RU2535625C1 - Method of decontamination and device to this end - Google Patents

Method of decontamination and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2535625C1
RU2535625C1 RU2013130370/13A RU2013130370A RU2535625C1 RU 2535625 C1 RU2535625 C1 RU 2535625C1 RU 2013130370/13 A RU2013130370/13 A RU 2013130370/13A RU 2013130370 A RU2013130370 A RU 2013130370A RU 2535625 C1 RU2535625 C1 RU 2535625C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
conveyor
product
plasma
radiation source
Prior art date
Application number
RU2013130370/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Старших
Евгений Александрович Максимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия"
Priority to RU2013130370/13A priority Critical patent/RU2535625C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2535625C1 publication Critical patent/RU2535625C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: method comprises subjecting the processed product to cold plasma radiation at 3 kV, 10 Hz and gas flow rate of 0.6 l/min at product mixing and varying its orientation relative to radiation source. Proposed device comprises loading assembly, radiation source, conveyor or hollow drum with drive that allow varying of material orientation relative to radiation source and unloading assembly. Radiation source is composed of the systems of plasmatrons arranged in parallel rows at the frames arranged downstream of loading assembly, above conveyor or inside the drum. In compliance with the other version, radiation source comprises at least four plasmatrons and at least six lasers. At least three manipulators arranged between plasma and laser radiation sources above conveyor to orient the product.
EFFECT: efficient decontamination.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технологии обеззараживания и стерилизации сыпучих и твердых продуктов и может быть использовано для обеззараживания продукции сельского хозяйства (зерна, муки, семян, овощей, фруктов, кормовых смесей) при хранении, сушке, предпосевной обработке, а также в пищевой промышленности, фармакологии и др.The invention relates to a technology for the disinfection and sterilization of bulk and solid products and can be used to disinfect agricultural products (grain, flour, seeds, vegetables, fruits, feed mixtures) during storage, drying, presowing treatment, as well as in the food industry, pharmacology and other

Обычно заражение сыпучих и пищевых продуктов питания происходит путем попадания в них бактерий, спор, вирусов, другой патогенной микрофлоры, что приводит к их уничтожению и делает неприемлемым их хранение, сушку, предпосевную обработку, а также употребление в пищу.Typically, the infection of bulk and food products occurs through the ingestion of bacteria, spores, viruses, and other pathogenic microflora, which leads to their destruction and makes their storage, drying, presowing processing, and eating unacceptable.

Известны радиационные методы обеззараживания и стерилизации, использующие ионизирующее излучение (рентгеновские, гамма-излучение), которое не решает данную проблему дезинфекции сыпучих продуктов, т.к. не могут быть применены к пищевым продуктам и лекарственным средствам из-за возникновения побочных явлений. Известен способ обработки сельскохозяйственных продуктов, предусматривающий загрузку в камеру сырьевого материала, перемещение его в камере в лотках, создание вакуума и обеспечение комплексного прогрева материала за счет воздействия источников ультразвукового, инфракрасного излучения и СВЧ излучения, конденсацию паров летучих компонентов (RU 2242906 C2, МПК A23L 3/40 опубл. 27.12.2004 г.). Недостатками способа являются недостаточная эффективность обеззараживания материала, технологическая сложность процесса, использование высокого нагрева обрабатываемого материала инфракрасным и СВЧ излучением, а также необходимость утилизации продуктов летучих компонентов.Known radiation methods of disinfection and sterilization using ionizing radiation (x-ray, gamma radiation), which does not solve this problem of disinfection of bulk products, because cannot be applied to food products and medicines due to side effects. A known method of processing agricultural products, which involves loading raw material into the chamber, moving it in the chamber in trays, creating a vacuum and providing a comprehensive heating of the material due to exposure to ultrasonic, infrared and microwave radiation sources, condensation of vapors of volatile components (RU 2242906 C2, IPC A23L 3/40 publ. 12/27/2004). The disadvantages of the method are the lack of effectiveness of the disinfection of the material, the technological complexity of the process, the use of high heating of the processed material with infrared and microwave radiation, as well as the need for disposal of products of volatile components.

Известен способ стерилизации сушеных пищевых продуктов, предусматривающий нагревание продукта после его сушки или после его хранения СВЧ излучением при температуре 90-120°C в течение 10-30 минут. Недостатками способа являются недостаточная эффективность обеззараживания материала, сложность технологического процесса, применение высокого нагрева обрабатываемого материала СВЧ излучением (RU 2294124 C2, МПК A23L 3\01 опубл. 27.02.2007 г.).A known method of sterilization of dried food products, providing for the heating of the product after drying or after storage of microwave radiation at a temperature of 90-120 ° C for 10-30 minutes. The disadvantages of the method are the lack of effectiveness of disinfection of the material, the complexity of the process, the use of high heating of the processed material with microwave radiation (RU 2294124 C2, IPC A23L 3 \ 01 publ. 02.27.2007).

