СПОСОБ ОГЛУШЕНИЯ И/ ИЛИ УБОЯ ЖИВОТНЫХ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF STUNNING AND/OR SLAUGHTERING ANIMALS AND SYSTEM FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к установке и способу оглушения и/или убоя животных в контролируемой атмосфере (англ. CAS, сокр. от "Controlled Atmosphere Stunning"), производимого в случае промышленного забоя или сокращения поголовья и в иных ситуациях, пригодным для всех условий использования в соответствии с положениями Регламента Совета (ЕС) №1099/2009 от 24.09.2009 г. "О защите животных во время убоя", действие которого распространяется на домашнюю птицу, представителей семейства куньих, таких как куницы, ласки, горностаи и пр., барсуков и скунсов, шиншилл, свиней, при промышленном забое для получения товарной продукции, в целях сокращения поголовья и в иных ситуациях, не связанных с промышленным забоем. В частности, предлагаемый в изобретении способ оглушения и/или убоя животных предусматривает введение газа в герметичную камеру, давление в которой предварительно понижено путем отсасывания части находящегося в ней воздуха.
Уровень техники
Из уровня техники известны способы глушения с применением газа и способы глушения при низком атмосферном давлении (так называемые технологии LAPS, сокр. от англ. "low atmospheric pressure stunner").
Тем не менее, такие оглушение и/или убой обладают рядом недостатков. Недостатки технологий оглушения и/или убоя при помощи газа следующие:
- трудность дозирования, при котором соблюдались бы требования действующих нормативных документов, надлежащего количества газа, вводимого в камеру (что устанавливается исходя из применения вышеупомянутого законодательства) в соответствии с видами, категорией, весом, численностью присутствующих в камере животных, и постоянство одного и такого дозирования по мере изменений скорости убойной линии;
- высокое потребление газа в ходе процедуры оглушения/умерщвления, обусловленное тем, что процентная доля вводимого газа зависит от количества присутствующего в камере воздуха (количества, зависящего от размера самой камеры, определяемого в зависимости от численности животных, непрерывным потоком пропускаемых через нее) и от гарантированного минимального времени воздействия при убое, соблюдать которое предписано в вышеупомянутом законодательном документе.
Что же касается технологии LAPS, описанной, например, в европейском патентном документе ЕР 2055191, то в этой системе предусматривается значительное уменьшение давления для прихода в состояние с низким количеством воздуха и, следовательно, низким количеством кислорода, подходящее для оглушения/умерщвления животных. Этот высокий вакуум является дорогостоящим в плане энергозатрат и во избежание травмирования животных его необходимо получать постепенно, что влечет за собой увеличение рабочего времени для процесса убоя.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в разработке способа оглушения и/или убоя животных и установки для его осуществления, которые обладали бы дающими преимущества характеристиками систем, предусматривающих использование газа, или систем глушения при низком атмосферном давлении, а упомянутые выше существующие в уровне техники недостатки полностью или частично устранены.
В частности, задача настоящего изобретения состоит в разработке способа быстрого оглушения и/или убоя животных и установки для его осуществления, обеспечивающих возможность, действуя согласно составленной производителем инструкции по эксплуатации, максимально близкого к совершенству и своевременного управления количеством газа, вводимого для обработки различных видов животных, в зависимости от их массы, численности, скорости убойной линии и времени пребывания в камере.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в разработке способа и системы, обеспечивающих значительное сокращение количества газа, используемого для оглушения/умерщвления одинакового числа животных.
Поставленные задачи решаются согласно изобретению способом оглушения и/или убоя животных и системой для его осуществления, обеспечивающими возможность точного управления давлением внутри камеры.
Поставленные задачи решаются способом оглушения и/или убоя животных, охарактеризованном в пункте 1 формулы изобретения, и установкой для его осуществления, охарактеризованной в пункте 11 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения приведены предпочтительные варианты осуществления способа и варианты выполнения установки.
Краткое описание чертежей
Отличительные особенности и преимущества предлагаемых в изобретении способа и установки выявляются в приведенном ниже описании вариантов их осуществления, носящем лишь иллюстративный и неограничивающий характер и сделанном со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:
- на фиг. 1 - схематический вид сбоку предлагаемой в изобретении установки;
- на фиг. 2 - вид сверху установки, показанной на фиг. 1;
- на фиг. 3 - таблица, содержащая дополнительные примеры циклов оглушения и/или убоя согласно изобретению.
Осуществление изобретения
В общем варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и 2, предлагаемая в изобретении установка 100 для оглушения и/или умерщвления животных в целях забоя содержит герметичную камеру 10, снабженную по меньшей мере одним отверстием 11, 12 для введения живых животных и извлечения оглушенных животных либо их туш, и затворяющие устройства, подходящие для герметичного закрытия указанного по меньшей мере одного отверстия 11, 12.
