CC BY
71
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СНИЖЕНИЯ МИКРОБНОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ В ПРОФИЛАКТИКЕ ФАКТОРНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ТЕЛЯТ
И.А. Брусенцев, Н.М. Наумов
Аннотация. Статья посвящена новой высокоэффективной технологии борьбы с микробной загрязненностью животноводческих помещений, позволяющей существенно повысить сохранность поголовья телят.
Ключевые слова: факторные болезни, микробная загрязненность, санация, профилактика.
Наиболее острой проблемой в животноводстве являются желудочно-кишечные болезни новорожденных телят, которые имеют широкое распространение в хозяйствах и причиняют большой экономический ущерб. Для их предупреждения исследователи проводят изыскание средств надежной профилактики.
Уже в первые годы эксплуатации крупных хозяйств, наряду с отмеченными положительными итогами, проявился ряд крайне нежелательных явлений. В условиях концентрации большого числа животных на ограниченных площадях и высокой механизации производственных процессов, стали проявляться многочисленные ранее неизвестные или редко регистрируемые заболевания животных. Их инфекционная природа не вызывала сомнений. Но проводимая профилактика вспышек этих болезней с помощью вакцин оказалась малоэффективной. При внимательном наблюдении оказалось, что возбудители этих инфекций в традиционных нормальных условиях закономерно переживают в организме тех животных, которые при их концентрации на ограниченных площадях тяжело переболевают соответствующими болезнями. В специальных публикациях и в профессиональном обиходе ветеринарные врачи стали определять такие болезни как факторные. Их пусковым механизмом оказались такие факторы, как перевод животноводства на промышленную основу, концентрация большого числа животных на ограниченных площадях без выполнения традиционно сложившихся требований по обеспечению их подстилкой, прогулками, ежедневной чисткой и другими гигиеническими мерами. Такие действия активизировали патогенные свойства условно-патогенных микроорганизмов, что приводило к клиническому проявлению болезни.
Как указывал Джупина С.И. (2002), первым и основным критерием, по которому выделяют факторные инфекционные болезни в отдельную группу, является постоянное и закономерное переживание их возбудителей в организме тех животных, которые заболевают этими инфекциями. Например, кишечная палочка постоянно и закономерно переживает в желудочно-кишечном тракте животных. Но на мелких фермах с небольшим поголовьем скота и в хозяйствах индивидуального пользования она не вызывает заболевания телят колибактериозом. На крупных фермах, и, особенно в однозальных больших помещениях, эксплуатируемых более одного-двух лет, эта болезнь проявляется с первого дня жизни телят в тяжелой злокачественной форме. В таких помещениях кишечная палочка сохраняет свои жизненные функции в навозной жиже канализационных лотков. В этих условиях происходит селекция штаммов с повышенной вирулентностью. Но, поскольку такая среда существенно отличается от среды желудочно-кишечного тракта животных, то жизнедеятельность селекционированных штаммов этого микроорганизма в ней активизируется. В результате этого происходит обильное выделение продуктов жизнедеятельности селекционированной кишечной палочки, весьма токсичных для молодых животных. Ими насыщается
даже воздух. Все это приводит к массовым заболеваниям телят колибактериозом и колитоксикозом [1].
Массовые желудочно-кишечные болезни новорожденных телят обусловлены разнообразными этиологическими агентами и протекают в форме смешанных инфекций. При этом на каждой животноводческой ферме структура этиологических факторов, как и факторы, предрасполагающие и способствующие возникновению и развитию болезни, различны. Из вирусных агентов от больных диареей телят наиболее часто выделяют корона-, рота-, энтеро-, парвовирусы, возбудитель вирусной диареи - болезни слизистых и другие [2]. Из бактериальных агентов, которые самостоятельно могут вызывать диарею у телят следует выделить энтеропатогенные, эн-теротоксические и энтероинвазионные эшерихии, сальмонеллы, клостридии. А также представители родов цитробактер, энтеробактер, протеус и др. В этиологии диарейных болезней у телят принимают также участие хламидии, криптоспоридии, патогенные грибы и др.