Наиболее близким аналогом способа, принятым в качестве прототипа, является способ обработки сыпучих продуктов облучением, предусматривающим воздействие на обрабатываемый продукт ультрафиолетовым излучением в процессе его перемещения с изменением ориентации отдельных его частиц относительно источника излучения (RU 2279806 C2, МПК A23B 9\06 опубл. 20.07.2006 г.).The closest analogue of the method, adopted as a prototype, is a method of processing bulk products by irradiation, involving exposure to the processed product with ultraviolet radiation during its movement with a change in the orientation of its individual particles relative to the radiation source (RU 2279806 C2, IPC A23B 9/06 publ. 20.07 .2006).

Недостатком способа-прототипа является недостаточная эффективность процесса обеззараживания.The disadvantage of the prototype method is the lack of effectiveness of the disinfection process.

Известно устройство для обработки сельскохозяйственных продуктов, содержащее камеру сырьевого материала, перемещаемые в ней лотки для сырьевого материала, устройство для создания вакуума, источники ультразвукового, инфракрасного излучения и СВЧ излучения (RU 2242906 C2, МПК A23L 3\40 опубл. 27.12.2004 г.).A device for processing agricultural products, containing a chamber of raw materials, trays for raw materials moved in it, a device for creating a vacuum, sources of ultrasonic, infrared radiation and microwave radiation (RU 2242906 C2, IPC A23L 3 \ 40 publ. 12/27/2004, )

Недостатком устройства является невозможность универсального применения его для обработки твердых и сыпучих продуктов, а также использование высокотемпературного нагрева.The disadvantage of this device is the impossibility of its universal use for processing solid and bulk products, as well as the use of high-temperature heating.

Наиболее близким к предлагаемому устройству для осуществления способа, принятому за прототип, является устройство для обработки сыпучих продуктов облучением, содержащее узел загрузки, источник ультрафиолетового излучения, средство транспортировки обрабатываемого продукта, выполненное с возможностью изменения ориентации отдельных частиц сыпучего продукта относительно источника ультрафиолетового излучения, и узел выгрузки (RU 2279806 C2, МПК A23B 9\06 опубл. 20.07.2006 г.).Closest to the proposed device for implementing the method adopted as a prototype is a device for processing bulk products by irradiation, comprising a loading unit, a source of ultraviolet radiation, means for transporting the processed product, configured to change the orientation of individual particles of the bulk product relative to the source of ultraviolet radiation, and the unit unloading (RU 2279806 C2, IPC A23B 9/06 publ. July 20, 2006).

Недостатком способа и устройства, принятого за прототип, является недостаточная эффективность обеззараживания продукции, невозможность его использования для обеззараживания твердых продуктов. Ультрафиолетовое излучение не обладает достаточной мощностью, способной к ликвидации микроорганизмов, патогенной флоры (палочковых бактерий, бактерий, вызывающих сальмонеллез, личинок гельминтов и др.).The disadvantage of the method and device adopted for the prototype is the lack of effectiveness of disinfection of products, the inability to use it for disinfection of solid products. Ultraviolet radiation does not have sufficient power, capable of eliminating microorganisms, pathogenic flora (rod bacteria, bacteria that cause salmonellosis, helminth larvae, etc.).

Задачей предлагаемой группы изобретений является обеспечение эффективности обеззараживания твердых и сыпучих продуктов, расширение функциональных возможностей.The task of the proposed group of inventions is to ensure the effectiveness of the disinfection of solid and bulk products, expanding functionality.

Технический результат применения способа достигается за счет того, что в способе обеззараживания продуктов, предусматривающем воздействие на обрабатываемый продукт излучением в процессе перемещения продукта с изменением его ориентации относительно источника излучения, в отличие от прототипа сыпучий продукт облучают холодным плазменным излучением напряжением 3 кВ, частотой 10 Гц с расходом газа 0,6 л/мин.The technical result of the application of the method is achieved due to the fact that in the method of disinfecting products, involving exposure to the processed product by radiation in the process of moving the product with a change in its orientation relative to the radiation source, in contrast to the prototype, the bulk product is irradiated with cold plasma radiation of 3 kV, frequency 10 Hz with a gas flow rate of 0.6 l / min.

Кроме того, технический результат применения способа достигается за счет того, что для обеззараживания твердого продукта его дополнительно облучают лазерным излучением с длиной волны 1064 нм, частотой 1-30 кГц, длительностью импульса 10 нс.In addition, the technical result of the application of the method is achieved due to the fact that for disinfection of a solid product it is additionally irradiated with laser radiation with a wavelength of 1064 nm, a frequency of 1-30 kHz, and a pulse duration of 10 ns.

Если обеззараживание сухого продукта производят холодным плазменным излучением на режимах: при напряжении <3 кВ, частоте <10 Гц, расходе газа <0,6 л/мин, то оно происходит недостаточно эффективно: на продуктах остаются палочковые бактерии, бактерии, вызывающие сальмонеллез, личинки гельминтов, что приводит к заболеваниям при употреблении продуктов. Если производят обеззараживание продуктов с превышением вышеуказанных режимов холодного плазменного облучения, то происходит изменение биохимических свойств обрабатываемого продукта.If a dry product is decontaminated by cold plasma radiation in the following modes: at voltage <3 kV, frequency <10 Hz, gas flow rate <0.6 l / min, then it is not effective enough: stick bacteria, bacteria that cause salmonella, larvae remain on the products helminths, which leads to diseases when eating foods. If disinfection of products is performed in excess of the above-mentioned regimes of cold plasma irradiation, then the biochemical properties of the processed product change.

