Проблемы применения озона в птицеводстве оставались предметом исследований в последние десятилетия прошлого века и в настоящее время. Итогом этих исследований явилась разработка технологий, касающихся всего круга проблем производства птицы и яиц в промышленном масштабе. Более того, все эти технологии были успешно испытаны на птицефермах и птицекомбинатах.

 

 

Рассматриваем только несколько направлений использования озона:

 

-инкубация яиц с целью повышения вывода молодняка и улучшения качества инкубационных яиц, обработка воды и воздуха в инкубаторах, обработка кормов с целью дезинфекции и обработка тушек птицы и дезинфекция тары и транспортировочных материалов.

 

Инкубация яиц с целью повышения вывода молодняка и улучшения качества инкубационных яиц.

 

Применять озонированный воздух для дезинфекции можно постоянно или периодически. В последнем случае озонатор включают на 8-12 часов один раз в 3-5 дней. Концентрация озона в воздухе дезинфекционной камеры, где яйца укладываются на лотках, должна быть в пределах 4-15 мг/м³ . При этом необходимо, чтобы воздух на складе яиц периодически перемешивался путем вентилирования, а само помещение дезинфекционной камеры было достаточно герметичным и не допускало значительных утечек озона. Озонирование (периодическое и непрерывное) оказывает положительное влияние: рост микрофлоры снижался в 1,5-2 раза, а вывод цыплят по сравнению с выводом при обычном хранении инкубационных был выше на 4-6 %. При длительном хранении инкубационных яиц (до 20 дней) озонирование делается еще более эффективным. В этом случае количество микрофлоры на скорлупе снижалось в 2-7 раз, а вывод цыплят из яиц, хранившихся в озонированной среде, повышался на 6-12 %.

 

Технология сухой дезинфекции хорошо работает лишь в случае чистых яиц. Однако в реальности скорлупа яиц часто бывает покрыта механическими загрязнениями: грязью, пометом, слизью и т.д. В этом случае сухая дезинфекция не дает требуемого эффекта, так как ни озон, ни другие дезинфектанты не могут достигнуть скорлупы. Для обработки загрязненных яиц применяют влажную дезинфекцию различными растворами: перекисью водорода, над уксусной кислотой, препаратами йода, метилбромидом и др.

 

Все перечисленные препараты имеют недостатки: многоступенчатость процесса (замешивание, мойка, дезинфекция, промывка, сушка), дороговизна реагентов, накопление вредных для окружающей среды остаточных продуктов в отработанных растворах и т.д.

 

Внедрена технология при которой загрязненные яйца орошают озонированной водой, предварительно (до введения озона) подкисленной нетоксичной уксусной кислотой. Наиболее сложные случаи, когда инфекционные начала, которые локализуются в желтке, также возможно инактивировать с помощью озона. В полупроизводственных условиях способ был испытан на яйцах, полученных от кур, больных микоплазмозом. Для достижения необходимой степени инактивации использовалась сложная процедура, состоящая в последовательности нагрева и обработки озоном. Результаты таких исследований представлены в таблице 1.1

 

Результаты экспериментов по обеззараживанию патогенов в желтке. Таблица 1.1

 

Реагент	Концентрация Раствора, г/л	Средняя температура внутри яйца, 0С	Продолжительность обработки, мин	Наличие микрофлоры		Выводимость яиц, %	Сохранность молодняка за 10 дней жизни, %
				На скорлупе колоний в 1 мл смыва	В желтке колоний в 1 мл смыва
Водный раствор перекиси водорода	5	46,8	20	17	26	82,6	97,7
	10	46,5	20	2	-	83	98,2
	15	46,7	15	-	-	82,9	95,6
	20	46,6	10	-	-	82,7	96,9
Водный раствор надуксусной кислоты	1	46,6	20	8	4	80,6	96,4
	3	46,8	15	-	-	81,4	95,6
	5	46,7	10	-	-	81,7	97,8
Газообразный озон в водном растворе	0,00005	46,7	20	14	3	83,4	97,4
	0,0001	46,9	15	-	-	81,6	95,6
	0,0003	46,8	10	-	-	82	98,1
Деконтаминация яиц в воздухе инкубатора	-	46,8	15	487	5	78,6	95,2

 

Проблема инактивации такого распространенного патогенна как сальмонелла, находящегося в желтке яйца, детально рассматривалась в докладе Rodrigueza на конгрессе в Лас-Вегасе в 2003 году. Авторы подчеркивают, что патоген сальмонелла (salmonellaekterica) служит источником более 40000 заболеваний в год в США. Причем заражения происходит через сырые яйца. Была разработана сложная схема воздействия на зараженные яйца, включающая термическую и вакуумную обработки. Найдено, что такие процедуры резко уменьшают бактерицидную обсемененность внутри яйца. Достигалось уменьшение степени зараженности на пять порядков.

