Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. Роль дезинфекции в профилактике и ликвидации инфекционных болезней животных, подготовке объектов к ее проведению 1 1
1.2. Современные средства и методы дезинфекции 15
1.3. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и их влияние на свойства дезинфицирующих препаратов 23
1.4. Пены, их основные свойства и применение 26
1.5. Влияние аэрозолей дезинфектантов на организм животных 34
1.6. Дезинфекция при желудочно-кишечных и респираторных болезнях поросят 35
1.7. Обсуждение обзора литературы и выбор направления исследований 38
2. Собственные исследования 42
2.1. Материалы и методы исследований 42
3. Результаты исследований 50
3.1. Изучение дезинфицирующего средства «Пемос-1» для пенной дезинфекции 50
3.1.1. Определение растворимости и совместимости препарата «Пемос-1» с пенообразователем 50
3.1.2. Стойкость и адгезия пены на вертикальных и потолочных поверхностях 52
3.1.3. Изучение физико-химических свойств препарата «Пемос-1» в форме пены 56
3.1.4. Изучение коррозионной активности препарата «Пемос-1» в форме пены 59
3.1.5. Исследование бактерицидной активности препарата
«Пемос-1» в форме пены в лабораторных условиях 62
3.1.5.1. Определение бактерицидного разведения, фенольного коэффициента, белкового индекса препарата «Пемос-1» с пенообразователем 63
3.1.5.2. Динамика изменения концентрации перекиси водорода в препарате «Пемос-1» на поверхностях при пенной дезинфекции помещений 68
3.1.6. Изучение токсичности бактерицидного препарата «Пемос-1» в форме пены для лабораторных животных 72
3.1.7. Изучение дезинфекционной активности бактерицидной пены на основе препарата «Пемос-1» в лабораторных условиях 76
3.1.8. Изучение эффективности, безвредности и разработка режимов дезинфекции препаратом «Пемос-1» в форме пены в условиях приближенных к производственным в присутствии поросят 79
3.1.8.1. Эффективность и режим дезинфекции помещения в присутствии поросят . 79
3.1.8.2. Определение токсичности и безвредности бактерицидной пены «Пемос-1» при дезинфекции помещения в присутствии поросят 83
3.1.9. Результаты производственных испытаний дезинфицирующих свойств и экономической эффективности бактерицидной пены «Пемос-1» 88
3.1.9.1. Ветеринарно-санитарное состояние свиноводческого комплекса «Заволжское» Тверской области 89
3.1.9.2. Сравнительная оценка результатов пенной дезинфекции помещений бактерицидной пеной «Пемос-1» и едким натром 90
3.1.9.3. Изучение эффективности режимов профилактической и вынужденной дезинфекции помещения при сальмонеллезе и эшерихиозе в присутствии поросят-отъемы шей 91
3.1.9.4. Испытание режимов профилактической дезинфекции бактерицидной пеной «Пемос-1» в условиях птицефабрики «Зеленецкая» Республики Коми 101
3.1.9.5. Разработка технологии дезинфекции бактерицидной пены «Пемос-1» в промышленном свиноводстве и птицеводстве 104
3.1.9.6. Экономическая эффективность дезинфекци бактерицидной пеной «Пемос-1 109
4. Обсуждение результатов исследований 118
5. В ыводы 136
6. Практические предложения 139
7. Библиографический список 140
Приложения 163
- Материалы и методы исследований
- Определение растворимости и совместимости препарата «Пемос-1» с пенообразователем
- Изучение дезинфекционной активности бактерицидной пены на основе препарата «Пемос-1» в лабораторных условиях
Введение к работе
Актуальность темы
Увеличение поголовья и продуктивности животных, сдерживает ряд факторов, среди которых значительное место занимают болезни инфекционной этиологии, в том числе, обусловленные условно-патогенной микрофлорой, которая в последние годы играет решающую роль в заболевании животных, особенно молодняка. В профилактике и ликвидации инфекционных болезней, в получении продуктов животноводства высокого санитарного качества, охрана окружающей среды немаловажное значение имеет проведение комплекса ветеринарно-санитарных мероприятий, регламентированных в действующих инструкциях, наставлениях и правилах. Поэтому в целях обеспечения стабильного ветеринарного благополучия животноводства и охраны здоровья населения требуется разработка комплекса мер борьбы и профилактики инфекционных болезней. Эти меры должны предусматривать проведения экономически эффективных ветеринарно-санитарных мероприятий, направленных на разрыв эпизоотической цепи - максимальное снижение возбудителей болезней во внешней среде.
