Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.06) на тему:Роль физико-химических факторов в дезинфекционной активности термомеханических аэрозолей

На правах рукописи

ГРУЗНО В Дмитрий Вячеславович

РОЛЬ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ДЕЗИНФЕКЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ АЭРОЗОЛЕЙ

16.00.06 -ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветерин ар но-сан и тар ная экспертиза

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата ветеринарных наук

Москва — 2005

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте ветеринарной санитарии, гигиены и экологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ВНИИВСГЭ РАСХН)

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук

БОЧЕНИН Юрий Иванович (ГНУ ВНИИВСГЭ)

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ, . доктор ветеринарных наук, профессор

БУТКО Михаил Павлович (ГНУ ВНИИВСГЭ)

кандидат ветеринарных наук

КОЗАК Сергей Степанович (ВНИИПП)

Ведущая организация

«Московский государственный университет прикладной биологии (МГУПБ)

Защита состоится << $ » 2006 г. в /{_ часов на

Заседании диссертационного советг(Д 0&6.008.01 при Всероссийском иаучно-исслеаовательском институте ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (123022, Москва, Звенигородское шоссе, 5).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной санитарии, гигиены и экологии.

Автореферат разослан «_

2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук _ ¿г

Е.С.Майстренко:

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Важным звеном в технологии производства животноводческой продукции является дезинфекция помещений аэрозолями химических препаратов (А А.Поляков, 1965; 1989; В.СЛрных, 1955;1990; А.А.Закомыр-дин, 1960; 2005; А .М.Смирнов, 1965, 2005; Ю.И.Боченин, 1968, 2005; А.П.Березнев, 1970; 1990; Т.Т.Чкония, 1971; М.П.Бугко, 1981, 2005; НЛ.Попов, 2002; 2005; E.G. Налу, 1956; A.Steiger, 1981; P.Trenner, 1985; К. Furuta, 1993; и ДРОВ последние десятилетие для дезинфекции крупногабаритных помещений птицефабрик и промышленных комплексов по откорму крупного рогатого скота и свиней используются термомеханические аэрозоли, получаемые с помощью высокопроизводительных аэрозальных генераторов (АГ-УД-2, ГА-2, Аист-2М и др.). В частности установка Аист-2М разработана и испытана ЗАО «НПО Авиаисток» совместно с ВНИИВСГЭ (В.С.Беляков, И-АДудницкий, М.П.Бугко, Ю.И.Боченин и др.).

Среди вопросов, связанных с разработкой новых эффективных средств и технологий аэрозольной дезинфекции помещений, заслуживает внимание исследование факторов физико-химического характера, влияющих на эффективность обеззараживающего действия термомеханических аэрозолей.

Физико-химическое обоснование генерирования, распространения и устойчивости аэрозолей, применяемых в промышленности, метеорологии, растениеводстве, медицине и т.д. дано в работах Н.А.Фукса (1961); В.Ф.Дунского (1956; 1982); С.ПХаканова (1959); В.М.Цетлина (1965); К.П.Куценогого (1980; 1991) н др.

В ветеринарии влияние физико-химических факторов на эффективность обеззараживающего действия аэрозолей исследовали В.С.Ярных, (1972);

A.А.Закомырдин (1960; 1978); Ю.И.Боченин, (1968, 1997); ИЯ. Холодов (1977);

B.Е.Зуев (1987) и др.; Однако, эти работы, в основном, касались механических аэрозолей, получаемых с помощью малопроизводительных пневматических распылителей. Применительно к термомехан и ческид!дзроудя н; получ ившим-в «а-

стоящее время широкое распространение

* "POfffífiWS»*««. ЗДШрШ«»"5 и ЦНБ имени Н.И. Железнова Фонд науч^цй литер^уры

птицеводстве, ведущие физико-химических факторы аэрозольной дезинфекции (термофорез, степень увлажнения объектов обеззараживания, дисперсность аэрозольных частиц н др.) пока не исследованы в должной мере.

1.2. Ц^ль и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось исследование роли физико-химических факторов в эффективности термомеханических аэрозолей, применяемых для дезинфекции крупногабаритных животноводческих и птицеводческих помещений и на этой основе оптимизировать режимы и технологию дезинфекции объектов термомеханическими аэрозолями.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать влияние термофореза в лабораторных условиях и в условиях отапливаемых птицеводческих помещений на дезинфекционную активность термомеханических аэрозолей.

2. Исследовать влияние увлажнения поверхностей на эффективность их обеззараживания аэрозолями.

3. Изучить роль дисперсности аэрозольных частиц на эффективность тер-момехаиических аэрозолей.

4. Усовершенствовать технологию применения термомехапических дезинфекционных аэрозолей в условиях крупногабаритных производственных (птицеводческих) помещений,

5. Разработать методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрозолей.

6. Дать экономическую оценку усовершенствованной технологии применения термомехапических аэрозолей в птицеводстве.

7. Исследовать экологические показатели дезинфекции помешений термомеханическими аэрозолями.

1.3. Научная новизна. Определены основные физико-химические факторы (термофорез, влажность обрабатываемых объектов в помещения, степень дисперсности аэрозольных частиц), влияющие на эффективность применения термомехапических аэрозолей для профилактической и вынужденной (на примере кол и бактериоза и туберкулеза крупного рогагош скота) дезинфекции крупногабаритных птицеводческих помещений. Обоснованы критерии отбора генера-

торов аэрозоля по эффективности генерирования аэрозольных частиц и оценка дисперсности аэрозоля по его удельной поверхности и среднему эквивалентному диаметру его частиц.

Впервые для дезинфекции помещений термомеханическими аэрозолями предложены экологически безопасные препараты: надперекисный препарат ну-коцид и электрохимически активированный раствор хлорида натрия.

1.4. Практическая ценность. Результаты исследований обосновывают оптимальную технологию применения термомеханических аэрозолей для дезинфекции в ветеринарии с учетом влияния на дезинфекционный процесс основных физико-химических факторов. Материалы диссертации вошли в следующие нормативные документы*.

— Методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрозолей. Утверждены Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.01. 2005 г.;

- Система профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями птиц с применением аэрозолей, оптического излучения и продуктов униполярной электрохимической активации жидких сред. Утверждена Отделением ветеринарной медицины РАСХН 09,12. 2005 г.;

Одобрены Ученым советом ВНИИВСГЭ и направлены для утверждения в Федеральную службу по ветеринарному и фитосанитарному надзору Минсель-хоза РФ:

- Временные ветер и нарно-са ни тарные правила обеспечения безопасности на птицеводческих предприятиях промышленного типа;

— Инструкция по применению аэрозолей нукоцида для дезинфекции в птицеводстве;

1.5. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены:

- на Международной научно-технической конференции «Состояние и проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии в животноводстве. Чебоксары, 2004 г.;

- на Международной конферениии «Научно-технический прогресс в животноводстве; перспективная система машин — основа реализации стратегии ма-

шинно-тсхничсского обеспечения животноводства на период до 2010 г.». Подольск. 2004 г.

— на 5-ой Международной научн,- практ. конф. «Актуальные проблемы ветеринаркой медицины, ветерннарно-санитарно го контроля и биологической безопасности сельскохозяйственной продукции» в МГУПБ, М,, 2004 г.;

— на заседаниях Ученого совета В11ИИВСГЭ, 2004; 2005 гг,

1.6. Публикации. Результаты исследований отражены в 6 научных статьях.

1.7. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 145 стр. машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения. Список литературы включает 189 источников отечественных и 42 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 21 таблицей, 12 рисунками, Приложение включает акты производственной апробации материалов исследований.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту;

— влияние физико-химических, факторов (термофорез, влажность обрабатываемых объектов в помещении, дисперсность аэрозольных частиц) на активность термомеханических дезинфекционных аэрозолей;

— усовершенствованная технология применения термомеханических дезинфекционных аэрозолей в условиях крупногабаритных птицеводческих помещений.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Диссертационная работа выполнена в период с 2002 но 2005 г. согласно утвержденному РАСХИ «Плану фундаментальных и приоритетных прикладных исследований на 2001-2005 гг.» (задание 05.01.) в лаборатории по изучению аэрозолей ШШИВСГЭ, а также на базе двух птицефабрик в Московской области (Кучинекий Госнлемпгицезавод и птицефабрика «Березки» ОАО «Братцево»).

В работе использовали следующие дезинфицирующие средства:

— формалин технический — ГОСТ 1625-75;

— над перекиси ый препарат иукочид (патент № 2216357 от 20.11.03 г.).

— анолит ЛИК (электрохимически активированный раствор хлорида натрия), полученный на установке ЛКПАХЛОР-ЮО.

Термомеханические аэрозоли в лабораторных условиях получали в статических герметизированных камерах с помощью ручного термомеханического аэрозольного генератора РА А-1. В производственных опытах аэрозоли получали посредством термомехан и ческо го генератора АГ-УД-2 и газотурбинной аэрозольной установки «Анст-2М».

Механические аэрозоли получали посредством насадкн ТАН

Температуру обрабатываемых поверхностей отапливаемых птицеводческих помещений измеряли электрическим термометром ТЭТ-2; относительную влажность воздуха - психрометром Августа; влажность материала обрабатываемых аэрозолем поверхностей — весовым методом, скорость распространения потока аэрозоля в помещении анемометром и кататермометром.

Исследование факторов, влияющих на эффективность аэрозольной дезинфекции, осуществляли с помощью следующих методов:

— количественного анализа действующих веществ (ДВ) препаратов в воздухе и на поверхностях помещений (тест-объектов), осевших из аэрозоля на поверхности;

— бактериологического контроля обеззараживания этих поверхностей;

— физико-химического контроля качества дезинфекции (с использованием

индикаторных пробирок).

Количественный анализ ДВ препаратов осуществляли известными методами объёмного анализа и колориметрическим методом (с использование фотоэлектрического колориметра ФЭК-56М).

Для отбора проб воздуха для количественного анализа действующего вещества (ДВ) препаратов использовали стандартный поглотительный прибор с ручным градуированным насосом.