Обработка воды и воздуха в инкубаторе озоном.

Питьевая вода для птицы при использовании проточных поилок, как правило, содержит большое количество вредных веществ и микроорганизмов, поэтому основная цель обработки воды в инкубаторе – дезинфекция. При этом необходимо учитывать, что растворенный озон с концентрацией 4-5 мг/л (и выше) бактерициден для птиц. Бактерицидный уровень озона в воде зависит от большого числа параметров (температуры, мутности, наличия различных примесей и т.д.). При обработке воды из поилок для птиц в течение 10 минут озоно-воздушной смесью при концентрации озона 2-3 мг/л резко снижалась мутность, цветность и бактериальная загрязненность воды. Результаты представлены в таблице 1.2.

 

В процессе жизнедеятельности птичника воздух помещения в значительной степени ухудшается. Это, в свою очередь, снижает продуктивность птицы и её устойчивость к воздействию среды. Воздух птичника обогащается следующими основными компонентами:

- аммиаком (образуется в результате разложения помета и мочи), что вызывает у птиц воспаление слизистых оболочек. По имеющемуся опыту в ряде случаев концентрации аммиака достигает 0,3-0,5 мг/л. ПДК не должна превышать 0,01 мг/л;

- сероводородом (образуется при разложении белковых веществ). При содержании этого вещества в воздухе 0,7 мг/л и выше птица гибнет. ПДК – 0,003 мг/л; - углекислым газом (образуется при дыхании птицы); - органическими соединениями (серосодержащие вещества, меркаптаны и т.п.), которые придают воздуху неприятный запах; - органической пылью (источники – перо птицы, корма, подстилки), содержит огромное количество различной микрофлоры и достигают 30-50 мг/л.

Показатели качества озонированной воды. Таблица 1.2

Показатели воды	Нефильтрованная вода		Предварительно отфильтрованная вода
	Контрольная	Озонированная	Контрольная	Озонированная
Общая взвесь, мг/л	178,5	36,4	64,7	8,8
Рн	7,2	6,7	6,9	6,4
Прозрачность, см	8	6	12	15
Цветность, ЕД	62,8	12,1	28,3	12,6
ХПК, мг/л	196,6	84,5	70,8	23,4
БПК, мг/л	318,4	10,2	173,4	6,9
Растворенный кислород, мг/л	3,4	11,8	1,6	10,4
Микрофлора, колоний/мл	380	12	186	0

Санация воздуха в птичнике представляет сложную проблему, учитывая большие объёмы выбросов. Все эти проблемы можно решать путем обезвреживания и обеззараживания птицеводческих помещений в системе рециркуляции. Эта двух стадийная схема очистки включает озонирование загрязненного воздуха и птичника, а затем возвращает чистый воздух на повторное использование. В процессе очистки из загрязненного воздуха могут извлекаться полезные продукты: удобрения, сода и т.д.

Эффективность обеззараживания и очистки загрязненного воздуха птичника в системе рециркуляции (концентрация озона 11,3 мг/л). Таблица 1.3

Показатель	Исходный воздух	Обработанный воздух
Сероводород, мг/л	0,15	0,0002
Аммиак, мг/л	0,12	0,004
Углекислый газ, мг/л	14,2	0,2
Органические соединения (тиосоединения, скатол, индол и др.), мг/л	0,2	-
Органическая пыль, мг/л	18,1	-
Метанол, мг/л	0,1	-
Кислород, % об.	21,2	21,7
Озон, мг/л	-	0,0005
Температура, С0	17,9	18,3
Влажность, %	71	64
Микрофлора, колоний в 1 м3	27480	0-200

Обработка кормов озоном.

В процессе хранения, особенно в неблагоприятных условиях (высокая влажность, температура), часто происходит порча продуктов питания. Из всех видов микроорганизмов, развивающихся в кормах, особую опасность представляют плесневые грибы, вызывающие у птиц микозы, из которых наиболее изучен комплексный токсин – афлатоксин, продуцируемый многими плесневыми грибами.

В практике достаточно широко используются химические препараты, такие, как перекись водорода и галогенсодержащие соединения, типа метилбромида. Указанные окислители имеют избирательный характер и высокую трудоемкость процесса впрыскивания растворов или замачивания зерна, при высокой стоимости реагентов.