При невыполнении профилактических мероприятий бактериальная загрязненность воздуха возрастает за счет условно-патогенных бактерий, стрептококков, бактерий группы кишечной палочки, синегнойной палочки, пасте-релл и стафилококков, которые могут стать причиной массовых факторных, желудочно-кишечных и респираторных, заболеваний. Так, установлено, что повышение температуры воздуха в помещении от 0 до 10°С вызывает увеличение числа микробов в 2-3 раза, а от 10 до 15°С - в 5 и более раз. Чем выше влажность воздуха, тем интенсивнее идет размножение микробов. При влажности воздуха в 40-60% развитие микробов угнетается или они гибнут. Существует два основных пути переноса возбудителей болезней: пылевой (поступление микробов с инфицированным пыльным воздухом) и капельный (поступление патогенных микробов, заключенных в мельчайшие капельки слюны или слизи с вдыхаемым воздухом). Поэтому при наличии возбудителя инфекционного заболевания в воздухе помещений всегда создается угроза заражения всего поголовья [9].
В настоящее время в арсенале специалистов имеются биологические способы борьбы с микроорганизмами, аппаратные и безаппаратные методы дезинфекции животноводческих помещений, в том числе такие, которые позволяют производить санацию телятников-профилакториев в присутствии животных. Для этого необходимы специальные устройства - аэрозольные генераторы: «САГ» (струйный аэрозольный генератор), «ДАГ» (дисковый аэрозольный генератор), различные конструкции испарителя препарата [3, 4], а также набор химических реагентов, вступающих благодаря катализаторам в реакции с выделением мелкодисперсной био-цидной аэрозоли. Эффективность аппаратных методов достаточно высока, но требует определенных материальных затрат на технические средства, специальное оборудование. Безаппаратные методы экономически более выгодны и доступны для хозяйств любого уровня.
Цель работы - разработка технологии снижения микробной загрязненности, включающей устройства и способ санации воздуха животноводческих помещений. Работа проводилась под руководством доктора ветеринарных наук, профессора кафедры физиологии и химии ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА» Наумова Михаила Михайловича.
Сущность предлагаемого способа санации воздуха животноводческих помещений заключается в следующем: для санации используется комбинированное воздействие паров скипидара и однохлористого йода на
микробные ассоциации одномоментно в активной фазе с использованием тепловой энергии и пассивной - со стабильным и длительным испарением скипидара. Тем самым достигается непрерывность бактерицидного и бактериостатического воздействия на общую микробную загрязненность воздуха животноводческих помещений с постоянным дезодорирующим эффектом.
Для санации используются специальные, простые в исполнении и эксплуатации устройства, технической задачей которых является повышение стабильного и эффективного воздействия препарата, увеличения био-цидного спектра воздействия, получение и использования тепла от химической реакции [6].
Поставленная задача достигается тем, что устройство (рисунок 1) содержит экран, камеру испарения, по стенкам которой расположена стойка для фиксации экрана по ширине и высоте, при этом ширина экрана равна в - 2а, а высота экрана Н равна высоте капиллярного подъема препарата, где в - ширина камеры испарения; а - расстояние между экраном и стенкой камеры испарения; Н - высота экрана; Ь - высота капиллярного подъема: ±АЬ - не постоянная, зависящая от уровня препарата в камере испарения, от качества материала экрана и от проникающей способности препарата; в -2а - ширина экрана. Дополнительно на дно камеры испарения установлена как минимум одна стеклянная емкость с однохлористым йодом, а дно камеры испарения выполнено отражающим тепло.
Рисунок 1 - Устройство животноводческих помещений
для санации воздуха
Если расстояние между экраном и стенкой камеры испарения < а, то конструкция - неработоспособная, так как поверхность экрана не будет находиться в растворе препарата.
Если расстояние между экраном и стенкой камеры испарения > а, то испаряющая поверхность экрана будет уменьшаться и конструкция будет использоваться неэффективно.
На рисунке 1 приведен общий вид устройства. Оно содержит камеру испарения 1, экран 2, стойку 3, стеклянную емкость 4. Устройство работает следующим образом: в присутствии животных устройство устанавливают на полу или в подвесном положении. Камеру испарения 1 заполняют препаратом, например, скипидаром, хвойным экстрактом, настоем лекарственных трав. Экран 2 на стойке 3 фиксируют таким образом, чтобы нижний его конец был опущен в раствор препарата (скипидара, хвойного экстракта, настоев лекарственных трав) на дно камеры испарения 1. Экран изготавливают из материала, обладающего капиллярным эффектом. Для этого используют марлю, фильтровальную бумагу и т.д. Препарат по капиллярам насыщает экран, создавая значительную испаряющую поверхность. Раствор препарата в камере также является испаряющим зеркалом, что в работе устройства вызывает суммирующее действие. Исключаются потери препара-
та, как в период работы устройства, так и в момент его заправки. Также отпадает необходимость в контроле за экспозицией и дозировкой препарата; в создании ингаляционных камер и боксов. Повышается стабильное и эффективное использование препарата. Стеклянную емкость 4 заполняют однохлористым йодом, в котором при катализирующем действии алюминия происходит экзотермическая реакция с выделением атомарного йода и хлора. Дно камеры испарения 1 выполнено отражающим тепло, оно позволяет препарату в камере испарения 1 интенсивнее выделяться в воздух животноводческого помещения. Устройство является про-мышленно применимым, оно может быть использовано в сельском хозяйстве на животноводческих комплексах, а также в малых частных и фермерских хозяйствах.
