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臭氧机放猪舍进行臭氧消毒会不会对猪有影响

臭氧机放猪舍进行臭氧消毒会不会对猪有影响

       随着现代养殖业的迅速发展,畜禽养殖规模化、集约化程度不断提高,致使单位畜禽舍内饲养动物密度增加。畜禽舍饲养动物的密集,加上舍内空气的不流通(尤其在寒冷季节特别明显),使得畜禽舍空气中的有害污染物不断积聚,严重影响着畜禽舍内空气的质量。这些有害污染物主要来源于畜禽的呼吸、咳嗽、喷嚏、垫料、抛洒的饲料以及排泄物等有机物分解,不仅含有多种有毒有害气体(如氨气、硫化氢、吲哚、硫醇、挥发性脂肪酸等),而且还混有大量的粉尘和病源微生物等。这些有害污染物的存在并不一定能引起畜禽疾病的发生,但易受饲养管理不当的诱发,恶化舍内空气质量,致使畜禽健康水平低下,呼吸道疾病及其他疫病频发,极大地影响畜禽生产性能及饲养员健康,同时损害畜牧产业经济效益。因此,为实现畜禽高效养殖与畜禽健康福利,务必高度重视畜禽舍内空气质量。

       目前,国内外畜禽舍空气净化消毒主要采用物理消毒法(通风、紫外线辐射消毒、等离子体消毒、光催化消毒、多种物理消毒方法结合等)与化学消毒法(化学药物消毒、臭氧消毒、氧化还原电位水消毒、特殊病菌的捕集消毒等),其中化学消毒法占主导地位。而臭氧消毒是化学消毒法中具有广泛发展前景的一种消毒技术。

       臭氧消毒技术出现至今已有近百年的历史,臭氧因为具有极强的氧化性,能在一定浓度、时间内,对真菌、病毒等多种病菌的杀灭率极高,因此早期在西欧、北美不少国家的给水处理、空气消毒、污水处理、饮用水消毒等领域的应用比较广泛。随着电子技术的发展,臭氧消毒的应用近年得到迅猛的发展与普及,在食品加工储藏、卫生保健、养殖业等领域也得到广泛应用。畜禽养殖场常规的杀菌消毒技术存在消毒不彻底、留有死角等局限性,而臭氧消毒技术恰好可解决以上这些问题,在有效杀灭舍内的病原微生物的同时,降低舍内NH3浓度和粉尘浓度,是实现健康养殖环境的有效途径。

       臭氧对舍内空气消毒效果受浓度、作用时间、温度、相对湿度等因素影响,在不同的养殖场应需优化臭氧杀菌消毒机的运行参数,以达到 很好的消毒效果。本试验在舍内平均温度与平均相对湿度基本不变的情况下,研究了臭氧消毒机对猪舍内NH3浓度、总悬浮颗粒物浓度及气载微生物总数的降解及持续效果,以此确定臭氧杀菌消毒机的优化运行参数,为臭氧在养殖业中净化空气与消毒的应用提供基本依据。

1、试验方法

1.1 臭氧浓度测定 

        监测猪舍选在重庆市种猪场一栋育肥猪舍内,舍内平均温度为29.1℃,平均湿度87.8%,风速为0.1m/s,大气压强96.5kpa。在猪舍等距离安装臭氧消毒机(安装点位见图1),每天6:30、14:00、18:00使用臭氧消毒机持续作用20min,40min,采用臭氧测定仪连续性测定臭氧释放浓度并记录。

臭氧机放猪舍进行臭氧消毒会不会对猪有影响(图1)

1.2 样品采集 

        根据监测猪舍的结构及猪群密度布置监测点,在猪舍的走廊位置等距离设置了三个气体采样点B1、B2、B3,同时在圈栏内等距离设置了气载微生物的采样点,在猪舍清粪前进行样品采集工作,每天6:30、14:00、18:00定时采集样品,每次采集使用臭氧消毒机前(0min)和使用消毒20min、40min后的猪舍内NH3、TSP、空气菌落样品(臭氧前采集的样品为空白组,即为0min;20min和40min样品为对照组),采集样品当天送回实验室进行分析,采样前记录猪舍内外的气象指标(温度、湿度、风速以及风向)。具体采样布点见图1。

1.3 指标的测定 

        在试验猪舍安装温湿度计,测定试验猪舍的温度、湿度,每次样品采集之前测定猪舍监测点的风速。NH3采用次氯酸钠-水杨酸分光光度法(HJ534-2009)检测分析,TSP采用重量法(GB/T 15432-1995)检测分析,舍内微生物使用Andersen-6级空气微生物采样器采样,并采用空气微生物(GB/T 18204.3-2013)分析。