При обеззараживании твердого продукта воздействие одним холодным плазменным излучением не эффективно, на продуктах остаются палочковые бактерии, бактерии, вызывающие сальмонеллез, личинки гельминтов. Для повышения эффективности процесса обеззараживания применяют дополнительное лазерное излучение на следующих режимах: длина волны - 1064 нм, частота - (1-30) кГц, длительность импульса - 10 нс. Данные режимы также являются оптимальными для удаления микроорганизмов, патогенной микрофлоры, сохранности биохимических и потребительских свойств продукта.When disinfecting a solid product, exposure to one cold plasma radiation is not effective, rod-shaped bacteria, bacteria that cause salmonellosis, and helminth larvae remain on the products. To increase the efficiency of the disinfection process, additional laser radiation is used in the following modes: wavelength - 1064 nm, frequency - (1-30) kHz, pulse duration - 10 ns. These modes are also optimal for removing microorganisms, pathogenic microflora, preserving the biochemical and consumer properties of the product.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления обеспечивают сохранение питательных свойств обеззараживаемых продуктов, так как при обработке продуктов используются холодные методы: холодное плазменное излучение, лазерное излучение. Плазменные генераторы и генерируемое ими холодное, низкотемпературное плазменное излучение используется в медицинской практике для остановки сильных кровотечений, обработке ран, обработке полости рта в стоматологии и др.The proposed method and device for its implementation ensure the preservation of the nutritional properties of the disinfected products, since when processing products using cold methods: cold plasma radiation, laser radiation. Plasma generators and the cold, low-temperature plasma radiation generated by them are used in medical practice to stop severe bleeding, treat wounds, treat the oral cavity in dentistry, etc.

Для генерации холодного плазменного излучения используются плазмотроны, состоящие из кварцевой трубки, у конца которой на внешней стороне закреплен заземленный металлический электрод. В трубке коаксиально установлен заостренный металлический электрод, соединенный с высокочастотным источником переменного тока. В качестве плазмообразующего газа используется предварительно охлажденный гелий. При подаче напряжения на внутренний электрод на его острие зажигается разряд диаметром 1-5 мм длиной 16-20 мм. Обычно температура холодного плазменного излучения составляет 37-43°C. Биохимическое воздействие на обрабатываемый материал осуществляется за счет воздействия содержащихся в холодной плазме веществ, в частности NO. Однако холодное плазменное излучение для обеззараживания сыпучих, твердых и пищевых продуктов не применялось.To generate cold plasma radiation, plasmatrons are used, consisting of a quartz tube, at the end of which a grounded metal electrode is fixed on the outside. A pointed metal electrode connected to a high-frequency AC source is coaxially mounted in the tube. Pre-chilled helium is used as the plasma-forming gas. When voltage is applied to the internal electrode, a discharge of 1-5 mm in diameter 16-20 mm long is ignited at its tip. Typically, the temperature of cold plasma radiation is 37-43 ° C. The biochemical effect on the processed material is due to the exposure to substances contained in cold plasma, in particular NO. However, cold plasma radiation was not used to disinfect bulk, solid, and food products.

В настоящее время широкое распространение получили газоразрядные CO2-лазеры с диффузным или конвективным охлаждением газовой смеси, а также лазеры с оптической накачкой на твердых кристаллах, диодные и волоконные. Обычно лазеры состоят из активного элемента для обеспечения процесса генерации излучения, источника электропитания активного элемента, системы охлаждения, оптического резонатора с устройством для вывода излучения, системы передачи и фокусировки излучения. Накачка газоразрядного CO2-лазера осуществляется при столкновении молекул CO2 с электронами и молекулами N2. В настоящее время промышленностью производятся лазеры типа: Катунь (мощностью 0,8-1,0 кВт), Карат (мощностью 1,0-2,0 кВт), ТЛ-700 (мощностью 700 Вт). Известно применение лазера в связи, химии, машиностроении, в медицине. В медицине лазерное излучение используется в офтальмологии, в хирургии. При использовании в хирургии, попадая на биологическую ткань, когерентное лазерное излучение вызывает усиление образования активных форм кислорода, за счет этого происходит антимикробное и противовирусное его воздействие. Однако для обеззараживания твердых, сыпучих и пищевых продуктов лазерное излучение не применялось.Currently, gas-discharge CO 2 lasers with diffuse or convective cooling of the gas mixture are widely used, as well as lasers with optical pumping on solid crystals, diode and fiber. Typically, lasers consist of an active element to support the radiation generation process, an active element power supply, a cooling system, an optical resonator with a radiation output device, and a radiation transmission and focusing system. A gas-discharge CO 2 laser is pumped in a collision of CO 2 molecules with electrons and N 2 molecules. Currently, the industry produces lasers of the type: Katun (power 0.8-1.0 kW), Carat (power 1.0-2.0 kW), TL-700 (power 700 W). The use of laser in communications, chemistry, mechanical engineering, and medicine is known. In medicine, laser radiation is used in ophthalmology, in surgery. When used in surgery, getting on biological tissue, coherent laser radiation causes an increase in the formation of reactive oxygen species, due to this its antimicrobial and antiviral effects occur. However, laser radiation was not used to disinfect solid, bulk and food products.