В настоящее время разработаны и широко применяются в ветеринарии эффективные методы и средства дезинфекции. Однако каждый из них, наряду с высокой эффективностью не лишен определенных недостатков. При влажном методе орошения поверхностей значительный расход дезинфицирующих веществ и воды, трудоемкость процесса, плохая смачиваемость поверхностей из различных материалов и т.д. Аэрозольная дезинфекция эффективна для обеззараживания воздуха и недостаточно эффективна для поверхностей, нужна полная герметизация помещений, чего в практических условиях достичь трудно. Эти объективные причины заставляют изыскивать другие, более эффективные методы, формы и средства дезинфекции. Наряду с разработкой новых методов дезинфекции и
изысканием новых дезинфицирующих веществ первоочередной задачей является создание таких композиций из известных апробированных препаратов, которые обладали бы взаимоусиливающим действием, проявляли синергизм и имели бы дезодорирующие свойства. Разработка новых форм применения дезинфектантов, устраняющих недостатки существующих методов и экономически выгодных в сравнении с ними, является актуальной научной задачей, имеющей важное государственное значение. Основными требованиями к дезинфекционным и моющим средствам (поверхностно активным веществам - ПАВ) является их высокая эффективность обеззараживания и производительность обработки, низкая себестоимость и малая токсичность для людей и животных. Учитывая особенности поверхностей в современных животноводческих помещениях промышленного типа: незначительная пористость и низкая влагоемкость строительных материалов, широкое применение железобетонных конструкций, оцинкованного металла, стекла и других материалов, не удерживающих растворы дезинфициующих средств на гладкой поверхности, метод дезинфекции бактерицидными пенами, обладающий помимо высокой дезинфекционной активности еще и поверхностно-активными свойствами, взаимоусиливающими процесс дезинфекции наиболее полно отвечает всем этим требованиям.
Во ВНИИВСГЭ начата и проведена большая работа по изучению физико-химических свойств, бактерицидной активности, токсичности для животных и разработаны режимы, технологический процесс по применению для целей дезинфекции некоторых пенообразующих композиций бактерицидных пен. Проделанная большая научная и практическая работа показала их высокую эффективность. Маланин В.Р., Потанин Б.В., Попов Н.И., Симецкий М.А. (1985), Ярных B.C., Симецкий М.А., Попов Н.И. и др. (1986), Удавлиев Д.И. (1989, 1993), Попов Н.И. (1993, 1999,2000).
Однако в доступных нам литературных источниках мы не нашли сообщений о применении препарата «Пемос-1» в форме пены для дезинфекции объектов животноводства. С учетом вышеизложенного были определены цель и основные задачи работы.
Цель и задачи исследования
Целью нашей работы являлось дать теоретическое и экспериментальное обоснование применения препарата «Пемос-1» в форме пены и разработать технологические основы режимов профилактической и вынужденной дезинфекции животноводческих (в присутствии животных при сальмонеллезе и эшерихиозе поросят) и птицеводческих хозяйств, обеспечивающей эффективное обеззараживание, экологическую чистоту проводимых мероприятий, безопасность для людей и животных.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
Разработать дезинфицирующее средство в форме бактерицидной пены на основе препарата «Пемос-1» (перекись водорода, молочная кислота, сульфанол).
Изучить физико-химические свойства бактерицидного препарата «Пемос-1» в форме пены (кратность, стойкость, адгезия).
Определить бактерицидные свойства и дезинфекционную активность препарата «Пемос-1» в форме пены в лабораторных и производственных условиях.
Изучить токсичность и безвредность бактерицидной пены «Пемос-1» при дезинфекции помещений в присутствии поросят.
5. Изучить эпизоотическое состояние свиноводческого комплекса и
определить эффективность бактерицидной пены «Пемос-1» при
профилактической и вынужденной дезинфекции помещений при
сальмонеллезе и эшерихиозе в присутствии поросят.
6. Разработать технологический процесс пенной дезинфекции
препаратом «Пемос-1» в промышленном свиноводстве (в присутствии
поросят) и птицеводстве.
7. Определить экономическую эффективность бактерицидной пены для
дезинфекции помещений в присутствии поросят и птицеводстве.
Научная новизна работы
В результате проведенной работы:
теоретически и экспериментально обоснована возможность применения препарата «Пемос-1» в форме бактерицидной пены для дезинфекции объектов животноводства.
