БИОПРЕПАРАТ БАКТОСТОК - ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ НАВОЗНЫХ СТОКОВ СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

В. И. БЕЗЗУБОВ, А. С. ПЕТРУШКО, Д. Н. ХОДОСОВСКИЙ, И. И. РУДАКОВСКАЯ, А. А. ХОЧЕНКОВ, А. Н. ШАЦКАЯ, В. А. БЕЗМЕН РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» г. Жодино, Минская обл., Республика Беларусь, 222160 Э. И. КОЛОМИЕЦ, Н. В. СВЕРЧКОВА ГНУ «Институт микробиологии НАН Беларуси» г. Минск, Республика Беларусь, 220141

П. А. КРАСОЧКО

РНИДУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского НАН Беларуси» г. Минск, Республика Беларусь, 220003

(Поступила в редакцию 20.01.2014)

Введение. Ведение животноводства предусматривает не только активное производство и заготовку кормов, но и уборку, переработку и использование образующегося навоза, стоков и т.д. с животноводческих ферм. Значительную экологическую и эпизоотологическую опасность представляют отходы животноводческих ферм, в частности животноводческие стоки, отличающиеся высоким содержанием экологически опасных веществ.

Навозные стоки свиноводческих комплексов характеризуются интенсивным загрязнением биогенными и органическими веществами, условно-патогенной и патогенной микрофлорой - возбудителями свыше 100 заболеваний животных и человека: ящур, бруцеллез, сибирская язва, лептоспироз, сальмонеллез, энцефалит, рожа и чума свиней, кокцидиозы и другие. Они служат потенциальным источником яиц гельминтов, плесеней, грибков [1, 4].

Помимо возбудителей особо опасных болезней для животных и человека, навоз непрерывно обогащается условно-патогенными микроорганизмами, постоянными обитателями желудочно-кишечного тракта типа: кишечной палочки, стрептококков, синегнойной палочки и других. Данные микроорганизмы, проходя многократные пассажи через организмы животных, усиливают свою патогенность и вызывают такие заболевания, как колибактериоз, стрептококкоз, псевдомоноз и другие. Условно-патогенные микроорганизмы по своей природе обладают высокой резистентностью к внешним факторам и лекарственным средствам, поэтому требуют сильного воздействия для их уничтожения.

По результатам санитарно-бактериологического состояния различных видов и форм навоза сельскохозяйственных животных установлена высокая степень микробной контаминации.

Так, общее микробное число свежего подстилочного навоза крупного рогатого скота составляет 6,0±0,1 - 2,0±0,25 х 106 КОЕ/г, а бесподстилочного - более 29,0±0,09 х 106 КОЕ/г. Уровень микробной загрязненности нативного свиного навоза колеблется от 2,6±0,5х107 до 5,0±0,2х109 КОЕ/г. Максимальная степень контаминации микрофлорой отмечена у свежего бесподстилочного свиного навоза при сплавной системе удаления, где уровень микробной загрязненности на один -два порядка выше, чем при системе гидросмыва [1].

Прежде чем свежий навоз превратится в удобрение, он должен пройти длительное естественное микробиологическое обезвреживание, которое занимает от 3 до 4 лет. Свежий навоз способен вызывать эрозию и деградацию почвы, загрязнение подземных вод, загрязнение и «цветение» близлежащих водоемов, загрязнение атмосферы выбросами сероводорода, аммиака. В свином навозе содержится аммиак, минеральный азот, «сжигающий» растения. Свежий навоз беден кальцием, способен повышать кислотность почв [2, 3].

В навозных стоках обнаружено более 100 возбудителей инфекционных болезней животных. Концентрация их достигает 104-105 микробных тел в 1 мл. Поэтому для свиноводческих ферм и комплексов должны разрабатываться новые способы и средства снижения загрязнения и обеззараживания навоза [3, 7].

При использовании навоза и стоков в качестве органического удобрения без биотермического и других способов обеззараживания всегда существует опасность распространения возбудителей инфекций.