Технический результат применения устройства для осуществления способа по п.1 достигается за счет того, что оно содержит узел загрузки, источник излучения, транспортер или полый барабан с приводом, выполненные с возможностью изменения ориентации продукта относительно источника излучения, и узел выгрузки, в отличие от прототипа в качестве источника излучения применена система плазмотронов, которые размещены параллельными рядами на раме и установлены после узла загрузки над транспортером или внутри барабана.The technical result of using the device for implementing the method according to claim 1 is achieved due to the fact that it contains a loading unit, a radiation source, a conveyor or a hollow drum with a drive, configured to change the orientation of the product relative to the radiation source, and an unloading unit, in contrast to the prototype As a radiation source, a system of plasmatrons is used, which are placed in parallel rows on the frame and are installed after the loading unit above the conveyor or inside the drum.

Технический результат применения устройства для осуществления способа по п.2 достигается за счет того, что оно содержит узел загрузки, источники излучения, транспортер и узел выгрузки, в отличие от прототипа источники излучения выполнены в виде источников холодного плазменного и лазерного излучения, расположены друг за другом вдоль транспортера, причем в качестве источника холодного плазменного излучения использованы по меньшей мере четыре плазмотрона, три из которых закреплены на верхней и двух боковых сторонах прямоугольной рамы, которая расположена перпендикулярно транспортеру, четвертый плазмотрон закреплен на верхней стороне второй прямоугольной рамы над транспортером, в качестве источника лазерного излучения применены не менее шести лазеров, два из которых установлены последовательно с двумя оптико-механическими системами, расположены над транспортером, параллельно последнему, две пары оставшихся лазеров установлены напротив друг друга перпендикулярно транспортеру, для изменения ориентации продукта над транспортером закреплены не менее трех манипуляторов, расположенных между источниками плазменного и лазерного излучений.The technical result of the application of the device for implementing the method according to claim 2 is achieved due to the fact that it contains a loading unit, radiation sources, a conveyor and an unloading unit, in contrast to the prototype, the radiation sources are made in the form of sources of cold plasma and laser radiation, located one after another along the conveyor, moreover, at least four plasmatrons are used as a source of cold plasma radiation, three of which are mounted on the upper and two sides of the rectangular frame, the second one is located perpendicular to the conveyor, the fourth plasmatron is mounted on the upper side of the second rectangular frame above the conveyor, at least six lasers are used as a laser source, two of which are installed in series with two optical-mechanical systems, located above the conveyor, parallel to the last, two pairs of the remaining lasers are installed opposite each other perpendicular to the conveyor, at least three manipulators are fixed to change the orientation of the product above the conveyor s disposed between the plasma sources and laser radiation.

Пример. Обеззараживание зернофуража производится плазмотронами на устройстве с полым барабаном. Барабан имеет размеры: диаметр - 1 м, длина - 3 м, угловая скорость вращения - 2 об/с. Облучение зернофуража проводится на режимах: напряжение - 3 кВ, частота плазменного излучения - 10 Гц, расход газа - 0,6 л/мин. При облучении зерна крупной фракции эффективность обеззараживания от стафилококка составляет 98,9%.Example. The disinfection of grain fodder is carried out by plasmatrons on a device with a hollow drum. The drum has dimensions: diameter - 1 m, length - 3 m, angular rotation speed - 2 r / s. The irradiation of grain forage is carried out in the following modes: voltage - 3 kV, plasma radiation frequency - 10 Hz, gas flow rate - 0.6 l / min. When irradiating a grain of a large fraction, the efficiency of disinfection from staphylococcus is 98.9%.

На фиг.1 изображена схема устройства для осуществления способа по п.1 обеззараживания сыпучего продукта с вибрационным транспортером в качестве средства для транспортировки сыпучего материала.Figure 1 shows a diagram of a device for implementing the method according to claim 1 disinfection of bulk product with a vibrating conveyor as a means for transporting bulk material.

На фиг.2 - схема устройства для осуществления способа по п.1 обеззараживания сыпучего продукта с вращающимся барабаном в качестве средства для транспортировки сыпучего материала.Figure 2 - diagram of a device for implementing the method according to claim 1, the disinfection of bulk product with a rotating drum as a means for transporting bulk material.

На фиг.3 - схема устройства для осуществления способа по п.2 обеззараживания твердого продукта с ленточным транспортером в качестве средства для транспортировки твердых продуктов.Figure 3 - diagram of a device for implementing the method according to claim 2, disinfection of a solid product with a conveyor belt as a means for transporting solid products.