впервые разработаны технологические основы режимов профилактической и вынужденной дезинфекции препаратом «Пемос-1» в форме бактерицидной пены свиноводческих хозяйств (в присутствии поросят) и птицеводческих хозяйств.
- проведена экономическая оценка эффективности дезинфекции животноводческих помещений препаратом «Пемос-1» в форме пены.
Практическая значимость работы
Разработано и испытано дезинфицирующее средство в форме бактерицидной пены на основе препарата «Пемос-1» для дезинфекции свиноводческих хозяйств в присутствии животных (неблагополучных по сальмонеллезу и эшерихиозу поросят) и птицеводческих хозяйств.
Внедрение в практику этого метода в сравнении с влажной дезинфекцией позволяет исключить переувлажнение обрабатываемых поверхностей и помещений, более продолжительный контакт пены с наклонными и вертикальными поверхностями, а также возможность визуального наблюдения за полнотой и степенью покрытия поверхностей дезинфицирующим раствором.
Применение бактерицидной пены позволяет сократить расход дезинфектантов (до 200-250 см3/м2), в 3 раза повысить производительность труда без снижения качества проведенной обработки.
Внедрение в практику препарата «Пемос-1» в форме пенной дезинфекции в присутствии свиней (неблагополучных по сальмонеллезу, колибактериозу и др.) позволит обеспечить эпизоотическое благополучие, повысить сохранность и продуктивность животных.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
1. Физико-химические факторы бактерицидной пены «Пемос-1» (кратность, стойкость, адгезия), влияющие на эффективность обеззараживающего действия пенной обработки.
1. Бактерицидные свойства и дезинфекционная активность препарата «Пемос-1» в форме пены.
3. Результаты исследований токсикологических свойств препараты
«Пемос-1» в форме пены.
Технология использования препарата «Пемос-1» в форме пены при профилактической и вынужденной дезинфекции свиноводческих (в присутствии поросят) и птицеводческих хозяйств.
Экономическая эффективность от внедрения препарата «Пемос-1» в форме пены в свиноводческом (в присутствии поросят) и птицеводческом хозяйстве.
Апробация работы
Материалы исследований доложены на: заседаниях Ученого совета ВНИТИБП (2003-2004гг); Международной учебно-методической и научно-практической конференции посвященной 85-летию МГАВМиБ им.К.И. Скрябина (март-апрель 2004г); конференции молодых ученых ВНИТИБП (октябрь 2004г).
По материалам диссертации опубликовано 3 работы.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 167 страницах печатного текста и состоит из введения, литературного обзора, материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и практических предложений. Работа иллюстрирована 34 таблицами, 2 рисунками, 5 фотографиями и приложения. Библиографический список включает 246 работ, из них 61 - иностранных авторов, и приложение, содержащее документы, подтверждающие результаты исследований, их научную и практическую значимость.
Материалы и методы исследований
Работа выполнена в период с 2000-2004 гг. в лаборатории дезинфекции Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности, на кафедре эпизоотологии и инфекционных болезней Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, на свинокомплексе «Заволжское» Тверской области и на птицефабрике «Зеленецкая» Сыктывдинского района, Республики Коми.
При выполнении работы использованы следующие дезинфицирующие препараты, пенообразователь и их компоненты: едкий натр ГОСТ 11078-78; перекись водорода ГОСТ 177-77; молочная кислота ГОСТ 490-79; сульфанол ГОСТ 12.1.007-76; пенообразователь ТЭАС ТУ 38.107.127-82; «Пемос-1» ГОСТ 12.1.007-76.
Перекись водорода, Н2О2 - относится к группе окислителей. Выпускается промышленностью в виде водного раствора 30%-40% концентрации, медицинская и техническая марки А и Бт которые представляют собой жидкость без запаха и цвета, горьковато-вяжущего вкуса. Перекись водорода стабилизируют пирофосфорнокислым натрием: техническую марки А и медицинскую не более 0,6 г,дм\ техническую марки Б не более 0,5 г. дм3. Для обеспечения сохранности при хранении и транспортировании перекиси водорода в алюминиевых емкостях вносят (0,20±0,05) Г- дм3 ингибитор коррозии- азотнокислый аммоний. Обладает сильно выраженными бактерицидными и спороцидными свойствами. Механизм действия перекиси водорода связан с тем, что при контакте с тканями и микробными клетками под влиянием содержащегося в них фермента каталазы перекись водорода разлагается с выделением молекулярного и атомарного кислорода, окисляющего органические компоненты микробной клетки. Предельно допустимая концентрация ПДК перекиси водорода- 053мг.м3 (143).
