臭氧機放豬舍進行臭氧消毒會不會對豬有影響
隨著現代養殖業的迅速發展,畜禽養殖規模化、集約化程度不斷提高,致使單位畜禽舍內飼養動物密度增加。畜禽舍飼養動物的密集,加上舍內空氣的不流通(尤其在寒冷季節特別明顯),使得畜禽舍空氣中的有害污染物不斷積聚,嚴重影響著畜禽舍內空氣的質量。這些有害污染物主要來源于畜禽的呼吸、咳嗽、噴嚏、墊料、拋灑的飼料以及排泄物等有機物分解,不僅含有多種有毒有害氣體(如氨氣、硫化氫、吲哚、硫醇、揮發性脂肪酸等),而且還混有大量的粉塵和病源微生物等。這些有害污染物的存在并不一定能引起畜禽疾病的發生,但易受飼養管理不當的誘發,惡化舍內空氣質量,致使畜禽健康水平低下,呼吸道疾病及其他疫病頻發,極大地影響畜禽生產性能及飼養員健康,同時損害畜牧產業經濟效益。因此,為實現畜禽高效養殖與畜禽健康福利,務必高度重視畜禽舍內空氣質量。
目前,國內外畜禽舍空氣凈化消毒主要采用物理消毒法(通風、紫外線輻射消毒、等離子體消毒、光催化消毒、多種物理消毒方法結合等)與化學消毒法(化學藥物消毒、臭氧消毒、氧化還原電位水消毒、特殊病菌的捕集消毒等),其中化學消毒法占主導地位。而臭氧消毒是化學消毒法中具有廣泛發展前景的一種消毒技術。
臭氧消毒技術出現至今已有近百年的歷史,臭氧因為具有極強的氧化性,能在一定濃度、時間內,對真菌、病毒等多種病菌的殺滅率極高,因此早期在西歐、北美不少國家的給水處理、空氣消毒、污水處理、飲用水消毒等領域的應用比較廣泛。隨著電子技術的發展,臭氧消毒的應用近年得到迅猛的發展與普及,在食品加工儲藏、衛生保健、養殖業等領域也得到廣泛應用。畜禽養殖場常規的殺菌消毒技術存在消毒不徹底、留有死角等局限性,而臭氧消毒技術恰好可解決以上這些問題,在有效殺滅舍內的病原微生物的同時,降低舍內NH3濃度和粉塵濃度,是實現健康養殖環境的有效途徑。
臭氧對舍內空氣消毒效果受濃度、作用時間、溫度、相對濕度等因素影響,在不同的養殖場應需優化臭氧殺菌消毒機的運行參數,以達到很好的消毒效果。本試驗在舍內平均溫度與平均相對濕度基本不變的情況下,研究了臭氧消毒機對豬舍內NH3濃度、總懸浮顆粒物濃度及氣載微生物總數的降解及持續效果,以此確定臭氧殺菌消毒機的優化運行參數,為臭氧在養殖業中凈化空氣與消毒的應用提供基本依據。
1、試驗方法
1.1 臭氧濃度測定
監測豬舍選在重慶市種豬場一棟育肥豬舍內,舍內平均溫度為29.1℃,平均濕度87.8%,風速為0.1m/s,大氣壓強96.5kpa。在豬舍等距離安裝臭氧消毒機(安裝點位見圖1),每天6:30、14:00、18:00使用臭氧消毒機持續作用20min,40min,采用臭氧測定儀連續性測定臭氧釋放濃度并記錄。
1.2 樣品采集
根據監測豬舍的結構及豬群密度布置監測點,在豬舍的走廊位置等距離設置了三個氣體采樣點B1、B2、B3,同時在圈欄內等距離設置了氣載微生物的采樣點,在豬舍清糞前進行樣品采集工作,每天6:30、14:00、18:00定時采集樣品,每次采集使用臭氧消毒機前(0min)和使用消毒20min、40min后的豬舍內NH3、TSP、空氣菌落樣品(臭氧前采集的樣品為空白組,即為0min;20min和40min樣品為對照組),采集樣品當天送回實驗室進行分析,采樣前記錄豬舍內外的氣象指標(溫度、濕度、風速以及風向)。具體采樣布點見圖1。
1.3 指標的測定
在試驗豬舍安裝溫濕度計,測定試驗豬舍的溫度、濕度,每次樣品采集之前測定豬舍監測點的風速。NH3采用次氯酸鈉-水楊酸分光光度法(HJ534-2009)檢測分析,TSP采用重量法(GB/T 15432-1995)檢測分析,舍內微生物使用Andersen-6級空氣微生物采樣器采樣,并采用空氣微生物(GB/T 18204.3-2013)分析。
2、結果與分析
2.1 臭氧消毒機對舍內不同氣體污染物的降解效果
2.1.1 臭氧對舍內NH3的降解效果
臭氧消毒機降解結果見表1。