В предпочтительном варианте камера 10 имеет входное отверстие 11 для введения живых животных и выходное отверстие 12 для извлечения оглушенных животных либо туш забитых животных, при этом с каждым из этих отверстий 11, 12 сопоставлено соответствующее затворяющее устройство 13, 14.
Вводить животных в систему можно либо запертыми в одной большой клетке или в так называемой клеточной батарее, представляющей собой последовательность более малых клеток, либо "кучками", т.е. в виде партии, представляющей собой неупорядоченную массу. Затворяющие устройства 13, 14, связанные с отверстиями 11, 12, представляют собой, например, наклоняющийся опрокидыватель или относятся к типу вращающейся дверцы с вертикальной или горизонтальной осью. В любом случае имеет преимущество реализация управления работой затворяющих устройств 13, 14 при помощи электрических, пневматических или гидравлических исполнительных механизмов. Камера 10 оборудована балансировочным клапаном 60, предназначенным для уравнивания внутреннего давления в камере 10 с внешним давлением (атмосферным давлением).
Система 100 содержит всасывающее средство 30, сообщающееся с указанной камерой 10 для удаления из нее воздуха. Всасывающее средство 30 подходит для создания разрежения внутри камеры таким образом, чтобы получить в ней абсолютное давление, пониженного по сравнению с имеющимся снаружи давлением окружающей среды. Ясно, что под давлением окружающей среды понимается действительное атмосферное давление снаружи камеры, зависящее от высоты над уровнем моря в месте нахождения установки 100.
Всасывающее средство 30 включает в себя, например, насос с электрическим приводом, соединенный с камерой 10 посредством трубопровода 31, в котором установлен первый обратный клапан 32, предназначенный для открытия и закрытия данной всасывающей трубы 31.
Кроме того, труба 31 оборудована клапаном 63 с плавной характеристикой, расположенным рядом со входом камеры 10.
В предпочтительном варианте рядом с герметичной камерой 10 расположена гидросистема 40, через перепускной трубопровод 31' соединенная с всасывающим средством 30.
Гидросистема 40 содержит по меньшей мере одну трубу 41, на которой установлен обратный клапан 42.
В частности, гидросистема 40 содержит несколько труб 41, 41', 41'' разного диаметра, каждая из которых оборудована двухпозиционным клапаном 42, 42', 42''. Преимущество дает то, что воздействием на клапан 32 и на один из клапанов 42, 42', 42'' определяют верное время всасывания для получения требуемого внутри камеры 10 разрежения, в зависимости от типа животных, их массы, их численности и в зависимости от скорости технологической линии и времени пребывания в камере в соответствии с предписаниями, изложенными в руководстве по эксплуатации, поставляемой производителем.
В одном варианте осуществления гидросистема 40 содержит трубу 41, оснащенную клапаном с плавной характеристикой, выполненным с возможностью также частичного закрытия соответствующей трубы, опять же в зависимости от типа животного, на обработку которого рассчитана камера.
Установка содержит средство 20, служащее для введения газа в камеру 10 после достижения в ней разрежения, характеризующегося вакуумметрическим давлением, которое ниже атмосферного).
Рядом с герметичной камерой 10, наряду со всасывающим средством 30, предусмотрен резервуар 20, выполненный с возможностью вмещения газа для введения в герметичную камеру 10. К трубе 21, соединяющей указанный резервуар 20 с камерой 10, подсоединен второй запорный клапан 22, служащий для открытия и закрытия трубы 21.
Газ представляет собой, например, углекислый газ (CO2), либо газовую смесь, в состав которой входят углекислый газ и инертные газы, либо смесь инертных газов, таких как азот или аргон, либо угарный газ (СО).
Следует отметить, что углекислый газ (CO2) оказывает анестезирующее воздействие на животное, а потому его введение в вакуумную камеру способствует, вкупе с дефицитом кислорода, потере сознания или оглушению животного.
К преимуществам решения относится то, что установка 100 содержит блок 50 управления выполненный с возможностью управления и синхронизации работы всасывающего средства 30, резервуар 20 с газом, затворяющих устройств 13, 14 герметичной камеры 10, гидросистемы 40 и обратных клапанов 22, 32. В частности, блок 50 управления, после герметичного запирания дверей камеры посредством специальной программы, управляет открытием и закрытием обратных клапанов 22, 32 и приведением в действие гидросистемы 40, т.е. открытием и закрытием каждого из обратных клапанов 42, 42', 42''.
Блок 50 управления снабжен интерфейсом пользователя, включающим в себя средство задания, позволяющее оператору выставлять значения абсолютного давления (снижение давления), которое намечено создать в камере 10, процентную долю газа, подлежащего подаче в камеру 10 после снижения давления, а также задавать значения общего времени пребывания животных в камере 10.