В лабораторных условиях для определения дезинфекционной активности гермомеханических аэрозолей использовали тест-объекты - деревянные, метал-

лические и др. по верхи ост, контам »тированные сан итарн о-показат ельньтм и микроорганизмами: К coli, шт. 1237 и St. aureus, шт. 209-Р. В качестве защиты тест-объектов использовали стерильный помёт кур из расчёта 0,2 г сухого вещества на 100 см1 поверхности тест-объекта. Во всех опытах часть контами-нированных микроорганизмами тест-объектов оставляли в качестве контрольных - их не подвергали воздействию аэрозоля.

В производственных опытах контроль качества дезинфекции осуществляли бактериологическим методом по естественной микрофлоре (бактерии группы кишечной палочки - БГКП и стафилококки) и дополнительно физико-химичсским методом (с помощью индикаторных пробирок). Оба метода применяли согласно сМравидам проведения ветеринарной дезинфекции и дезиквазии объектов государственного ветеринарного надзора», утвержденным Департаментом ветеринарии Минсельхоза РФ в 2002 г.

Дисперсность аэрозоля (массовый медианный диаметр частиц dm и средний эквивалентный диаметр d,) определяли методом микроскопии частиц, осевших на предметные стёкла (покрытые гидрофобной прозрачной пленкой диме-ткддихлорсилана). Расчет дисперсности аэрозоля осуществляли согласно «Методическим рекомендациям по исследованиям аэродисперсных систем, применяемых в ветеринарии», утвержденным Отделением ветеринарной медицины РАСХН в 1999 г, В части опытов использовали усовершенствованную нами совместно с сотрудниками ВНИИВСГ'З А.В.Мкртумяном. В.Ф.Бричко и Ю.И.Бочениным комбинированную методику оценки дисперсности аэрозоля. Согласно этой методике пробы вы со код и сп ере кого аэрозоля отбирали путём седиментации аэрозоля в герметизированном помещении и параллельно — путём взятия проб чстырехкаскадным комбинированным импактором КИ-f, конструкции вниивегэ.

Повторяемость исследований устанавливалась с учетом получения статистически достоверных результатов.

Результаты исследований обработаны вари ангно-статиети чески м метолом по Г.ФЛакину (1968).

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.2.1. Опыты в герметизированных камерах

2.2.1.1. Роль гермофореза на активность термомеханических дезинфекционных аэрозолей.

Опытами в условиях герметизированных камер с использованием ручного термомеханического аэрозольного генератора РАД-1 было установлено, что в термомеханических аэрозолях формалина и над перекиси ого препарата «Нуко-цид» из-за наличия градиента температуры создаются условия для относительно повышенного осаждения препарата на холодных поверхностях и относительно небольшого осаждения препарата на горячих поверхностях (см. табл. 1),

Таблица 1.

Результаты опытов по влиянию температуры поверхностей на осаждение аэрозольных часгиц н дезинфекционную активность аэрозолей формалина и н укоцнда на вертикальных поверхностях.___

Температура тест- Тер чомехан и чес кие аэрозоли Механические аэрозоли

Формалин, 10 мл/м' Нукоцид, 20 МД- м* Формалин, 10 мл/м'

объектов, V Количество ДВ на поверхности, мг/см Результаты дезинфе кции Количество ДВ на поверхности, мг/см Результаты дезинфекции Количество Дв на поверхности. мг/см2 Результаты дезинфе кии и

0,162*0,004 + 0,135 £0.003 + 0Д44± 0,004

5 0,119* 0,003 + 0.131 ±0,003 + 0.093 ± 0,002 +

1 Г> 0.034 * 0.002 + 0.061 ±0,002 + 0,01 К ±0,001 —

15 0,026 ± 0,002 — 0,027± 0,001 - 0.008 * 0,001 +

20 0.018 ±0,002 _ 0,016 ± 0,001 — 0,006 ±0,001 —

25 0,014 ± 0,001 — не обнаружено — 0,004 + 0,001 +

30 0,012 =0.001 + не обнаружено + 0.001 ±0,0001 +

40 0,011 ±0,0001 + не обнаружено + не обнаружено +

50 0,001*0,0001 + не обнаружено + не обнаружено +

Примечание.!, (—) гест-объект обеззаражен; (+) тест-объект не обеззаражен,

2. 9,7 мкм, температура воздуха в камер« 20('С, экспозиция 3 ч.

Из данных таблицы I следует, что в термомеханических аэрозолях формалина на тест-объсктах с низкой температурой (0-5°), ДВ обнаружено, в среднем, в

17.5 риз больше, чем на поверхностях с температурой, соответствующей температуре воздуха камеры, и на поверхностях тест-обьекгов с температурой 40 и 50° С. ДВ обнаружено в 1,4 раза — 1,8 раза меньше, чем на аналогичных поверхностях с температурой 18-20°, причём формальдегид на таких поверхностях был пол и меризовал.

В опытах с аэрозолем нукоцида на поверхностях тест-объектов с температурой, превышающей среднюю температуру воздуха в камере только на 5°С, ДВ препарата не обнаружено, вследствие его полного испарения.

Результаты бактериологического исследования смывов с поверхностей тссг-объектов в опытах с аэрозолем формалина показали, что тест-объекты, с температурой 0-5°, и температурой 40 и 50°, не были обеззаражены, в то время как тест-объекты с температурой в интервале 15-25°С были обеззаражены. Это можно объяснить как совместным воздействием на тест-объект термофоретиче-ских сил, так и влиянием температурного фактора на дезинфекционный процесс. Повышенная температура поверхностей тест-объекта приводит помимо явления термофореза к интенсивному испарению препарата с таких поверхностей или его полимеризации, как в опытах с аэрозолями формалина. Отсутствие или малое количество вла1и па таких поверхностях также отрицательно сказывается на процессе обеззараживания.

Причиной необеэзараживания тссг-объектов, имевших относительно низкую температуру (2-5°С) является отсутствие необходимых температурных условий для проявления дезинфекционного процесса.

При сравнительной опенке влияния температуры поверхностей и термофореза в термомеханических и механических аэрозолях формалина было установлено, что явление термофореза в термомеханических аэрозолях имеет более выраженный характер: при одинаковых показателях дисперсности аэрозоля и расхода препарата отложение препарата на вертикальных поверхностях в опытах с термомеханическим аэрозолем было на 6 -38%, (в среднем на 22%) больше, чем это имело место в механических аэрозолях. Из таблицы 1 также следует, что но бакгерицидной активности механические аэрозоли уступают термомеханическим.

2.2.1.2. Влияние увлажнения поверхностей на эффективность их обеззараживания термомеханичсскими аэрозолями.

Результаты опытов по влиянию степени увлажнения поверхностей тест-объектов на эффективность дезинфекции объемными термомеханическими аэрозолями приведены в таблице 2, Как следует из таблицы, в зависимости от относительной влажности воздуха в камере результат дезинфекции сухих и увлажненных тест-объектов, был различным. При использовании тех доз распыляемых препаратов, которые обеспечивают обеззараживание поверхностей, находившихся в воздушно-сухом состоянии, подсушенные тест-объекты (дерево - 0,3%, кирпич - 0,2% влажности) не обеззараживаются при низкой относительной влажности воздуха и лишь с её повышением до 90-95% такие тест-объекты обеззараживаются. Тест-объекты с высоким содержанием влаги (30-60% - деревянные тест-объекты и 11-15% - кирпичные) обеззараживаются при сравнительно низкой относительной влажности воздуха (до 554).

Таблица 2.

Влияние влажности тест-объектов на эффективность аэрозольной дезинфекции (тестмикроб Е. coli)__________^

I [репарат и ег о расход Относительная влажность воздуха. % Влажность тест-объектов, %

Деревянные Кирпичные

0-3 10-20 30-40 | 50-60 0,2-0,1 3-5 11-15

Формалин, 10 мл/м3 50-55 + — _ _ + _ _

90-95 — — + + — —

Формалин, 30 мл/м1 50-55 ( —

90-95 — ] — — — — — —

Препарат «Нукоцид» 20 мл/м3 50-55 - + +

90-95 — 1 — — + — -

Препарат «Пукоцид» 40 мл/м3 50-55

90-95

Примечание. 1. (—) тест-объект обеззаражен; (+) тест-объект

не обеззаражен, 2. Влажность в воздушно-сухом состоянии: для дерева 1525%, для кирпича— 2-5%.

Двукратное (в опытах с формалином) и трехкратное (опыты с нукоцидом) увеличение дозировок распыляемых препаратов обеспечивает дезинфекционный эффект н отношении всех тест-объектов, имеющих различную степень уипажис-ния независимо ог исходной относительной влажности воздуха в камере.

В опытах с тест-объектами из гидрофобных материалов (стекло, метлахская плитка, бетон), на которые наносили определенный слой влаги, установили, что обеззараживание таких объектов также затруднено. Хотя влага на таких поверхностях адсорбирует пары дезинфектанта, конечная концентрация его в воде, покрывающей такие поверхности, недостаточна для проявления должного дезинфицирующего эффекта.

Влажность деревянных и кирпичных тестч1бъектов также оказывает влияние на эффективность направленных аэрозолей растворов нукоцида. Тест-объекты, находившиеся в воздушно сухом состоянии: 10-20% (деревянные) и 35% (кирпичные), были обеззаражены аэрозолями 2%-ного раствора ну кои и да при расходе (50 мл/м3, а тест-объекты с более высокой степенью увлажнения не обеззараживались. При повышении концентрации препарата до 3% и расхода его до 200 мд/мг наступает полное обеззараживание тест-объектов независимо от степени их увлажнения.

При расходе раствора 200 мл/м2 не обеззараживаются тест-объекты из гидрофобного материала (метлахская плитка, кафель, бетон) с наличием слоя влаги на них свыше 20 мг/см1. С увеличением расхода раствора до 300 мл/м5 наступает обеззараживание всех объектов при наличии на их поверхности воды в количестве до 40 мг/см2.

2.2.1.3. Влияние дисперсности аэрозольных частиц на эффективность термомеха и и чески х аэрозолей.

Результаты опытов но эффективности осаждения препарата в зависимости от

дисперсш>ети (Е>т) термомеханичсского аэрозоля представлены & таблице 3.

11

Таблица 3.