由表1可知,使用臭氧前,豬舍內NH3濃度為0.21mg/m3。臭氧作用20min,40min后,豬舍內NH3降解效果分別為5.9%,31.9%。運行臭氧殺菌消毒機20 min后,舍內NH3濃度與空白組差異不顯著(P>0.05),NH3濃度基本維持在0.19mg/m3;使用臭氧殺菌消毒機40min后,NH3濃度與空白組差異顯著(P<0.05),基本維持在0.14mg/m3左右,達到室內空氣質量標準(GB/T 18883-2002)中二級標準排放要求。
2.1.2 臭氧對氣載微生物總數降解效果
從表1可見,臭氧作用前,豬舍內氣載微生物總數為21723cfu/m3,臭氧作用20min,40min后,豬舍內氣載微生物總數去除率分別為44.9%,52.9%。臭氧作用濃度在0.38~1.54mg/m3 時,舍內氣載微生物總數相比于空白組有所下降,但不顯著。當舍內臭氧作用濃度在0.77~3.10mg/m3 時,舍內的氣載微生物總數較空白組明顯下降,且其數值穩定在10 000cfu/m3 左右,舍內空氣的殺菌率達到52.9%。
2.1.3 臭氧對TSP濃度降解效果
從表1可見,臭氧作用前,舍內TSP濃度為0.41mg/m3,臭氧作用20min和40min后,對豬舍內TSP降解效果分別為9.8%,53.7%。運行臭氧殺菌消毒機20min后,舍內TSP濃度與空白組差異不顯著(P>0.05),維持在0.37mg/m3,降解率僅為9.8%;而在使用臭氧殺菌消毒機40min后,TSP濃度與空白組差異顯著(P<0.05),濃度降解為0.19mg/m3,降解率提高至53.7%,已達到環境空氣質量標準(GB3095-2012)二級標準排放要求。
2.2 臭氧降解舍內氣體污染物的持續效果
連續運行臭氧殺菌消毒機4d對豬舍內各空氣環境指標的影響效果見圖2。
空白組的NH3濃度、TSP濃度、氣載微生物總數在監測期間逐天升高,且維持在一個相對較高的濃度范圍;連續作用臭氧20min,臭氧濃度水平在0.38~1.54mg/m3 時,NH3濃度、TSP濃度、氣載微生物總數在第一天有所降低,但與空白組相比顯著性不明顯(P>0.05),在第二天各指標濃度迅速恢復至空白組濃度,在監測期間濃度波動幅度較大,降解效果不突出;連續作用臭氧40min,臭氧濃度在0.77~3.10mg/m3,NH3濃度、TSP濃度、氣載微生物總數與空白組相比差異性顯著,且降解效果均在30%以上,處理效果持續穩定性強,至少可以保持在4d以上。
3 討 論
臭氧具有很強的氧化性,能在常溫、常壓下自行快速分解成分解為O2和O2-,前者與空氣中的NH3作用,將其氧化形成NO、NO2和H2O,達到降解NH3的目的;后者能有效殺滅細菌繁殖體、芽孢、病毒、真菌等。現在國內對于畜禽舍內的臭氧消毒機的研究報道相對較少,其應用消毒效果以及對動物的危害研究仍存在一定的疑問。本文對畜禽臭氧消毒機性能做了動態試驗,測得臭氧連續作用20min,40min的臭氧濃度分別在0.38~1.54mg/m3,0.77~3.10mg/m3。隨著消毒作用時間的延長,臭氧濃度明顯升高,而殺菌率也隨之升高,這與向雙云等的研究結果一致,有研究表明,當豬舍臭氧濃度達到22.6mg/m3 時,對舍內空氣中雜菌的殺菌率可達99.4%。而過高的臭氧濃度會在不同程度上對動物造成一定的危害,李玉冰[17]研究得出臭氧濃度范圍為2.6mg/m3~4.6mg/m3 對小鼠、雞等動物的血液生理生化指標均無明顯影響。
通過對運行后的舍內空氣污染物濃度監測發現,臭氧消毒機對豬舍內NH3濃度、TSP濃度和氣載微生物總數的均有一定的降解效果,其中由于臭氧機采用的噴霧消毒形式,增加了空氣中的液體霧粒,使空氣懸浮顆粒發生凝并現象,達到了降塵效果。臭氧消毒機在0.77~3.10mg/m3 的濃度下作用40min/d,能去除30%以上的空氣污染物濃度,降解效果至少持續4d以上,且相對穩定。從環境質量與動物健康的方面綜合考慮,臭氧殺菌消毒機在濃度3.0mg/m3 左右,連續運行40min/d,豬舍內的空氣質量基本滿足排放要求。