Полное разрушение всех микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности – токсинов происходит при проведении обработки зерна в проточном режиме. При этом реагент-дезинфектант озон получается на месте потребления. Установлено, что при последующем хранении зерна его пищевые свойства сохраняются. Зерно, пораженное микроорганизмами и их токсинами, замачивали в водном растворе с концентрацией растворенного озона 0,05-0,3 мг/л в течение 10-40 минут, затем его извлекали и сушили в потоке подогретого воздуха. Доза озона подбиралась.

Режим обработки пшеницы водным раствором, насыщенным газообразным озоном и перекисью водорода. Таблица 1.4

Концентрация Остаточного озона в воде, мг/л	Продолжительность обработки, мин.	Содержание микрофлоры, колоний в 1 мл вытяжки зерна		Содержание токсинов, мг/кг
		До обработки	После обработки	До обработки	После обработки
0,02	60	724	172	8,42	0,54
0,05	40	833	6	10,64	0,18
0,1	30	654	нет	7,22	следы
0,15	20	812	3	7,9	нет
0,2	20	546	нет	11,33	нет
0,25	10	743	нет	10,52	нет
0,3	10	637	нет	9,65	нет
Контрольный (2%-ный раствор Н2О2)	30	681	93	8,67	0,78

Таблица демонстрирует преимущества этого метода. Одновременно отмечается еще одно успешное применение озона для борьбы с вредными насекомыми и клещами. Потери зерна от этих вредителей могут быть в ряде случаев весьма значительными. Эксперименты с пораженной пшеницей, проведенные на зернохронилище емкостью 50 тонн, показали, что гибель основных вредителей зерна достигала 90-100 % (таблица 1.5).

Гибель вредителей зерна в зависимости от концентрации озона в озоно-воздушной смеси и от экспозиции обработки. Таблица 1.5

Вид вредителя	Концентрация озона в озоно-воздушной смеси, мг/м3	Экспозиция обработки, мин.	Процент гибели вредителей
Амбарный долгоносик	30	60	95-97
Рисовый долгоносик	45	60	94-98
Зерновой точильщик	60	60	95-97
Малый черный хрущак	30	30	95-100
Притворяшка-вор	45	30	96-99
Мучной клещ	60	30	90-92

Через слой зерна толщиной 30 м нагнетали озоно-воздушную смесь с концентрацией озона 30-60 мг/м³ и выдерживали в течении 30-60 минут. Затем отработанную смесь откачивали вентиляторами. Эту процедуру повторяли два раза через 7 и 10 дней. После каждой обработки зерно активно вентилировали в стационарной установке. Органолептические показатели и физико-химические свойства зерна после обработки оставались в пределах нормы.

Для борьбы с вредителями сельхозпродукции использовалось озоновое оборудование производительностью до 250 г/час озона высокой концентрации (до 70 г/м³), причем производительность и концентрация озона регулировались.

В ходе исследований элеватор, не заполненный зерном, обрабатывался озоно-воздушной смесью. Такому же воздействию была подвергнута и пробная партия зерна в количестве 30 тонн при вертикальном воздухораспределении. Внутренний диаметр элеватора составлял 5,6 м и имел высоту 28 м. Озоно-воздушная смесь проходила через силос снизу вверх, где с помощью дополнительного вентилятора выбрасывалась через деструктор неиспользованного озона. В ходе озонирования определялась концентрация озона внутри элеватора на разной глубине, а также в воздухе рабочей зоны. Эффективность дезинфекции определялась по гибели насекомых в биопробах, которые предварительно помещались в разных участках обрабатываемых объектов. Результаты этих экспериментов приведены в таблице 2.1, 2.2 и 2.3. Мощность оборудования оказалась достаточна, чтобы через два часа внутри пустого элеватора концентрация озона достигла 0,3-0,4 г/м³ (таблица 2.1).

Концентрация озона ввоздухе внутри пустого силоса элеватора (690 м³) при прокачивании через него озоно-воздушной смеси. Таблица 2.1

Время начала работы, час	Концентрация озона (г/м3) внутри силоса на глубине
	2м	14м	28м
1	0,04	0,21	0,2
3	0,17	0,4	0,37
5	0,27	0,45	0,42
7	0,27	0,3	0,28
9	0,19	0,32	0,32
11	0,28	0,42	0,4
15	0,31	0,45	0,44
17	0,27	0,39	0,39
20	0,27	0,4	0,4
23	0,28	0,40	0,40
25	0,27	0,38	0,37

При озонировании зерна концентрация озона в межзерновом пространстве достигла значений 0,3-0,55 г/м³ (таблица 2.2).

Концентрация озона в межзерновом воздухе в силосе элеватора при прокачивании через зерно озоно-воздушной смеси. Таблица 2.2 

Время после начала работы, час	Концентрация озона (г/м3) на глубине
	1 м	2 м	3 м
0,5	0,06	0,16	0,1
2	0,21	0,32	0,28
6	0,3	0,39	0,35
10	0,33	0,43	0,37
14	0,37	0,46	0,42
16	0,39	0,47	0,49
20	0,44	0,53	0,47
22	0,47	0,56	0,47
23	0,47	0,54	0,47

Смертность насекомых в результате обработки озоном. Таблица 2.3

Достигнутая величина С.Т, г. ч/м3	Смертность, %
	Жуки (явная зараженность)		Яйца, личинки, куколки рисового долгоносика (скрытая зараженность)
	Малый мучной Хрущак	Рисовый долгоносик
Пустой силос
5,74	100	100	98,7
9,48	100	100	99,7
9,22	100	100	100
Силос с зерном
7,6	100	100	97,4
9,7	100	100	99,4
8,7	100	100	98,9

Режимы озонирования отвечают очень высоким значениям дезинфекции С^.Т~300-600 мг/л^.мин, что на порядки превышает используемые другие методы.

Применение озона для дезинфекции поверхностей тары и транспортировочных материалов. Установлено, что озон резко снижает бактерицидную обсемененность поверхностей, особенно при обработке поверхностей, нестойких к температурной обработке, а также разрушаемых кислотами или щелочами. При обработке тары (пластмассовые и картонные коробки, ящики упаковочного материала и т.п.) оптимальной является концентрация озона около 0,5 г/м³. (таблица 3.1)

Эффективностьобработки тары газообразным озоном.Таблица 3.1

№ п/п	Концентра-ция озона, мг/м3	Экспозиция Час.	Рост микрофлоры, колоний
			Картонные коробки	Пластмассо- вые ящики	Упаковочная и обёрточ. бумага
1	145,6	0,5	123	84	32
		1	66	7	2
2	263,0	0,5	11	3	0
		1	0	0	0
3	487,3	0,5	2	0	0
		1	0	0	0

Дезинфекция различных помещений, тары, оборудования, инструментов и других объектов может проводиться озонированной водой.

Эффективность обработки пластмассовой тары озоно-содержащей водой

(температура воды 20 ⁰С, экспозиция 3-5 мин.) Таблица 3.2

№ п/п	Концентрация озона в воде, мг/л	Концентрация уксусной кислоты, г/л	Рост микрофлоры, колоний на 1 дм2
			ящики	банки	шприцы
1	Без обработки	-	860	346	217
2	3,2	2	15	10	7
3	4,4	2	8	2	2
4	5,1	2	2	2	3
5	6,2	2	0	0	0

Дезинфицирующая способность озона зависит в первую очередь, от его концентрации. Райс в докладе на конгрессе Международной Ассоциации по озону в 2001 году сообщал о серии работ в Калифорнийском университете по дезинфекции металлических и пластиковых поверхностей оборудования пищевой промышленности. Поверхность 100 см² обрабатывалась спреем озонированной воды. Вводимая доза озона составляла 200 ppm (~400 мг/м³), скорость подачи–10 грамм в минуту, остаточный озон в воде был около 1 ppm (~2 мг/м³). (таблица 3.3). В этом случае микробы просто смывались потоком воды, а затем гибли в озонированной воде.

Эффективность дезинфекции поверхностей озонированной водой. Таблица 3.3

Обрабатываемая поверхность	Степень дезинфекции (%,счет)
Кожухи (нержавеющая сталь)	63,1-99,9
Грузовой контейнер (пластик)	96,9-97,2
Поверхность дверей	67,0-95,6
Столы разделочные (нержавеющая сталь)	98,9-99,7
Котлы (нержавеющая сталь)	89,7-98,2

Сообщается об успешной дезинфекции транспортеров мяса на конвейерных моющих линиях с высокой степенью дезинфекции, при этом, озон коагулирует белки и осаждает жиры в виде хлопьев. Дезинфекции осуществлялась при комнатной температуре.

  Для дезинфекции воды, кормов, требуются мощные озонаторы. Озонаторы ТОО VILLAR Kazakhstan, эффективны при дезинфекции инкубаторов, спецодежды, инструмента, складов готовой продукции, тары и помещений до 200 кв.м.

ТОО "VILLAR Kazakhstan"