Установка стерилизации сотов

Установка стерилизации сотов посредством бактерицидного воздействия лучей ультрафиолетового диапазона на патогенные объекты пчел и пчелиного расплода.

Предисловие

Общеизвестно, что применение химических средств борьбы с патогенной микрофлорой и фауной при лечении и профилактики болезней пчёл и расплода, неизбежно вносит в продукты пчеловодства  их остатки и продукты распада. Тенденция современного пчеловодства – в стремлении исключить  использование веществ, наносящих вред здоровью пчёлы и человека. Однако применение физических средств борьбы с  патогенными объектами, усложняется с одной стороны ограниченностью способов воздействия, а с другой — физическими свойствами веществ инфраструктуры колонии пчёл, пчеловодного инвентаря и оборудования. Например, термообработка внутренних стенок улья приводит к уничтожению слоя прополиса, покрывающего их поверхности. Недопустимо так же применить инфракрасное облучение к сотам и вощине, вследствие низкой температуры плавления воска, из которого они изготовлены.

Отстроенные пчелиными ячейками соты являются ценным производственным ресурсом, богатством каждой пасеки, но они также являются местами сосредоточения патогенной флоры и фауны, следовательно, источниками инфекций для пчелиных семей. В этой связи, особое значение, приобретает дезинфекция сотовых рамок, осуществить которую возможно использованием бактерицидного эффекта низкотемпературного УФ облучения. Стремление использовать бактерицидные свойства УФ излучения в пчеловодстве возникло достаточно давно, о чём свидетельствуют некоторые публикации в пчеловодной периодике. [1,2.] В целях инактивации  патогенной микрофлоры и фауны используется бактерицидная функция УФ лучей, проявляющаяся в оптически проницаемых средах (воздух, вода и пр.) и на облучаемых поверхностях объектов. Учитывая сложную форму рельефа отстроенного пчёлами сота, облучение всех поверхностей всех пчелиных ячеек потенциально  реализовать двумя методами:

1. В режиме статического облучения — использовать панельные УФ излучатели (пластины УФ светодиодов), прямоугольная форма которых адекватна обрабатываемым рамкам;
2. В режиме динамического облучения – использовать относительное перемещение УФИ и объекта облучения таким образом, чтобы достичь облучения 100% поверхности  сотов и элементов ульевых рамок.

Метод статического облучения разработан группой научных сотрудников, под руководством зав.кафедрой «Интегрированных электротехнологий и процессов» Харьковского национального технологического университета с/х  им.П.Василенко — профессора Н.А.Романченко. Пионерский патент приспособления для бактерицидной обработки сотов в статическом режиме облучения принадлежит этой же группе авторов. [3]

Инициаторы метода динамического облучения —  группа инновационных технологий «Bee – keeping future» в составе Дмитрия Петрова и Светланы Воронянской, г.Сумы.

Учитывая актуальность технологий борьбы с патогенной микрофлорой и  фауной в пчеловодстве с применением физических

способов воздействия, группа инновационных технологий

«Bee – keeping future» предложила объединить  свои интеллектуальные, информационные и материальные ресурсы с группой Харьковского национального технологического университета с/х им.Василенко в создании пилотного проекта установки бактерицидной обработки сотов, который получил рабочее название  « СЛОБОЖАНСКИЙ СОТОВЫЙ СОЛЯРИУМ» («ССС»). Подана совместная заявка на выдачу патента.

Проектирование «ССС» изначально ориентировалось на использование его в фермерском и промышленном пчеловодстве. Для пчеловодных ферм разработана модель с рабочим названием

 «СКИФСКИИЙ ВЗГЛЯД – 210613»

„Scythian  Look — 210613”(„SL — 210613”).

В настоящее время «SL -210613», проходит тестирование в Лаборатории болезней пчёл Национального научного центра «Институт экспериментальной и клинической ветеринарной медицины». Руководит исследованиями  заведующая лабораторией, кандидат ветеринарных наук Маслий Ирина Григорьевна.

«SL — 210613» — модель эконом класса, основной технологической  концепцией которой является минимизация стоимости установки.