Молочная кислота пищевая-альфа-оксипропионовая кислота СзНб Оз. Пары молочной кислоты обладают сильными бактерицидными свойствами в воздухе, в частности, по отношению к стафилококкам и стрептококкам (169). В промышленности получают молочную кислоту пищевую сбраживанием углеводородсодержащего сырья молочнокислыми бактериями Дельбрюка. Она представляет собой смесь молочной кислоты (40% и 80%) и лактилмолочных кислот.
Сульфанол - смесь натриевых солей алкилбензосульфокислот, синтезированных на основе Н-парафинов и полученных методом распылительной сушки, является трудно горючим веществом с температурой самовоспламенения 550С, взрывобезопасен. По степени воздействия на человеческий организм относится к веществам умеренно опасным- третьего класса опасности (ЛД50) при нанесении на кожу- 2000мг. кг"1. ПДК в воздухе рабочей зоны 6,0 мг- м3. По степени биоразлагаемости относится к категории «мягкнх» веществ (168), Как поверхностно-активное вещество сульфанол в 0,2 % концентрации применяют перед дезинфекцией для отмывания загрязненных поверхностей.
Средство «Пемос-1» и порядок его приготовления (28). В состав сертифицированной дезинфицирующей композиции «Пемос-1» входят следующие вещества: перекись водорода «пергидроль», молочная кислота, сульфанол» вода водопроводная. Процент содержания компонентов в дезинфицирующей композиции «Пемос-1» определяется задачами дезинфекционной обработки, характером микрофлоры и степени ее резистентности к дезинфектантам. «Пемос-1» - желто-зеленая прозрачная жидкость с умеренным пенообразованием, почти без запаха. Применяется в не разведенном виде. Препарат обладает спороцидным, бактерицидным, вирулицидным, туберкулоцидным и фунгицидным действием. По параметрам острой токсичности при введении в желудок «Пемос-1» относится к IV классу малоопасных соединений. При ингаляционном пути поступления препарат относится ко II классу опасности, обладает раздражающим действием на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Однократное нанесение средства на кожу не вызывает видимых изменений- Растворы «Пемос-1» готовят в посуде из коррозийно-стойкого материала- Для этого расчетное количество 15%-20% перекиси водорода смешивают с расчетным количеством молочной кислоты и выдерживают при комнатной температуре 1,5-2 часа. Затем к этой смеси приливают расчетное количество воды и вносят навеску сульфанола. После перемешивания раствор готов к применению.
При проведении текущей дезинфекции в присутствии животных в «Пемос-1» сульфанол не добавляют, а используют раствор следующего состава, в зависимости от уровня устойчивости микрофлоры: перекись водорода- от 1,0 до 3,0% (по активному веществу), молочная кислота- от 0,2 до 1,0% (по активному веществу) и вода водопроводная- до 100%.
При обеззараживании воздуха помещений, стен, потолка, поверхностей технологического оборудованияэ контаминированных стафилококками, используется дезраствор следующего состава: перекись водорода- 5,0±0Э2 (по активному веществу), молочная кислота- 1,0±0,1 (по активному веществу), сульфанол- 0,3±0,5% (по массе), вода водопроводная- до 100%,
Едкий натр NaOH - (каустическая сода, каустик) гидроокись натрия. Белые гигроскопические куски или цилиндрические палочки кристаллической структуры на изломе. Содержание едкого натра не менее 90%. Пенообразователь ТЭАС СНз(СН2)9-1з080зЫ(СН2СН20Н)э синтетический, биоразлагаемый пенообразователь общего назначения. Представляет собой водный раствор триэтаноламиновых солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции С10-С1 3, сульфатированных хлорсульфоновой кислотой- Массовая доля триэтаноламиновых солей алкилсульфатов 22-27%, рН 7,0-9,0» Температура застывания не выше 8, вязкость при 20мН/с кв.м не более 40. Пенообразователь предназначен для получения воздушно-механических пен низкой, средней и высокой кратности. Пенообразователь относит к негорючим (температура самовоспламенения 430), не взьгровоопасным жидкостям, не выделяет паров» поэтому ПДК не характеризуется, IV класс малоопасных веществ.