Блок 50 управления содержит программируемый логический контроллер (сокр. ПЛК, от англ. PLC - "programmable logic controller"), предпочтительно устройство отображения (дисплей), соединенное с ПЛК, и записывающее устройство, служащее для записи всех являющихся показательными факторов, таких как значения давления и процентная доля газа в герметичной камере 10 и, предпочтительно, процентную долю присутствующего в камере кислорода.
Система 100 содержит датчик, регистрирующий давление и его изменения в герметичной камере 10 и отсылающий эти значения в блок 50 управления, предпочтительно с выводом на устройство отображения, соединенное с ПЛК и записывающим устройством.
Установка 100 предпочтительно содержит реле давления, запрограммированное или выполненное с возможностью потенциального программирования на основании давления окружающей среды. Таким образом, блок 50 управления подходит, с учетом надлежащего исходного значения (давления окружающей среды) для передачи всасывающему средству верного значения разности давлений (перепад давлений - Δр) для создания верного разрежения в камере до достижения желаемого абсолютного давления. Преимуществом этого является то, что блок 50 управления снабжен системой автоматической перезагрузки установки на случай сбоя.
Еще одно преимущество дает то, что блок 50 управления выдает управляющую команду средствам 20, 21, 22 на введение газа на основании значений давления, зарегистрированных датчиком. Предпочтительно, чтобы установка 100 содержала манометр и/или вакуумметр и преобразователь, подходящие для регулирования давления и изменений давления в герметичной камере 10.
Таким образом, блок 50 управления выступает приемником сигнала открытия и закрытия клапанов 22, 32, 42, 42', 42'', поступающего в него от датчика, регистрирующего давление (или же разрежение), созданное в герметичной камере 10 при активации насоса 30, и увеличение давления, созданное в герметичной камере 10 при активизации введения газа из резервуара 20. Установка 100 содержит детектор для отслеживания жизнедеятельности животных в камере 10. Например, детектор включает в себя по меньшей мере одну съемочную камеру, например, инфракрасного типа, выполняющую съемку этапов цикла оглушения и/или убоя животных, помещенных внутрь герметичной камеры 10.
Цикл оглушения и/или убоя животных реализован следующим образом.
В герметичной камере 10, куда поступают живые животные, насосом 30, соединенным с камерой 10 посредством трубы 31, создают разрежение.
Как только в герметичной камере 10 создался вакуум, первый обратный клапан 32 автоматически закрывается и одновременно открывается второй обратный клапан 22 для соединения резервуара 20 с газом с камерой 10, при этом в указанной камере происходит расширение газа.
После открытия затворов 13, 14 и выгрузки оглушенных животных (или их туш) и дозагрузки новой партии живых животных, описанный цикл повторяют.
Способ оглушения и/или убоя животных, в частности домашней птицы, предусматривает шаг, в ходе которого, при помощи насоса 30 и за счет срабатывания обратного клапана 32, в камере 10 создается снижение давления (или вакуум) по сравнению с атмосферным давлением (традиционно выражаемым в миллибарах и условно принятым равным 1000 мбар).
Снижение давления, или вакуум, в герметичной камере 10 носит непостоянный характер, изменяясь от 0 (снижение давления отсутствует) до 1000 мбар (абсолютный вакуум) и, в зависимости от открытия гидросистемы 40, т.е. открытия клапана с плавной характеристикой или одного из двухпозиционных клапанов 42, 42', 42'', достигается нужное вакуумметрическое давление (т.е. уменьшение внутреннего давления в герметичной камере 10) за заданный промежуток времени. В варианте, в котором трубы 41, 41', 41'' гидросистемы 40 имеют разные диаметры, снижение давления в герметичной камере 10 получают за счет сочетания открытия и/или закрытия различных труб.
Например, в показанном на фиг. 2 варианте (где труба 41 имеет диаметр, превышающий диаметр трубы 41', а диаметр трубы 41' превышает диаметр трубы 41'') можно получить давление 200 мбар внутри камеры за 60 с за счет открытия обратного клапана 32 и клапана 42, относящегося к трубе 41. Также давление в 200 мбар внутри камеры можно получить за 90 с, за счет открытия обратного клапана 32 и клапана 42', относящегося к трубе 41', и прочими сочетаниями.
Разрежение в герметичной камере 10 получается за счет отсоса воздуха, содержащего азот (N2) и кислород (O2) в стандартных пропорциях, приведенных ниже:
Состав атмосферы (сухой воздух):
Азот - 78%
Кислород - 21%
Аргон - 0,83%
Углекислый газ - 0,03%
Прочие составляющие в меньших количествах.
Таким образом, снижение давления определяет уменьшение объема воздуха, присутствующего в камере 10, и, следовательно, уменьшение количества присутствующего в ней кислорода. Оставшийся кислород, будучи частью воздуха, как и он, оказывается равномерно распределен по всему объему камеры.
Очевидно, что изменение количества отсосанного воздуха соответствующим образом изменяет концентрацию кислорода и азота, присутствующих в камере, а именно: фактически она изменяется с 21% кислорода и 78% азота, присутствующих в камере при атмосферном давлении 1000 мбар (вакуум отсутствует), до примерно 0% кислорода и примерно 0% азота в случае абсолютного вакуума (отрицательное давление).
Способ оглушения и/или убоя животных, в частности домашней птицы, после этого создания вакуума предусматривает введение газа в четко определенном процентном соотношении с объемом воздуха в камере.
В частности, способ предусматривает выбор количества газа, подлежащего подаче в камеру после снижения давления, как функции абсолютного давления, созданного в самой камере. Следовательно, количество поданного газа регулируется при участии измерения эффективного давления внутри камеры 10. Более подробно, выбор количества газа состоит в том, что:
- регистрируют действительное давление внутри камеры при помощи датчика давления (например, манометра с преобразователем данных);
- измеряют объем воздуха, остающегося в камере 10, исходя из фактических показаний датчика давления, зарегистрировавшего давление, в силу прямой пропорциональности между давлением и объемом.
В частности, в случае углекислого газа (CO2) или комбинации углекислого газа (CO2) с инертными газами процентная доля подаваемого газа по отношению к объему воздуха, остающегося в камере 10 после снижения давления, равна или выше 30%, а в случае угарного газа (СО) или смеси инертных газов, таких как аргон и азот, процентная доля подаваемого газа по отношению к объему воздуха, остающегося в камере 10 после снижения давления, составляет 1% или более.
Регистрация датчиком действительного давления внутри камеры 10 дает преимущество, заключающееся в возможности вычисления правильной процентного состава вводимого газа, затягивающегося из резервуара 20 посредством клапана 22. Фактически, между давлением в камере и ее объемом существует прямая пропорциональность, регистрация действительного давления внутри камеры указывает действительный объем воздуха, остающегося в результате разрежения: например, если давление в камере уменьшается до 1/5, объем воздуха в ней также снижается на 1/5, и тогда правильное количество подлежащего введению газа равно 40% от количества остающегося воздуха (1/5 объема воздуха, присутствовавшего в камере перед снижением давления).
После закрытия обратного клапана 22, предназначенного для введения газа, животные остаются в этих условиях до впадения в бессознательное состояние и/или до достижения смерти вследствие "аноксии".
Благодаря введению газа в камеру 10 получается смесь, в состав которой входят разреженный воздух (вследствие предшествующего разрежения) и газ, который еще беднее кислородом.
В частности, в случае обработки птиц (а легкие их имеют по существу фиксированный объем) объем воздуха, засосанного легкими в течение каждого дыхательного цикла - это величина почти постоянная. Следовательно, в течение каждого дыхательного цикла птицы всегда вдыхают одинаковый объем, но вместо воздуха, содержащего (при нормальных атмосферных условиях) 21% кислорода, они дышат смесью, состоящей из разреженного воздуха и газа, и потому содержащей кислород в малой концентрации и некоторое количество газа, который, в случае углекислого газа, окажет анестезирующее действие на головной мозг животных.
Было продемонстрировано, что присутствие углекислого газа в воздухе еще более снижает количество кислорода, уже и так пониженное в результате создания вакуума, вызывая смерть животных от "аноксии", и к тому же быстрее и со значительной экономией газа (для одной и той же процентной доли кислорода в камере) по сравнению со случаем, в котором углекислый газ или иные газы вводятся в камеры или в щели, сообщающиеся с атмосферным давлением.
В частности, удалось увидеть, что время каждого цикла оглушения и/или убоя зависит от:
- значения абсолютного давления, полученного в герметичной камере (находящегося в диапазоне от 0 до 1000 мбар);
- времени, которое занимает достижение такого значения внутреннего давления в камере (оно составляет от 30 до 600 с);
3
- количества введенного углекислого газа или иных введенных газов, (которое, например, в случае введения газа в объеме, равном 40% объема воздуха, присутствующего в камере объемом 1 м, варьируется от 80 л для давления в камере величиной 200 мбар (абсолютного давления) до 200 л для давления в камере величиной 500 мбар).