Концентрация ДВ в воздухе герметизированной камеры в зависимости от дисперсности термомехани чес кого аэрозоля

Препарат и его расход О. аэрозоля, мкм Концентрация ДВ в воздухе, г/м3

по окончании распы- после экспозиции, ч

ления 1 3

Формалин, 10 мл/м3 5,7 ±0,8 2,43 ± 0,03 1,87 ± 0,05 1,12 ± 0,06

9,7±0,9 2,22 ± 0,02 1,74 ± 0,04 0,87 10,05

11,4 ±0,9 2,03 ±0,02 1,68 ±0,04 0,84 * 0,04

31,0 ± 1,2 1,83 ±0,01 1,36 ±0,03 0,78 ± 0,02

Нукоиид 12,4 ±1,1 0,11 ±0,01 0,07 ±0,01 0,04 ± 0,01

20 мл/м3 33,0 ¿1,4 0,08 ±0,01 0,06 ±0,01 0.02 ±0,0)

Как следует из данных таблицы 3. дисперсность аэрозольных частиц оказывает влияние на исходную и концентрацию ДВ дезинфицирующих препаратов в воздухе камеры по истечении заданной экспозиции. При дисперсности аэрозоля (13ш 11(4 мкм) концентрация ДВ в воздухе камеры существенно выше, чем в опытах, где аэрозоля составлял 31 мкм. Этот факт объясняется тем, что при относительно низкой дисперсности аэрозоля значительная его часть под действием сил гравитации оседает на пол камеры, тем самым, сокращая его наличие » воздухе камеры.

Результаты опытов по влиянию дисперсности термомеханических аэрозатей формалина и ну ко кпд а на эффективность дезинфекции представлены в таблице 4,

Как следует из данных таблицы 4. эффективность дезинфекции тест-объектов зависит от дисперсности термомеханического аэрозоля. В опытах с аэрозолем формалина и нукоцида при дисперсности аэрозоля СОт 11,4 мкм) и экспозиции 1 ч не обеззараживаются тест-объекты, расположенные на потолке камеры. При дисперсности аэрозоля 31 мкм) не обеззараживаются также тест-объекты, расположенные на стенах камеры. При увеличении экспозиции до 3 ч были обеззаражены все тест-объекты независимо от их позиции в опытах с аэрозолем

дисперсностью От 11,4 мкм, и не обеззараживается часть тест-объек-тов, расположенных на потолке камеры в опытах с аэрозолем дисперсностью Пт 31 мкм.

Таблица 4.

Влияние дисперсности термомеханического аэрозоля на эффективность дезинфекции____________

Препа- | Ога рат и его ; аэрозоля, расход : мкм Эффективность дезинфекции тест-объектов при экспозиции

1 ч 3 ч

пол стены : пота! о к пол стены потолок

1 2 3 4 5 6 7 8

Формалин, 10 мл/м' 5,7 * 0,9 — 1 — — —

9,7 + 1,2 — — г + — —

11,4 ± 1.4 — — + — — —

31,0*2,2 — + — ■Л- +

Нукоиид 20 мл/м1 5,7 ± 1.1 — — + [ — — —

12,4 ± 1,4 — + + — — +

33,0 ±2,4 — + + .....

Примечание. (—) тест-объект обеззаражен;

(+) тест-объект не обеззаражен.

Таким образом, при повышении дисперсности аэрозоля увеличивается концентрация препаратов в воздухе камеры н повышается дезинфекционный эффект на поверхностях тест-объектов.

При сравнительной оценке опытов с термомеханнческими аэрозолями и механическими аэрозолями, получаемыми с помощью насадки ТЛИ, было установлено, что тгри условии одинаковой дисперсности частиц и одинакового расхода препаратов на 1 м3 камеры содержание ДВ препаратов в воздухе в опытах с термомеханическими аэрозолями было выше (в среднем на 13.2%), Из-за относительно высокого содержания высокодксперсной фракции частиц в термом еха-пических аэрозолях количество препарата на вертикальных поверхностях камер обнаруживается, в среднем, на 22% больше, чем это имеет место в механических аэрозолях, в связи с чем, дезинфекционная активность термомеханических аэро-

золей превышает дезинфекционную активность аналогичных механических а> розолей.

2.2.2. Исследования в производственных условиях

2.2.2.1. Оптимизация технологии использования термом ех анн чес кого юг*о-золыюго г енератора ДГ-УД-2 для дезинфекнии ртицеводческих помещений

В настоящее время дезинфекционные аэрозоли в условиях птицефабрик и животноводческих комплексов, в основном, получают с помощью термомеханического генератора аэрозоля АГ-УД-2 или его позднейшей модификации ГЛ-2. Анализ параметров работы ЛГ-УД-2 выявил следующие недостатки:

— низкая дисперсность генерируемого аэрозоля (около 100-120 мкм по массовому медианному диаметру частиц);

— наличие тамбуров у входа в птичники, часто с мат о габаритным и дверями не позволяет поместить генератор так, чтобы поток аэрозоля направлялся именно в зону содержания птицы;

— обслуживание работающего генератора, если его поместить в тамбуре птмчинка, опасно для оператора-дезинфекциониста, поскольку ему пришлось бы находиться в аэрозольном облаке.

Для устранения этих недостатков была произведена модернизация АГ-УД-2, при которой в ином порядке расположили вспомогательные узлы генератора (ёмкость для дезинфицирующей жидкости и топливный бачок); установили более мощный электродвигатель, а на сопло генератора надели жаровую насадку диаметром 15 см и такой длины, чтобы насадка входила в проём двери производственного зала с тем, чтобы поток аэрозоля непосредственно попадал в зону выращивания птицы. Сравнительная оценка технологических параметров не модернизированного и модернизированного генератора АГ-УД-2 приведена в таблице 5.

Как следует из данных таблицы 5, благодаря жаровой насадке существенно повысилась дисперсность аэрозоля (с 78 до 16 мкм по <1т). Этим создалась возможность располагать генератор в помещениях объемом до 5 тыс. м3 в одной позиции, не перемещая его к другим ворогам птичника.

Таблица 5

Технолог ические параметры работы ЛГ-УД-2

Показатели Параметры работы генератора

без насадки с насадкой

Производительность, л/мин 1,1 1,1

Дисперсность, с)„ частиц 78 16

Обрабатываемый объём помещения из одной позиции генератора, \Г 1500 5000

Эффективная доза формалина, млЛ^ 20,0 9,0

Показано, что применение модернизированного генератор АГ-УД-2 позволяет вдвое сократить расход дезинфицирующих средств (формалина и нукоцида) и в значительной мере сократить число необеззараженных мест в помещении, которые нуждались бы в дополнительной обработке направленными аэрозолями или методом влажной дезинфекции.

Глубина окрашивания индикаторных пробирок, размешенных на поверхностях помещения и оборудования в опытах с модернизированным генератором аэрозоля свидетельствовала о равномерном распределении аэрозоля по всему обьему помещения. При условии обеззараживания поверхностей помещений и оборудования, имевших температуру, соответствующую средней температуре воздуха помещений (20-22г'С), отдельные поверхности оборудования; участки водопроводной сети, вентиляционные задвижки, лопасти вентиляторов, створки ворот, температура которых на 10° и более была ниже средней температуры воздуха помещения, не были обеззаражены. Также не подучили обеззараживания поверхности, имевшие температуру, превышавшую среднюю температуру воздуха на 15-30й(батареи отопления, поверхности калориферов).

Для их обеззараживания были использованы направленные аэрозоли 5%-ного раствора формальдегида или направленные аэрозоли 3%-ного раствора нукоцида из расчёта 200 мл/м3 при экспозиции 3 ч.

Впервые в ветеринарной практике нами применены для дезинфекции помещений птичников экологически безвредные дезинфицирующие препараты в

форме термомеханических аэрозолей: пукоцид в концентрации 50% но препарату в дозе 20 мд/м3 при экспозиции 3 ч и продукт электрохимической активации раствора хлорида натрия — анолит нейтральный ДНК с концентрацией активного хлора 4-5% в лозе 20 мд/м3 и экспозиции 3 ч. Установили, что при генерировании указанных препаратов термомеханическим способом содержание ДВ а них практически не снижается. Применение этих препаратов значительно сократило время экспозиции но сравнению с применением для аэрозольной дезинфекции формалина (с 24 до 3-х часов) и предотвратило загрязнение окружающей среды формальдегидом.

2.2.2.2. Оптимизация технологии использования,гсрмомеханического аэрозольного генератора Аист-2 М при дезинфекции крупногабаритных птицеводческих помещений

Серия опытов по дезинфекции крупногабаритных птицеводческих помещений термомеханическнми аэрозолями формалина была проведена на птицефабрике «Березки» Солнечногорского района. В этих опытах была усовершенствована технология применения 1-азотурби1шой установки <<«Аист-2М»», которая заключалась в об1>снованном расчете времени работы генератора в зависимости от объёма помещения, расхода дезинфицирующею раствора и производительности установки по горячему газу.

Установлено, что распространенно аэрозоля при работе установки Аист-2М» происходит вдоль длинной оси помещения со скоростью 0,6-0,8 м/с, что требуегся в среднем 2,5-3 мин для полного заполнения аэрозолем помещения. , Размеры частиц генерируемого аэрозоля находились в пределах до 8 мкм, причем до 85% частиц (но массе) имели размер, не превышающий 2 мкм. Глубина окрашивания индикаторных пробирок равнялась или превышала 30 мм, что свидетельствует об эффективной дезинфехпни поверхностей, на которых были расположены индикаторные пробирки.

Производственные опыты с применением аэрозоля формалина, генерируемого установкой «Аист-2М». показали, что при использовании дозировок формалина 10 и 20 мл/м" все поверхности помещений и оборудования, имевшие температуру, соответствующую средней температуре воздуха помещений (20-

22°С) были обеззаражены (контроль качества дезинфекции по стафилококкам). Однако отдельные поверхности оборудования: участки водопроводной сети, вентиляционные задвижки, лопасти вентиляторов, створки ворот, температура которых и а и более была ниже средней температу ры воздуха помещения, не были обеззаражены. Также не получили обеззараживания поверхности, имевшие температуру, превышавшую среднюю температуру воздуха на !5-30°С (батареи отопления, поверхности калориферов).

Для их обеззараживания были использованы направленные аэрозоли 3%-ного раствора нукоцида из расчёта 200 мл/м2 при экспозиции 3 ч.

