Ветеринарно-санитарные разрывы и благоустройство территории фермы

Из патогенных микроорганизмов в воздухе помещений неоднократно встречали синегнойную палочку, стафилококков, стрептококков, туберкулезную, рожистую и столбнячную палочку, сибиреязвенные споры и др. При наличии в воздухе бактерионосителей и вирусоносителей могут встречаться также возбудители паратуберкулеза, паратифов, бруцеллеза, пастереллеза, ящура, чумы свиней и т.д.

Источниками патогенных микробов и вирусов в воздухе помещений являются животные явно больные инфекционными заболеваниями и скрытые бацилло- и вирусоносители и бацилловыделители. При наличии инфекций возможно распространение заболеваний аэрогенным путем с пылью и капельками жидкости. Выделения от больных животных при высыхании поднимаются в воздух с пылинками и могут вдыхаться здоровыми животными вместе с находящимися на них микробами. Однако, по сравнению с капельной инфекцией этот путь заражения менее опасен, так как при высыхании многие возбудители быстро погибают, за исключением более устойчивых возбудителей к физическим воздействиям. С инфицированной пылью могут распространяться сибирская язва, туберкулез, оспа овец и др.

Капельная инфекция является следствием разбрызгивания в воздухе инфицированной мокроты, носовой слизи и слюны при мычании, кашле, фырканье и вдыхании ее здоровыми животными. Несущие микробы пылинки растительного и животного происхождения почти полностью задерживаются в верхних дыхательных путях. Микробы, находящиеся на мелкодисперсных пылинках или капельках жидкости, попадают в альвеолы. Они подвергаются фагоцитозу и бактерицидному воздействию слизи, могут выбрасываться при кашле путем выведения мерцательным эпителием. При проглатывании пыли микрофлора попадает в желудок и подвергается воздействию желудочного сока. Поражения слизистой оболочки дыхательных путей и легких способствуют быстрому проникновению микрофлоры в кровь и развитию инфекционных болезней.

Борьба с микрофлорой воздуха проводится теми же приемами, которые рекомендовались в отношении пыли. Кроме того, необходимы своевременное выявление и изоляция больных инфекционными заболеваниями, бациллоносителей и бацилловыделителей, регулярная очистка и дезинфекция, применение дезбарьеров при входе в скотные дворы, запрещение входа посторонних лиц в помещения для животных, облучение воздуха ультрафиолетовыми лучами, правильная расстановка животных, содержание в опрятном состоянии обуви и одежды обслуживающего персонала.

Содержание микробных тел в помещениях содержания крупного рогатого скота допускают не более 70 тыс./м³воздуха.

В воздухе животноводческих помещений определяют общую микробную загрязнённость; обсеменённость бактериями группы кишечной палочки; количество гемолитических и зеленящих стрептококков (санитарно-показательных микроорганизмов), а также наличие плесневых и дрожжевых грибов.

Определение микробной загрязнённости воздуха проводят с помощью чашек Петри с различными средами (простыми - МПА или специальными - среда Эндо для кишечной микрофлоры, среда Чапека для спор грибов), прибора Кротова и аэрозольного бактериологического пробоотборника (аспирационнай метод), фильтры АФА-БП.

Седиментационный метод предложен Кохом и заключается в способности микроорганизмов под влиянием движения воздуха оседать на поверхности питательной среды.

Аспирационный метод основан на принудительном осаждении микроорганизмов из воздуха на поверхность питательной среды.

Рис. 12. Аппарат Кротова. 1 - вентиль ротометра; 2 - ротометр; 3 - накидные замки; 4 - вращающийся диск; 5 - крышка; 6 - диск; 7 - клиновидная щель; 8 - корпус; 9 - основание.



Аэроионизация

Ионизация воздуха - расщепление молекул или атомов газа земной атмосферы под влиянием различных внешних ионизирующих факторов (электрозаряды, гниение и т.д.). Ионизация происходит путем отрыва от нейтрального атома или молекулы одного или нескольких внешних электронов. Оставшаяся часть атома образует положительно заряженный ион. Свободные от атомов или молекул электроны либо остаются как таковые, либо присоединяются к нейтральным частицам газа, образуя отрицательно заряженные ионы.

По характеру заряда различают положительные и отрицательные аэроионы, а по величине и степени подвижности их условно делят на следующие группы: легкие, средние, тяжелые. Заряженные частицы получаются вследствие потери электронов нейтральными частицами или же присоединения электронов к этим частицам. В первом случае возникают положительные аэроионы, во втором - отрицательные. Ионы, существующие в воздухе как таковые или присоединившиеся к молекулам газа, называются легкими; скорость их передвижения 1-2 см/сек. Если легкие ионы соединяются с взвешенными пылевыми частицами, микробными телами, капельками воды, то образуются ионы более крупных размеров, которые называются средними или тяжелыми ионами. Эти ионы менее подвижны, они прочно удерживают заряд. Так, скорость перемещения средних ионов составляет 0,01 см/сек, тяжелых ионов - не более 0,001-0,00025 см/сек.

Наряду с образованием ионов в атмосфере происходят процессы их уничтожения. Уничтожение ионов идет вследствие их соединения с ионами, несущими противоположный заряд. В атмосфере постоянно происходят процессы ионообразования и ионоуничтожения, в результате чего устанавливается известное ионизационное равновесие.

Степень ионизации различна в течение суток и на протяжении года; минимум ионизации приходится на утренние и вечерние часы суток в зимнее время года. Количество легких ионов варьирует в зависимости от географических, геологических условий, от состояния погоды и радиоактивности внешней среды. С увеличением влажности воздуха нарастает число тяжелых ионов за счет рекомбинации ионов с каплями влаги. Понижение атмосферного давления, увеличение температуры воздуха способствуют выходу из почвы эманации радия, что приводит к увеличению количества легких ионов.