В работе использованы бактериальные тесткультуры музейных штаммов E.coli. шт, 1257 и St aureus шт. 209-Р полученные в лаборатории микробиологии, а так же культуры микробов, выделенные из помещений свинокомплекса и птицефабрики- Бактериальные культуры получали путем высева тесткультур на скошенной МПА с последующим инкубированием при температуре 37 в течение суток- Для приготовления рабочей культуры кишечной палочки использовали среду ВНИИВС и мясо-пентонный агар (МПА), Для культивирования золотистого стафилококка 6,5%-ный солевой мясо-пентонный бульон (Mi 1Ь) и 8,5%-ный солевой МПА.
В качестве тестобъектов были взяты деревянные, кирпичные, бетонные и металлические поверхности размером 10 10 см., контаминированные взвесью бактериальных культур E.coli и St. Aureus. Подготовку бактериальных культур проводили следующим образом. Суточную культуру рабочего штамма кишечной палочки и золотистого стафилококка высевали на МПА и выращивали в термостате в течение 24 часов при температуре 37 . После этого физиологическим раствором (10 мл) делали смыв культур с МПА. Полученную взвесь микробов физиологическим раствором разводили до концентрации соответствующей по мутности бактериальному стандарту 2 млрд. микробных тел в 1 мл.
Изучение эффективности дезинфектанта проводились в аэрозольных камерах, объемом 1,0-8,0 м3. Камеры изготовлены из нержавеющей стали, оргстекла, оборудованы устройствами для освещения и поддержания определенных параметров температуры и влажности воздуха. Различные параметры контроля качества дезинфекции проводили с использованием: фотоэлектроколориметра ФЭК - 56М; микроскопа МБИ-3; аналитических весов АДВ-200; ртутных термометров; лабораторной установки средне кратных пен; пеногенератора ПГ-1 или ПГ-2; дезинфекционной установки УДП-М и устройство для изучения адгезии пен.
В соответствии с «Методикой для оценки качества пенообразователя в лабораторных условиях» изучали свойства пенообразования испытуемого дезинфектанта (177). Физико-химические параметры пены определяли в сравнительном аспекте - пенообразователь в чистом виде и раствор пенообразователя с дезинфектантом. Учитывали основные параметры пены -кратность, устойчивость и время выделения жидкости из пены Кратность пены - это отношение объема пены Vn к объему раствора Уж\ таким образом, этот параметр показывает, сколько объемов пены можно получить из одного объема рабочего раствора (жидкости).
Для исследования кратности пены рабочий раствор дезинфектанта совместно с пенообразователем заправляли в установку (лабораторную или дезустановку), дали ей рабочий режим, после чего заполняли мерный сосуд для сбора пены. После полного гашения пены измеряли полученный объем жидкости в сосуде и делали расчет по вышеприведенной формуле. При изучении процесса гашения пены отмечали время гашения 50 или 100% объема пены. С этой целью заполняли пеной градуированный сосуд и отмечали время гашения пены. Устойчивость пены характеризует время от момента её нанесения до полного гашения.
Для определения выделения жидкости из пены отмечали время, пошедшее на выделение 50% затраченной жидкости (87, 90, 153),
Коррозионную активность испытуемого пенообразующего препарата определяли согласно «Методике определения и оценки коррозионной активности моющих и дезинфицирующих препаратов», утв. ГУВ МСХ СССР 24.06.1974 г, (178), В экспериментах использовали тесты, изготовленные из листовой стали (ст. 3), алюминия марки А, стали оцинкованной. Образцы металлов были размером 50 х 30 мм, масса образцов составляла от 2 до 60 г и толщина от 1 до 4 мм. Опыты выполняли при температуре испытуемого раствора 18-20. Степень коррозионной активности определяли по внешнему виду образцов и потере массы в соответствии с ГОСТ 9,017-74 (127). При изучении токсикологических свойств препарата руководствовались «Методическими указаниями по гигиенической оценке новых пестицидов» (180). Среднюю смертельную дозу препаративной формы рассчитывали используя формулу:
ЛД$о=ЛДш- (ZZxd)/л, где:
Z - среднее арифметическое из числа погибших животных в опытах с использованием двух смежных доз;
d - разница величины двух доз, стоящих рядом;
п - число животных в каждой группе. В токсикологических исследованиях использовали 40 белых мышей, 6 кроликов, 15 подсвинков.
Эффективность обеззараживания обработанных бактерицидной пеной поверхностей в лабораторных условиях осуществляли с помощью тестобъектов - деревянных, кирпичных, бетонных, металлических (оцинкованная сталь), размером 1 Ох 10 см, контаминированных тестмикробами. Тестмикробами для контаминирования тестобъектов служили кишечная палочка E.coli шт. 1257, золотистый стафилококк S.aureus шт. 209 и 209-Р.
При изучении дезинфекционной эффективности препарата «Пемос-1» в форме пены исследовано 690 проб смывов. Анализу подвергались пробы с поверхностей производственных помещений до и после проведения дезинфекции и соответствующей экспозиции. В производственных опытах контроль качества дезинфекции и содержание действующего вещества в дезинфицирующих средствах и их растворах осуществляли согласно методике, данной в приложении в «Правила проведения дезинфекции и дезиинвазии объектов государственного ветеринарного надзора» (2002),
Определение растворимости и совместимости препарата «Пемос-1» с пенообразователем
На первом этапе нами проведены опыты по проверке растворимости дезинфицирующего средства «Пемос-1» в растворе пенообразователя. Для этого в стеклянном цилиндре объемом 1 л готовили 6% раствор пенообразователя ТЭАС и на его основе приготавливали раствор дезинфектанта соответствующей концентрации. Дезинфектант считали совместимым с пенообразователем, если его введение в раствор в количестве не менее 10% не вызывало наличие осадка, олалесценции и снижения кратности пены более чем на 25% и частично совместимым, если максимально допустимая концентрация дезинфектанта была более 10%.
Опыты проводили в трехкратной повторносте. Положительным результатом испытания считали отсутствие вышеуказанных признаков. Предварительную оценку совместимости дезинфектанта с пенообразователем проводили с использованием «Методики для оценки качества пенообразователя в лабораторных условиях» (177). Суть ее заключалась в том, что из пенообразующего раствора с помощью размельчителя тканей (РТ-1) получали низко кратную пену и определяли её основные параметры - кратность и время выделения половины объема жидкости из пены. Оценку совместимости дезинфектанта и пенообразователя проводили по параметру кратности пены, поскольку он является наиболее чувствительным к изменению химического состава пенообразующего раствора и легко поддается измерению, В результате проведенных опытов, которые суммировано приведены в таблице 1 установлено, что препарат «Пемос-1» совместим с пенообразователем марки ТЭАС. Скорость выделения жидкой фазы из пен, полученных из растворов, содержащих «Пемос-1» с увеличением концентрации дезинфектанта уменьшается. Отмечается повышение пенообразующих свойств пенообразователя при введении препарата «Пемос-1».
Нами изучена стойкость и адгезия пены на вертикальных и потолочных поверхностях. При этом определяли расход рабочего раствора при обработке этих поверхностей. Для практических целей можно принять, что сила отрыва пенного слоя может служить количественной характеристикой адгезии пены. Сила отрыва пены (одинаковой кратности) определяется ее весом пропорциональным высоте пенного слоя. Известно (3), что сила сопротивления отрыва единичного пузырька равна: F = 2nRfcTSin0, где: (I) Rk - радиус контакта пузырька пены, м; т - поверхностное натяжение, н/м; 0 - краевой угол смачивания, град.
Для отрыва пены следует приложить силу, равную величине адгезии, но направленную в противоположную сторону. Если допустить, что пена монодисперсна и R = Rn то условия закрепления пены (когда сила отрыва направлена вертикально вниз) на единичной поверхности можно выразить как:
mg 2 П Rk т Sin 0 NSk, где: m - масса пены на единице поверхности, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2; N - количество пузырьков на единице площади, м2; Sk - площадь контакта пены, м2.
Из условий определения кратности пены и с учетом того, что масса пены на образце определяется в основном объемом жидкости в пене и плотностью раствора, можно выразить: M Проведя соответствующие подстановки и учитывая вышеприведенные рассуждения, получили уравнение, связывающее предельную (возможную) толщину пенного слоя с кратностью, дисперсностью и свойством поверхности, выраженным через краевой угол : hp g/K
(hp g I К) 2 liRk TsinON (4)
h 2 Rk TsinON (ptfg) 1 (5)
Расчет критической толщины для среднекратной пены (диаметр пузырька около 2 мм, площадь поверхности образца 250x250 мм, число контактирующих с образцом пузырьков, рассчитанное по А.Ф.Шароварникову (238), показал, что она должна быть для оргстекла 5 см, стали 6 см, дерева 10 см.