Предпочтительным является постепенное введение газа в камеру 10, сразу же после того, как животным созданы условия с требуемым разрежением. Манометр и преобразователь значений давления внутри камеры 10 дают возможность точной идентификации требуемого разрежения, последующего закрытия клапана 32 отсасывания и одновременного открытия впускного клапана 22 для входа газа, закрывающегося по достижении точного количества введенного газа, определенного в зависимости от достигнутого нового давления. Способ оглушения и/или убоя животных, в частности домашней птицы, представителей семейства куньих, таких как куницы, ласки, горностаи и пр., барсуков и скунсов, шиншилл, свиней, будь то при промышленном забое для получения товарной продукции или ради сокращения поголовья (депопуляции) при ветеринарно-санитарных мероприятиях и в иных ситуациях, отличных от забоя, предусматривает, в зависимости от установленных условий применения (как предписывается правилами защиты животных при убое, изложенными в Регламенте Совета (ЕС) №1099/2009 от 24.09.2009 г.), один или два шага введения газа в камеру 10 для причинения смерти животным от аноксии (понижения уровня кислорода или недостатка кислорода).
2
В частности, в случае углекислого газа (СО) процентная доля вводимого газа равна или более 20% от объема воздуха, остающегося в камере 10 после снижения давления.
Например, после первого введения 40% углекислого газа способ включает следующий шаг, заключающийся в добавлении углекислого газа, подходящего для умерщвления животных, при этом процентное отношение объема указанного газа к объему воздуха, остающегося в камере 10 после снижения давления, составляет 20%.
Как упомянуто выше, управление процентной долей подлежащего введению газа можно легко организовать за счет регулирования давления внутри герметичной камеры 10.
Преимущество состоит в том, что точное управление количеством вводимого газа, вдобавок ко всему, получается при режиме работы убойных установок с полной нагрузкой за счет использования одного или большего числа промежуточных резервуаров, соединенных трубами с гидросистемой 40, вмещающих газ либо газовые смеси. При давлении окружающей среды величиной в 1 атм эти промежуточные резервуары имеют требуемую вместимость для введения в герметичную камеру 10 газа в надлежащем процентном отношении.
Таким образом, предлагаемый в изобретении способ оглушения и/или убоя животных включает выбор абсолютного давления, которое намечено получить в камере 10, и процентной доли газа, подлежащего введению в камеру 10 после снижения давления. Кроме того, в способе выбирают общее время пребывания животных в камере 10.
Предпочтительно, чтобы предлагаемый в изобретении способ оглушения и/или убоя животных (а именно с использованием газа после создания разрежения в камере) предусматривал недопущение падения абсолютного давления внутри камеры 10 ниже 200 мбар, и достижение этого значения не должно происходить менее чем за 30 с, так как это может вызвать повреждение внутренних органов животных, причинив им страдания.
Предпочтительно, чтобы предлагаемый в изобретении способ оглушения и/или убоя животных не предусматривал возрастания абсолютного давления внутри камеры 10 свыше 845 мбар.
Предпочтительно, чтобы в предлагаемом в изобретении способе оглушения и/или убоя животных общее время пребывания животных в камере 10 составляло от 80 до 600 с.
ПРИМЕРЫ ЦИКЛОВ ОГЛУШЕНИЯ И/ИЛИ УБОЯ
Традиционно приняты следующие значения: Давление:
1 атм = 1013 мбар (нормальная величина атмосферного давления, приведенная к уровню моря) = условно принято значение 1000 мбар во время испытания.
Объем герметичной камеры 10:
3
1 м = 1000 л (1 литр - единица измерения объема).
2
Процентное содержание компонентов в воздухе при атмосферном давлении: кислород (О)=21%
азот (N2)=78%
ПРИМЕР 1
В камеру 10 поместили партию куриц средней массой 1,8 кг. За счет открытия обратного клапана 32 и клапана 42 трубы 41 гидросистемы 40 за время примерно 46 с в камере создали разрежение до внутреннего давления около 300 мбар (давление декомпрессии или абсолютное давление).
2
2
Это значение абсолютного давления (300 мбар) соответствует объему воздуха 300 л, равномерно распределенного внутри камеры, в которой имеется азот (N) в количестве 78%, что соответствует 234 л, и кислород (О) в количестве 21%, что соответствует примерно 63 л. Следовательно, концентрация равномерно распределенного кислорода в камере (в условиях разрежения при давлении 300 мбар) равна 6,3% объема камеры (1000 л).
Затем ввели газ на основе углекислого газа в таком количестве, что его доля составила 40% объема воздуха в камере (300 л), что соответствует 120 л газа; такой объем (120 л) газа, добавленный к объему остаточного воздуха (300 л) дает общий объем газовоздушной смеси, равный 420 л, что соответствует абсолютному давлению 420 мбар.
В этот момент процедуры убоя в камере 10 создалось состояние, характеризуемое давлением 420 мбар, превышающим начальное давление (300 мбар), и, таким образом, животным были обеспечены условия улучшенного благополучия.
Концентрация кислорода, равномерно распределенного в камере (в условиях разрежения) после введения газа упала до 4,5% объема самой камеры, что возможно рассчитать из отношения «объем оставшегося газа» (300 л)/«объем смеси» (420 л) × 6,3% кислорода = 4,5%.