Для предотвращения выброса в окружающую срелу аэрозоля были рассчитаны оптимальные параметры использования дезинфекционной установки ««Аист-2М»»> для чего предлагается формула для расчета времени работы установки и требуемое количество горячего газа, необходимого для замещения воздуха помещения аэрозолем:

V ■ Q

Т----(I);

П

где — Г-время работы установки, мин;

— V — объем помещения, м3;

— Q - расход лезраствора; л/м3;

— П - производительность установки по дезраствору, л/мин.

Разработанные технология применения термомеханических аэрозолей нашла практическое воплощение в заключительной дезинфекции сложных по конфигурации помещений, неблагополучной по туберкулезу мол очно-товарной фермы ГШ1ПЗ оКучинекий» Московской области. Возбудитель туберкулеза крупного рогатого скота — один из наиболее устойчивых вегетативных микроорганизмов. Нами апробирован комплекс дезинфекционных мероприятий при туберкулезе, включающий в себя:

— предварительное (перед механической очисткой) орошение дезинфицирующим раствором загрязненных участков помешения 2%-ным горячим (60°С) раствором едкого натра с последующей экспозиции 3 ч;

— влажную дезинфекцию пола и стен помещений до высоты 2.5 м горячим раствором, содержащим 3% формальдегида и 3% едкого натра при экспозиции 3 ч.;

- заключительную аэрозольную дезинфекцию помещений.

Дезинфекции подлежали сблокиpoitanные помещения четырехрядного коровника, двухрядного телятника и помещения молочной с технологическим оборудованием. В качестве генератора аэрозоля применили дезинфекционную установку «Анст-2М». Использовали формалин в дозе 30 мл/м3 при экспозиции 24 ч. Аэрозоль вводили из двух позиций аэрозольного генератора: в торцовые н боковые ворота.

Термомеханического аэрозоль, благодаря высокой дисперсности его частиц, равномерно распределился по всем помещениям мол очно-товарной фермы, о чем свидетельствовала глубина окрашивания индикаторных пробирок, размешенных на поверхностях помещений и распложенного и них технологического оборудования, Положительные результаты лечи л фе кии и при туберкулезе были подтверждены как данными бактериологических исследований, проведенных в лаборатории по изучению аэрозолей 1ШИИВСГЭ, так и государственной ветеринарной лабораторией. С хозяйства распоряжением администрации были сняты, наложенные на хозяйство, ограничения,

2.2.2.3. Разработка методических рекомендаций по выбору и оптимизации работы генераторов леэинфинируюншх аэрозолей.

Нами совместно с А.В.Мкртумяном, В.Ф.Бричко и Ю.И.Бочениным разработаны «Методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрозолей», утвержденные Отделением ветеринарной медицины РАСХ 5 января 2005 г. Согласно этим методическим рекомендациям ведущими критериями для оценки работы аэрозольного генератора являются его техническая и технологическая производительности, один из которых ( технологическая производительность) однозначно характеризует эффективность распыления дезинфицирующих растворов и тем самым позволяет выбрать среди аэрозольных генераторов наилучший поэтому критерию.

Техническая производительность С? (м3/с), выражается через суммарный объём образующихся капель и время | работы генератора: = п Е^П; 1 б С (2);

где: П; — число капель, I —того класса, образовавшихся за время с;

- средний диаметр капель,— того класса, м,

I - время, за которое образовались все рассматриваемые капли, с;

л = 3.14.

Технологическая производительность генератора аэрозоля (Т) выражает скорость образования общей поверхности капель и рассчитывается по формуле:

Качество распыления жидкости (отношение общей поверхности образуемых капель к их обшему объему или удельная поверхность аэрозоля) рассчитывается по формуле: бЫгп/ ГО;3 П|, (4).

Учитывая, что выражение: ЗД'п/Е с^п, имеет название среднего эквивалентного диаметра <Лл, окончательно получаем:

Т = 6 Ч / а, (5).

Таким образом, технологическая производительность генератора аэрозолей при аэрозольной дезинфекции прямо пропорциональна его технической производительности О и обратно пропорциональна среднему эквивалентному диаметру генерируемого аэрозоля (1,.

Критерий эффективности работы распиливающего устройства (технологическая производительность) предъявляет повышенные требования к наиболее полному учёту всего фракиионно-дисперсного состава аэрозольных частиц, в связи с чем, предлагается комбинированный метод определения дисперсности аэрозоля, основанный на одновременном отборе проб, как с помощью гравитационного оседания частиц, так и с использованием четырёх каскадного импакто-ра, В качестве ведущего показателя дисперсности дезинфекционных аэрозолей предлагается эквивалентный диаметр (I,. Предлагаемый мегод определения дисперсности наиболее полно учитывает все высокоднсперсные и низкодисперсные

фракции частиц аэрозолей и но сравнению с другими методами наиболее статистически достоверен.

2.2.3. Экономические показатели технологии применения термомеха-нкческих аэрозолей в птицеводстве.

Модернизация термом ехан и ческого аэрозольного генератора ЛГ-УД-2 обеспечивает повышение дисперсности генерируемого аэрозоля гю с 78 до 16 мкм, сокращает затраты на дезинфицирующий препарат в 2 раза и за траты труда в 4 раза, а также даёт возможность обработки аэрозолем из одной позиции генератора до 5 тыс./ м3 пространен ва помещения.

При аэрозольной дезинфекции помещений с помощью модернизированного ЛГ-УД-2 затраты на дезинфекцию из расчета на 1000 м5 составляют 117,5 тыс. рублей из расчета на 1000 м1 помещении, а при использовании обычного (не модернизированного) генератора они составляют 304,0 тыс. руб.. т.е., экономический эффект равен 186,5 тыс. руб. В расчете на птицефабрику (типа «Марьинской» в Московской области) с поголовьем кур несушек 653 тыс, с годовым объемом дезинфекционных работ с применением дезинфекционных аэрозолей 680 тыс. м\ 1-одовой экономический эффект только за счет снижения затрат на препараты и трудовые затраты составит 186,5 х 660 = 123090 руб.

2.2.4, Экологические аспекты применения термомеха ннческнх аэрозолей

При использовании аэрозолей в помещениях происходит их утечка в атмосферу, в связи с чем, с целью разработки оптимальной технологии нейтрализации формальдегида в воздухе помещений после требуемой экспозиции распыляли 25%-ныЙ раствор аммиака в количестве 100% к распыленному формалииу При этом эффективность нейтрализации формальдегида в воздухе составляла 87,9-88,9%. При орошении пата помещения 3%-ным раствором аммиака в дозе 0,2 л/мг и последующей экспозиции 3 ч эффективность нейтрализации формальдегида в воздухе достигала 95,3-95.6%.

Установлено, что при использовании термомеханических аэрозолей нуко-цида и электрохимически активированного расгвора анолита ДНК с концентра-

цией по активному хлору 4,5 %, в воздухе помещений по истечении заданной экспозиции (3 ч) обнаруживаются только следы действующих веществ, поэтому нет необходимости в их нейтрализации.

3. ВЫВОДЫ

I. В герметизированных камерах и в отапливаемых птицеводческих помещениях при наличии градиента температуры поверхности помещения н оборудования, температура которых превышает среднюю температуру воздуха в помещении на 10-20°, а также поверхности с температурой ниже 10°, не обеззараживаются при использовании рекомендуемых режимов применения дезинфекционных аэрозолей вследствие явления термофореза, в связи с чем, в технологии применения термомеханических аэрозолей необходимо предусмотреть дополнительную дезинфекционную обработку этих поверхностей методом влажной дезинфекции или направленными аэрозолями.

2. При использовании тех доз распыляемых препаратов, которые обеспечивают обеззараживание поверхностей, находившихся в воздушно-сухом состоянии, сухие тест-объекты (дерево - 0,3%, кирпич - 0,2% влажности) не обеззараживаются при низкой относительной влажности воздуха и обеззараживаются лишь с её повышением до 90-95%. Тест-обьекты с высоким содержанием влаги (30-60% - деревянные тест-объекты и П-15% - кирпичные) обеззараживаются при только низкой относительной влажности воздуха (до 55%), При использовании термомеханических аэрозмей в птицеводческих помещениях необходимо после их механической очистки осуществлять просушку поверхностей помещения и оборудования.

3, При повышении дисперсности термомеханических аэрозолей формалина и нукоцида в интервале 33-5 мкм (по массовому и среднему эквивалентному диаметрам) увеличивается содержание действующего вещества (ДВ) этих препаратов в воздухе герметизированных камер и птицеводческих помещений в среднем в 1,3 раза, что обеспечивает повышение дезинфекционного эффекта на поверхностях камер и помещений.

4. При условии использования идентичных дезинфицирующих препаратов, одинаковых концентрации, расхода и дисперсности, содержание ДВ препаратов в воздухе и опытах термомсханическими аэрозолями было выше (в среднем на 13,2%), чем в опытах с механическими аэрозолями. Дезинфицирующие препараты в термомеханических аэрозолях, вследствие относительно высокого содержания высокодие перс ной фракции частии оседают на вертикальные поверхности помещений в среднем на 22% больше, чем это имеет место в механических а»ро-золях, в связи с чем, дезинфекционная активность гермомеханических аэрозолей превышает дезинфекционную активность аналогичных механических аэрозолей,

5. Модернизация конструкции наиболее распространенно!-о в птицеводческих хозяйствах термочеха н и ческого генератора аэрозолей ДГ-УД-2 или его модификации ГА-2 (замена бензинового двигателя УД-2 электромотором повышенной мощности, изменение схемы расположения вспомогательных узлов генератора, а также дополни тельное удлинение сопла генератора путем использования жаровой насадки длиной 4-5 м), обеспечивает поступление аэрозоля непосредственно в зону содержания птицы в помещении, обеспечивает повышение дисперсности аэрозоля но с 78 до 16 мкм, сокращает затраты на дезинфицирующий препарат в 2 раза и затраты труда в 4 роза, а также даёт возможность обработки аэрозолем из одной позиции генератора до 5 тысУ м' пространства помещения.