2、结果与分析

2.1 臭氧消毒机对舍内不同气体污染物的降解效果

2.1.1 臭氧对舍内NH3的降解效果 

        臭氧消毒机降解结果见表1。

臭氧机放猪舍进行臭氧消毒会不会对猪有影响(图2)

       由表1可知,使用臭氧前,猪舍内NH3浓度为0.21mg/m3。臭氧作用20min,40min后,猪舍内NH3降解效果分别为5.9%,31.9%。运行臭氧杀菌消毒机20 min后,舍内NH3浓度与空白组差异不显著(P>0.05),NH3浓度基本维持在0.19mg/m3;使用臭氧杀菌消毒机40min后,NH3浓度与空白组差异显著(P<0.05),基本维持在0.14mg/m3左右,达到室内空气质量标准(GB/T 18883-2002)中二级标准排放要求。

2.1.2 臭氧对气载微生物总数降解效果 

        从表1可见,臭氧作用前,猪舍内气载微生物总数为21723cfu/m3,臭氧作用20min,40min后,猪舍内气载微生物总数去除率分别为44.9%,52.9%。臭氧作用浓度在0.38~1.54mg/m3 时,舍内气载微生物总数相比于空白组有所下降,但不显著。当舍内臭氧作用浓度在0.77~3.10mg/m3 时,舍内的气载微生物总数较空白组明显下降,且其数值稳定在10 000cfu/m3 左右,舍内空气的杀菌率达到52.9%。

2.1.3 臭氧对TSP浓度降解效果 

        从表1可见,臭氧作用前,舍内TSP浓度为0.41mg/m3,臭氧作用20min和40min后,对猪舍内TSP降解效果分别为9.8%,53.7%。运行臭氧杀菌消毒机20min后,舍内TSP浓度与空白组差异不显著(P>0.05),维持在0.37mg/m3,降解率仅为9.8%;而在使用臭氧杀菌消毒机40min后,TSP浓度与空白组差异显著(P<0.05),浓度降解为0.19mg/m3,降解率提高至53.7%,已达到环境空气质量标准(GB3095-2012)二级标准排放要求。

2.2 臭氧降解舍内气体污染物的持续效果

        连续运行臭氧杀菌消毒机4d对猪舍内各空气环境指标的影响效果见图2。

臭氧机放猪舍进行臭氧消毒会不会对猪有影响(图3)

      空白组的NH3浓度、TSP浓度、气载微生物总数在监测期间逐天升高,且维持在一个相对较高的浓度范围;连续作用臭氧20min,臭氧浓度水平在0.38~1.54mg/m3 时,NH3浓度、TSP浓度、气载微生物总数在第一天有所降低,但与空白组相比显著性不明显(P>0.05),在第二天各指标浓度迅速恢复至空白组浓度,在监测期间浓度波动幅度较大,降解效果不突出;连续作用臭氧40min,臭氧浓度在0.77~3.10mg/m3,NH3浓度、TSP浓度、气载微生物总数与空白组相比差异性显著,且降解效果均在30%以上,处理效果持续稳定性强,至少可以保持在4d以上。


3 讨 论

        臭氧具有很强的氧化性,能在常温、常压下自行快速分解成分解为O2和O2-,前者与空气中的NH3作用,将其氧化形成NO、NO2和H2O,达到降解NH3的目的;后者能有效杀灭细菌繁殖体、芽孢、病毒、真菌等。现在国内对于畜禽舍内的臭氧消毒机的研究报道相对较少,其应用消毒效果以及对动物的危害研究仍存在一定的疑问。本文对畜禽臭氧消毒机性能做了动态试验,测得臭氧连续作用20min,40min的臭氧浓度分别在0.38~1.54mg/m3,0.77~3.10mg/m3。随着消毒作用时间的延长,臭氧浓度明显升高,而杀菌率也随之升高,这与向双云等的研究结果一致,有研究表明,当猪舍臭氧浓度达到22.6mg/m3 时,对舍内空气中杂菌的杀菌率可达99.4%。而过高的臭氧浓度会在不同程度上对动物造成一定的危害,李玉冰[17]研究得出臭氧浓度范围为2.6mg/m3~4.6mg/m3 对小鼠、鸡等动物的血液生理生化指标均无明显影响。

        通过对运行后的舍内空气污染物浓度监测发现,臭氧消毒机对猪舍内NH3浓度、TSP浓度和气载微生物总数的均有一定的降解效果,其中由于臭氧机采用的喷雾消毒形式,增加了空气中的液体雾粒,使空气悬浮颗粒发生凝并现象,达到了降尘效果。臭氧消毒机在0.77~3.10mg/m3 的浓度下作用40min/d,能去除30%以上的空气污染物浓度,降解效果至少持续4d以上,且相对稳定。从环境质量与动物健康的方面综合考虑,臭氧杀菌消毒机在浓度3.0mg/m3 左右,连续运行40min/d,猪舍内的空气质量基本满足排放要求。


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