Чтобы ввергнуть находившихся внутри герметичной камеры 10 животных в состояние потери сознания, туда было введено дополнительное количество газа на основе углекислого газа, равное 20% объема воздуха (300 л) в камере после снижения давления, что, следовательно, соответствует 60 л газа; суммарный объем газовоздушной смеси, образовавшейся в результате добавления этого объема (60 л) газа к объему (420 л) имевшейся до того смеси, составил 480 л, что соответствует абсолютному давлению 480 мбар, что позволяет говорить о дальнейшем повышении уровня благополучия для животных.
2
С помощью добавления всего лишь 180 л (120 л + 60 л) газа удалось добиться падения концентрации кислорода (О) в камере 10 с исходного значения в 6,3%, полученного за счет одного лишь разрежения, до:
2
- 4,5% - с помощью первого введения газа (40% СО);
2
- до 3,96% - с помощью последующего введения дополнительной массы газа (20% СО).
2
2
2
Следует отметить, что это значение (3,96% О в камере 10) аналогично тому, которое можно было бы получить в системе оглушения и/или убоя газом после введения газа в камеру, находящуюся при атмосферном давлении, в размере около 81% от объема воздуха в камере, т.е. 810 л газа в случае камеры объемом 1000 л. Фактически после такого введения образовалась бы газовоздушная смесь, в которой воздух составляет 19%, при этом сам этот воздух содержит 21% О(следовательно, 39,9 л О), концентрация которого при его расширении по объему камеры составит 3,99%. В результате этого с использованием предлагаемого в изобретении способа, с помощью лишь 180 л газа (120+60) удалось получить тот же самый результат убоя, какого добиться без какого-либо разрежения можно было бы с помощью 810 л газа.
2
Также следует отметить, что это значение (3,96% О в камере 10) аналогично тому, которое было бы получено в системе оглушения и/или убоя при низком атмосферном давлении после создания разрежения в камере 10 до внутреннего давления около 189 мбар. Фактически, после такого разрежения в камере останется воздуха в объеме 189 л, 39,69 л из которых приходится на долю кислорода, концентрация которого при его расширении по объему камеры составит 3,96%.
Отсюда следует, что с использованием предлагаемого в изобретении способа созданием разрежения до абсолютного давления 300 мбар удается получить тот же самый результат убоя, какой был бы возможен с помощью разрежения до 189 мбар без подвода газа. Выгодные последствие этого состоят в том, что предлагаемый в изобретении способ является энергосберегающим и повышает благополучие животного, при условии незначительного разрежения.
Возвращаясь к примеру, разрежение поддерживалось вплоть до конца цикла длительностью 3 мин 30 сек.
Наступление смерти птицы было констатировано спустя 3 мин с начала цикла, но предпочли продержать ее еще 30 с внутри камеры 10 после смерти, перед открытием балансировочного клапана 60 камеры 10.
ПРИМЕР 2
В камеру 10 поместили курицу средней массы 1,8 кг. За счет открытия обратного клапана 32 и клапана 42 трубы 41 гидросистемы 40 за время примерно 60 с в камере создали вакуум до внутреннего давления около 234 мбар (давление декомпрессии или абсолютное давление).
2
2
Такое значение абсолютного давления (234 мбар) соответствует объему воздуха 234 л, равномерно распределенного внутри камеры, в котором имеется азот (N) в количестве 78%, что соответствует примерно 184 л, и кислород (О) в количестве 21%, что соответствует около 49,2 л. Следовательно, концентрация равномерно распределенного кислорода в камере (в условиях разрежения при давлении 300 мбар) равна 4,91% объема камеры (1000 л).
Затем ввели газ в таком количестве, что его доля составила 40% от объема воздуха в камере (234 л), что соответствует примерно 93 л газа; этот объем (93 л) газа в сумме с объемом остаточного воздуха (234 л) дает общий объем газовоздушной смеси около 327 л, что соответствует абсолютному давлению 327 мбар.
В этот момент процедуры оглушения и/или убоя в камере 10 создалось состояние, характеризуемое давлением 327 мбар, превышающим начальное давление (234 мбар), чем животным были обеспечены условия улучшенного благополучия.
Концентрация кислорода, равномерно распределенного в камере (в условиях разрежения) после введения газа стала равна 3,51% объема самой камеры, что возможно рассчитать из отношения «объем оставшегося газа» (300 л)/«объем смеси» (420 л) × 4,91% кислорода = 3,51%.
При потере сознания животными, находившимися внутри герметичной камеры 10, туда было введено дополнительное количество газа, равное 20% объема воздуха (234 л) в камере, что, следовательно, соответствует примерно 47 л газа; суммарный объем газовоздушной смеси, образовавшейся в результате добавления этого объема (47 л) газа к объему (327 л) имевшейся до того смеси, составил 374 л, что соответствует абсолютному давлению 374 мбар.