В воздухе закрытых животноводческих помещений, особенно с недостаточным воздухообменом практически нет отрицательных легких аэроионов, и здоровый организм получает их главным образом за счет электроэффлювиальной функции мерцательного эпителия. Однако, когда животное заболело респираторным заболеванием, эта функция резко снижается и наступает гипоксемия организма. В связи с этим в промышленных комплексах респираторные болезни протекают тяжело, лекарственные препараты оказываются малоэффективными, а вакцинации животных не достигают желаемой цели.

Гигиеническое значение аэроионизации в животноводстве заключается в действии легких отрицательных ионов кислорода на нейрогуморальную регуляцию физиологических функций через слизистые оболочки дыхательных путей и кожу. В дыхательных путях аэроионы повышают или понижают возбудимость легочных интерорецепторов, передавая соответствующие сигналы через центры головного мозга к внутренним органам. Аэроионы, проникая через стенку альвеол в кровь, отдают свои заряды ее коллоидам и клеточным элементам. Вследствие этого при вдыхании отрицательных ионов заряженность кровяных коллоидов увеличивается, а при вдыхании положительных ионов уменьшается. Кроме того, ионизированный воздух непосредственно влияет на организм животных через рецепторы кожи, а косвенно через нервные окончания верхних дыхательных путей, вызывая ряд физиологических реакций в организме (расширение капилляров, выход эритроцитов из депо, повышение нейроэндокринной регуляции обменных процессов в клетках и тканях). Поэтому рекомендуется правильно использовать активный моцион животных на свежем воздухе, а потом и пастбищное содержание, особенно молодняка, маточного поголовья и производителей.

Установлено, что искусственно ионизированный воздух отрицательной полярности при определенных условиях улучшает обмен веществ, повышает аппетит и усвояемость корма животными, способствует росту и развитию молодняка. В организме под его влиянием происходят значительные биохимические сдвиги - усиление гемопоэза и газоэнергетического обмена, перестройка иммунологической реактивности и др.

Особенно рельефно проявляется непосредственно действие аэроионов отрицательной полярности на организм сельскохозяйственных животных. У коров под влиянием отрицательно заряженных ионов отмечена лучшая поедаемость кормов и повышение среднесуточных удоев на 0,5-0,6 л. Молоко обладает высокими бактерицидными свойствами и имеет меньше кислотность по сравнению собычным.

Для измерения концентрации аэроионов в воздухе пользуются специальными приборами - счетчиками ионов. Зоогигиеническое значение ионизации воздушной среды животноводческих помещений заключается в непосредственном стимулировании организма животных легкими отрицательно заряженными ионами газов воздуха, а также в косвенном действии на организм за счет снижения запыленности и микробной загрязненности воздуха и улучшения микроклимата помещений.

Аэроионизация (особенно искусственная) в 2-4 раза снижает количество пыли и микроорганизмов, на 5-8 % - относительную влажность воздуха. Обычно в 1 см³ наружного воздуха легких отрицательных ионов содержится 250-450 тыс.,в воздухе помещений для животных число этих ионов снижается до 50-100 в 1 см³.

Для искусственной аэроионизации используют следующую аппаратуру: электроэффлювиальные люстры (Чижевского), антенный ионизатор системы НИЛ, АФ-2, АФ-3 и другое оборудование.

Для профилактики заболеваний и повышения продуктивности коров рекомендуется проводить ионизацию в течение 15-20 дней по 5-8 ч в сутки - 200-250 тыс. ионов/см³.

Вредно действующие газы

В воздухе помещений для животных могут скапливаться углекислый газ, аммиак, сероводород, а также оксид углерода.

Углекислый газ (СО₂) - бесцветный, без запаха, не горюч. Со слабокислым привкусом, является физиологическим возбудителем дыхательного центра, обеспечивает ритмичную работу легких и играет тем самым большую роль в жизни животных. Для нормальной их жизнедеятельности в крови поддерживается необходимое парциальное давление углекислого газа в результате образования его в процессе обмена веществ.

Основной источник накопления углекислого газа в животноводческих помещениях - сами животные. Так, коровы выделяют около 250-300 г или 114-162л СО₂ в час.

В производственных условиях концентрация углекислого газа в воздухе животноводческих помещений бывает обычно нетоксичной. Но длительное содержание животных в закрытых помещениях в условиях повышенной концентрации этого газа, хотя и в токсических количествах, способствует возникновению в их организме ацидотического состояния, нарушению обмена веществ, сдвигам в буферной системе. Животные вялые, неохотно поедают корма, защитные силы их организма снижаются, что, естественно, неблагоприятно сказывается на продуктивности. Увеличение концентрации СО₂ в воздухе до 0,5% и выше вызывает повышение кровяного давления, учащение дыхания и пульса, создает излишнюю нагрузку на сердце и дыхательные органы.

Наряду с непосредственным действием на организм животных содержание СО₂ в воздухе помещений имеет косвенное гигиеническое значение. Углекислота накапливается в воздухе параллельно с загрязнением его другими газообразными выделениями, пылью, микроорганизмами и пр. В связи с этим он служит показателем санитарного качества воздушной среды и используется при исчислении потребности животных в вентиляции и кубатуре помещения.

Для уменьшения концентрации СО₂в воздухе нужно правильно организовать вентиляцию, особенно в зоне нахождения животных (с устройством воздухозабора в нижней части помещения).

В животноводческих помещениях предельно допустимая концентрация углекислого газа, при которой в санитарном отношении воздух считается чистым - не более 0,25%.

Аммиак (NH₃) -газ без цвета, с резким запахом, сильно раздражающий слизистые оболочки. В помещениях для животных образуется в результате разложения органических остатков, содержащих азот (моча, кал, загрязненная подстилка).

Наиболее высокая концентрация аммиака наблюдается обычно вблизи пола и в первую очередь в зоне расположения каналов для сбора навоза и лотков для стока навозной жижи.

При низкой температуре и высокой относительной влажности воздуха аммиак поглощается подстилкой, холодными поверхностями пола и стен, а при повышении температуры происходит обратное явление - аммиак выделяется в воздух.

В благоустроенных животноводческих помещениях, где соблюдается санитарный режим, концентрация аммиака в воздухе редко превышает допустимую норму.