Устройство (фиг.1) содержит узел загрузки 1 в виде бункера дозатора, узел выгрузки 2, транспортер 3 с вибратором 4, лотком 5 и амортизаторами 6, в качестве источника излучения установлены закрепленные на раме 8 плазмотроны 7, расположенные параллельными рядами по четыре плазмотрона в семи параллельных рядах. Рама с плазмотронами установлена после узла загрузки над транспортером.The device (Fig. 1) contains a loading unit 1 in the form of a dispenser hopper, an unloading unit 2, a conveyor 3 with a vibrator 4, a tray 5 and shock absorbers 6, as a radiation source, plasma torches 7 mounted on the frame 8 are located in parallel rows of four plasma torches in seven parallel rows. A frame with plasmatrons is installed after the loading unit above the conveyor.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом.The device (figure 1) works as follows.

Исходный сыпучий продукт из узла загрузки 1 в виде бункера поступает в лоток 5 вибрационного транспортера 3. Включается привод (не показан) вибратора 4 и лоток 5 начинает испытывать возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости за счет амортизаторов 6, закрепленных под ним. Так как, лоток наклонен под углом 30° к горизонтальной плоскости, то сыпучий продукт перемещается по поверхности лотка в сторону узла выгрузки 2. При перемещении вдоль лотка частицы сыпучего продукта изменяют ориентацию относительно источника излучения - плазмотронов 7, размещенных параллельными рядами на раме 8, установленной после узла загрузки над транспортером.The initial bulk product from the loading unit 1 in the form of a hopper enters the tray 5 of the vibratory conveyor 3. The drive (not shown) of the vibrator 4 is turned on and the tray 5 begins to experience reciprocating movements in the vertical plane due to shock absorbers 6 fixed under it. Since the tray is inclined at an angle of 30 ° to the horizontal plane, the bulk product moves along the surface of the tray towards the discharge unit 2. When moving along the tray, the particles of the bulk product change their orientation relative to the radiation source - plasmatrons 7 placed in parallel rows on the frame 8 installed after the loading unit above the conveyor.

При своем движении частицы сыпучего продукта облучаются источниками холодного плазменного излучения. Процесс обеззараживания и транспортировки сыпучего продукта происходит непрерывно за счет согласования работы узла загрузки и вибратора. Обеззараженный продукт поступает в узел выгрузки 2.During their movement, the particles of the granular product are irradiated with sources of cold plasma radiation. The process of disinfecting and transporting bulk product occurs continuously by coordinating the operation of the loading unit and the vibrator. The disinfected product enters the unloading unit 2.

Устройство (фиг.2) содержит узел загрузки в виде бункера 1, узел выгрузки 2, полый барабан 15 с приводом, который вращается с угловой скоростью 2 об/с. Внутри барабана установлены источники излучения - плазмотроны 7. Они закреплены параллельными рядами по четыре плазмотрона в семи рядах на раме 8. Рама 8 крепится неподвижно, например, на траверсе (не показана) вне барабана.The device (figure 2) contains a loading unit in the form of a hopper 1, an unloading unit 2, a hollow drum 15 with a drive that rotates at an angular speed of 2 r / s. Radiation sources — plasmatrons 7 — are installed inside the drum. They are fixed in parallel rows of four plasmatrons in seven rows on the frame 8. The frame 8 is fixed, for example, on a traverse (not shown) outside the drum.

Устройство (фиг.2) для осуществления способа по п.1 работает следующим образом.The device (figure 2) for implementing the method according to claim 1 works as follows.

Исходный сыпучий продукт из узла загрузки 1 в виде бункера поступает в барабан 15. Включается привод барабана и полый барабан с сыпучим продуктом начинает медленно вращаться вокруг своей продольной оси. При его вращении осуществляется возвратно-поступательное движение частиц во внутренней полости барабана, то есть в процессе вращения изменяется ориентация частиц продукта относительно плазмотронов, в результате этого они облучаются с разных сторон. Так как барабан наклонен под углом 30° к горизонтальной плоскости, то сыпучий продукт одновременно перемещается по поверхности барабана вниз, в сторону узла выгрузки. Включается система плазмотронов 7, размещенных параллельными рядами на раме 8, и происходит процесс обеззараживания сыпучего продукта. Обеззараженный продукт поступает в узел выгрузки 2.The initial bulk product from the loading unit 1 in the form of a hopper enters the drum 15. The drum drive is turned on and the hollow drum with the bulk product begins to rotate slowly around its longitudinal axis. During its rotation, the reciprocating movement of particles in the inner cavity of the drum is performed, that is, during the rotation, the orientation of the particles of the product relative to the plasma torches changes, as a result of which they are irradiated from different sides. Since the drum is inclined at an angle of 30 ° to the horizontal plane, the bulk product simultaneously moves down the surface of the drum toward the unloading unit. The system of plasmatrons 7, placed in parallel rows on the frame 8, is turned on, and the process of disinfection of the bulk product takes place. The disinfected product enters the unloading unit 2.