В настоящее время проблема хранения, переработки и утилизации навоза является одной из самых острых. Общеизвестно, что резкие запахи органического происхождения в местах размещения свинокомплексов создают неудобства для работников и людей, жилье которых расположено в непосредственной близости. Высокая концентрация аммиака в воздухе, особенно на уровне жизненной зоны животных, приводит к снижению аппетита, ослаблению иммунитета, провоцирует агрессивное поведение, в результате чего они хуже набирают вес, болеют, возрастает падеж. Для решения вышеназванной проблемы в ряде научных учреждений создаются препараты для обеззараживания и очистки навозных стоков на основе бактерий-антагонистов, обладающих высокой антимикробной активностью к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам, высокой ферментативной активностью (амилазной, протеазной, целлюлолитической) [5, 8].

В связи с высокой концентрацией свиней на комплексах перед наукой и практикой возникли новые, довольно сложные проблемы. Они касаются производственно-технологических вопросов, направленных не только на оптимальное обеспечение биологических потребностей животных, но и на охрану окружающей среды [2, 5, 7, 9, 10].

Поэтому поиск новых средств, в том числе биологических, для очистки и обеззараживания навозных стоков на крупных промышленных свиноводческих комплексах от отдельных возбудителей инфекционных заболеваний и вредных веществ, обеспечивающих снижение загрязнения окружающей среды, является задачей актуальной.

Цель работы - разработать методологические принципы получения опытного образца биологического средства на основе комплекса штаммов микроорганизмов, проведя производственную проверку его в условиях товарного производства свинины.

Материал и методика исследований. Производственные испытания биопрепарата Бактосток проведены в опытно-промышленной школе-ферме по производству свинины ГП «ЖодиноАгроПлемЭлита» Смолевичского района Минской области. Объектом для исследований служили помещения, ванны для накопления навоза, прифермский на-возосборник для хранения и разделения навозных стоков, предметом - биосредство в установленной дозе для очистки и обеззараживания навозных стоков.

Периодически, 1 раз в квартал, определялась микробная загрязненность воздуха и навозных каналов свиноводческих помещений; при проведении испытаний - 1 раз в начале опыта и 1-2 раза после обработки навозных каналов помещений ассоциацией отобранных штаммов микроорганизмов. Обработку ванн для накопления навоза проводили из расчета 150 мл/м3.

Для опытной ассоциации проведена наработка штаммов микроорганизмов с высокой антагонистической, ферментативной и деструктивной активностью, в наибольшей степени обеспечивающих снижение содержания вредных веществ и возбудителей инфекционных заболеваний в навозных стоках.

Проведена ветеринарно-санитарная оценка опытного образца биологического средства, созданного на основе полученных результатов испытаний при определении оптимального состава комплекса штаммов микроорганизмов. Кроме того, определен видовой и количественный состав навозных масс свиноводческого предприятия, физико-химические показатели, характеризующие чистоту очистки до и после обработки их опытным образцом.

Результаты исследований и их обсуждение. Установлено, что в зимний период навозные стоки с начальной концентрацией загрязнений по ХПК (от 36220 мг О2/л на участке с подсосными матками до 29090 мг О2/л на участке доращивания) под действием опытной ассоциации микроорганизмов (0,75 мл на 5 л стока, или 150 мл/м3) в течение 10 дней очищены в среднем на 42,8 %.

Кроме того, выявлено снижение численности санитарно-показа-тельной микрофлоры: бактерий группы кишечной палочки в помещениях для подсосных маток с 7,0 х 106 до 6,3 х 105 КОЕ/мл, на участке доращивания - с 6,1 х 106 до 3,2 х 105 КОЕ/мл. Количество бактерий группы стафилококко-стрептококковой снизилось с 6,5 х 106 до 3,4х105 КОЕ/мл в помещениях для подсосных маток и с 5,4х106 до 3,8х105 КОЕ/мл на участке доращивания к десяти суткам после обработки.

По результатам испытаний, проведенных в летний период, установлено снижение численности санитарно-показательной микрофлоры: бактерий группы кишечной палочки в помещениях для подсосных маток с 9,9х108 до 5,2х107 КОЕ/мл, на участке доращивания - с 7,8х107 до 2,2х107 КОЕ/мл, в прифермском навозосборнике - с 1,9х109 до 2,9х108 КОЕ/мл в контроле и опыте соответственно; бактерий группы стафилококко-стрептококковой - с 8,9х106 до 3,2х106 КОЕ/мл в помещениях для подсосных маток, с 6,8х106до 4,5х105 КОЕ/мл на участке доращивания в контроле и опыте соответственно к двадцати суткам после обработки. В прифермском навозосборнике снижение численности бактерий группы стафилококко-стрептококковой отмечено к десяти суткам после обработки с 1,9 х107 до 3,4х106.