Для здоровья животных аммиак особо опасен. Легко растворяясь в воде, он адсорбируется в верхних дыхательных путях. Вызывая болезненный кашель, слезотечение, а затем и развитие слизисто-гнойного конъюктивита, отек легких и другие явления. Попадая через легкие в кровь, аммиак образует с гемоглобином щелочной гематин, вследствие чего снижается содержание гемоглобина и эритроцитов, развивается анемия и блокируется дыхательная функция крови. В повышенных концентрациях аммиак сильно возбуждает центральную нервную систему, что сопровождается спазмами голосовой щели, трахеальной и бронхиальной мускулатуры, отеком легких и параличом дыхательного центра. Аммиак, содержится в воздухе закрытых помещений, способствует распространению туберкулеза и других инфекционных болезней, поскольку нарушается резистентность организма животных. Ослабляется местная и общая сопротивляемость, ухудшается морфологический и биохимический состав крови, снижается усвояемость протеина, жиров и клетчатки. У коров резко снижаются удои на 25-28%.

Для уменьшения концентрации аммиака в воздухе необходимо своевременно удалять мочу, жижу и навоз из помещения, применять влагонепроницаемые прочные полы, правильно использовать воздухообмен в зоне нахождения животных, использовать газопоглощающие подстилки, дезодоранты и препараты (суперфосфат, сернокислый алюминий, соляную и серную кислоты и др.)

Содержание аммиака в воздухе животноводческих помещений допустимо лишь в пределах не более 20 мг/м³.

Сероводород (H₂S) - крайне ядовитый газ без цвета, по запаху напоминает запах испорченных яиц. В атмосферном воздухе сероводород отсутствует или содержится в ничтожных количествах и гигиенического значения не имеет.

В животноводческих помещениях сероводород образуется при разложении белковых серосодержащих веществ, а также поступает из кишечных выделений животных. В воздух помещений он может попадать из канала для сбора навоза, особенно в период его уборки, и из жижеприемников при отсутствии в канализационной системе гидравлического затвора.

Сероводород является сильнотоксичным газом и в высоких концентрациях действует наподобие синильной кислоты. Токсичность его усиливается в присутствии других вредных газов, а также при высокой влажности воздуха, поскольку влага способствует фиксации его на слизистых оболочках глаз и дыхательных путей. В результате соединения сероводорода с тканевыми щелочами образуется сульфид натрия или калия, который вызывает воспаление слизистых оболочек. При попадании в кровь сульфидные соединения гидролизуются, освобождая сероводород, который отрицательно действует на нервную систему и вызывает общее отравление организма. В крови сероводород связывает железо гемоглобина, в результате чего образуется сернистое железо. Гемоглобин теряет способность поглощать кислород из воздуха, что приводит к кислородному голоданию и снижению окислительных процессов в организме животного. Токсичность сероводорода начинает проявляться в концентрациях свыше 0,01% (15 мг/м³) и представляет опасность для здоровья людей и животных. Это сопровождается развитием конъюктивитов, катаров верхних дыхательных путей, гастроэнтеритов, нарушением сердечной деятельности, падением продуктивности. При содержании сероводорода в количестве 20-50 мг/м³ наступает общее отравление, выражающееся в потере 15-20% живой массы, аритмии, ослаблении тонов сердца, сужении зрачков. Дальнейшее увеличение концентрации этого газа во вдыхаемом воздухе ведет к воспалению и отеку легких. Однако в современных зданиях для содержания животных высокая концентрация сероводорода может встречаться в отдельных случаях при полном выходе из строя систем вентиляции и канализации, особенно в закрытых (безоконных) помещениях. Наличие сероводорода в воздухе помещений даже в небольших количествах является показателем неправильной эксплуатации зданий и оборудования.

Мероприятия по недопущению накопления сероводорода в помещении необходимо проводить комплексно и постоянно, с учетом ликвидации источников его образования (замена подстилки, оборудование вентиляции и др.). Для очистки воздуха в животноводческих помещениях необходимы: чистота внешнего (атмосферного) воздуха, надежная работа системы вентиляции, надлежащее соблюдение гигиены и ветеринарно-санитарной культуры на фермах и комплексах, а также четкая работа системы канализации и своевременное удаление навоза.

Предельно допустимая концентрация его в воздухе помещений для животных - не более 5-10 мг/м³.

Оксид углерода, или угарный газ (СО) - продукт неполного сгорания топлива, не имеет цвета, слабого запаха, немного напоминающего запах чеснока, без вкуса, горит синеватым пламенем.

В воздухе животноводческих помещений окись углерода обнаруживается при использовании мобильных систем раздачи кормов, уборке помещения, отдельных систем отопления. В этом случае в воздухе помещений накапливаются незначительные количества окиси углерода и при недостаточном воздухообмене ее можно обнаружить в течение часа. Механизм токсического действия угарного газа заключается в образовании стойкого соединения - карбоксигемоглобина (HbСО). В результате нарушается снабжение тканей, кислородом, быстро развивается аноксемия со всеми негативными последствиями.

Профилактика отравлений угарным газом заключается в предупреждении его образования, недопущении неполного сгорания газа и обеспечении активной вентиляции в зонах нахождения животных.

Предельно допустимая концентрация окиси углерода в помещениях составляет 2 мг/м³.

Шум и звукоизоляция

Шум - это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. К шумам в гигиене относят нежелательное беспорядочное сочетание звуков. Для измерения интенсивности звука создана шкала уровней звукового давления с единицей измерения - децибелл (дБ). Эти единицы позволяют оценить интенсивность звука не абсолютной величиной звукового давления, а ее уровнем или отношением фактически создаваемого давления к пороговой величине давления. Оно принято за условный нулевой уровень на шкале децибелл. Звуковое давление, значение которого на 12,4% больше порогового, называется уровнем силы звука в 1 дБ.

Для гигиенической характеристики шума пользуются относительными величинами, основанными на субъективном восприятии звука. Степень неблагоприятного воздействия на организм связано с его частотным составом и интенсивностью. Наиболее вредное воздействие оказывают звуки большой силы и частоты, а также непрерывное, продолжительное и однообразное звучание того или иного источника шума.