6. Для оптимизации технологии применения газотурбинной дезинфекционной установки «Лист-2М», необходимо руководствоваться следующими параметрами работы генератора:

- массовый медианный диаметр чапиц аэрозоля 7-10 мкм;

— расход горячего газа - 1500-2000 м^мин при 11 роизводительности установки по дезинфицирующему раствору 35-40 л/мин.

7. Разработаны режим и технология применения в гермомеханических аэрозолях новых, экологически безвредных препаратов: нукоцида (из расчета расходования 50%-ного водного раствора 20 мл/м' при экспозиции 3 ч.) и продукта электрохимически акгивированного раствора хлорида нагрия — анолнга АПК с содержанием 4-4,5% активного хлора (из расчета 20 мл/м* прн экспозиции 3 ч.).

Содержание ДВ в растворах препаратов после их генерирования практически не снижается.

8. Оптимальная технология заключительных дезинфекционных мероприятий в помещениях, неблагополучных по туберкулезу крупного рогатого скота, включает в себя:

— предварительное смачивание наиболее загрязненных поверхностей помещения (пол. стены до высоты 2 м) 2%-ным раствором едкого натра из расчета 1 л/м2 с последующей механической очисткой и промывкой всех поверхностей помещения;

— обработку поверхностей помещения и оборудования методом влажной дезинфекции 3% — ным раствором формальдегида с добавлением 3% едкого натра при экспозиции 3 ч;

— заключительную дезинфекционную обработку помещений аэрозолями формалина, получаемых с помощью термомеханической газотурбинной установки «Дист-2М» из расчета 30 мл/м1 и экспозиции 24 ч.

9. Экономический эффект разработанной технологии применения термоме-хакических аэрозолей только за счет снижения затрат на препарат и затраты труда составляет 176, 5 тыс. рублей из расчёта 1 тыс. м1 объема дезинфекционных работ.

10. Нейтрализация остатков формальдегида а помещении при дезинфекции термомеханическими аэрозолями достигается при использовании объемных аэрозолей 25% - ного раствора аммиака в соотношении 1:1 к распыленному количеству формалина или при орошении пола помещения 3%-ным раствором аммиака в дозе 0,2 д/м1 с последу ющей экспозицией 3 ч.

11. Разработаны «Методические рекомендации ло выбору и оптимизации работы генераторов аэрозоля», согласно которым ведущими показателями для оценки работы генераторов аэрозоля являются техническая и технологическая производительность, а дисперсность аэрозоля наиболее полно характеризует средний эквивалентный диаметр его частиц.

4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ

Основные положения диссертационной работы вошли в:

— Методические рекомендации но выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрегюлей. Утверждены Отделением ветеринарной ме-дииины РАСХН 05.01.2005 г.;

- Система профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями птиц с применением аэрозолей, оптического излучения и продуктов униполярной электрохимической активации жидких сред. Утверждена Отделением ветеринарной медицины РАСХН 09.12, 2005 г.:

- Одобрены ученым советом ВНИИВСГЭ 19 октября 2005 г, и направлены для утверждения в Федеральную службу но ветеринарному и фн тосан ш ар пому надзору МСХ РФ:

— Инструкция по применению аэрозолей препарата «Ну кои ид» для дезинфекции в птицеводстве;

- Временные ветеринарно-санитариые правила обеспечения безопасности на птицеводческих предприятиях промышленное типа.

Режимы и технологии применения термомеханических аэрозолей с учетом физико-химических факторов, влияющих на дезинфекционный процесс, внедрены на ряде птицефабрик Московской области (ОАО «Брагневское», ГУПППЗ ^Кучинский» и др.),

5. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМИ ДИССЕРТАЦИИ

1. Грузнов Д.В. Применение тсрмомеханических аэрозатей в ветеринарии. «Проблемы ветеринаркой санитарии и экологии, - Тр, ВНИИВСГЭ,- т.116.-, 2004.

2. Бричко В.Ф, Боченин Ю.И., Мкртумян A.B., Грузной Д.В, и др. Средства механизации ветсрииартго-санитарных мероприятий в объектах ветеринарного надзора. Сб. научных трудов Всероссийского научио-иселедовагелъского и проектного института механизации животноводства; т. 13, ч. I. 2004, с. 204-205.

3. Грузнов Д.В., Боченин Ю.И., Сычён B.C. Оптимизация работы генератора АГ-УД-2. - ж, «Птицеводство» -2004, №11,

4. Грузков Д.В., Боченин Ю.И. Экологические аспекты применения аэрозолей формалина для дезинфекции животноводческих помещений. Материалы между н. научн.-техн, конф. «Состояние и проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии в животноводстве», Чебоксары, 2004 г.

5. Грузнов Д.В.Влняние термофореза и термодиффузии на эффективность дезинфекции термомеханическими аэрозолями. Матер. 5-ой Международной научи.- практ. конф. «Актуальные проблемы ветеринарной медицины, ветери-нарно-санитарного контроля и биологической безопасности сельскохозяйственной продукции» в МГУПБ, М., 2004 г.

6. Грузнов Д.В. Влияние микроклиматических факторов в птицеводческих помещениях неэффективность дезинфекции термомеханическими аэрозолями, «Птицеводство», 2005, № 10.

8НИИВСГЭ. 2005, г. Москве, Звенигородское шоссе, 5. Эак<и123Ш Тираж 80 экз.

Актуальность темы. В деле сохранения, а также увеличения роста продуктивности животноводства и птицеводства большое значение имеет вооружение практических ветеринарных работников эффективными методами профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями животных.

Важным звеном в технологии животноводческого (птицеводческого) производства является дезинфекция помещений (Поляков А.А., 1965).

Вопросами дезинфекции в медицине и ветеринарной медицине занимались многие исследователи как отечественные (Шепелевский Е.А., 1895; Мазуров Г.А., 1914; Окуневский Я.Л., 1929; 1933; Вашков В.И., 1954; 1974; Шандала М.Г., 2005; Поляков А.А., 1948; 1989; Ярных B.C., 1955; 1990; Зако-мырдин А.А., 1960; 2005; Смирнов A.M., 1965; 2005; Боченин Ю.И., 1968; 2005; Березнев А.П., 1970; 1990; Чкония Т.Т., 1971; Бутко М.П., 1981; 2005; Попов Н.И., 2002; 2005; Harry E.G., 1956; Steiger А., 1981; Russel A.D., 1982; Trcnner P., 1985; Furuta K., 1993; и др.

Разработка новых технологий применения дезинфицирующих препаратов для профилактики и борьбы с инфекционными и паразитарными болезнями животных должна базироваться на достижениях таких областей науки, как физика и химия, микробиология, механизация ветеринарно-санитарных работ. Актуальность проблемы технологий проведения дезинфекционных мероприятий требует расширения ассортимента применяемых дезинфекционных средств, новых образцов технологического оборудования, а главное, на необходимости соблюдения требований экологической безопасности разрабатываемых технологий.

В последние десятилетия для дезинфекции помещений птицефабрик и промышленных комплексов по откорму крупного рогатого скота и свиней широко используются аэрозоли препаратов на основе формальдегида и хлорсодержащих соединений (Ярных B.C., 1955; 1990; Закомырдин А.А., 1960; 1994; Боченин Ю.И., 1967; 1999; Harry E.G., 1954; Steigcr А., 1981; Trenncr P., 1985; и др.). Применение дезинфекционных аэрозолей по сравнению со способом влажной дезинфекции приводит к сокращению расходования однотипных средств в 2-3 раза, повышает производительность труда операторов-дезинфекторов, а самое главное, повышает эффективность дезинфекционных обработок, так как аэрозоли обеспечивают обеззараживание самых труднодоступных мест в помещении.

На протяжении последних десятилетий сформировались проблемные направления исследований: дезинфекционные аэрозоли, терапевтические и вакцинные аэрозоли, аэрозоли для дезинсекции, дезакаризации, дератизации. Разработана высокопроизводительная аэрозольная аппаратура. Налажен выпуск химических препаратов в виде аэрозольных упаковок (баллонов). Академиками РАСХН Поляковым А.А. , Ярных B.C. и их ближайшими соратниками профессорами Закомырдиным А.А., Селивановым А.В., Голо-визниным Ю.В., и др. создана и успешно работает школа исследователей в области аэрозолей, применяемых в ветеринарии.

Значительный импульс развитию науки о биологических и химических аэрозолях дало повсеместно развернувшееся во второй половине прошлого века строительство крупных птицефабрик и животноводческих комплексов промышленного типа, где на ограниченной территории предусмотрено содержание многотысячного поголовья животных и птиц. В этих условиях усилилась роль ветеринарно-санитарных мероприятий, в частности, дезинфекционных. Практика показала, что в больших по объему помещениях птицефабрик и промышленных комплексов по выращиванию и откорму свиней и крупного рогатого скота наиболее целесообразно использовать аэрозольные методы дезинфекции и дезинсекции.

Среди вопросов, связанных с разработкой новых эффективных средств аэрозольной дезинфекции помещений, важное значение приобретают вопросы о влиянии на эффективность обеззараживающего действия аэрозолей факторов физико-химического характера.

Физико-химическое обоснование генерирования, распространения и устойчивости аэрозолей, применяемых в промышленности, метеорологии, растениеводстве, медицине и т.д. дано в работах Фукса Н.А. (1961); Дунского

В.Ф. (1956; 1982); Баканова С.П. (1959); Цетлина В.М. (1965); Куценогого К.П. (1980; 1989; 1991) и др.

В ветеринарии влияние физико-химических факторов на эффективность обеззараживающего действия аэрозолей исследовали Ярных, B.C. (1972); Закомырдин А.А. (1960; 1978); Боченин Ю.И., (1968, 1997); Холодов И.Я. (1977); Зуев В.Е. (1987) и др.; Однако, эти работы, в основном, касались механических аэрозолей, получаемых с помощью малопроизводительных пневматических распылителей. Применительно к термомеханическим аэрозолям, получившим в настоящее время широкое распространение в промышленном животноводстве и птицеводстве, ведущие физико-химических факторы аэрозольной дезинфекции (термофорез, степень увлажнения объектов обеззараживания, дисперсность аэрозольных частиц и др.) пока не исследованы в должной мере.

