Использование низкотемпературной плазмы в процессах инактивации подстилочного материала

В статье представлены результаты исследования по инактивации микроорганизмов на контаминированном подстилочном материале из растительного сырья, используемом в птицеводческих помещениях. Цель исследования – обоснование рациональных режимов работы плазмотрона (генератора низкотемпературной плазмы), позволяющих провести эффективную инактивацию подстилочного материала. Источником низкотемпературной неравновесной плазмы является электрический искровой разряд переменного тока при атмосферном давлении. Описана структурная схема плазмотрона и способы его адаптации для оценки уровня воздействия на микроорганизмы электромагнитного излучения и химических соединений, образующихся при электроискровом разряде. Приведены основные характеристики установки для генерации низкотемпературной неравновесной плазмы, проведено исследование плотности потока электромагнитного излучения, генерируемого при электроискровом разряде. Измерены следующие параметры: плотность потока электромагнитного излучения, время обработки подстилочного материала, характеристики плазмообразующего газа (температура, влажность, давление и т.д.), количество положительных и отрицательных аэроионов, концентрация озона и окислов азота. Контролируемый параметр – концентрация свободных радикалов (OH•, O•, H•). Для качественной и количественной оценки концентрации химических веществ исследованы спектры излучения низкотемпературной неравновесной плазмы в УФ-диапазоне 600–1500 ТГц. Изложены результаты воздействия электромагнитного излучения и активных химических веществ на патогенные микроорганизмы в подстилочном материале. Для определения наиболее энергоэффективного режима работы установки проведены опыты по инактивации микроорганизмов с использованием стримерного и факельного разрядов на различных поверхностях, применяемых в качестве основания для подстилочного материала.

1. Вербицкий Р.Е. Использование подстилки в птичнике // Животноводство России. 2019. № 11. С. 17–21.

2. Сайпуллаев У.М. Биотермический способ обеззараживания подстилочного помета птиц от патогенных микроорганизмов // Ветеринария. 2024. № 3. С. 39–42. DOI: 10.30896/00424846.2024.27.3.39-42.

3. Хузина Р.Р., Нафиков М.М., Смирнов С.Г. Применение холодной атмосферной плазмы для обеззараживания куриного помета и способ ее работы // Вестник Чувашского государственного аграрного университета. 2024. № 3 (30). С. 55–59. DOI: 10.48612/vch/r5af-t6fk-nm1a.

4. Максимова Д.В., Карпов А.Б. Низкотемпературная плазма атмосферного давления: способы создания и перспективы применения в газохимии // Neftegaz.RU. 2022. № 10 (130). С. 44–48.

5. Рудаков В.О. Оценка эффективности обеззараживания ультрафиолетом (254 нм) водных растворов от фитопатогенных микроорганизмов // Овощи России. 2023. № 2. С. 70–74. DOI: 10.18619/2072-9146-2023-2-70-74.

6. Бахчевников О.Н., Брагинец А.В. Применение озона для обеззараживания кормового сырья (обзор) // Таврический вестник аграрной науки. 2021. № 2 (26). С. 41–61. DOI: 10.33952/2542-0720-2021-2-26-41-61.

7. Байсаринова Ж., Изтелиева Р.А., Жельдыбаева А.А. Исследование безопасности растительного сырья в использовании в мясных продуктах из нетрадиционного сырья // Интернаука. 2020. № 13 (142).

8. Посокина Н.Е., Захарова А.И. Современные биологические способы обработки растительного сырья, применяемые для увеличения его хранимоспособности // Пищевые системы. 2024. Т. 7. № 2. С. 298–304. DOI: 10.21323/2618-9771-2024-7-2-298-304.

9. Акишев Ю.С. Низкотемпературная плазма при атмосферном давлении и ее возможности для приложений // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2019. Т. 62. № 8. С. 26–60.

10. Нурсеитова А.М., Доржуева Г.Ж., Таштанов Р.А., Жеенбаев Н.Ж. Использование низкотемпературной плазмы для решения экологических задач // Физика. 2023. № 1. С. 61–65.

11. Санкин А.В., Евдокимова О.В., Новак А.И., Бирюков В.В. Использование газовой низкотемпературной плазмы для деконтаминации поверхностей // Проблемы медицинской микологии. 2023. Т. 25. № 2. С. 173.

12. Герасименко М.Ю., Зайцева Т.Н., Евстигнеева И.С. Низкотемпературная плазма – перспективный метод реабилитации // Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2019. Т. 1. № 3. С. 79–89. DOI: 10.36425/2658-6843-2019-3-79-89.