Устройство (фиг.3) содержит узел загрузки 1, узел выгрузки 2, транспортер 3, в качестве источника холодного плазменного излучения использованы три плазмотрона 7, закрепленных на верхней и двух боковых сторонах прямоугольной рамы 8, которая расположена перпендикулярно транспортеру 3. Четвертый плазмотрон 7 закреплен на верхней стороне второй рамы 8. Между обеими рамами расположен манипулятор 10.The device (Fig. 3) contains a loading unit 1, an unloading unit 2, a conveyor 3, three plasma torches 7 mounted on the upper and two sides of a rectangular frame 8, which is perpendicular to the conveyor 3, are used as a source of cold plasma radiation. The fourth plasma torch 7 is fixed on the upper side of the second frame 8. Between both frames is located manipulator 10.

В качестве источника лазерного излучения применены шесть лазеров 11, два из которых установлены последовательно с двумя оптико-механическими системами 9, установленными над транспортером. Оптико-механические системы 9 осуществляют поворот луча лазера и направляют его на обрабатываемый продукт. Между оптико-механическими системами установлен манипулятор 12 для поворота продукта в вертикальной плоскости и дальнейшей обработки нижней стороны. Следующие четыре лазера 11 расположены друг за другом и состоят из двух пар лазеров, установленных перпендикулярно транспортеру напротив друг друга. Между этими парами лазеров расположен манипулятор 13, который разворачивает обрабатываемый продукт на 90° в горизонтальной плоскости с целью обработки боковых и торцевых поверхностей продукта.Six lasers 11 were used as a source of laser radiation, two of which were installed in series with two optical-mechanical systems 9 installed above the conveyor. Optical-mechanical systems 9 rotate the laser beam and direct it to the processed product. Between the optical-mechanical systems, a manipulator 12 is installed for turning the product in a vertical plane and further processing the lower side. The next four lasers 11 are located one after another and consist of two pairs of lasers mounted perpendicular to the conveyor opposite each other. Between these pairs of lasers there is a manipulator 13, which rotates the processed product 90 ° in a horizontal plane in order to process the side and end surfaces of the product.

Устройство (фиг.3) для обеззараживания твердого продукта работает следующим образом.The device (figure 3) for disinfection of a solid product works as follows.

Исходный твердый продукт 14 из узла загрузки 1 поступает на ленту транспортера 3. Включается привод (не показан) и продукт перемещается по ленте транспортера, попадает под плазмотроны 7, размещенные в первой прямоугольной раме 8. Включается система плазмотронов 7, закрепленных на верхней и двух боковых сторонах прямоугольной рамы 8, при этом обеззараживаются верхняя и две боковые поверхности продукта. Далее продукт перемещается по ленте транспортера в зону манипулятора 10, с помощью которого происходит его кантовка на 360°. Затем продукт по ленте транспортера перемещается во вторую прямоугольную раму 8. Включается плазмотрон, закрепленный на верхней стороне прямоугольной рамы, и обеззараживается нижняя (ставшая верхней) поверхность продукта. Далее продукт перемещается по ленте транспортера в зону первой лазерной установки 11. Включается накачка лазера (не показана) и лазерный луч, проходя через оптико-механическую систему 9, за счет преломления луча лазера в зеркале, установленном под углом 45°, обеззараживает верхнюю поверхность продукта. Затем продукт перемещается по ленте транспортера в зону второго манипулятора 12, с помощью которого происходит его кантовка на 360°. Далее продукт по ленте транспортера перемещается в зону облучения второго лазера. Включается накачка лазера (не показана) и лазерный луч, проходя через вторую оптико-механическую систему, за счет преломления луча лазера в зеркале, установленном под углом 45°, обеззараживает нижнюю (ставшую верхней) поверхность продукта. Затем продукт по транспортеру перемещается в зону облучения двух пар лазеров 11, установленных перпендикулярно транспортеру в горизонтальной плоскости. Включается накачка лазеров (не показана) и лазерные лучи с двух сторон обеззараживают боковые поверхности продукта. Далее продукт перемещается по транспортеру в зону манипулятора 13, с помощью которого происходит его поворот в горизонтальной плоскости на 90°. Продукт далее перемещается в зону облучения следующей пары лазеров, установленных перпендикулярно транспортеру. Включается накачка лазеров (не показана) и происходит обеззараживание оставшихся двух торцевых поверхностей продукта. Полностью обеззараженный продукт, двигаясь далее по транспортеру, выходит из зоны облучения лазеров и попадает в устройство выгрузки 2.The initial solid product 14 from the loading unit 1 enters the conveyor belt 3. The drive is turned on (not shown) and the product moves along the conveyor belt and falls under the plasma torches 7 located in the first rectangular frame 8. The system of plasma torches 7 mounted on the upper and two side the sides of the rectangular frame 8, while the upper and two side surfaces of the product are disinfected. Next, the product moves along the conveyor belt to the area of the manipulator 10, with the help of which it tilts 360 °. Then the product is moved along the conveyor belt to the second rectangular frame 8. A plasma torch is mounted, mounted on the upper side of the rectangular frame, and the lower (upper) surface of the product is disinfected. Next, the product moves along the conveyor belt to the area of the first laser unit 11. The laser pump (not shown) is turned on and the laser beam passing through the optomechanical system 9, due to the refraction of the laser beam in a mirror installed at an angle of 45 °, disinfects the upper surface of the product . Then the product moves along the conveyor belt to the area of the second manipulator 12, with the help of which it tilts 360 °. Further, the product is conveyed along the conveyor belt to the irradiation zone of the second laser. The laser pump (not shown) is turned on and the laser beam passing through the second optical-mechanical system, due to the refraction of the laser beam in a mirror mounted at an angle of 45 °, disinfects the lower (upper) surface of the product. Then the product is conveyed by the conveyor to the irradiation zone of two pairs of lasers 11 mounted perpendicular to the conveyor in a horizontal plane. Laser pumping (not shown) is turned on and laser beams on both sides disinfect the side surfaces of the product. Next, the product moves along the conveyor to the area of the manipulator 13, with the help of which it rotates in a horizontal plane by 90 °. The product is then transferred to the irradiation zone of the next pair of lasers mounted perpendicular to the conveyor. The laser pump (not shown) is turned on and the remaining two end surfaces of the product are disinfected. The completely disinfected product, moving further along the conveyor, leaves the laser irradiation zone and enters the discharge device 2.