Условия нахождения пены на вертикальной поверхности будут
определяться ее адгезией и трением между пеной и поверхностью:
LF F +F где: (6)
FTP - сила трения между пеной и поверхностью; Fa - сила сопротивления отрыва, адгезия. При движении пены с вертикальной поверхности совершается работа, которая создается за счет гравитационных сил, поэтому можно записать: 2.mgSinadx = Fdx, где: (7)
a - угол наклона поверхности, град.; dx - перемещение вдоль образца, м. Тогда условия отрыва можно представить как: F = mgSina или Sina = F/mg (8)
Используя предыдущие рассуждения и уравнение 3, равенство можно использовать для определения толщины пенного слоя, при котором происходит сползание. Уравнение 8 можно использовать для определения угла наклона, характеризующего начало сползания пены. Анализ уравнений 2 и 8 показывает, что условия нахождения пены на вертикальной и потолочной поверхностях, главным образом, зависят от массы пены на единицу площади.
Для определения экспозиции нахождения пен на вертикальных поверхностях и потолке, а также определения критических пенных слоев на различных поверхностях была принята методика ВНИИПО (1970) по определению кроющей способности пен. Для изучения использовалось устройство, конструкция которого показана на рис. 1.
Работу на установке осуществляли в следующей последовательности. Образец 3 исследуемого материала с помощью устройства 2 закрепляли на вращающейся площадке 1. По периметру образца устанавливали ограничительный барьер для пены 4, Высоту барьера меняли от 1 до 10 см через каждый сантиметр. Образованный барьером объем заполняли пеной с некоторым запасом, а излишек срезали планкой по уровню барьера. Далее ограничительный барьер снимали и площадку разворачивали на 90 или 180, имитируя стенку или потолок. Время полного разрушения пены фиксировали с помощью секундомера- Одновременно вели визуальные наблюдения за состоянием пены и определяли критическую толщину слоя пены, менее которой она удерживалась (не сползала) на поверхности того или иного образца. Каждый опыт повторяли не менее 3-х раз, повторные опыты осуществляли на новых сухих образцах- В качестве исследуемых материалов были выбраны строительные материалы, используемые при сооружении животноводческих помещений: дерево, сталь, кирпич, бетон.
Изучение дезинфекционной активности бактерицидной пены на основе препарата «Пемос-1» в лабораторных условиях
В опытах по определению обеззараживающего действия на поверхности тест-объектов контаминированных тест-культурами, использовали бактерицидную пену, полученную на основе препарата «Пемос-1».
В предварительных опытах отработали способ нанесения пенной формы дезинфектанта на тест-объекты, в результате чего установили, что равномерное покрытие обрабатываемых поверхностей достигается при толщине пенного слоя на тест-объектах в пределах 2-3 см., что соответствует расходу приготовленного раствора 200-300 мл/м , В дальнейшем, в опытах применяли этот минимальный расход пены на 1 м обрабатываемой поверхности с различным содержанием действующего вещества дезинфектанта в растворах.
Дезинфецирующую активность препарата «Пемос-1» изучали на стенде для проведения лабораторных опытов. Тест-объекты контаминировали агаровыми или бульонными культурами Е. Со1і(штамм 1257), st. Aureus(nrraMM 209-Р) и располагали их на стенде в вертикальном, потолочном и горизонтальном положениях и обрабатывали бактерицидной пеной имеющей в своем составе препарат «Пемос-1» от 2% до 5 % ДВ перекиси водорода- В контроле аналогично контаминированные тест-объекты обрабатывались пеной без дезинфектанта. После окончания экспозиции (15, 30, 45, 60 минут) с контрольных и опытных тест-объектов брали смывы путем тщательного протирания тест-объектов стерильными, слегка увлажненными тампонами. Тампоны, каждый в отдельности, помещали в пробирку с нейтрализатором (055% раствор сульфита натрия для перекиси водорода). Тампоны тщательно отжимали, а жидкость центрифугировали в течении 20-30 минут при 3000-3500 об/мин. Затем иадосадочнуго жидкость сливали, а из центрифугата на соответствующие питательные среды делали посевы. Оценку качества дезинфекции проводили по наличию или отсутствию роста исходных тест-культур на питательных средах, взятых с опытных и контрольных тест-объектов.