Модельный ряд «ССС» дополняет модель бизнес класса с рабочим названием «Maximus», основной технологической  концепцией которой является достижение предельно возможной производительности. Для завершения проектных  и конструкторских работ по модели «Maximus» необходимы результаты исследований воздействия УФ лучей на возбудителей болезней пчёл и пчелиного расплода.

Технология процессов инактивации патогенных объектов УФ облучением.

Учитывая особенности контактного воздействия УФ излучения , в проекте «ССС»  используется метод динамического облучения, который заключается в организации относительного перемещения УФИ и объекта облучения. Бактерицидная обработка сложного рельефа поверхности сотов обеспечивается  перемещением рамок с отстроенными сотами относительно неподвижного УФ облучателя.

Для понимания конструктивной идеи «ССС» потребуются некоторые навыки пространственного воображения и знание архитектуры пчелиных построек. Внутренняя поверхность всех правильно отстроенных ячеек может быть полностью освещена только в случае соблюдения параллельности продольной оси бактерицидной лампы и плоскости средостения сота.  Свободно подвешенная рамка под действием гравитации будет занимать вертикальное положение. Если, сохраняя вертикальное расположение рамки, организовать её перемещение относительно бактерицидной лампы, поток УФИ достигнет всех поверхностей ячеек правильной геометрии и формы. См. рис. 1. Необходимо отметить, что неправильные ячейки могут быть облучены потоком отраженного УФ излучения от внутренних стенок камеры «ССС». В качественных сотах строительные дефекты, как правило, располагаются в местах соприкосновения сота с планками рамок, т.е. там, где расплода обычно не бывает.

Достижение полного облучения поверхности  ячеек сотов обеспечивается соблюдением условия параллельности продольных осей ламп УФИ и граней верхних планок ульевых рамок. Замкнутая траектория движения транспортёра обеспечивает облучение обоих сторон сота за один полный оборот его цепи. Гибкость цепной передачи транспортёра создаёт возможность приближения поверхности сота к УФИ на минимально возможное расстояние. Следует учитывать, что интенсивность облучения обратно пропорциональна квадрату расстояния между источником излучения и объектом облучения. Сокращением до минимально допустимого расстояния между источником и объектом облучения, бактерицидный эффект УФИ используется на максимально возможном уровне, который повышается отражением лучей от внутренней поверхности камеры «ССС». Рифлёная поверхность покрытия камеры обеспечивает не только многократное отражение светового потока, но в большей степени ценность приобретает разнонаправленность диаграммы облучения, хаотичность потоков отражённых лучей, которые достигают поверхностей сотов в местах с нарушениями геометрии и правильности форм пчелиных ячеек.

Динамикой относительного пространственного перемещения УФИ и сота обеспечивается достижение облучения максимально возможной площади его поверхности, но при этом исключается возможность  беспрерывной экспозиции патогенного объекта. Перемещение транспортёра обуславливает периодичность экспозиции каждой ячейки сотов. Дискретность облучения до некоторой степени устраняется равномерным размещением источников УФИ параллельно траектории движения ульевых рамок.

Остро необходимы исследования влияния продолжительности экспозиции  УФИ на патогенный объект (их количество, продолжительность, мощность излучателей и пр.). Технически — нет проблем обеспечить любой режим облучения, в том числе дискретное перемещение на расстояние соизмеримое с размерами пчелиной ячейки. Однако, следует учитывать и существенное влияние технической сложности на стоимость оборудования.

Необходимая доза облучения может быть достигнута многократными оборотами цепи транспортёра, что технически проще и, как следствие, экономически дешевле. Скорость движения существенно транспортёра существенно влияет на режим облучения. Достижение необходимой дозы облучения патогенного объекта за один рабочий цикл  транспортёра может быть обеспечено увеличением суммарной мощности потока УФИ. Такой режим эксплуатации необходим в промышленном пчеловодстве при обработке большого количества рамок. Технологическая концепция конвейерного режима  эксплуатации «ССС» реализуется моделью «Maximus».