Таким образом, предложенная группа изобретений обеспечивает обеззараживание широкой номенклатуры сыпучих и твердых продуктов при сохранении их потребительских свойств.Thus, the proposed group of inventions provides for the disinfection of a wide range of bulk and solid products while maintaining their consumer properties.

Claims (4)

1. Способ обеззараживания продуктов, предусматривающий воздействие на обрабатываемый продукт излучением в процессе перемещения продукта с изменением его ориентации относительно источника излучения, отличающийся тем, что для обеззараживания продукта его облучают холодным плазменным излучением при напряжении 3 кВ и частоте 10 Гц с расходом газа 0,6 л/мин.1. A method of disinfecting products, involving exposure to the processed product by radiation during the movement of the product with a change in its orientation relative to the radiation source, characterized in that for disinfecting the product it is irradiated with cold plasma radiation at a voltage of 3 kV and a frequency of 10 Hz with a gas flow rate of 0.6 l / min 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обеззараживания продукта его дополнительно облучают лазерным излучением с длиной волны 1064 нм, при частоте 1-30 кГц, длительности импульса 10 нс.2. The method according to p. 1, characterized in that for disinfecting the product it is additionally irradiated with laser radiation with a wavelength of 1064 nm, at a frequency of 1-30 kHz, a pulse duration of 10 ns. 3. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее узел загрузки, источник излучения, транспортер или полый барабан с приводом, выполненные с возможностью изменения ориентации продукта относительно источника излучения, и узел выгрузки, отличающееся тем, что в качестве источника излучения применена система плазмотронов, размещенная параллельными рядами на раме, установленная после узла загрузки над транспортером или внутри барабана.3. A device for implementing the method according to claim 1, comprising a loading unit, a radiation source, a conveyor or a hollow drum with a drive, configured to change the orientation of the product relative to the radiation source, and an unloading unit, characterized in that a plasma torch system is used as the radiation source placed in parallel rows on the frame, installed after the loading unit above the conveyor or inside the drum. 4. Устройство для осуществления способа по п. 2, содержащее узел загрузки, источники излучения, транспортер и узел выгрузки, отличающееся тем, что источники излучения выполнены в виде источников холодного плазменного и лазерного излучений, расположены друг за другом вдоль транспортера, причем в качестве источника холодного плазменного излучения использованы по меньшей мере четыре плазмотрона, три из которых закреплены на верхней и двух боковых сторонах прямоугольной рамы, которая расположена перпендикулярно транспортеру, четвертый плазмотрон закреплен на верхней стороне второй рамы над транспортером, в качестве источника лазерного излучения применены не менее шести лазеров, два из которых установлены последовательно с двумя оптико-механическими системами, расположены над транспортером параллельно последнему, две пары оставшихся лазеров установлены напротив друг друга перпендикулярно транспортеру, для изменения ориентации продукта над транспортером закреплены не менее трех манипуляторов, расположенных между источниками плазменного и лазерного излучений. 4. The device for implementing the method according to claim 2, comprising a loading unit, radiation sources, a conveyor and an unloading unit, characterized in that the radiation sources are made in the form of sources of cold plasma and laser radiation, are located one after the other along the conveyor, and as a source at least four plasma torches were used for cold plasma radiation, three of which are mounted on the upper and two sides of a rectangular frame, which is perpendicular to the conveyor, the fourth plate the motron is mounted on the upper side of the second frame above the conveyor, at least six lasers are used as a laser source, two of which are installed in series with two optical-mechanical systems, are located above the conveyor parallel to the last, two pairs of the remaining lasers are installed opposite each other perpendicular to the conveyor, To change the orientation of the product above the conveyor, at least three manipulators located between the sources of plasma and laser radiation are fixed.
RU2013130370/13A 2013-07-02 2013-07-02 Method of decontamination and device to this end RU2535625C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130370/13A RU2535625C1 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Method of decontamination and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130370/13A RU2535625C1 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Method of decontamination and device to this end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2535625C1 true RU2535625C1 (en) 2014-12-20