Результаты определения дезинфекционной активности бактерицидной пены препарата «Пемос-1» в лабораторных условиях представлены в таблицах 13, 14, из которых видно, что препарат «Пемос-1» в композиции с пенообразователем ТЭАС 5% проявляет выраженную бактерицидную активность.
Максимально достигнутое бактерицидное действие (полное отсутствие признаков размножения кишечной палочки) препарата «Пемос-1» в форме пены в концентрации 3% (Н2О2) зарегистрировано через 60 минут на всех поверхностях тест-объектов (дерево, кирпич, бетон, металл), в концентрации 4% - через 45 минут. Бактерицидная активность дезинфектанта, изучаемая в отношении к золотистому стафилококку установлена в концентрации 4% -через 45 минут, а при концентрации 5% - через 30 минут.
Эффективность дезинфекции помещения бактерицидной пеной «Пемос-1» изучали в занятых поросятами герметизированных камерах объемом по 43 м3, общей площадью по 66 м2 при температуре воздуха 20-22, и обрабатываемой поверхности 18, скорость движения воздуха 0,2 м/сек, относительной влажности 75% перед обработкой и 85% после обработки. Воздушно-механическую пену средней кратности 1:100 наносили с помощью пеногенератора ПГ-1 с расстояния 3 -5 метров до поверхности дезинфекционной установкой УДП-М при избыточном давлении на выходе пеногенератора 0.4-0,8 МПа. Толщина наносимого слоя пены была в пределах 2-3 см., что соответствует расходу раствора 200-300 мл/м2, экспозиция после обработки 1 час. При повторной обработке дозу расхода дезинфектанта увеличивали в 2 раза (400-600 мл/м2), а при третей обработке доза на 1 м2 составляла 800-1200 мл/м2. В опыт брали 3 группы поросят по 5 голов, одна из них - контрольная. Поросят подбирали по принципу аналогов. В присутствии животных провели трехкратно(через 72 часа) дезинфекцию препаратом «Пемос-1» 3 и 4% -ной концентрации перекиси водорода в форме пены. Обработку контрольной группы поросят проводили 5% раствором пенообразователя марки ТЭАС. В каждом опыте использовали по 20 тест-объектов из различных материалов.
Контроль эффективности дезинфекции помещений в присутствии поросят проводили следующим образом: до обработки брали смывы с поверхностей подлежащих дезинфекции, в которых в 90-100% случаев среди контаминирующей микрофлоры были выделены культуры E.Coli, в 70-80% -Staph aureus, в 85-95% Salmonella. Параллельно контроль качества дезинфекции проводили на тест-объектах, изготовленных из дерева, бетона, кирпича, металла инфицированных тест-культурами E.Coli шт. 1257, Staph aureus шт. 209-Р, Salmonella cholerae-suis шт. TC-177. После окончания дезинфекции и экспозиции 1 часа с обрабатываемых поверхностей(пол, стены, потолок, ограждающие конструкции, станки и тест-объекты) брали смывы стерильными слегка увлажненными тампонами и помещали в пробирки со стерильным соответствующим нейтрализатором. Оценку качества дезинфекции проводили по наличию или отсутствию роста бактерий на средах и вычислению процента эффективности дезинфекции. Результаты этих исследований представлены в таблицах 15,16, из которых видно, что эффективность обеззараживания помещения в присутствии поросят бактерицидной пеной «Пемос-1» в составе 3% перекиси водорода, 1% молочной кислоты и пенообразователя марки ТЭАС (в концентрации 5%) в отношении E.Coli, сальмонеллы, а также тест-объектов, контаминированных E.Coli, шт. 1257, Salmonella cholerae-suis шт. 177 (контроль) была 100%, однако, обеззараживание поверхностей помещения, контаминированных золотистым стафилококком и тест-объектов, контаминированных Staph aureus шт. 209-Р % обеззараживания составлял 70-80%, Препарат, содержащий 4% перекиси водорода, 1% молочной кислоты и 5% пенообразователя марки ТЭАС обеззараживал поверхности помещений и тест-объекты (контроль) контаминированных золотистым стафилококком полностью. Вместе с тем, следует отметить, что через 3 дня после дезинфекции при исследовании смывов с поврехностей помещения и оборудования от 20% до 30% выделялась кишечная палочка, от 15% до 35% -сальмонелла, и до 15% - золотистый стафилококк. Это объясняется наличием бактерионосителей среди поросят.