Конструкторам пчеловодного оборудования  и пчеловодам необходима достоверная информация о влиянии УФИ на болезнетворные объекты, технологические режимы бактерицидной обработки внутренних поверхностей  жилища и гнезда пчёл УФ излучателями с целью профилактики и лечения болезней пчёл и расплода, что позволит создать конкретные образцы эффективного оборудования для различных категорий потребителей. С большой степенью вероятности, можно предположить, что исследовательские работы по воздействию УФИ на специфически пчелиные патогенные объекты до настоящего времени не проводились. Информация о подобных исследованиях на сегодняшний день пчеловодной общественности не известна.

Стерилизация сотов, помещаемых в гнёзда пчелиных семей (или устанавливаемых на длительное хранение) с использованием УФИ, должна стать стандартным приёмом ветеринарных мероприятий по профилактике и лечению болезней пчёл для фермерского и промышленного пчеловодства. Для небольших любительских пасек, подобные мероприятия могут осуществляться выездными бригадами местных санитарно — эпидемиологических станций, общественных организаций пчеловодов, также возможен вариант аренды оборудования у её собственников.

  Рециркуляция

Дополнительной производственной функцией установок «ССС» является способность работать в режиме рециркуляции, сущность которого в  стерилизации УФ излучением воздуха внутри установки и подачи его  наружу с помощью вентиляторов. Прокачивая воздух в потоке УФ излучения, работающий «SL -210613», обеззараживает атмосферу в помещении, в котором он располагается, с производительностью 150 м.куб/ч. Поэтому, работающий в режиме рециркуляции «ССС», целесообразно располагать в помещениях, где производиться экстракция мёда из ульевых рамок, производственные процессы кондиционирования продуктов пчеловодства, в хранилищах готовой продукции, пчеловодного инвентаря и оборудования.

Бактерицидная обработка бытовых объектов

Второй дополнительной функцией установок «ССС» является возможность использования источников УФИ в качестве переносных средств бактерицидной обработки в бытовых целях.

Источниками УФ излучения «SL -210613» служат два УФ автономных облучателя «ОБ — 4*30», в каждом из которых установлены 4 бактерицидных лампы, мощностью 30 W каждая. Пусковое оборудование для эксплуатации ламп состоит из двух спаренных электронных балластов, мощностью 2*30W. Несущей конструкцией «ОБ — 4*30» является проволочный каркас, изготовленный из оцинкованной сварной сетки, которая защищает лампы от случайного повреждения.  УФИ «ОБ — 4*30» оборудованы индивидуальным кабелем электропитания со стандартной вилкой. Крепление «ОБ — 4*30»  в  камере «SL -210613» осуществляется  таким образом, что УФИ могут быть легко изъяты с целью использования их в бытовых целях, как автономные переносные источники УФ излучения для обеззараживания воздуха и помещений в сотохранилищах, погребах, квартирах с инфекционными больными, также в целях  профилактики заболеваний в периоды вирусных эпидемий (гриппа, например).

  Слобожанский сотовый соляриум.

Модель  «Скифский взгляд — 210613». Slobojians comb solarium. Model „Scythian  Look — 210613”. „SL — 210613”.

Конструкции «ССС» различных моделей, в том числе и „SL — 210613”, представляют собой светонепроницаемые камеры.

В камере расположены УФИ и транспортёр, несущие элементы которого перемещают ульевые рамки по наружной замкнутой траектории относительно неподвижных УФИ. Фото 2.

Обшивка камеры выполнена из тонкого металла с повышенной способностью внутренней поверхности к отражению электромагнитного излучения. Рифлёная поверхность отражающей поверхности обшивки способствует созданию внутри камеры разнонаправленного потока УФИ, что повышает эффективность бактерицидного воздействия на все элементы ульевой рамки.

Источником УФИ модели „SL — 210613” являются два излучателя «ОБ – 4*30W», суммарной мощностью 240 W.  Каждый излучатель мощностью 120 ватт состоит из четырех бактерицидных ртутных ламп низкого давления по 30 ватт каждая. См.фото 3.поз 3. Бактерицидные ртутные лампы низкого давления имеют срок службы 6000 — 10000часов. Основное преимущество этих ламп в том, что более  60% их излучения приходится на линию с длинной волны 254 нм  лежащей в спектре области максимального бактерицидного действия.