По распределению звуковой энергии во времени различают шум постоянный и прерывистый, непостоянный, импульсный. Постоянным называют шум, уровень которого изменяется во времени не более чем на 5 дБ. Импульсный - это шум, воспринимаемый как отдельные удары.

Длительное время считали, что шум влияет на организм через органы слуха. Однако установлено, что он воспринимается и благодаря костной проводимости.

С развитием промышленного животноводства намного вырос уровень механизации трудоемких процессов за счет применения доильных установок, различных конструкций, кормораздатчиков, навозоуборочных машин и механизмов, отопительно-вентиляционного оборудования, транспортных средств по доставке кормов, перевозке животных, что привело к значительному увеличению производственных шумов. В отдельных случаях их уровень достигает 95-100 дБ, в то время как в помещениях старого типа этот показатель обычно не превышал 30-50 дБ.

Акустический фон животноводческих комплексов и ферм различного типа и мощности, характер влияния его на сельскохозяйственных животных изучены еще очень мало. Недостаточно разработаны и средства и способы защиты от шума. Имеются данные, что у животных под действием шума меняется условнорефлекторная деятельность: сначала появляется угнетение, затем некоторое возбуждение и опять более глубокое и подавленное состояние. Длительное пребывание животных в условиях интенсивного шума сопровождается значительным изменением артериального давления и ухудшением функциональных свойств сердечной мышцы. У них нарушается секреторная и моторная функции желудочно-кишечного тракта, они чаще болеют гастритом и язвой желудка и двенадцатиперстной кишки. Звуковой раздражитель как стресс-фактор вызывает значительные нарушения в физиологическом состоянии организма животных, снижении их продуктивности. Шум трактора, работающего в коровнике во время доения, снижает разовый удой на 16%, а у коров, находящихся в окрестностях аэропорта - на 30%.

Согласно нормам технологического проектирования, уровень шума в животноводческих помещениях не должен превышать 70 дБ. Интенсивность его зависит от многих причин: сезона года, типа и качества технологического оборудования, расположения зданий, качества ограждающих конструкций и внутренней планировки, надежности звукоизоляции источников шума и других факторов. В теплое время года шум в коровниках значительно выше, чем зимой, вследствие повышенной нагрузки вентиляционного оборудования и поступления постороннего шума через открытые окна.

Для защиты животноводческих зданий от избыточного внешнего шума следует применять звукоизоляционные прокладки в местах расположения оборудования, генерирующего шум, размещать его в отдельных помещениях. Для уменьшения шума можно накрывать его источники звукозащитными чехлами. Вентиляционное оборудование целесообразно выносить из производственных зданий в специальные камеры. Свободный доступ к кормам снижает интенсивность шума, производимого самими животными. Большое значение имеет исправность машин и механизмов, применяемых в животноводческих зданиях. Перспективно широкое применение при строительстве новых изоляционных материалов, более совершенных технологий содержания животных и эффективной внутренней планировке зданий. В целом зеленые насаждения уменьшают шум в 6-8 раз. Уменьшению уровню шума следует уделять пристальное внимание и потому, что к ним чувствительны люди. Поэтому следует помнить - защищая животных, защищаешь и себя.

Для измерения уровня шума используют шумометры ИШВ-1,Ш-3М и анализатор спектра шума или его частоты АШ-2М.

1.6 Обоснования естественной и искусственной освещённости

Под светом понимается видимая часть излучения с длиной волн от 380 до 760 нм, которая вызывает зрительные ощущения, позволяет видеть окружающие предметы и ориентироваться в пространстве. Солнечные лучи являются единственным источником лучистой энергии для земной поверхности и атмосферы. Солнечная энергия нагревает поверхность земли, испаряет воду, вызывает воздушные течения и связанные со всем этим изменения погоды и климата в данной местности. Поглощаясь поверхностью земли и водой, солнечные лучи превращаются в тепловую энергию, а в растениях - в химическую энергию органических соединений.

В солнечном спектре различают следующие лучи: инфракрасные (невидимые тепловые) с длиной волны от 760 до 3400 нм; световые (видимые) - от 400 до 760 нм; ультрафиолетовые (невидимые) - от 5 до 400 нм (лучи с длиной волны короче 280 нм поглощаются верхними слоями атмосферы). В организм лучи проникают на разную глубину: инфракрасные и красные - на несколько сантиметров, световые - на несколько миллиметров., а ультрафиолетовые - только на 0,7-0,9 мм.

Атмосфера служит фильтром естественной солнечной радиации. Если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5%, видимая часть 52%, инфракрасная часть - 43%, то у поверхности земли состав солнечной радиации иной. Ультрафиолетовая часть равняется 1%, видимая - 40%, а инфракрасная - 59%. Количество задерживаемых атмосферой солнечных лучей тем больше, чем меньше угол падения их на землю, то есть чем ниже к горизонту находится Солнце.

В течение дня и по сезонам года меняется интенсивность и продолжительного естественного освещения. Максимальное количество света на земную поверхность падает летом, а наименьшее - зимой. Интенсивность освещенности нарастает с утра к полудню и снижается к вечеру. Самый короткий день бывает в декабре, а самый длинный - в июне. Аналогичная динамика в освещении наблюдается и в животноводческих помещениях.

Видимый свет имеет большое значение в жизни животных. Влияние света на организм осуществляется главным образом через зрительный аппарат, который тесно связан с центральной нервной системой. Благодаря этому животные приобретают возможность ориентироваться в пространстве и осуществлять разнообразные акты поведения. В этом отношении особо важное значение имеет прием корма, так как большинство видов животных принимают корм на свету.

Воздействие света в организме животных вызывает значительные биохимические и физиологические изменения. В результате этого происходит перестройка организма, сопровождающаяся целым комплексом изменений, степень которых во многом зависит от возраста животных. Видимые лучи света оказывают влияние на функцию центральной нервной системы и через нее рефлекторно на функции других органов. Видимый свет повышает функцию эндокринных органов, которые вырабатывают в значительных количествах гормоны с многообразным действием, в том числе и на половые железы. Световые лучи оказывают значительное влияние на развитие яйцеклеток, течку, продолжительность случного периода и беременности.

Под влиянием солнечного освещения у животных повышается активность окислительных ферментов, углубляется дыхание, улучшается работа органов пищеварительной системы, усиливается отложение в тканях белка, жира, минеральных веществ, пополняются запасы некоторых витаминов, что благоприятно сказывается на их здоровье и продуктивности. Солнечные лучи угнетают или убивают микроорганизмы, яйца и личинки возбудителей паразитарных заболеваний, способствуют повышению защитных факторов крови самих животных.

Недостаток естественного света может вызвать у животных стрессовое состояние. У них развивается вялость, уменьшается аппетит, угнетается половая деятельность, снижается общая резистентность организма. Такие животные более предрасположены к различным заболеваниям.

Естественное освещение может применяться следующих видов: боковое - через окна в наружных стенах, верхнее - через световые фонари и проемы в покрытии, а также через проемы в местах перепадов высот, смежных пролетов зданий и комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

При обеспечении естественного освещения следует помнить, что гигиеническое значение естественного освещения (рассеянного света неба и прямых солнечных лучей) определяется интенсивностью освещения и спектральным составом света, проникающего в помещение.

Естественная освещенность внутри животноводческих зданий нормируется двумя способами: светотехническим и геометрическим. Светотехническое нормирование основывается на определении коэффициента естественной освещенности (КЕО), который представляет собой отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения (Е вн.) к одновременной наружной освещенности горизонтальной площади на открытом месте (Е нар.), освещенном диффузным светом всего небосвода. Коэффициент естественной освещенности выражается в процентах:

,

где Е_вн. - освещенность точки внутри помещения (лк);Е_нар. - освещенность площадки под открытым небом (лк).

Коэффициент искусственной освещенности показывает, какую долю одновременной горизонтальной освещенности под открытым небом при диффузном свете небосвода составляет освещенность в рассматриваемой точке внутри помещения.

Освещенность в любой точке внутри помещения может быть определена умножением наружной горизонтальной освещенности на величину КЕО в этой точке:

.

Геометрическое нормирование, или световой коэффициент (СК) устанавливает отношение остекленной площади поверхности окон к площади пола освещаемого помещения. Этот способ нормирования и контроля уровня освещенности весьма прост, но не точен, так как при одной и той же величине светового коэффициента не обеспечивается одинаковая освещенность в различных местах здания.

Между тем, в практике строительства животноводческих помещений в основном применяется геометрический метод нормирования освещенности. При этом способе не берутся в расчет световой климат местности, ориентация окон по отношению к сторонам света, наличие в помещении отраженного света от поверхности конструкций, затемняющее влияние противостоящих помещений, конструктивные особенности здания, размещение внутри помещения оборудования, светопотери при прохождении светового потока через остекленный световой проем и др.

Для сельскохозяйственных животных наиболее эффективен полный спектр освещенности. В зоне размещения коров освещенность должна составлять 75 лк (при продолжительности 14 ч в сутки.Искусственное электрическое освещение следует применять для восполнения естественного освещения, продолжительности светового дня зимой и в переходные периоды года. Нормативное искусственное освещение в животноводческих помещениях следует осуществлять люминесцентными светильниками типа ПВЛ (пылевлагозащищенные лампы) с газоразрядными лампами ЛДЦ (улучшенного спектрального состава), ЛД (дневные), ЛБ (белые), ЛХБ (холодно-белые), ЛТБ (тепло-белые) и др. Мощность люминесцентных ламп - от 15 до 80 Вт; в практике животноводства используют лампы на 40 и 80 Вт. Спектральные характеристики света этих ламп приближаются к спектральным характеристикам дневного света (естественного).

Для искусственного освещения помещений применяются также лампы накаливания, главным образом для обеспечения уровня освещенности менее 50 лк. Они просты по устройству и надежны в работе. Однако эти лампы характеризуются низкой световой отдачей, дают малый световой коэффициент полезного действия и чрезмерную яркость света. Для большинства ламп накаливания общего назначения средняя продолжительность горения составляет 1000 ч, а в условиях животноводческих помещений срок их службы не превышает 700 ч.

Расчёт естественной освещённости:

.

Размер окна - 1м на 1,2м.

СК=1:10

.

.

.

Количество окон равно 110

Расчёт искусственной освещённости:

Норма - 4-4,5 Вт/м²

.

Количество ламп накаливания мощностью 80 Вт равно 92



Рис.13. Схема расположения окон и ламп: - лампа накаливания (80 Вт); - окно

Источники и режим УФ- и ИК- облучения.

Значение солнечной инсоляции будет неполным, если не сказать о роли ультрафиолетовых лучей, являющихся составной частью солнечного спектра. Под их влиянием в организме животных происходит ряд физиологических изменений, характеризующихся усилением обмена азота, фосфора, кальция, липидов, сахаров, повышением уровня окислительно-восстановительных процессов. Ультрафиолетовое облучение является одним из действенных способов профилактики рахита, остеомаляции, и других заболеваний животных, связанных с нарушением обмена кальция и фосфора в организме. Под влиянием умеренного ультрафиолетового облучения происходит повышение естественной резистентности организма и продуктивности животных. Ультрафиолетовое излучение служит мощным адаптогенным агентом, широко используемым в животноводческой практике для сохранения здоровья и повышения продуктивности животных и птицы. Ультрафиолетовая радиация оказывает не только общебиологическое влияние на все системы и органы, но и специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Известно, что ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 400 до 320 нм вызывает эритемно-загарное действие (область А), с диапазоном волн от 320 до 275 нм - антирахитическое и слабобактерицидное действие (область В), а коротковолновая ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 275 до 180 нм (область С) оказывает повреждающее действие на биологическую ткань. На поверхности земли биологические объекты не подвергаются губительному действию коротковолновой ультрафиолетовой радиации, так как в верхних слоях атмосферы происходит рассеяние и поглощение волн с длиной 290 нм.