В этом случае также в камере 10 создано состояние с давлением (374 мбар), превышающим начальное давление, что позволяет говорить о повышении уровня благополучия для животных.
2
С помощью добавления всего лишь 140 л (93 л + 47 л) газа удалось добиться падения концентрации кислорода (О) в камере 10 с исходного значения в 4,91%, полученного за счет одного лишь разрежения, до:
2
- до 3,51% - с помощью первого введения газа (40% СО);
2
- до 3,07% - с помощью последующего введения дополнительной массы газа (20% СО).
Разрежение поддерживалось вплоть до конца цикла длительностью 2 мин 30 сек.
Наступление смерти птицы было констатировано спустя 2 мин 10 сек с начала цикла, но предпочли продержать ее еще 20 сек внутри камеры 10 после смерти, перед открытием балансировочного клапана 60 камеры 10.
Из приведенных выше примеров ясно, что чем больше созданное в герметичной камере 10 разрежение, тем больше степень разреженности воздуха (и, следовательно, значительнее уменьшение количества кислорода) и тем выше эффективность введения газа для процесса оглушения и/или убоя, что еще более понижает концентрацию кислорода с вытекающим как следствие уменьшением времени забоя животных в камере.
Использование установки 100 и соответствующего ей способа оглушения и/или убоя животных открывает возможность сокращения длительности цикла (с 3 мин 30 с в примере 1 до 2 мин 30 с в примере 2), в результате чего увеличивается часовая производительность убойной установки (выраженная в количестве циклов оглушения и/или убоя в час), что приводит к сокращению эксплуатационных издержек для установки 100.
2
2
Вдобавок к этому, можно уменьшить объем использованного газа (в примере 1-180 л СО, в примере 2-141 л СО) и, таким образом, снизить затраты на использованный углекислый газ.
ПРИМЕР 3
В камеру 10 поместили курицу средней массой 1,8 кг. За время примерно 66 сек в камере создали вакуум до внутреннего давления около 335,7 мбар (давление декомпрессии или абсолютное давление).
2
2
Такое значение абсолютного давления (335,7 мбар) соответствует объему воздуха 335,7 л, равномерно распределенного внутри камеры, в которой имеется азот (N) в количестве 78%, что соответствует примерно 262 л, и кислород (О) в количестве 21%, что соответствует примерно 70 л. Следовательно, концентрация равномерно распределенного кислорода в камере (в условиях разрежения при давлении 335,7 мбар) равна 7% от объема камеры (1000 л).
Затем ввели газ в таком количестве, что его доля составила 40% от объема воздуха в камере (335,7 л), что соответствует примерно 135 л газа; этот объем (135 л) газа в сумме с объемом остаточного воздуха (335,7 л) дает общий объем газовоздушной смеси около 470 л, что соответствует абсолютному давлению 470 мбар.
В этот момент процедуры оглушения и/или убоя в камере 10 создалось состояние, характеризуемое давлением 470 мбар, превышающим начальное давление (335,7 мбар), чем животным были обеспечены условия улучшенного благополучия.
Концентрация кислорода, равномерно распределенного в камере (в условиях разрежения) после введения газа стала равна 3,51% объема самой камеры, что возможно рассчитать из отношения «объем оставшегося газа» (335,1 л)/«объем смеси» (470 л) × 7% кислорода = 5
2
2
Добавлением всего лишь 135 л газа удалось добиться падения концентрации кислорода (О) в камере 10 с исходного значения в 7%, полученного за счет одного лишь разрежения, до 5% с помощью последующего введения газа (40% СО).
Разрежение поддерживалось до окончания цикла длительностью 3 мин 30 сек.
Наступление смерти птицы было констатировано спустя 3 мин с начала цикла, но предпочли продержать ее еще 30 с внутри камеры 10 после смерти, перед открытием балансировочного клапана 60 камеры 10.
Достигнутые низкие уровни кислорода и разрежения идеальны для благополучия животных, достигающих состояния "аноксии" быстрее и без травмирования.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИМЕРЫ ЦИКЛА УМЕРЩВЛЕНИЯ
Дополнительные примеры сведены в показанную на фиг. 3 таблицу, относящуюся к атмосферному давлению 1013 мбар относительно уровня моря.
Предлагаемый в изобретении способ оглушения и/или убоя животных основан на регулировании объема вводимого газа и, следовательно, на регулировании процентной доли кислорода в камере за счет регулирования давления внутри герметичной камеры, в ходе которого сначала создают разрежение до достижения в ней определенного внутреннего давления, а затем повышают давление внутри камеры за счет введения газа, такого как углекислый газ или иных газов, например, инертных. Прямая пропорциональность между повышением давления и увеличением объема воздуха внутри герметичной камеры позволяет со значительной точностью получить правильную процентную долю вводимого в герметичную камеру газа, для создания тем самым верной (процентной) концентрации кислорода в смеси (разреженный воздух и газ), вызывающей смерть животных от аноксии за заданное время.
