Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Биоконверсия вторичных продуктов агропромышленного комплекса

Патогенность и обеззараживание навоза крупоного рогатого скота

Микроорганизмы вторичных продуктов животноводства следует разделить на сапротрофные (неболезнетворные) и патогенные (болезнетворные). Навозные стоки, равно как и навозная жижа, содержат обильную патогенную микрофлору, прежде всего кишечные бактерии, численность которых зависит от вида животного, способа кормления, гигиены животноводческого помещения, системы удаления стоков и навоза, продолжительности и способа их хранения и т.д.

Наличие патогенных микроорганизмов в навозной жиже представляет эпизоотическую опасность, особенно в случае применения ее в качестве удобрения без предварительной обработки. В зависимости от природы возбудителей заболевания различают вирусные, бактериальные, грибковые и протозойные инфекционные болезни.

Патогенным микробам присуща инвазивностъ, т.е. способность проникать в ткани макроорганизма, размножаться там и распространяться. Этому способствуют определённые условия.

Факторы агрессии - вещества, с помощью которых патогенный микроб проникает в соответствующие ткани. К ним можно отнести преимущественно гидролитические ферменты (внутри- и внеклеточные), микробные токсины (яды) - экзо- и эндотоксины, пигменты, органические амины (путресцин и кадоверин). Органические амины образуются столбнячной палочкой, холерным вибрионом, некоторыми грибами. Оба диамина относят к числу трупных ядов.

Чем активнее деятельность бактерий и чем выше содержание влаги в навозе, тем больше степень растворения и тем выше содержание растворимых компонентов в стоке навозохранилища. Возникают предпосылки развития условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, способных вызывать заболевания. Список микроорганизмов, вызывающих инфекционные заболевания, общие для человека и животных, весьма обширен и включает многих представителей, которые могут переноситься водой. Когда дренаж или сток с животноводческих предприятий достигнет водотока, этим дается начало потенциальной цепочке распространения болезни. Наиболее опасные для человека микроорганизмы:

Сальмонеллы (S. dublin, S. typhimurium) чаще всего выделяются из фекалий животных, стока с откормочных площадок, трупов животных и из небольших водоемов, из которых пьют животные. Сальмонеллы вызывают заболевание скота, а также менингит у человека. Практически они могут заражать животных и птиц всех видов, обладают высокой адаптивностью. В почвах с высоким содержанием органических веществ сальмонеллы выживают более 40 дней.

Стафилококки (S. aureus) могут быть патогенными для человека. Для них не очень благоприятна почва и почвенная среда в целом. После запахивания навоза ситуация не является критической, однако микроорганизм может сохранять жизнеспособность, взаимодействуя с почвой и активной аборигенной микрофлорой.

Коли-подобные бактерии и энтерококки составляют высокую концентрацию клеток в навозе. Выход коли-подобных бактерий у крупного рогатого скота, свиней, овец и уток в 2,9-9,3 раза больше, чем у человека. Фекальные коли-подобные микроорганизмы служат более характерным показателем загрязнения вод человеком и животными. Фекальные стрептококки также предложены в качестве надежного и определенного показателя загрязнения. Отношение фекальных коли-подобных микроорганизмов к фекальным стрептококкам используется для определения различия между загрязнениями человеком и животными. Показано, что подобное отношение в отходах человека и бытовых сточных водах достигает более 4, тогда как в фекалиях животных это отношение меньше 0,6.

Факторами патогенности могут быть свободные липиды, некоторые органические амины, ионы металлов. Свободные липиды, или нейтральные жиры, освобождаются из микробных клеток в результате их автолиза.

Некоторые ионы металлов могут усиливать вирулентность отдельных патогенных бактерий. Например культивирование Clostridium perfringens на среде с низким содержанием железа приводит к уменьшению ферментативной способности этого микроба.

Ферментативная активность бактерий изменчива, она может быть утрачена или приобретена, потеря активности фермента бывает постоянной или временной. Приобретение нового признака у микроба является следствием активной перестройки процессов обмена веществ. В биохимическом отношении бактерии сравнительно легко приспосабливаются к изменяющимся условиям среды и довольно быстро меняют ферментативную систему - возникают адаптивные ферменты.

Ферменты, расщепляющие углеводы (амилаза, в частности) содержатся у многих видов микробов: сенной, сибиреязвенной, дифтеритной палочек, холерного вибриона и стрептококка. Наличие этого фермента обеспечивает микробу возможность создания в клетке резервного материала в виде полисахаридов, которые подвергаются дальнейшему превращению до пировиноградной кислоты (ПВК) путем разнообразных реакций с неодинаковыми количествами продуктов брожения.

Кишечно-тифозные бактерии при сбраживании одной молекулы глюкозы разлагают се на две молекулы ПВК, из которых затем образуются кислоты; а кишечные и паратифозные бактерии некоторых видов синтезируют кислоту и газ; многие - ферментируют белки с образованием индола, аммиака, сероводорода и т. д.