В практике животноводства широко применяется искусственное облучение с помощью ламп различного типа. Однако следует помнить о необходимости строгого дозирования облучения.

При УФ облучении нужно знать плотность эритемного потока, падающего на животное на расстоянии 1 м от излучателя, т.е. эритемную облученность, которая характеризуется отношением падающего эритемного потока к площади облучаемой поверхности.

Однако действие УФ излучения зависит не только от уровней эритемного потока и эритемной облученности, но и от продолжительности облучения. Поэтому общая доза ультрафиолетовых лучей (УФЛ) измеряется в мВтч/м².

Дозы облучения для коров составляют 250-270 мВтч/м².

Дозы УФ облучения можно контролировать уфиметрами-УФИ-65 или расчетным путем.

Разные УФ лампы имеют различную эритемную облученность на облучаемой поверхности на расстоянии 1 м от источника, мВт/м²:

· ДРТ-400 - 475

· ДРТ-1000 - 1650

· ЛЭ-15 - 20

· ЛЭ-30 - 58

· ЛЭР-40 - 325

· ДРВЭД-220-160 - 32

При увеличении расстояния от лампы с 1 до 1,5 м эритемная облученность уменьшается в 2 раза, а на расстоянии 2 м от источника -- в 4 раза. Это нужно учитывать при подвеске ламп над животными. Необходимо учитывать сроки их использования (1000-1500 ч). С увеличением времени использования интенсивность ультрафиолетового излучения ламп снижается. УФ лампы необходимо подвешивать на расстоянии, недоступном для животного, с защитной сеткой.

В хозяйстве используют лампы ДРТ-400, их подвешивают на расстоянии 1,2 м от уровня спины животного и облучают по 25-30 мин раз в 2-3 дня.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей как ощущение тепла. Таким образом все источники тепла, например калориферы, являются источниками ИК-излучения.

Для взрослых животныхспециальное ИК-облучение не применяется.



1.7 Назначение вентиляции

Вентиляцией (проветривание) называют воздухообмен или удаление воздуха из помещения и замену его свежим наружным воздухом. Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

Санитарно-гигиеническое значение вентиляции состоит в том, что воздух животноводческих помещений, если он не будет обмениваться с наружным воздухом, быстро приобретает вредные свойства. В нем накапливается много тепла и водяных паров, а также повышается концентрация пыли и микроорганизмов, углекислого газа, аммиака, сероводорода, метана и др.

В помещениях с невентилируемым воздухом снижается молочная продуктивность коров до 18 %. В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные болезни, что связано с большими затратами и потерями для хозяйства.

В результате отсутствия или плохой вентиляции на внутренних поверхностях ограждений происходит усиленное образование конденсата, часто обуславливающее преждевременное разрушение потолочных перекрытий, стен, кровли; в результате укорачивается срок службы зданий или же увеличиваются затраты на ремонт постройки.

Таким образом, главное назначение вентиляции заключается в том, чтобы поддерживать оптимальную температуру воздуха в помещении, удалять из него избыточное количество водяных паров, вредные газы, механические примеси и предупреждать конденсацию влаги на внутренней поверхности ограждений, т.е. создавать благоприятные условия воздушной среды.

Вентиляция должна обеспечивать непрерывный воздухообмен, рекомендуемый нормами, и создавать оптимальный микроклимат в помещениях.

Вентиляцию классифицируют по способу побуждения, обуславливающему движение воздуха (естественную и с механическим побуждением), и по организации подачи и отвода загрязненного воздуха из помещения (приточную, вытяжную и приточно-вытяжную). В животноводческих помещениях применяют разные системы вентиляции - естественные, искусственные, механические или побудительные, комбинированные или смешанные.

Для обогрева и подачи приточного воздуха применяют калориферы огневого (теплогенераторы ТГ-150, ТГ-200, ТГ-1, ТГ - 2,5), водяного (КФБ, КФС, КМБ) и электрического (СФО-25, СФО-60 и др.) действия, а также вентиляционно-отопительные агрегаты АСД-5 и рециркуляционные системы вентиляции с сосредоточенной подачей воздуха (ПВУ-4, ПВУ-6, ПВУ-9) в животноводческих зданиях.

Для поддержания параметров микроклимата в животноводческих помещениях серийно изготавливается вентиляционно-отопительное оборудование серии “Климат-4” в трех исполнениях (“Климат-44”, “Климат-45”, “Климат-47”), где автоматические регулируется воздухообмен и температура воздуха.

В перспективе в животноводческих помещениях преимущественно будут использоваться механические и частично теплообменные системы вентиляции. Основные условия создания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях - автоматизация работы вентиляционно-отопительных систем, регулирование их по температуре, влажности и газовому составу воздуха.

Обоснование и расчёт объема воздухообмена по влажности воздуха (диоксиду углерода), расчёт и схема расположения вытяжных труб и приточных каналов, их размеры и количество:

Расчёт объема воздухообмена:



, где

L - кол-во воздуха в м³, которое необходимо удалить из помещения за 1 час, чтобы поддержать в нем относительную влажность в допустимых пределах; Q - количество влаги, выделяемое всеми животными за 1 час в парообразном виде, г/ч; К - поправочный коэффициент для определения количества водяных паров, выделяемых животными в зависимости от температуры; а - процентная добавка на испарения воды с пола, поилок, кормушек; q₁- абсолютная влажность воздуха в помещении, при которой относительная влажность в допустимых пределах, г/м³; q₂ - абсолютная влажность наружного атмосферного воздуха вводимого в помещение, которое учитывается в переходные периоды, г/м³.

1й коровник:

· 80 сухостойных коров, массой 600 кг;

· 20 сухостойных коров, массой 500 кг;

· 51 корова, массой 400 кг и удоем 15 кг;

· 49 коров, массой 400 кг и удоем 10 кг.