Наконец, следует отметить, что предложенную систему можно использовать для всех животных и во всех случаях, предусмотренных упомянутым выше законодательным документом.
Предлагаемый в изобретении способ управления точным количеством газа, подлежащего подаче в камеру, предусматривает управление количеством газа на основании контроля давления, так как давление и объем прямо пропорциональны. Следовательно, регистрация давления и его регулирование абсолютно точны благодаря применению одного прибора для всей камеры (т.е., использованию преобразователя показаний манометра). Дополнительное преимущество состоит в том, что давление также однородно по всей камере и, как следствие этого, процентная доля газа и процентная доля кислорода также являются однородными по всей камере.
Эта простота управления объемом газа, подлежащего подаче в камеру, позволяет:
- строго соблюсти требования ныне действующего законодательства;
- быстро адаптировать (за счет программирования отличного значения давления посредством ПЛК) систему к весу животных, подлежащих оглушению и/или убою;
- быстро адаптировать систему к скорости убойной линии для обработки подлежащих оглушению и/или убою животных;
- обеспечить, чтобы обращение со всеми помещенными в камеру животными было одинаковым, как определено руководящими предписаниями законодательства по обеспечению благополучия животных.
Новизна предлагаемых в изобретении способа оглушения и/или убоя животных в контролируемой атмосфере и установки для его осуществления заключается в том, что они открыли возможность сокращения времени оглушения и/или убоя животного, с соблюдением всех юридических критериев, требуемых для благополучия животных.
К преимуществам заявляемых способа оглушения и/или убоя животных и установки для его осуществления относится то, что они позволяют реализовать точное регулирование процентной доли эвакуируемого воздуха, процентной доли остаточного кислорода в герметичной камере, и процентной доли вводимого газа (углекислого газа или иных - инертных - газов).
Следующее преимущество предлагаемых в изобретении способа оглушения и/или убоя животных и установки для его осуществления заключается в том, что они открыли возможность управления длительностью процедуры оглушения и/или убоя птиц, реализуемого тем, что за счет точного воздействия на значение кислорода, присутствующего после введения газа, установка для оглушения и/или убоя может быть оптимально перестроена по отношению к размеру куриц. К примеру, для небольших куриц (живой массой около 1,8 кг) можно быстро достичь разрежения до давления 200 мбар, вплоть до общего времени пребывания в камере около 2 мин. Например, с более крупными курицами (живой массой порядка 3,6 кг) уместным является достижение разрежения до давления 200 мбар, как и исполнение всех промежуточных шагов, за более долгие отрезки времени.
Еще одно преимущество предлагаемых в изобретении способа оглушения и/или убоя животных и установки для его осуществления заключается в сокращении издержек, связанных с использованием углекислого газа или иных (инертных) газов, и снижает выбросы углекислого газа в атмосферу, по сравнению с системой глушения газом.
Также к преимуществам предлагаемых в изобретении способа оглушения и/или убоя животных и установки для его осуществления следует отнести уменьшение расхода энергии, связанного с создания разрежения, так как рабочее давление внутри камеры выше используемого в традиционных системах глушения при низком атмосферном давлении, что увеличивает степень благополучия животных и - в случае более мелких птиц - уменьшает переломы крыльев.
Еще одно преимущество предлагаемых в изобретении способа и установки состоит в том, что они дают возможность программирования цикла оглушения и/или убоя за счет управления созданным в камере разрежением (абсолютным давлением), количеством подлежащего введению газа и временем пребывания животных в камере. Таким образом, можно управлять циклом убоя с соблюдением баланса между необходимостью обеспечения благополучия животных и требованиями сдерживания затрат. Следовательно, в зависимости от вида животного и, как оговорено применяемой правовой нормой, можно уменьшить количество вводимого газа и длительность операций цикла оглушения и/или убоя за счет создания большего разрежения и большего вакуума внутри камеры, с выгодами со строго экономической точки зрения или, в качестве альтернативы, за счет увеличения количества вводимого газа и длительности операций цикла оглушения и/или убоя, можно поддерживать внутри камеры меньшее разрежение и более высокое абсолютное давление, с дополнительными преимуществами с точки зрения благополучия животных.
Очевидно, что специалист может создавать дополнительные видоизменения и модификации заявленных установки и способа, в расчете на отдельные категории заказчиков и для удовлетворения особых требований, без отступления от объема охраны изобретения, установленного прилагаемой формулой изобретения.