Results of the effectiveness of suppression of intestinal pathogenic protozoan cysts by mechanical vibrations at ultrasound frequency in the pig liquid manure | Результаты эффективности подавления цист кишечных патогенов простейших механическими колебаниями на частоте ультразвука в свином бесподстилочном навозе

English. The purpose of the study is to obtain a mathematical model of the influence of the selected factors on the number of cysts of intestinal pathogenic protozoa (IPCs) during disinfection of pig liquid manure with mechanical vibrations at an ultrasound frequency in combination with hydrogen peroxide. A mathematical model of IPCs is described, which allows predicting the influence of the ambient temperature in the working chamber together with the exposure time and a given concentration of hydrogen peroxide on the amount of IPCs in organic waste of pig farming. The adequacy of the presented model is assessed using statistical hypothesis testing methods. Formalization of the influence of the selected factors and their variation levels on the selected quality parameters was verified by experimental studies, during which factors and variation ranges were selected. To obtain the most reliable result, it was decided to vary the selected factors at five levels using "star points". The levels of factor variation were adopted based on the analysis of a priori information, as well as the results of preliminary studies. To meet the specified conditions, a three-factor Box-Behnken central composite design with "star points" was selected; the matrix of the experimental design was compiled in coded and natural variables with responses recorded empirically. The most significant factors influencing the number of IPC cysts during disinfection achieved by mechanical vibrations at the ultrasound frequency in combination with peroxide are the quadratic values of exposure time, ambient temperature in the working chamber and hydrogen peroxide concentration, as well as the linear paired interfactorial effect of the interaction of exposure time together with the hydrogen peroxide concentration.

Russian. Цель исследования – получение математической модели влияния выбранных факторов на число цист кишечных патогенных простейших (ЦКПП) при обеззараживании свиного бесподстилочного навоза механическими колебаниями на частоте ультразвука в сочетании с пероксидом водорода. Описана математическая модель ЦКПП, которая позволяет прогнозировать влияние температуры среды в рабочей камере, продолжительности экспозиции и заданной концентрации пероксида водорода на количество ЦКПП в органических отходах свиноводства. Оценка адекватности приведенной модели выполнена с помощью методов статистической проверки гипотез. Формализация влияния выбранных факторов, их уровней варьирования на выбранные параметры качества проверялась экспериментальными исследованиями, при проведении которых были выбраны факторы и диапазоны варьирования. Для получения наиболее достоверного результата было принято решение о варьировании выбранных факторов по пяти уровням с использованием "звёздных точек". Уровни варьирования факторов приняты на основании анализа априорной информации, а также результатов предварительных исследований. Для удовлетворения поставленных условий был выбран трехфакторный центральный композиционный план Бокса-Бенкена со "звёздными точками", составлена матрица плана эксперимента в кодированных и натуральных переменных с откликами, зафиксированными опытным путём. Выявлены наиболее значимые факторы, оказывающие влияние на количество ЦКПП при обеззараживании механическими колебаниями на частоте ультразвука в сочетании с пероксидом. Это квадратичные значения продолжительности экспозиции, температуры среды в рабочей камере и концентрации пероксида водорода, а также линейный парный межфакторный эффект взаимодействия продолжительности экспозиции совместно с концентрацией пероксида водорода.