В последние годы возросли экологические требования к технологии применения аэрозолей (Закомырдин А.А., 1994; 2005; Смирнов A.M., 1997; 2005), и вместо формалина и растворов глутарового альдегида нашли применение аэрозоли активированных растворов перекиси водорода, растворов надуксусной кислоты, а также йодсодержащих препаратов и веществ на основе четвертичных аммониевых оснований. Перспективным направлением является использование аэрозолей электрохимически активированных растворов хлоридов. Наряду с разработкой препаратов для применения в форме аэрозолей проводится разработка и испытание аэрозольной аппаратуры.

Наиболее перспективными генераторами аэрозолей, применяемых для дезинфекции крупногабаритных производственных помещений, являются термомеханические генераторы. Термомеханические аэрозоли качественно отличаются от механических и термических аэрозолей тем, что при их создании происходит как процесс механического дробления жидкости потоком сжатого воздуха, имеющего температуру от 115 до 600°, так и интенсивное испарение капель жидкости в этом потоке. Благодаря высокой производительности термомеханических генераторов аэрозоля, особенно новых газотурбинных установок типа «Аист», создалась возможность в технологическом плане быстрое и эффективное проведение аэрозольной дезинфекции в больших по объему помещениях (5- 18,5 тыс. кубических метров) в течение 5-10 минут, в то время как на проведение традиционных методов влажной и даже аэрозольной дезинфекции (с использованием пневматических генераторов) необходимо затрачивать несколько часов трудоемкой и не лишенной опасности для здоровья обслуживающего персонала работы.

К настоящему времени оптимальная технология применения термомеханических генераторов аэрозоля не отработана в должной мере. Недостаточно исследован ряд физико-химических параметров термомеханических аэрозолей, применяемых в ветеринарии. Имеющиеся работы по физико-химическим аспектам применения термомеханических аэрозолей касаются в основном аэрозолей пестицидов и других средств защиты растений, применяемых в открытой местности (Дунский В.Ф.,(1982); Куценогий К.П. (1991).

В термомеханических аэрозолях процессы диспергирования, испарения, коагуляции у них происходят несколько иначе, чем в механических (пневматических) аэрозолях. Пока вопросы, касающиеся влияния ряда факторов физико-химического характера (градиент температуры в животноводческих помещениях, дисперсность аэрозольных частиц и др.) применительно к аэрозолям дезинфицирующих средств, генерируемых термомеханическими генераторами в крупногабаритных производственных помещениях, не отработаны. Немаловажное значение имеет применение в термомеханических аэрозолях помимо формалина, обладающего сильным токсикогенным действием на живой организм, дезинфицирующих препаратов на основе перекисных и других соединений, а также электрохимически активированных растворов солей, которые относительно безвредны для окружающей среды.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось исследование роли физико-химических факторов в эффективности термомеханических аэрозолей, применяемых для дезинфекции крупногабаритных животноводческих и птицеводческих помещений и на этой основе оптимизировать режимы и технологию дезинфекции объектов термомеханическими аэрозолями.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать влияние термофореза в лабораторных условиях и в условиях отапливаемых птицеводческих помещений на дезинфекционную активность термомеханических аэрозолей.

2. Исследовать влияние увлажнения поверхностей на эффективность их обеззараживания аэрозолями.

3. Изучить роль дисперсности аэрозольных частиц на эффективность термомеханических аэрозолей.

4. Усовершенствовать технологию применения термомеханических дезинфекционных аэрозолей в условиях крупногабаритных производственных (птицеводческих) помещений.

5. Разработать методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрозолей.

6. Дать экономическую оценку усовершенствованной технологии применения термомеханических аэрозолей в птицеводстве.

7. Исследовать экологические показатели дезинфекции помещений термомеханическими аэрозолями.

Научная новизна. Исследованы основные физико-химические факторы (термофорез, влажность обрабатываемых объектов в помещения, степень дисперсности аэрозольных частиц), влияющие на эффективность применения термомехапических аэрозолей для профилактической и вынужденной (на примере колибактериоза и туберкулеза крупного рогатого скота) дезинфекции крупногабаритных птицеводческих помещений. Обоснованы критерии отбора генераторов аэрозоля по эффективности генерирования аэрозольных частиц и оценка дисперсности аэрозоля по его удельной поверхности и среднему эквивалентному диаметру его частиц.

Впервые для дезинфекции помещений термомеханическими аэрозолями предложены экологически безопасные препараты: надперекисный препарат нукоцид и электрохимически активированный раствор хлорида натрия.

Практическая ценность работы. Результаты исследований обосновывают оптимальную технологию применения термомеханических аэрозолей для дезинфекции в ветеринарии с учетом влияния на дезинфекционный процесс основных физико-химических факторов. Материалы диссертации вошли в следующие нормативные документы:

- Методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрозолей. Утверждены Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.01. 2005 г.;

- Система профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями птиц с применением аэрозолей, оптического излучения и продуктов униполярной электрохимической активации жидких сред. Утверждена Отделением ветеринарной медицины РАСХН 09.12. 2005 г.;

Одобрены Ученым советом ВНИИВСГЭ и направлены для утверждения в Федеральную службу по ветеринарному и фитосанитарному надзору Мин-сельхоза РФ:

- Временные ветеринарно-санитарные правила обеспечения безопасности на птицеводческих предприятиях промышленного типа;

- Инструкция по применению аэрозолей нукоцида для дезинфекции в птицеводстве;

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены:

- на Международной научно-технической конференции «Состояние и проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии в животноводстве. Чебоксары, 2004 г.;

- на Международной конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве: перспективная система машин — основа реализации стратегии машинно-технического обеспечения животноводства на период до 2010 г.». Подольск., 2004 г.

- на 5-ой Международной научн.- практ. конф. «Актуальные проблемы ветеринарной медицины, ветеринарно-санитарного контроля и биологической безопасности сельскохозяйственной продукции» в МГУПБ, М., 2004 г.;

- на заседаниях Ученого совета ВНИИВСГЭ, 2004; 2005 гг.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Общие свойства аэрозолей.

Аэрозоли (туманы, дымы, пыли) относятся к дисперсным системам, состоящим из двух или более фаз, разделенных сильно развитыми поверхностями. Одна из фаз носит название дисперсной фазы, другая - дисперсионной среды (Фукс Н.А., 1855;Амелин А.Г., Беляков М.М., 1955; Грин X., Лейп В., 1969).

Широкое применение аэрозолей в различных областях народного хозяйства (промышленность, сельское хозяйство, медицина, военное дело, метеорология, космические исследования и т.д.) объясняется рядом преимуществ по сравнению с использованием веществ не в диспергированном виде. Вещества, переведенные в мелкодисперсное состояние, приобретают новые особенности. Свойства вещества при диспергировании становятся функцией размеров частиц, образуемых ими дисперсной системы (Амелин А.Г., Беляков М.М., 1962; Цетлин В.М., Ярных B.C., Жук Е.Б., 1964; Цетлин В.М. и Вилькович В.А., 1965;). При переводе веществ в высокодисперсное состояние происходит изменение их свойств, появление новых свойств, характерных только для дисперсных систем, причем эти новые свойства зависят от размера частиц. Дисперсная система обладает значительной поверхностной энергией. Работа, затраченная при дробление вещества на разрыв связей между молекулами, превращается в потенциальную энергию ненасыщенных связей на границах раздела фаз. Поэтому вещество в мелкодисперсном состоянии обладает большей активностью, чем не измельченные вещества того же химического состава.

Энергия, затраченная на распыление или испарение препарата (в виде сжатого воздуха или тепловой энергии), не исчезает бесследно — она переходит в поверхностную энергию аэрозольных частиц, которая освобождается при контакте с объектом дезинфекции, усиливая тем самым химическую активность препарата (Грин X., Лейн В., 1969; Crider W.S., Jonhstone H.F.,

1949); Kcrmcr M., Cox A.,Schvenberg м., 1955; Marcard R.I., 1963; Ковальская Л.Jl., Куценогий К.П., Сахаров В.М.(1982).

Вышеуказанные исследователи считают основной характеристикой дисперсных систем размер их частиц, т.е., дисперсность.

Дисперсность можно выражать через удельную поверхность (поверхность единицы объема) дисперсной фазы. Как правило, удельная поверхность обратно пропорциональна линейным размерам. Для сферических частиц эта зависимость выражается соотношением б/d, где 6 — диаметр частицы (Калеганов С.А. 1982).

По происхождению различают дисперсионные и конденсационные аэрозоли. Дисперсионный аэрозоль образуется при механическом раздроблении вещества. Конденсационный аэрозоль образуется при конденсации перенасыщенных паров вещества (Лейбензон Л.С. 1940; Коротких Г.И., 1960).

Из-за простоты получения именно конденсационные аэрозоли человечество начало использовали со времён глубокой древности. Для профилактики и лечения болезней производили окуривание помещений путем сжигания растений, содержащих эфирные масла и другие ароматические соединения. Со второй половины XIX века для дезинфекции воздуха и поверхностей помещений стали использовать безаппаратный метод получения аэрозолей, который основывался на экзотермической реакции между формалином и перманганатом калия или другими компонентами (Мазуров Г.А., 1914; Harry E.G., 1956; Ярных B.C.; 1957; Закомырдин А.А. и Боченин Ю.И., 1974., Вер-геренко Л.В., 1984; и др.).

Если происходят два процесса: диспергирование и конденсация, то такой аэрозоль называется термомеханическим (Дунский В.Ф., Южный Э.М., Хохлов Д.И. 1956).

По степени дисперсности аэрозоли могут быть разделены на следующие группы (Коротких Г.И., 1960; Ярных B.C., 1972): высокодисперсные, размером до 5 мкм; среднедисперсные — до 25 мкм, низкодисперсные — до 100 мкм. Частицы в пределах 100-250 мкм относятся к мелкокапельной дисперсной системе.

Аэрозольные частицы не имеют агрегативной устойчивости и при соприкосновении друг с другом или с какой-либо поверхностью соединяются, т.е., коагулируют. Разрушение аэрозолей происходит путем седиментации (оседания) под действием силы тяжести, диффузии к стенкам, коагуляции и испарения частиц (Дунский В.Ф., Сидоров А.И., 1973; Пискунов В.Н., 1991).