Family

ID=53286059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130370/13A RU2535625C1 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Method of decontamination and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2535625C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602207C1 (en) * 2015-07-08 2016-11-10 Закрытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения (ЗАО "ЦНИИ СМ") Method for decontamination of loose materials and device therefor
RU2675696C2 (en) * 2016-12-22 2018-12-24 Александр Юрьевич Ощепков Method of disinfection without heating
RU2707944C1 (en) * 2019-07-31 2019-12-02 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of grain disinfection
RU2716045C1 (en) * 2019-04-08 2020-03-05 Роман Игоревич Оськин Zoohygienic animal bedding material
RU2765247C2 (en) * 2016-05-04 2022-01-27 Маккормик Энд Компани, Инкорпорейтед High-frequency method for processing seasoning components
RU2818421C1 (en) * 2023-10-24 2024-05-02 Михаил Константинович Бубнов Grain drying complex based on laser infrared radiation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2242906C2 (en) * 2002-08-29 2004-12-27 Аболтынь Александр Яковлевич Method and apparatus for processing of agricultural product
RU2279806C2 (en) * 2004-05-27 2006-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "МЕЛИТТА-УФ" Method and device for disinfecting loose material
RU2294124C2 (en) * 2004-04-06 2007-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Ингредиент" Method for sterilization of desiccated foodstuffs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2242906C2 (en) * 2002-08-29 2004-12-27 Аболтынь Александр Яковлевич Method and apparatus for processing of agricultural product
RU2294124C2 (en) * 2004-04-06 2007-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Ингредиент" Method for sterilization of desiccated foodstuffs
RU2279806C2 (en) * 2004-05-27 2006-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "МЕЛИТТА-УФ" Method and device for disinfecting loose material

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602207C1 (en) * 2015-07-08 2016-11-10 Закрытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения (ЗАО "ЦНИИ СМ") Method for decontamination of loose materials and device therefor
RU2765247C2 (en) * 2016-05-04 2022-01-27 Маккормик Энд Компани, Инкорпорейтед High-frequency method for processing seasoning components
US11659851B2 (en) 2016-05-04 2023-05-30 Mccormick & Company, Incorporated RF process for treating seasoning components
RU2675696C2 (en) * 2016-12-22 2018-12-24 Александр Юрьевич Ощепков Method of disinfection without heating
RU2716045C1 (en) * 2019-04-08 2020-03-05 Роман Игоревич Оськин Zoohygienic animal bedding material
RU2707944C1 (en) * 2019-07-31 2019-12-02 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of grain disinfection
RU2818421C1 (en) * 2023-10-24 2024-05-02 Михаил Константинович Бубнов Grain drying complex based on laser infrared radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2535625C1 (en) Method of decontamination and device to this end
US9700642B2 (en) Method and apparatus for sterilizing and disinfecting air and surfaces and protecting a zone from external microbial contamination
Abida et al. Pulsed light technology: a novel method for food preservation
US3708263A (en) Method for continuous sterilization at low temperature
EP3581209B1 (en) Method of treatment using reactive gas
US8125333B2 (en) Methods, systems and apparatus for monochromatic UV light sterilization
US6228332B1 (en) Deactivation of organisms using high-intensity pulsed polychromatic light
JP2007521819A (en) Methods for controlling microorganisms in packaged foods
US20090274576A1 (en) System and method for container sterilization using UV light source
US6090346A (en) Sterilization using ultraviolet light and ultrasonic waves
CA2437474A1 (en) Disinfection through packaging
Dalvi-Isfahan et al. Recent advances of high voltage electric field technology and its application in food processing: A review with a focus on corona discharge and static electric field
RU2526429C1 (en) Method of manufacturing bone implants
RU2705791C1 (en) Source of nonequilibrium argon plasma based on volumetric glow discharge of atmospheric pressure
JP2000107262A (en) Sterilization method by photoirradiation
RU2279806C2 (en) Method and device for disinfecting loose material
Han Review of major directions in non-equilibrium atmospheric plasma treatments in medical, biological, and bioengineering applications
JP2010166855A (en) Processing method for long storage of cereal, cereals processed to be storable for long, and processing apparatus for long storage of cereal
US20160353785A1 (en) Pulsed Light Treatment System with Rotary Light Table
JP2000342662A (en) Sterilizing method by flashing and device therefor
CN208549878U (en) A kind of pulse strong-light bactericidal unit of Chinese medicine powder
RU2294124C2 (en) Method for sterilization of desiccated foodstuffs
RU2602207C1 (en) Method for decontamination of loose materials and device therefor
RO133743B1 (en) Method and installation for decontamination of granular food products using ultraviolet light
RU2207152C2 (en) Method for sterilizing articles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150703