Доступ внутрь камеры „SL — 210613” для установки и замены рамок осуществляется через открывающуюся фрамугу.

Съёмные опоры «SL -210613», обеспечивают устойчивость установки в процессе эксплуатации. Опоры оборудованы колёсами небольшого диаметра для перемещения установки по ровным поверхностям с твёрдым покрытием. При транспортировке или хранении, опоры монтируются вдоль широкой стороны камеры, сокращая габариты «SL -210613» до возможного минимума занимаемой площади.

Источником механической энергии «SL -210613» является электрический двигатель  РД – 0,9 (127в / 10W) Фото 3. поз.5, который приводит в движение цепной транспортер, на несущих элементах которого свободно подвешены рамки с сотами .

Фото 3. поз.4. Под действием гравитации, свободно подвешенные рамки занимают однообразное вертикальное расположение, обеспечивая, таким образом, параллельность плоскостей средостения сотов  продольным осям ламп УФИ.

Вентилятор располагается таким образом, чтобы поток воздуха охлаждал работающий двигатель привода транспортёра, что позволяет «SL -210613» работать без остановки на протяжении, как минимум, 250 суток.

Практически, период непрерывной работы «SL -210613» ограничен гарантийным сроком работоспособности ламп УФИ.

Заключение

Бактерицидная обработка ультрафиолетовыми облучателями в пчеловодстве позволяет: сохранять защитный слой прополиса в гнезде пчел; обеззараживать пластиковые решетки, поилки, кормушки и другое оборудование; проводить санитарную обработку помещений, павильонов, зимовников; экономить время при обеззараживании рабочего материала и оборудования; иметь сильные и здоровые семьи пчел; значительно сократить применение химических препаратов для лечения пчел; избавить или значительно ослабить загрязнение продуктов пчеловодства; вести на пасеке постоянную профилактическую работу по предотвращению заболеваний пчел.

Кроме  этого, при  дезинфекции оборудования с помощью ультрафиолетовых облучателей,  существенно экономится время, денежные затраты и физический труд пчеловода, а главное —  в микромир пчёлиной семьи не попадают химические  вещества, вредно влияющие на здоровье  пчёл и людей!!!

Поз.1. Поворотная звёздочка транспортёра.

Поз.2. Цепь транспортёра.

Поз.3. Бактерицидные лампы одного УФ излучателя «БО – 2*30».

Поз.4. Балки транспортёра для подвеса ульевых рамок с сотами.

Поз.5. Электрический двигатель РД – 0,9 привода транспортёра.

Поз.6. Шестерни привода транспортёра на валу синхронизации.

Литература

 

1. В.О.Соломка.«Из Опыта использования бактерицидного ультрафиолетового облучателя». УКРАЇНСЬКИЙ ПАСІЧНИК №12 — 2006 .

2. В.П.КУРЫШЕВ, Р.В.КУРЫШЕВ. «Бактерицидные лампы в пчеловодстве». Москва. Интернет ресурсы.

3. М.А. РОМАНЧЕНКО, О.С.НІКІТІНА, С.П. НІКІТІН, О.М.РОМАНЧЕНКО. ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ ПРИСТРІЙ ДЛЯ САНАЦІЇ ВНУТРІШНЬОЇ ПОВЕРХНІ ВУЛИКА, РАМОК ТА БДЖОЛОСІМ’Ї. № 58825\

26.04.2011, Бюл. № 8, 2011 р.

Менеджер Группы инновационных технологий
«Bee – keeping future»  Дмитрий Петров

Контакты: E.mail  — outsider2009@i.ua,  Моб. тел. — 099 2736 702  

Креативный продюсер Группы инновационных технологий  

«Bee – keeping future»  Светлана Воронянская Контакты: E.mail — migos2008@rambler.ru, Моб. тел. – 095 84 80 398

www.mikropaseka.com.ua; Стационарный телефон — 054 263 93 33

 Украина. Город Сумы.

Фото автора