По данным Некрасова Н.Н. и др., (1999), отношение количества препарата, осевшего на стенах и потолке, к общему количеству осевшего препарата на поверхностях помещения колеблется от 0,094 до 0,305 %.

Мелкие частицы аэрозоля находятся в непрерывном броуновском движении, образованным толчками молекул воздуха. Однако, аэрозоли с твердой, нелетучей дисперсной фазой практически не проникают в глухие щели помещений (Дунский В.Ф., Новиков В.А., Сидоров А.И., 1962). По мнению авторов, аэрозоль всегда должен содержать летучие токсические компоненты для фумигации щелей и прочих укрытий в помещении.

Помимо броуновского движения частиц, носящего беспорядочный характер, и движения частиц под действием седиментации, аэрозольные частицы могут двигаться в определенном направлении. Это наблюдается при явлениях термофореза и фотофореза (Баканов С.П., Дерягин Б.В. 1959;,Cadlc R.D.; 1961; Schadt С., 1962; Дерягин Б.В. Старожилова А.И., 1964; Дерягин Б.В., Яламов Ю.И., Старожилова, 1972; Скапцов А.С., 1983; А.И. Еремчук Т.М., 2001; Schadt C.F.,; Shen C.J., 1989, и др.).

Явление термофореза выражается в том, что частицы аэрозоля под влиянием градиента температуры (изменение температуры на расстоянии единицы длины) движутся в направлении убывания температуры и в большей степени оседают на относительно холодных поверхностях. Это движение частиц вызвано тем, что молекулы воздуха отталкиваются с большей скоростью от более нагретой стороны частицы и сообщают ей толчок в направлении убывания температуры. Фотофорез — это направленное движение частиц аэрозоля под влиянием света. Фотофорез имеет значение, в основном, для высокодисперсных, окрашенных частиц. На частицы размером 1 мкм действует сила, сопоставимая с силой тяжести. Причина фотофореза заключается в действии термофоретических сил и давлении света (Фукс Н.А., 1955; Zulehner W. Rohatschec Н., 1990).

Что касается фотофореза, то в дезинфекцнонных аэрозолях из-за сравнительно низкой дисперсности их частиц это явление по данным Боченина Ю.И и Закомырдина А.А.(1967), не имеет практического значения.

Оседание частиц аэрозоля на поверхностях за счет разницы температуры поверхностей и воздуха носит название термопреципитации. Величина термопреципитации определяется градиентом температуры и размерами частиц (Фукс Н.А., 1955). Термопреципитацию аэрозоля исследовали Canood W., 1936;.Янковский С.С., 1963; Мелехов А.П., 1985; и др.

В животноводческих и особенно в птицеводческих помещениях, особенно в холодные периоды года, всегда имеется градиент температуры. Так, по данным Боченина Ю.И., (1968), в холодные периоды года при наличии средней температуры воздуха в помещениях 12-25° температура поверхности стекла в оконных рамах опускается до 5-0° и ниже, температура поверхностей отопительной системы (батареи, калориферы) может достигать 40° и выше.

2.2. Дезинфекция аэрозолями.

Впервые дезинфекцию аэрозолями (точнее парами формальдегида, воз-гоняеых посредством реакции с перманганатом калия провели Шепелевский Е.А.,(1895) и Левашов В.А., (1989). Обстоятельные исследования по беззап-паратному методу возгонки формальдегида для целей дезинфекции провёл Мазуров Г.А.,1914. Aclin 0.,Schid М. (1958), применили распыление формальдегида для дезинфекции вагонов. Dangello G. (1965), сообщает о высокой активности аэрозолей формальдегида для дезинфекции в птицеводстве.

Во ВНИИВСГЭ безаппаратные методы получения аэрозолей формальдегида и хлора разработали Закомырдин А.А, и Боченин Ю.И. (1972; 1974; 1976), а за рубежом — Bovalllins А.Р.,1977; Braswell J.R., Spimer D.R., Hoffman R.K.1970; Вергеренко Л.В., 1984; и др.).

Значительный импульс развитию науки о биологических и химических аэрозолях дало повсеместно развернувшееся в 70-х годах строительство крупных животноводческих и птицеводческих комплексов промышленного типа, где на ограниченной территории предусмотрено содержание многотысячного поголовья животных и птицы. В этих условиях усилилась роль вете-ринарно-санитарных мероприятий, в частности, дезинфекционных. (Волков Г.К., 1983). Практика показала, что в больших по объему помещениях птицефабрик и промышленных комплексов по выращиванию и откорму свиней и крупного рогатого скота наиболее целесообразно использовать аэрозольные методы дезинфекции и дезинсекции (Закомырдин А. А., 1981; Ярных B.C., 1972, 1990). Huttner В., Langraf Н., Conral С., 1969; Gonzales R.N., Ferrer R., (1985).

При дезинфекции, осуществляемой методом орошения (метод влажной дезинфекции), труднодоступные места (отопительные батареи, щели, навозные и вентиляционные каналы и.т.д.) или не покрываются дезинфицирующим раствором или покрываются неравномерно и недостаточно. Но именно в таких местах скапливаются загрязнения, в которых находятся возбудители заболеваний. В таких случаях возможна ресуспензация загрязнений (особенно пыли) в воздух помещения в виде аэрозоля и заражения животных (Ярных B.C., 1972).

По мнению Ярных B.C., действие бактерицидных аэрозолей на поверхностях помещений обусловлено двумя взаимосвязанными процессами: испарением частиц аэрозоля и конденсация его паров на поверхностях и на образовании бактерицидной пленки дезинфектанта на этих поверхностях. Поэтому препараты для аэрозольной дезинфекции должны быть фумигантпы-ми, т.е., обладать высоким давлением пара.

Согласно технологии применения, дезинфекционные аэрозоли подразделяются на объемные и направленные. Объемные аэрозоли вводятся в пространство помещения из одной или нескольких точек ввода. В направленных аэрозолях распыленный поток жидкости направляется непосредственно на обрабатываемые поверхности помещений и оборудования с расстояния 1,5-3 м (Закомырдин А.А., 1972).

Во ВНИИВСГЭ в 60-х годах прошлого столетия были испытаны в форме аэрозолей большинство известных тогда дезинфектантов, используемых для влажной дезинфекции поверхностей животноводческих помещений. К сожалению, достаточно активными для применения в форме объемных аэрозолей оказались только препараты из группы альдегидов: формалин и растворы глутарового альдегида (Закомырдин А.А., 1960; 1987). Такие дезинфектанты как растворы перекиси водорода и хлорсодержащие препараты оказались эффективными только в форме направленных аэрозолей, при использовании которых поток аэрозоля из распылительной форсунки направляется непосредственно на обрабатываемую поверхность и последняя полностью смачивается дезинфицирующим раствором. В последующие годы благодаря добавок поверхностно-активных и других веществ оказалось возможным использовать перекисные соединения для дезинфекции объёмными аэрозолями (Медведев Н.П., 2001; и др.).

На основе растворов формальдегида разработаны режимы и технологии профилактической и вынужденной аэрозольной дезинфекции животноводческих помещений при многих инфекционных заболеваниях животных, в том числе при заболеваниях, вызываемых особо опасными инфекциями, такими как сибирская язва, ящур, классическая чума свиней и др. Аэрозольную дезинфекцию при туберкулезе разрабатывали Ярных B.C. (1962); Алексеева М.М., Цетлин В.М., Закомырдин и др. (1969); Шушаев Б.Х., Токтыбаев Е.Е. (1977); Имангалиев А.К. и Сатылганов Т.Т. (1982);.Деконасидзе Т.В., (1986); Бричко В.Ф. и др. (1994); Березнев А.П. и Бричко В.Ф. (1990) и др;

Бутко М.П., Боченин Ю.И.,Бричко В.Ф. и др. разработали комплексную систему оздоровления молочно-товарной фермы от туберкулеза (2003). Щелочной раствор формальдегида при ряде заболеваний бактериальной и вирусной этиологии применил Андрюнин Ю.И., 1982.

Большой объем исследований по аэрозольной дезинфекции в птицеводстве провели Закомырдин А.А. (с 1960 по 2003 гг.), Березнев А.П. (с 1972 по

1990 гг.); Зуев В.Е. (1972; 1987)), Атамась В.Л., Масленникова С.И., 1984; и др. В медицинской практике аэрозоли формальдегида использовали Вашков В.И. и др. (1960); Баданов М.И. и Нурманов В.Щ1966). Из зарубежных ученых режимы аэрозольной дезинфекции помещений разрабатывали Harry Е., 1954; 1961; 1965; D. Area, 1956; Robin I.G., 1962; .Steiger А., 1981; Trenncr F., Kleine U.,h др., 1984;. Benarde M.A. 1970; Black S.S. 1983; и др.

Ярных B.C. разработал рецептуру бактерицидной шашки на основе гек-сахлорофена (1958). Дудницкий И.А. предложил для дезинфекции бактерицидные шашки на основе формальдегида (1995).

Аэрозоли хлорсодержащих препаратов использовали Безносенко А.Ю., Фортушный В.А. (1934); Белохвостов С.Д. (1962); Закомырдин А. А.,(1981).

Mlissner С. испытал для дезинфекции животноводческих помещений смесь формалина и раствора глутарового альдегида (1976).

Mots R., Sander К. (1977); Steiger А.(1981); подчеркивают значение механической очистки перед проведением аэрозольной дезинфекции в животноводческих помещениях.

В последние годы возросли экологические требования к технологии применения аэрозолей, и в практике аэрозольной дезинфекции вместо формалина и растворов глутарового альдегида нашли применение перекись водорода (Шамб У., Сеттерфилд Ч., Бентворс Р., 1958; и активированные растворы перекиси водорода (Вальвачев Н.И., 1961; Бошьян Г.М., Курмалиева Р.Х., 1981; Андрюнин Ю.И., 1983; Медведев Н.П. и др., 1999); растворы на-дуксусной кислоты (Березнев А.П., и др.; 1972; Рысин Э.М.1974; 1975; Ры-син Э.М. Жук Е.Б. и др. 1975; 1977; Гаджиева Л.И., 1987; Истомина Г.И. Крученок Г.В., Беляев А.А. и др., 1977; Кровопишин И.П., 1980; Наурызбаев И.В., 1981; Трубицина Л.А., Крученок Т.Б., Лиманов В.Е., 1986; Дудницкий И.А. 1987; Козак С.С., Гусев А.А., Лищук А.П., Берлова Г.А., 1992; Корже-венко Г.Н., Ивановцев В.В., Боченин Ю.И., 1993; Медведев Н.П. и др., 1999).