Показано, что навозные стоки под действием опытной партии препарата на основе ассоциации микроорганизмов очищены по ХПК на 24-41 % в помещениях для подсосных маток с приплодом и в помещениях на доращивании соответственно (при норме расхода препарата 0,75 мл на 5 л стока, или 150 мл/м3).

По результатам испытаний, проведенных в переходный период года, установлено снижение численности санитарно-показательной микрофлоры: бактерий группы кишечной палочки в помещениях для подсосных маток с 6,8х107 до 7,7х106 КОЕ/мл, на участке доращивания -с 5,8х106 до 1,1х 106 КОЕ/мл, бактерий группы стафилококко-стрепто-кокковой - с 7,3х105 до 3,2х105 КОЕ/мл в помещениях для подсосных маток, с 7,8х106 до 2,9х105 КОЕ/мл на участке доращивания к тридцати суткам после обработки. В прифермском навозосборнике отмечено снижение численности бактерий группы кишечной палочки с 6,9х107 до 2,9х107 КОЕ/мл к двадцати суткам после обработки; бактерий группы стафилококко-стрептококковой - с 7,9х105 до 3,4х105 к десяти суткам после обработки.

При определении физико-химических показателей, характеризующих чистоту очистки до и после обработки их комплексами микроорганизмов, установлено, что в навозных стоках существенно снижается количество азота - на 30-40 %, микроорганизмов кишечно-паратифозной группы - на 102-103. Это свидетельствует о целесообразности проведения обработки навозных стоков комплексом микроорганизмов.

В летний период установлен количественный состав условно-патогенных и патогенных микроорганизмов в навозных стоках и оценена эффективность действия комплекса штаммов микроорганизмов на их физико-химический состав.

Установлено, что в этот период года лучшие результаты по обеззараживанию стоков отмечаются при дозе комплекса в 150,0 мл/м3. Так, при изучении микробного состава навозных масс после воздействия комплекса штаммов бактериальная загрязненность снизилась с 3,2 х 106 до 1,73 х 103 КОЕ/л, коли-титр - с 1х 10-5 до 1 х 10-1 КОЕ/г.

В переходный период оценена эффективность действия опытного препарата, созданного на основе оптимальной ассоциации штаммов микроорганизмов, на физико-химический, микробиологический состав навозных стоков, отдельные патогенные штаммы бактерий типа сальмонелл и др. Проведена также ветеринарно-санитарная оценка опытного образца, созданного на основе нескольких штаммов микроорганизмов.

Установлено, что обработка навозных масс биопрепаратом Бакто-сток в дозе 150 мл/м3 способствует снижению бактериальной загрязненности с 3,1х106 до 2,1х103 КОЕ/л, коли-титра - с 1х10-5 до 1х10-2 КОЕ/г.

Обработка стоков комплексом бактерий дозой 150 мл/м3 вызывает почти полное прекращение роста в течение 30 суток микроорганизмов, в том числе и патогенных: кишечной палочки, пастерелл, сальмонелл и анаэробной микрофлоры.

Изучение загрязненности территории свиноводческого комплекса показало, что наиболее часто встречаемыми микроорганизмами являлись кокки, стафилококки, стрептококки, сальмонеллы, анаэробные грамположительные палочки.

Бактериальная загрязненность воздуха является одним из важнейших факторов внешней среды, влияющих на организм животных, в том числе и на его защитные механизмы.

Полученные данные свидетельствуют о том, что общее количество микроорганизмов колебалось по периодам исследований от 486,3 в зданиях для содержания подсосных маток с приплодом до 604,7 тыс. КОЕ/м3 в зданиях для поросят на доращивании.

При установлении видового состава микроорганизмов, обсеменяющих воздух свинарников, выявлено, что количество бактерий группы стафилококков и стрептококков находилось в пределах 120274,3 тыс. КОЕ/м3.

Содержание кишечной палочки в помещениях было относительно небольшим и находилось в пределах 2,0-12,3 тыс. КОЕ/м3.

Нами также были изучены некоторые составляющие микроклимата помещений. К наиболее значимым и учитываемым в производстве относится температура, так как она больше других влияет на терморегуляцию организма, обмен веществ и продуктивные качества животных.

