких вентиляционно - отопительных систем (ВОС), которые бы обеспечивали необходимые зоогигиенические условия содержания животных в сочетании с комплексом научных и практических мероприятий, снижающих энергозатраты на создание микроклимата.

Перспективным способом повышения экономичности ВОС является утилизация теплоты, удаляемой из помещения с вентиляционным воздухом. Одним из методов утилизации теплоты животноводческого помещения является рециркуляция воздуха. Однако при этом происходит накопление пыли, микроорганизмов и вредных газов в воздушной среде помещения, а также влаги и углекислого газа. Таким образом, необходимо проводить

высокоэффективную очистку и обеззараживание рециркуляционного воздуха от вышеперечисленных загрязнителей.

В предыдущих исследованиях [13-20] подробно рассмотрены и проанализированы способы очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от пыли, микроорганизмов и вредных газов, в частности от аммиака. Однако, вопрос очистки воздуха от сероводорода, который является одним из самых вредных газов животноводческих помещений, рассмотрен не полно.

Таким образом, целью дальнейших исследований является разработка мероприятий по созданию высокоэффективного способа очистки рециркуляционного воздуха от сероводорода, а также повышение эффективности по очистке воздуха от пыли, микроорганизмов и аммиака.

Цель исследования: повышение эффективности процесса очистки воздуха животноводческих помещений от сероводорода мокрым электрофильтром за счет использования в качестве жидкости, омывающей осадительные электроды, раствора медного купороса.

Для достижения данной цели были сформулированы следующие задачи исследования.

Задачи исследования:

1. Провести критический анализ и сравнение способов и методов очистки воздуха от сероводорода.

2. Провести теоретический анализ процесса очистки рециркуляционного воздуха мокрым электрофильтром от сероводорода.

3. Экспериментально установить закономерности влияния концентрации медного купороса в омывающей осадительные электроды мокрого электрофильтра жидкости на эффективность очистки воздуха от сероводорода в лабораторных условиях.

4. Разработать методику расчета основных конструктивных и технологических параметров мокрого электрофильтра.

5. Провести производственные испытания опытного образца мокрого электрофильтра и оценить технико-экономическую эффективность его применения.

Объект исследования: процессы очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода мокрым электрофильтром.

Предмет исследования: закономерности процессов очистки воздуха от сероводорода в мокром электрофильтре, взаимосвязь технических характеристик мокрого электрофильтра с его основными технологическими и конструкционными параметрами.

Методологическая и теоретическая основа исследования: в основу данной работы легли труды, внёсшие неоценимый вклад в развитие науки об электроочистке и электрообеззараживании воздуха, таких учёных как Басова А. М., Изакова Ф. Я., Файна В. Б., Возмилова А. Г., Байдукина Ю. А., Першина А. Ф, Кирпичниковой И. М., Смернягина Е. В., Андреев Л.Н., Ивановой С. А., Звездаковой О. В., Деля М. В., Любайкина С. Н., Илимбетова Р. Ю. и других ученых, внесших неоценимый вклад в развитие науки об электроочистке и электрообеззараживании воздуха в технологических процессах АЕОС.

Достоверность полученных результатов: достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием: известных теоретических положений и апробированных экспериментальных методов исследований; математической модели, дифференциальных и алгебраических уравнений, составленных на ее основе и их решения.

Научная новизна:

Получены аналитические зависимости степени очистки воздуха от сероводорода в МЭФ: за счет окисления сероводорода озоном; с учетом совместной взаимосвязи озона и омывающей жидкости с сероводородом.

Получены экспериментальные данные о кинетике снижения концентрации сероводорода в замкнутом объеме в зависимости от режима работы мокрого электрофильтра.

Получены результаты комплексных испытаний опытного образца мокрого электрофильтра, работающего в режиме очистки рециркуляционного воздуха в помещении, для содержания поросят на откорме (2 - 4).

Новизна технического решения защищена патентом РФ на полезную модель.

Апробация работы: результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научных конференциях ЧГАА (Челябинск, 2012-2013 гг.) и ГАУСЗ (Тюмень, 2009-2013 гг.).

Публикации: основное содержание диссертации опубликовано в пяти научных статьях, три из которых в изданиях, рекомендуемых ВАК. Получен патент на полезную модель.

Структура и объем диссертации: диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (из 97 наименований), 3 приложений и содержит 116 страницы основного текста, в т. ч. 28 рисунка и 5 таблиц.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Проблема очистки воздуха в промышленном животноводстве от

сероводорода

Животноводство - одна из важнейших отраслей сельского хозяйства, удовлетворяющих потребности населения в продуктах питания, а также обеспечивающих сырьем различные отрасли промышленности.

Современное сельскохозяйственное производстворазвивается по пути индустриализации, концентрации и специализации[21]. Рост производства продуктов животноводства предполагается достигнуть главным образом за счет повышения продуктивности скота и птицы, роста поголовья, эффективного использования кормов, значительного улучшения условий содержания животных и их кормления, совершенствования племенной работы, механизации и автоматизации основных производственных процессов [22]. Эти процессы приводят к появлению новых прогрессивных технологий и методов ведения хозяйства, способствуют снижению себестоимости продукции и повышению ее качества.

Не стоит забывать и о том, что животноводство является и очень энергоемкой отраслью сельского хозяйства. Среднегодовое потребление энергии составляет более 9 млн. т. у.т. [23]. Вследствие этого, не маловажной задачей в развитии животноводства встает и применение энергосберегающих технологий [24].

Для современного метода ведения животноводства, характерны высокая концентрация и плотность размещения животных. Это приводит к тому, что внутри животноводческих помещений в результате жизнедеятельности животных выделяется значительное количество различных вредно действующих веществ. Концентрация пыли, микроорганизмов и вредно действующих газов (аммиак, сероводород, углекислый газ, кишечные газы и др.) в животноводческих и помещениях

зависит от ряда факторов и, как правило, значительно превышает предельно допустимые концентрации (ПДК) [25-29].

В настоящее время снижение уровня вредных примесей в воздухе животноводческих комплексов до рекомендованных значений осуществляется за счет механической принудительной приточно-вытяжной вентиляции. При этом в воздушный бассейн комплексов непрерывно выбрасывается большое количество различных загрязнений [30, 31, 32]. Так, вытяжной системой вентиляции, при павильонном расположении зданий в комплексе на 10 тыс. телят за холодный период года из помещений удаляется 103,9 млрд. микробных тел, 6,2 кг пыли, 23 кг аммиака; на комплексах на 2. тыс. зов - 8,7 млрд. микробных тел., пыли - 0,75 кг, аммиака - 4,8 кг, влаги в виде аэрозолей - 2058 кг [33]. На птицекомплексе с поголовьем 480 тыс. кур-несушек к ежесуточно вытяжной вентиляцией выбрасывается более 480 кг пыли в летний период и 140 кг зимой [26]. А в целом, ежегодно из помещений животноводческих ферм отрасли требуется удалить 166 млрд м"

3 3

водяных паров, 39 млрд м углекислого газа, 1,8 млрд м аммиака, 700 тыс. м сероводорода, 82 тыс. т пыли, патогенную микрофлору. В результате этого загрязнения, выбрасываемые в воздух с животновод