Разработка эффективных устройств обеззараживания зерна на основе анализа биоэлектромагнитных взаимодействий

Обеззараживание зерна известными методами на основе электромагнитных излучений сопровождается большими энергозатратами и недостаточно качественной стерилизацией. Лучшими характеристиками обладает метод резонансно-низкочастотного обеззараживания, нуждающийся в эффективной реализации – с учетом цели исследований. Анализ биоэлектромагнитных взаимодействий показал неэффективность соленоида ввиду отсутствия силы Лоренца от магнитной составляющей, слабой и неравномерной электрической составляющей. Во избежание этих недостатков предложены усовершенствованные решения соленоида, оценена возможность применения многополюсных электромагнитов, разработано новое устройство обеззараживания с равномерной электрической составляющей (Е-полем). Теоретически обоснованы преимущества нового устройства на основе Е-поля. Проведён эксперимент по обеззараживанию зерна пшеницы на установке производительностью 400 кг/ч с частотой рабочего поля 600 Гц. Для корректной сравнительной оценки эксперимент также проведен на усовершенствованном соленоиде и микроволновой установке Сигма-1. Результаты оценены фитоэкспертизой по стандартной методике. По опытным данным рассчитан коэффициент эффективности обеззараживания, составивший для нового устройства 280, для усовершенствованного соленоида – 16,6, для микроволновой установки «Сигма-1» – 2,3. При этом устройство на основе Е-поля обеспечило снижение суммарной зараженности материала грибками и бактериями в 3,1 раза, усовершенствованный соленоид – в 1,8 раза. Потребляемая мощность составила соответственно 30 и 410 Вт. Результаты эксперимента подтверждают эффективность нового устройства на основе Е-поля, отличающегося низкой энергозатратностью, малой металлоёмкостью, простой конструкции и безопасностью в эксплуатации. 

1. Fisher M.C., Hawkins N.J., Sanglard D., Gurr S.J. Worldwide emergence of resistance to antifungal drugs challenges human health and food security. Science. 2018;360 (6390):739-742. https://doi.org/10.1126/science.aap7999

2. Пахомов А.И. Аналитическая оценка и учёт свойств электромагнитных полей в устройствах агрообеззараживания // Техника и оборудование для села. 2022. № 9. С. 40-44. EDN: KDOETB

3. Пахомов А.И. Биофизика и экспериментальный поиск ингибирующих гармоник магнитообеззараживающего оборудования // Техника и оборудование для села. 2021. № 6 (288). С. 32-35. EDN: WYNMWP.

4. Пахомов А.И. Метод резонансно-низкочастотного обеззараживания зерна: биофизическое обоснование и инновационные преимущества // Техника и оборудование для села. 2022. № 1 (295). С. 30-34. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2022-1-30-34

5. Способ подавления фитопатогенов: Патент RU2781897 C1, МПК A01C1/06 / А.И. Пахомов, В.И. Пахомов. № 2021118919. Заяв. 28.06.21; опубл. 19.10.22, Бюл. № 29. EDN: DEXVTH.

6. Прибор для исследования вихревого электрического поля в магнитной среде: Патент № 2303295 РФ, МПК G09B23/18, G09B23/18 / Р.А. Белокопытов, В.К. Ковнацкий. № 2006113362/09. Заяв. 19.04.2006; опубл. 20.07.2007, Бюл. № 20. EDN: SDQTOA.

7. Пахомов А.И. Исходные требования к оборудованию магнитного обеззараживания зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 4. С. 48-54. EDN: UWUHSO.

8. Пахомов А.И. Сравнительный анализ СВЧ-установок для обеззараживания зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 1. С. 21-26. EDN: YPLOTG.