Установлено, что температура воздуха в помещениях для содержания подсосных маток с приплодом и поросят на доращивании колебалась в пределах: зимой - 21,0-24,8 °С, летом - 22,6-24,0 и в переходный период 20,2-22,0 °С. Относительная влажность находилась в основном в пределах нормы. Скорость движения воздуха составляла 0,08-0,15 м/с. В зависимости от высоты определения, 50 или 150 см над полом, концентрация аммиака колебалась от 4 до 12,3 мг/м3, углекислого газа - от 0,12 до 0,17 %, то есть также находились в допустимых пределах. Сероводорода в воздухе исследуемых помещений не обнаружено, что свидетельствует о соответствии изучавшихся показателей микроклимата нормам РНТП-1-2004. Что касается содержания кислорода, то величина этого важнейшего показателя находилась на довольно высоком уровне - 16,5-19,8 %.

Заключение. Испытана эффективная ассоциация штаммов микроорганизмов, обладающая высокой антагонистической и ферментативной активностью и обеспечивающая снижение содержания вредных веществ и возбудителей инфекционных заболеваний в навозных стоках. Использованные в ассоциации штаммы микроорганизмов не обладают антагонизмом между собой.

Исследовавшиеся на белых мышах штаммы не обладают патогенностью, токсигенностью и аллергенностью и не оказали неблагоприятного влияния на большинство показателей микроклимата помещений (температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, концентрация аммиака, кислорода, углекислого газа, сероводорода), способствуют их снижению до норм РНТП-1-2004.

Установлена достаточно высокая эффективность биосредства на вредные составляющие окружаюшей среды. Содержание их в навозных стоках до 20 дней после обработки снижалось. В смывах стоков, подвергнутых обработке, уровень опытных штаммов в зависимости от сезона года повышался до 10-20 дней.

Исследованиями установлено, что обработка навозных стоков и навозных масс опытным образцом биопрепарата 150 мл/м3 снижает общую микробную обсемененность и обезвреживает от условно-патогенных и патогенных микроорганизмов (пастерелл сальмонелл, кишечной палочки и других). Использование опытного образца биопрепарата способствовало очистке, снижению численности санитарно-показательной микрофлоры на 56,2-96,3 % (бактерии стафилококко-стрептококковой группы) и 58-88,7 % (бактерии группы кишечной палочки), а также разжижению, повышению текучести и соответственно разделению на фракции навозных стоков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анализ методов обеззараживания животноводческих стоков и помета с ферм / И. Л. Болоцкий [и др.] // Вестник Кубани. - 2008. - № 3. - С. 15-21.

2. Д е н и с о в, А. Решение экологических проблем свиноводческих комплексов / А. Денисов, А. Семижон // Свиноводство. - 1998. - № 2. - С. 24-27.

3. Емцева,   В. Т. Микробиология, гигиена, санитария в животноводстве / B. Т. Емцева. - М., 2004. - 304 с.

4. Е р и н а, Т. Э. Разработка ферментера для переработки жидких отходов животноводства в удобрение и алгоритм его инженерного расчета: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 03.00.23 / Т. Э. Ерина. - Москва, 2006. - 22 с.

5. К о в а л е в, Д. А. Совершенствование технологии очистки навозных стоков свинокомплексов: автореф. дис. .   канд. техн. наук: 05.20.01 / Д. А. Ковалев. - М., 2004. -22 с.

6. Л у к ь я н е н к о в, И. И. Перспективные системы утилизации навоза / И. И. Лукья-ненков. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 176 с.

7. П а в л о в и ч, С. А. Микробиология с вирусологией и иммунологией / С. А. Павлович. - Минск: Вышэйш. шк., 2005. - 799 с.

8. П е т р о в а, О. А. Инновации в сфере биологической очистки стоков / О. А. Петрова // Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону: материалы XII региональной научно-технической конференции. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2008. - Т. 1. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - С. 298.

9. Р а з я п о в, Р. Навозные стоки и перспективы развития промышленного свиноводства / Р. Разяпов // Свиноферма. - 2008. - № 6. - С. 49-53.

10. Изучение механизмов пробиотического действия штамма B. subtilis 8130 / Н. А. Ушакова [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. - 2006. - Т. 42. - № 3. -C. 285-291.

Статистика

Вверх

© Ветеринария 2021