2й коровник:

· 15 сухостойных коров, массой 400 кг;

· 10 сухостойных коров, массой 500 кг;

· 65 коров, массой 600 кг и удоем 20 кг;

· 75 коров, массой 600 кг и удоем 15 кг;

· 35 коров, массой 500 кг и удоем 15 кг.

г/ч

(г/ч)

K=1, a=7%

Температура в коровнике - 10^оС, относительная влажность - 75%

.

.

(м³/ч)

(м³/ч)

.

(м³/ч)

(м³/ч)

Расчёт воздухообмена на центнер живой массы и на голову (м³/ч):

На центнер:

К₁=17834,8/980=18,2

К₂=21643,8/1160=18,6

На голову:

К₁=17834,8/200=87,2

К₂=21643,8/200=108,2

Кратность воздухообмена:

К₁=раз в час

К₂= раз в час

Определение площади вытяжных труб (шахт):

, где

S_выт. - общая площадь вытяжных труб, м²; L - уровень воздухообмена, м³/ч; V-подвижность воздуха в вытяжной трубе; 3600 - число секунд в одном часе.

м²

м²

Количество вытяжных труб:

Берём трубы, сечением 0,70,7 м, т.е 0,49 м²

труб

труб

Количество и размеры приточных каналов:

Для северо-западного региона площадь приточных каналов составляет 50% от площади вытяжных труб, т.е:

.

.

Возьмём сечение приточных каналов , т.е. 0,04 м²

каналов располагаются справа и слева на расстоянии 2,9 м друг от друга:

каналов располагаются справа и слева на расстоянии 2,4 м друг от друга:



Условные обозначения: - вытяжной канал; - приточный канал

1.8 Обоснование и расчёт теплового баланса для неотапливаемого помещения

Тепловой баланс - равновесие между приходом и расходом тепла в каждом помещении.

Правильно рассчитанный тепловой баланс позволяет своевременно принять меры к утеплению этого помещения, регуляции вентиляции, устранению сырости. Расчет теплового баланса в помещении помогает выявить качество отдельных ограждающих конституций и теплопотери через них. На данных теплового баланса основывается выбор обогревательных установок и расчет их качества.

Создание норм режима температуры и влажности для животных в помещении в различные периоды года решаются, главным образом, путем расчета теплового баланса помещения.

Формулу для расчёта теплового баланса неотапливаемого помещения можно представить в виде формулы:

, где

Q₁ - тепло, выделяемое животными; Q₂-теплопотери через ограждающие конструкции; Q₃ - теплопотери на обогрев приточного воздуха; Q₄ - теплопотери на испарение влаги.

Коровник 1

Расчёт прихода свободного тепла:

(ккал/ч)

Расчёт теплопотерь:

а) Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции

, где

S - площадь ограждающих конструкций, м²; К - коэффициент теплопередачи в ккал/ч/м²/град; - разница температур внутреннего и наружного воздуха, ^оС; Q_осн,Q_доп,Q_общ - потери тепла через ограждающие конструкции.

Расчёт площади продольных стен: S_{прод.стен}= 7832 - 153 = 315 (м²)

Расчёт площади окон: S_окон = 11011,5 = 165 (м²)

Расчёт площади торцевых стен: S_{торц.стен}= 2133 - 811,5 - 2,6 3 2,6 = 189 - 12 - 20,28 = 156,72 (м²)

Расчёт площади ворот и дверей: S_ворот = 2,62,6 3 = 20,28 (м²)

Расчёт площади перекрытий: S_{потолка} = S_пола = 78 21 = 1638 (м²)

Расчёт тёплого пола: S_бокса кол-во голов = 1,2 1,9 200 = 456 (м²)

Расчёт холодного пола: 1638 - 456 = 1182 (м²)

= t_внутр. - t_янв. = 10 - (-11,7) = 21,7 ^оС

Элементы здания	S	K	KS		Qосн	Qдоп	Qобщ	% от общих теплопотерь
Продольные стены (за вычетом 102 окон)	315	0,69	217,35	21,7	4716,5	613,14	5329,64	11
Окна	165	3	495		10741,5	1396,4	12137,9	25
Торцевые стены (за вычетом ворот и 8 окон)	156,7	0,89	139,48		3026,7	393,48	3420,21	7
Ворота, двери	20,28	4	81,12		1760,3	228,84	1989,14	4
Перекрытия	1638	0,39	638,82		13862,4	-	13862,4	29
Холодные полы	1182	0,39	460,98		10003,3	-	10003,3	21
Тёплые полы	456	0,16	72,96		1583,9	-	1583,9	3
Итого			2105,7			2631,9	48325,8	100

б) Расчёт теплопотерь через вентиляцию

,где

0,31 - тепло (ккал), затраченное на нагревание 1 м² воздуха на 1^оС; L-воздухообмен, рассчитанный по январю.

(ккал)

в) Расчёт теплопотерь от испарений

, где

0,595 - расход тепла на испарение 1 г влаги с поверхности ограждающих конструкций, кормушек, поилок, ккал; a - надбавка к испарению влаги в размере 7-10% от влаги, выделяемой всеми животными в течение 1 ч.

(ккал)

(ккал/ч)

Дефицит тепла:

(ккал)

Определение температуры наружного воздуха, при которой нет необходимости подогревать приточный воздух:



, где

- разница между температурой внутри помещения и наружного воздуха; -тепло, расходуемое на обогрев вентиляционного воздуха; - тепло, теряемое через ограждающие конструкции плюс 13% дополнительныхтеплопотерь через вертикальные конструкции, граничащие с внешним пространством.

^оС

^оС

Вентиляция в данном коровнике может работать без ограничений до 0,1 ^оС. С наступлением более низких температур для поддержания оптимальных условий нужно использовать калорифер. Учитывая дефицит тепла в 48468,9 ккал, нам требуется:

48468,9:860 = 56,4 т.е8 калориферов мощностью в 7 кВт.

Коровник 2

Расчёт прихода свободного тепла:

(ккал/ч)

Расчёт теплопотерь:

а) Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции (см. выше)

б) Расчёт теплопотерь через вентиляцию

,где

0,31 - тепло (ккал), затраченное на нагревание 1 м² воздуха на 1^оС; L-воздухообмен, рассчитанный по январю.