При работе вышеуказанного устройства энергия экзотермической реакции неравномерно распространяется по всему объему камеры испарения устройства при низких границах температурного режима в животноводческих помещениях, особенно в зимний стойловый период. В указанный период целесообразно применять аналогичное устройство с повышенной степенью равномерности испарения и увеличенной интенсивностью теплоотдачи испаряемой жидкости [7]. В связи с этим, для более эффективной тепловой конвекции в конструкцию устройства внесен конвектор в виде теплопроводной пластины, расположенной горизонтально в нижнем слое испаряемой жидкости, на котором выполнены конвекционные отверстия и пластинчатые теплоотводы, направленные вниз и вверх под углом 45° относительно горизонтальной плоскости конвектора. Пластинчатые тепло-отводы, направленные под углом 45° вниз относительно горизонтальной плоскости конвектора, выполняют роль упоров, позволяющих находиться конвектору в нижнем слое испаряемой жидкости.
Устройство (рисунок 2) также содержит камеру испарения 1, экран 2, стойку 3, стеклянную емкость 4, дополнительно установлен конвектор 5, на котором выполнены теплоотводящие лапки фиксации конвектора на стеклянной емкости 6, имеет пластинчатые теп-лоотводы 7, отверстие под стеклянную емкость 8, конвекционные отверстия 9.
А
Б
Рисунок 2 - Устройство с конвектором для санации воздуха животноводческих помещений А - общий вид устройства, Б - конвектор
Особенности конструкции обуславливают определенные изменения в работе устройства. Стеклянную емкость 4 устанавливают в отверстие 8 конвектора 5 с плотно прилегающими лапками 6 и заполняют одно-хлористым йодом, в стеклянной емкости 4 при катализирующем действии алюминия происходит экзотермическая реакция с выделением атомарного йода и хлора. В конвекторе 5 выполнены отверстия 9 для более эффективного теплового движения испаряемой жидкости и пластинчатые теплоотводы 7, некоторые из них выполняют роль упоров, позволяющих находиться конвектору 5 в нижнем слое испаряемой жидкости и обеспечивающих интенсивную теплоотдачу в горизонтальных и вертикальных плоскостях.
Устройства устанавливают в расчете одно на 50 м3. В присутствии животных его устанавливают на полу или в подвесном положении. Камеру испарения заполняют скипидаром (на весь объем камеры). Стеклянную емкость заполняют однохлористым йодом в объеме 100 мл, в котором при взаимодействии с алюминиевой проволокой происходит экзотермическая химическая реакция. Контроль за экспозицией не требуется.
За одну обработку условно считается активная фаза - период воздействия катализатора (алюминиевая проволока) на однохлористый йод. Санация проводится в зимне-стойловый период два раза в месяц.
Для применения технологии было использовано помещение телятника-профилактория молочнотоварного комплекса ООО «Агрофирма «Горняк» Же-лезногорского района Курской области, где содержались телята до тридцатидневного возраста.
Для оценки эффективности снимались показатели микробного фона в воздухе помещения до и после проведения санации (активная фаза) на 7-е, 14-е и 21-е су-
тки. Микробное число определяли методом седиментации по Коху: подсчитывали колонии, выросшие на МПА в чашках Петри. Расчет проводился по В. Л. Оме-лянскому. Результаты определения эффективности санации приведены ниже:
До аэрозольной дезинфекции количество микробных тел (рисунок 3А) составляло 75 тыс. КОЕ/м3 (результаты исследований по экспертизе № 9257 от 07.12.11) при допустимом уровне 15 тыс. КОЕ/м3. После использования комбинированного способа с использованием одно-хлористого йода и скипидара при помощи устройства для санации воздуха получен следующий результат (рисунок 3Б), параметры микробной загрязненности составили - 120 КОЕ/м3 (результаты исследований по экспертизе № 9470 от 09.12.11). На седьмые сутки показатели микробной загрязненности воздуха возросли (рисунок 4А) до 210 КОЕ/м3 (результаты исследований по экспертизе № 9643 от 16.12.11). На четырнадцатые сутки установленное число микробных клеток (рисунок 4Б) составило 640 КОЕ/ м3 (результаты исследований по экспертизе № 9866 от 23.12.11).
Высокая эффективность санации (рисунок 5) по предлагаемому способу обусловлена комплексным воздействием паров скипидара и однохлористого йода на условно-патогенную микрофлору одномоментно в активной фазе с использованием тепловой энергии и пассивной - со стабильным и длительным испарением скипидара.
Таким образом, достигается непрерывность бактерицидного и бактериостатического воздействия на общую микробную загрязненность воздуха животноводческих помещений с постоянным дезодорирующим эффектом.
А Б
Рисунок 3 - Снятие параметров бактериальной загрязненности воздуха: А - до санации, Б - после санации
А Б
Рисунок 4 - Снятие параметров общей бактериальной загрязненности воздуха после санации: А - 7-е сутки, Б - 14-е сутки
Использование скипидара и однохлористого йода одномоментно в активной фазе с интервалом в 15 дней с использованием тепловой энергии и пассивной - со стабильным и длительным испарением скипидара обеспечивает замкнутый цикл до следующей активной фазы.
Кол-во
Рисунок 5 - Динамика нарастания общей микробной загрязненности воздуха после применения комбинированной аэрозольной дезинфекции при помощи устройства для санации
В заключении важно отметить, что разработанная технология снижения микробной загрязненности включает устройства, обеспечивающие стабильное и эффективное воздействие препарата, увеличение биоцидного спектра воздействия с повышенной степенью равномерности испарения и увеличенной интенсивностью теплоотдачи испаряемому веществу, и способ позволяющий оказывать непрерывное бактерицидное и бак-териостатическое воздействие на общую микробную загрязненность воздуха животноводческих помещений с постоянным дезодорирующим эффектом. В сравнительных исследованиях комбинированный способ превосходил остальные по длительности действия и эффективности.
При вышеуказанном подходе к профилактике факторных болезней за период 2013-214г.г. на молочнотоварном комплексе ООО «Агрофирма «Горняк» село Воропаево Железногорского района Курской области, удалось добиться 98% сохранности новорожденных телят.
Таким образом, предлагаемая технология снижения микробной загрязненности воздуха животноводческих помещений является эффективной, экономически оправданной, доступной, а главное - не требующей энергетических затрат.
Список использованных источников
1 Джупина С.И. Эпизоотический процесс и его контроль при факторных инфекционных болезнях. - М., 2002. - 212 с.
2 Этиология, меры профилактики и борьбы с респираторными болезнями молодняка крупного рогатого скота / В.А. Мищенко, Ю.А. Костыркин, О.И. Гетманский и др. // Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Курск, 2005.
3 Наумов М.М. Испаритель препарата. Свидетельство РФ на полезную модель №1431, 1996 г.
4 Наумов М.М., Медведев И.Н., Магомедов М.З., Ша-бунин С.В., Сулейманов С.М., Беспарточный Б.Д. Испаритель препарата // Патент РФ на полезную модель №61134, 2007 г.
5 К вопросу повышения сохранности молодняка сельскохозяйственных животных / М.М. Наумов, З.Д. Ихласова, И.А. Брусенцев и др. // Материалы Международной научно-практической конференции. - Курск, 2014. - С. 43-44.
6 Наумов М.М., Наумов Н.М., Брусенцев И.А. Устройство для санации воздуха животноводческих помещений // Патент РФ на полезную модель № 128065. - М., опубл.20.05.2013. - №14.
7 Наумов М.М., Наумов Н.М., Брусенцев И.А. Устройство для санации воздуха животноводческих помещений // Патент РФ на полезную модель № 136681. - М., опубл. 20.01.2014. - №2.
8 Использование экзотермической химической реакции в повышении эффективности испарения скипидара для санации воздуха животноводческих помещений / М.М. Наумов, З.Д. Ихласова, И.А. Брусенцев и др. // Материалы IV съезда ветеринарных фармакологов и токсикологов России. - М., 2013. - С-430-433.
9 Соловьев Ф.А., Кизеров А.А. Гигиена ферм и комплексов. - Л.: Агропромиздат, 1980.
Информация об авторах Брусенцев Игорь Андреевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», e-mail: brusencev89@yandex.ru
Наумов Николай Михайлович, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», e-mail: naumovmm@rambler.ru