Симецкий М.А., Чупахин В.И., Пилипец Е.И. (1980) получили положительные результаты испытаний надуксусной кислоты в беспропелентных аэрозольных баллонах для дезинфекции в родильных отделениях и профилакториях для телят.

Шлыгина И.Н., Блехерман Б.Е., Хорьков И.А. и др.(1990) сообщают о перспективах использования новых препаратов на основе перекиси водорода и ее производных для санитарной обработки объектов биологической промышленности.

Родионова Р.П., Леонтьева И.П., (1987) приводят данные о новом дезинфицирующем средстве: пероксидате фторида калия, который выпускается в виде порошка с содержанием перекиси водорода до 45%.

Значительный объём опубликованных работ по применению для дезинфекции перекиси водорода и приготовленных на её основе композиций свидетельствует о перспективности продолжения исследований в этом направлении.

В последние годи разработаны для применения в форме аэрозоля надпе-рекисный препарат нукоцид (Бутко М.П., Боченин Ю.И. и др. - патент № 2216357 от 20.11.03 г.), а также йодсодержащие и бромсодержащие препараты и препараты на основе четвертичных аммониевых соединений (Попов Н.И., Удавлиев Д.И., Седов В.А., 1999); Рысин Э.М., 1974; Рысин Э.М. Жук Е.Б, 1975; Hussaini R., Ruby К. 1976; Heinze W., Werner E., Fischer A. ,1981, Zoranski C., 1990; Furuta K. 1993; и др.).

В связи с необходимостью поиска безопасных биологически активных средств разрабатывается новое научно-техническое направление — униполярная электрохимическая активация воды и растворов солей. В этом направлении проводятся интенсивные исследования по применению электрохимически активированных растворов хлоридов для влажной и аэрозольной дезинфекции (Пантелеева Л.Г., Арефьева Л.И., 1992; Закомырдин А.А., 1994; Бахир В.М., 1994;; Закомырдин А.А., 1995. 2002; Ваннер Н.Э., 2001; Иммиев Я.И., Абрамов Г.А., 2003; Бутко М.П., Царукян С.С., 2005; и др.). Изучены: механизм действия униполярно электроактивированных сред (вода, растворы хлоридов и др.) на микро- и макроорганизмы. Разработаны с участием ряда НИИ и предприятий (Казанский химико-технологический институт им.

С.М.Кирова, Нижнекамский НПП «Поли-Ак», НПФ «Эсперо», ВНИИ медицинской техники и др.) технические средства для получения электроактивированных жидких сред для дезинфекции животноводческих помещений в отсутствие и в присутствии скота и птицы, режимы и технология консервирования силоса и сырья животного происхождения, режимы и технология дезинфекции инкубационных яиц.

В последние годы внимание исследователей привлекают экологические проблемы дезинфекционных мероприятий (Закомырдин А.А., 2005; Смирнов A.M., 1997; 2004; 2005; Шандала М.Г., 2005. Обозначились требования к дезинфицирующим препаратам, используемым в форме аэрозолей: малая токсичность, быстрое бактерицидное действие, полная совместимость с материалом обрабатываемых поверхностей, возможность утилизации вредных выбросов и т.д.

К настоящему времени проведены фундаментальные исследования по обоснованию применения дезинфектантов (Бочаров Д.А., Куликовский А.В., 1971; Бочаров Д.А., 1974; Поляков А.А., Куликовский А.В. и др., 1974; Гад-жиева Л.И. и Шахбанов А.А., 1988; Павлова И.Б. и др., 1990).

4. ВЫВОДЫ

1. В герметизированных камерах и в отапливаемых птицеводческих помещениях при наличии градиента температуры поверхности помещения и оборудования, температура которых превышает среднюю температуру воздуха в помещении на 10-20°, а также поверхности с температурой ниже 10°, не обеззараживаются при использовании рекомендуемых режимов применения дезинфекционных аэрозолей вследствие явления термофореза, в связи с чем, в технологии применения термомеханических аэрозолей необходимо предусмотреть дополнительную дезинфекционную обработку этих поверхностей методом влажной дезинфекции или направленными аэрозолями.

2. При использовании тех доз распыляемых препаратов, которые обеспечивают обеззараживание поверхностей, находившихся в воздушно-сухом состоянии, сухие тест-объекты (дерево - 0,3%, кирпич - 0,2% влажности) не обеззараживаются при низкой относительной влажности воздуха и обеззараживаются лишь с её повышением до 90-95%. Тест-объекты с высоким содержанием влаги (30-60% - деревянные тест-объекты и 11-15% - кирпичные) обеззараживаются при только низкой относительной влажности воздуха (до 55%). При использовании термомеханических аэрозолей в птицеводческих помещениях необходимо после их механической очистки осуществлять просушку поверхностей помещения и оборудования.

3. При повышении дисперсности термомеханических аэрозолей формалина и нукоцида в интервале 33-5 мкм (по массовому и среднему эквивалентному диаметрам) увеличивается содержание действующего вещества

ДВ) этих препаратов в воздухе герметизированных камер и птицеводческих помещений в среднем в 1,3 раза, что обеспечивает повышение дезинфекционного эффекта на поверхностях камер и помещений.

4. При условии использования идентичных дезинфицирующих препаратов, одинаковых концентраций, расхода и дисперсности, содержание ДВ препаратов в воздухе в опытах термомеханическими аэрозолями было выше (в среднем на 13,2%), чем в опытах с механическими аэрозолями. Дезинфицирующие препараты в термомеханических аэрозолях, вследствие относительно высокого содержания высокодисперсной фракции частиц оседают на вертикальные поверхности помещений в среднем на 22% больше, чем это имеет место в механических аэрозолях, в сеязи с чем, дезинфекционная активность термомеханических аэрозолей превышает дезинфекционную активность аналогичных механических аэрозолей.

5. Модернизация конструкции наиболее распространенного в птицеводческих хозяйствах термомеханического генератора аэрозолей АГ-УД-2 или его модификации ГА-2 (замена бензинового двигателя УД-2 электромотором повышенной мощности, изменение схемы расположения вспомогательных узлов генератора, а также дополнительное удлинение сопла генератора путем использования жаровой насадки длиной 4-5 м), обеспечивает поступление аэрозоля непосредственно в зону содержания птицы в помещении, обеспечивает повышение дисперсности аэрозоля по dm с 78 до 16 мкм, сокращает затраты на дезинфицирующий препарат в 2 раза и затраты труда в 4 раза, а также даёт возможность обработки аэрозолем из одной позиции генератора до 5 тыс./ м' пространства помещения.

6. Для оптимизации технологии применения газотурбинной дезинфекционной установки «Аист-2М», необходимо руководствоваться следующими параметрами работы генератора: массовый медианный диаметр частиц аэрозоля 7-10 мкм;

- расход горячего газа - 1500-2000 м'/мин при производительности установки по дезинфицирующему раствору 35-40 л/мин.

7. Разработаны режим и технология применения в термомеханических аэрозолях новых, экологически безвредных препаратов: нукоцида (из расчета расходования 50%-ного водного раствора 20 мл/м' при экспозиции 3 ч.) и продукта электрохимически активированного раствора хлорида натрия — анолита АНК с содержанием 4—4,5% активного хлора (из расчета 20 мл/м' при экспозиции 3 ч.). Содержание ДВ в растворах препаратов после их генерирования практически не снижается.

8. Оптимальная технология заключительных дезинфекционных мероприятий в помещениях, неблагополучных по туберкулезу крупного рогатого скота, включает в себя: предварительное смачивание наиболее загрязненных поверхностей помещения (пол, стены до высоты 2 м) 2%-ным раствором едкого натра из расчета 1 л/м с последующей механической очисткой и промывкой всех поверхностей помещения; обработку поверхностей помещения и оборудования методом влажной дезинфекции 3% - ным раствором формальдегида с добавлением 3% едкого натра при экспозиции 3 ч; заключительную дезинфекционную обработку помещений аэрозолями формалина, получаемых с помощью термомеханической газотурбинной установки «Аист-2М» из расчета 30 мл/м и экспозиции 24 ч.

9. Экономический эффект разработанной технологии применения термомеханических аэрозолей только за счет снижения затрат на препарат и затраты труда составляет 176, 5 ' рублей из расчёта 1 тыс. м' объема дезинфекционных работ.

10. Нейтрализация остатков формальдегида в помещении при дезинфекции термомеханическими аэрозолями достигается при использовании объемных аэрозолей 25% - ного раствора аммиака в соотношении 1:1 к распыленному количеству формалина или при орошении пола помещения 3%-ным раствором аммиака в дозе 0,2 л/м с последующей экспозицией 3 ч.

11. Разработаны «Методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов аэрозоля», согласно которым ведущими показателями для оценки работы генераторов аэрозоля являются техническая и технологическая производительность, а дисперсность аэрозоля наиболее полно характеризует средний эквивалентный диаметр его частиц.

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ

Основные положения диссертационной работы вошли в:

- Методические рекомендации по выбору и оптимизации работы генераторов дезинфицирующих аэрозолей. Утверждены Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.01. 2005 г.;

- Система профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями птиц с применением аэрозолей, оптического излучения и продуктов униполярной электрохимической активации жидких сред. Утверждена Отделением ветеринарной медицины РАСХН 09.12. 2005 г.;

- Одобрены ученым советом ВНИИВСГЭ 19 октября 2005 г. и направлены для утверждения в Федеральную службу по ветеринарному и фитоса-нитарному надзору МСХ РФ:

Инструкция по применению аэрозолей препарата «Нукоцид» для дезинфекции в птицеводстве;

- Временные ветеринарно-санитарные правила обеспечения безопасности на птицеводческих предприятиях промышленного типа.

Режимы и технологии применения термомеханических аэрозолей с учетом физико-химических факторов, влияющих на дезинфекционный процесс, внедрены на ряде птицефабрик Московской области (ОАО «Братцев-ское», ГУПППЗ «Кучинский» и др.).