(ккал)

в) Расчёт теплопотерь от испарений



, где

0,595 - расход тепла на испарение 1 г влаги с поверхности ограждающих конструкций, кормушек, поилок, ккал; a - надбавка к испарению влаги в размере 7-10% от влаги, выделяемой всеми животными в течение 1 ч.

(ккал)

(ккал/ч)

Дефицит тепла:

(ккал)

Определение температуры наружного воздуха, при которой нет необходимости подогревать приточный воздух:

, где

- разница между температурой внутри помещения и наружного воздуха; -тепло, расходуемое на обогрев вентиляционного воздуха; - тепло, теряемое через ограждающие конструкции плюс 13% дополнительныхтеплопотерь через вертикальные конструкции, граничащие с внешним пространством.

^оС

^оС

Вентиляция в данном коровнике может работать без ограничений до -0,9^оС. С наступлением более низких температур для поддержания оптимальных условий нужно использовать калорифер. Учитывая дефицит тепла в ккал, нам требуется:

:860 = 56,4 т.е8 калориферов мощностью в 7 кВт.



1.9 Ветеринарно-санитарные требования к уборке, хранению, обезвреживанию и утилизации навоза

Навоз в животноводческих помещениях, как правило, собирается в навозоприемные каналы, по которым транспортируется за пределы животноводческих помещений в промежуточные емкости для последующей перекачки на сооружения обработки и хранения. При этом применяются гидравлические системы, к которым относятся самоточные системы непрерывного и периодического действия и гидросмывная, механические системы с применением разного рода механических средств, а также комбинированные.

Недооценка влияния систем уборки навоза на микроклимат помещений наносят экономический ущерб. Гигиеническое состояние и микроклимат помещений зависят от конструктивных и технологических решений навозоудаления, от связи его с системой вентиляции.

Навозохранилище - это сооружение, используемое для хранения навоза и приготовления из него органического удобрения, а в случае возникновения инфекционных или инвазионных болезней среди животных - для обеззараживания его. В данном хозяйстве навозохранилище в связи с холодными зимами закрытого типа с побудительной вентиляцией.

При боксовом содержании коров на решётчатых полах навоз проваливается через решётки в каналы, откуда он удаляется самотёком.Так называемая, самотечная система непрерывного действия предусматривает удаление полужидкого навоза по продольным и поперечным каналам под действием сил гравитации при образовании гидравлического уклона в пределах 0,02-0,03. Продольные каналы, как правило, выполняют без уклона, а поперечные - без уклона, или с уклоном до 0,02. Здесь немаловажную роль в подвижке полужидкого навоза играют микроорганизмы окисляющие органические вещества, в результате чего происходит образование и перемещение внутри навоза пузырьков углекислого газа. Для создания гидравлического уклона (запуска системы в действие) в конце продольных каналов (на выходе в поперечные) устанавливаются шиберные устройства и герметичные порожки на всю ширину канала для создания на его дне жидкой подушки скольжения. После накопления в канале полужидкого навоза на высоту расчетного гидравлического уклона шиберные устройства открываются и навоз начинает вытекать в поперечный канал. При данной системе вода добавляется только для создания водной подушки (на высоту порожка) в период запуска системы, а также при периодической промывке каналов и при санитарной обработки помещений. Поэтому влажность навоза не превышает 92%. Такой навоз при непродолжительном хранении естественным путем не разделяется и механическим способом разделению не подлежит. Его следует из промежуточной приемной емкости направлять на карантирование, хранение и дегельминтизацию в навозохранилище секционного типа, дляиспользование в качестве органического удобрения или для приготовления на его основе компоста. Нормы расхода технологической воды на удаление навоза от одного животного и мытье кормушек составляет для коров - 15 л/сут.

Следующей стадией переработки навоза для данного хозяйства является компостирование. Из мест складирования компостируемый материал погрузчиком подают в транспортное средство, которым доставляют его на накопительную площадку, примыкающему к секционному карантинному навозохранилищу. В качестве компостируемого материала используют торф или солому. Перед подачей навоза в секции навозохранилища бульдозером (погрузчиком-бульдозером), компостируемый материал сталкивают и равномерно распределяют по площадке секции. Затем насосом или мобильным транспортным средством навоз из помещений подают в секцию в количестве, необходимым для получения смеси нужной влажности. Навоз тщательно перемешивают с компостируемым материалом путем многократного уплотнения и перемещения бульдозером. При этом следят за влажностью смеси и при необходимости добавляют в нее компостируемый материал. Влажность смеси не должна превышать 70-75%, так как при большем ее значении не обеспечивается надежное биотермическое обеззараживание компоста, дегильминтизацию. В зимний период навоз не перемешивают с компостируемым материалом, а смесь подготавливают следующим образом. Сначала делают подушку из компостируемого материала и по ее поверхности распределяют навоз. Чтобы не образовывать кислую реакцию, вносят известь. Очередные порции навоза добавляют в течение всей зимы. Весной массу перемешивают и буртуют. Приготовленную смесь выгружают на площадку компостирования и укладывают в штабеля высотой 2-2,5 м и шириной у основания 3,5-4 м. Укладка смеси должна быть рыхлая для обеспечения горячего способа обеззараживания. После полутора-двухмесячной выдержки в штабеле готовый компост грузят в транспортные средства и используют в качестве органического удобрения. Преимущество рассматриваемой технологии обработки бесподстилочного навоза заключается в том, что при приготовлении компостов увеличивается выход органический удобрений, хорошо сохраняются питательные вещества, не требуется навозохранилища боьшой емкости. Однако реализация технологии связана с большим расходом компостируемых материалов (800-1000 кг торфа и 200 кг соломы на 1 тонну навоза), которые имеются не во всех хозяйствах. Кроме того, для приготовления компостов пригоден лишь бесподстилочный полужидкий навоз не выше 92% влажности, в противном случае резко увеличивается потребность в компостируемых материалах и снижается удобрительная ценность компоста.

...