Весьма важным для практики является то, что болезнетворные микробы и вирусы под влиянием различных факторов могут утрачивать полностью или частично свою патогенность. Существует определенная взаимосвязь между степенью паразитизма и ферментативной активностью патогенных микробов. Чем выше выражен паразитизм у микроба, тем ниже его ферментативная активность. Однако такая взаимосвязь не является общим законом. Некоторые бактерии (холерный вибрион, возбудитель чумы) обладают весьма выраженными биохимическими свойствами и вместе с тем относятся к наиболее патогенным видам. Для оценки опасности патогенных бактерий важно знать биохимическую и санитарную характеристики навозной жижи и стоков. Выживаемость наиболее опасных микроорганизмов, таких как сальмонеллы, довольно продолжительна и зависит в основном от температуры отходов и почвы.

Установлено, что в навозной жиже крупного рогатого скота некоторые виды сальмонелл выживают до 180 дней, особенно в зимний период (при температуре ниже 10°С). При летних температурах (около 20°С) выживаемость сокращается до 18-32 дней, причем с сохранением вирулентности. В навозной жиже свиней срок выживания сальмонелл несколько короче. Устойчивость паразита повышается при разбавлении навозной жижи в пропорции 1:10, а срок выживания удлиняется втрое, с сохранением вирулентности. Таким же зависимостям подвержены вирус ящура, лептоспиры и др.; индифферентных патогенов крайне мало.

Таким образом, с гигиенической точки зрения, так же как и с эксплуатационной, лучше те системы, в которых хранят некоторое время концентрированный навоз, не разбавленный водой. В нем происходят окислительные процессы. Активирование кислорода, по А.Н. Баху, связано с образованием перекисей с ненасыщенными органическими веществами. При воздействии энергии ненасыщенного вещества молекулы кислорода выходят из инертного состояния и становятся активными. Интенсивность процессов аэробного дыхания находится в зависимости от возраста культуры, температуры и питательных субстратов.

Молодая культура бактерий вырабатывает тепловой энергии значительно больше, чем необходимо для синтетических и других жизненных процессов. Определенная часть энергии выделяется во внешнюю среду (до 50%). Например, кишечная палочка использует для процессов ассимиляции 31% выделяемой энергии, синегнойная бактерия - 28%, вульгарный протей - 20%, сальмонелла брюшного тифа - 12%. Образование некоторыми бактериями избыточной тепловой энергии в навозе, мусоре может способствовать их саморазогре- ванию и повышению температуры, при которой отложенные мухами яйца, яйца гельминтов, патогены не развиваются и в конечном счете гибнут.

Чрезвычайная ситуация возникает, если у животных появится инфекция, возбудители которой долго выживают в навозной жиже. Тогда требуется ее химическая дезинфекция. Выбор химических дезинфицирующих средств сильно ограничен свойствами навозной жижи и необходимостью использовать ее в дальнейшем для удобрения сельскохозяйственных угодий или в качестве питательной среды для выращивания микроорганизмов.

При заражении навозной жижи или стоков сальмонеллами возможно применение цианамида кальция из расчета 20 кг/м3 Эта концентрация уничтожает и яйца паразитов. При такой дезинфекции навозная жижа обогащается азотом. Аналогичен эффект и при использовании известкового молока (6%-й концентрации). Против вируса ящура применяют фосфорную кислоту и едкий натр, изменяющие pH навозной жижи до 12,0, что исключает использование ее в качестве удобрения.

Неплохим дезинфицирующим средством против сравнительно большого числа патогенов является формальдегид. В навозной жиже он со временем превращается в гексаметилтетрамин, который тоже оказывает дезинфицирующее действие и легко разрушается присутствующей микрофлорой. Формальдегид применяют в 0,5-5%-х концентрациях. Его противомикробное действие, как полагают, объясняется тем, что он присоединяется к аминогруппам белков и вызывает их денатурацию. Формальдегид убивает как вегетативные формы, так и споры. Применяется он также для обезвреживания дифтерийного и столбнячного токсинов.

Наиболее эффективный дезинфицирующий способ - биомерми- ческий, используемый только для плотной или полужидкой фракции навоза животноводства. Благодаря термогенезу в ходе микробной трансформации органических соединений при 70-80°С за 3-5 дней инактивируются и погибают все болезнетворные микроорганизмы. В литературе указывается, что в процессе компостирования навозной жижи некоторые группы микроорганизмов при температуре 42°С вырабатывают ферменты и антибиотики, которые оказывают дезинфицирующее действие. В отдельных опытах, когда температура жидкого навоза достигала 60°С, общая численность микроорганизмов снижалась с 10й до 103 КОЕ/мл, а коли-подобных бактерий не обнаруживалось.

Навоз обеззараживают биотермическим способом на специальном участке. Навоз от животных, больных или подозреваемых в заболевании сибирской язвой, сапом, инфекционной анемией, туберкулезом, чумой, обрабатывают дезинфицирующим раствором и сжигают.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы