Микроклимат – комплекс физических факторов окружающей среды в ограниченном пространстве, оказывающий влияние на тепловой обмен организма.

В животноводстве под микроклиматом понимают, прежде всего, климат помещений для животных, который определяют как совокупность физического состояния воздушной среды, его газовой, микробной и пылевой загрязненности с учетом состояния самого здания и технологического оборудования. Иными словами, микроклимат – это метеорологический режим закрытых помещений для животных, в понятие которого входят температура, влажность, химический состав и скорость движения воздуха, запыленность, освещенность и т. д. Оптимальный микроклимат способствует увеличению продуктивности животных, снижению расхода кормов на получение единицы продукции, положительно влияет на сохранение здоровья животных.

К факторам, формирующим микроклимат в сельскохозяйственных помещениях, относят:

местный (зональный) климат, погодные условия и время года;

термическое и влажностное сопротивление ограждающих конструкций зданий;

состояние вентиляции, канализации, качества уборки навоза, степени освещения и отопления;

технологию содержания животных;

вид животных и плотность их размещения;

количество и качество.

1. Зоогигиенические требования к параметрам микроклимата животноводческих помещений.

Содержание лошадей в конюшне неизбежно связано с загрязнением воздуха, при плохой вентиляции это неблагоприятно сказывается на здоровье животных. Воздухообмен, который осуществляется через окна, ворота, недостаточен. Поэтому в конюшне обязательно должна быть вентиляция – естественная приточно-вытяжная или принудительная. Однако при свободной циркуляции воздуха следует избегать сквозняков, иначе потные животные после работы, а также жеребята могут легко простудиться.

В некоторых конюшнях при строительстве оставляют зазор между крышей и верхними венцами стен: этот прием позволяет застоявшемуся воздуху улетучиваться, но избавляет от сквозняков. Но чаще всего в конюшнях оборудуют приточно-вытяжную вентиляцию с естественным побуждением.

Размер вытяжной трубы – не менее 0,8×0,8 м, а приточного канала – 0,2×0,2 м. На каждые 12-15 лошадей оборудуют одну трубу. Однако для более точного определения количества труб производят расчет объема вентиляции по влажности воздуху или по углекислому газу (в зависимости от особенностей климатической зоны). Указанная вентиляция работает удовлетворительно при минусовой температуре наружного воздуха, но малоэффективна при повышенной. Вытяжные трубы в их верхней части оборудуют дефлекторами, а в нижней устанавливают заслонки для регулирования удаляемого воздуха. Допустимый воздухообмен – не менее 17 м³ на центнер массы лошади – уменьшают в холодный период минимально до пределов, необходимых для поддержания температуры помещения, не нормируя его относительную влажность.

Зимой температура воздуха в конюшне может опускаться до 4 градусов и даже быть минусовой, но если нет сквозняков, то и взрослые лошади, и жеребята ее благополучно выдержат.

Для обогревания конюшни в сырое и холодное время года можно провести центральное отопление, использовать безопасные обогреватели (когда теплый воздух поступает по трубам) или тепловые пушки.

Оптимизация микроклимата включает в себя соблюдение норм технологического проектирования при строительстве зданий, а также постоянный контроль над основными климатическими параметрами внутренней среды животноводческих помещений.

Кроме того, для защиты от заноса возбудителей инфекции и улучшения санитарно-гигиенических условий на территории животноводческих построек проводят следующие мероприятия. Территорию обносят изгородью высотой не менее 1,8 м и озеленяют в 3-5 рядов деревьями и кустарниками. Для насаждений подбирают местные виды растений с учетом их санитарно-защитных и декоративных свойств и устойчивости к воздействию производственных выбросов. В зоне зеленых насаждений в летние месяцы температура бывает ниже на 2-2,5 ˚С по сравнению с открытыми участками, а скорость движения воздуха снижается на 60-80 %, количество пыли и микроорганизмов уменьшается на 50-60 %. В этих условиях у животных нормализуются сердечная деятельность, дыхание, газообмен и теплообмен, повышаются естественная резистентность и продуктивность.

Для защиты животноводческих построек от господствующих ветров, песчаных и снежных заносов деревья и кустарники сажают со стороны этих ветров, по границе территории построек, вдоль внутренних дорог, ветеринарных построек и между зданиями. Зеленые насаждения защищают помещения для животных от перегревания (летом) и охлаждения (зимой), что способствует улучшению в них микроклимата.

Состояние микроклимата закрытых животноводческих помещений определяет комплекс физических факторов (температура, влажность, движение воздуха, солнечная радиация, атмосферное давление, освещение и ионизация), газовый состав воздуха (кислород, углекислый газ, аммиак, сероводород и др.) и механические примеси (пыль и микроорганизмы). Формирование микроклимата в помещениях для животных зависит от ряда условий: местного климата, термического и влажностного состояния ограждающих конструкций здания, уровня воздухообмена или вентиляции, отопления, канализации и освещения, а также от степени теплопродукции животных, плотности их размещения, технологии содержания, распорядка дня и пр.

Основные причины неудовлетворительного микроклимата в помещениях - низкая теплозащита ограждающих конструкций (стен, перекрытий, кровли, ворот, окон и пр.) и крайне недостаточный уровень воздухообмена, а также плохая канализация и антисанитарное состояние логова (стойл, станков, клеток и др.). Зимой в таких помещениях создаются весьма неблагоприятные условия вследствие низкой температуры и высокой влажности воздуха, сырости стен, потолков или совмещенных покрытий, повышающих отдачу тепла телом животных и способствующих их охлаждению, а летом - высокая температура и влажность в помещениях обусловливают перегревание животных и снижение их продуктивности. При несоблюдении правил эксплуатации помещений, недостаточной по мощности воздухообмена вентиляции, плохой канализации и антисанитарного состояния логова для животных в воздухе помещений значительно увеличивается влажность и повышается концентрация углекислого газа, аммиака и сероводорода, а также сильно понижается ионизация воздуха и, в частности, содержание отрицательных легких ионов.

Параметры микроклимата в помещениях для содержания разных видов, возрастных и производственных групп животных, соблюдать которые необходимо во всех колхозах, совхозах и специализированных хозяйствах. В воздухе помещений для всех видов животных концентрация углекислого газа не должна превышать 0,25%, аммиака 0,0026% и сероводорода 0,001%, а в мг/л воздуха соответственно. Для поддержания необходимой температуры, влажности и чистоты воздуха наиболее важным параметром регулируемого микроклимата в животноводческих помещениях является воздухообмен. Количество подаваемого воздуха средствами вентиляции на одну голову в м3/час примерно должно составлять (по данным отечественных и зарубежных авторов); для взрослого крупного рогатого скота 100-175, молодняка на откорме 50-70, телят 20-30, подсосных свиноматок 60-100, холостых и супоросных маток 40-60, свиней на откорме 30-70, взрослых овец 20-30, кур-несушек 4-5, индеек 3-4, цыплят-бройлеров 2,5-3. Для проектирования вентиляции для зимних условии Тиллей рекомендует следующие минимальные количества подачи свежего воздуха в м3/час на одну голову: коровам 100-160, телятам 11-16, свиноматкам 16, свиньям на откорме 10-13, курам-несушкам 2-2,4. В летнее время подачу воздуха увеличивать в 4-6 раз.

Уход за кожей

Механопроцедуры. Чистку кожи животных проводят с целью освобождения ее от загрязнений и выделений. Она вызывает механическое раздражение нервных окончаний и сосудов кожи. Вследствие потения на ко­же откладываются соли и иные неиспаряющиеся со­ставные компоненты пота. Сальные железы выделяют кожное сало (жир). Кроме того, на коже собираются клетки отмершего эпидермиса, а также пыль. Вместе с пылью, грязью и влагой на кожу и шерсть попадают как сапрофитные, так и патогенные микроорганизмы, включая грибы, бактерии и вирусы. Поэтому основная задача чистки кожи - освобождение ее поверхности и шерсти от патогенной и условнопатогенной флоры (а нередко и фауны), скапливающихся там грязи и отхо­дов, образовавшихся в процессе жизнедеятельности дан­ного органа. Согласно ветеринарно-санитарным правилам кожу нужно чистить регулярно, достаточно жесткой волося­ной щеткой, постоянно вытирая последнюю с помощью металлической скребницы. Чистка животных скребни­цей вызывает царапины и травмы. При чистке кожи не­обходимо соблюдать санитарные правила: за каждым, особенно высокоценным, племенным животным долж­ны быть закреплены индивидуальные предметы ухода (щетка, скребница и др.). Это позволяет профилактировать перенос возбудителей заболеваний от одного жи­вотного другому. В тех случаях, когда ухаживающий персонал пользуется одной щеткой для чистки всех за­крепленных за ним животных, предметы ухода нужно чистить, мыть и дезинфицировать после каждого их употребления. Зимой при температуре воздуха ниже 15°С и в дождливую или ненастную погоду (при сильном ветре) животных жела­тельно чистить в помещениях. Однако коров в коров­нике чистят не позже чем за 1 ч до дойки.

Гидропроцедуры. Обмывают, моют и купают живот­ных в жаркие летние дни с целью их охлаждения, уда­ления загрязнений или в связи с переводом на другие фермы или в иные хозяйства. На практике применяют водные процедуры, ванны, души, ножные ванны, душ Шарко и пр. Под влиянием купания, мытья, душа на­ступает механическое и в зависимости от температуры воды и места осуществления гидропроцедуры термичес­кое, а при душе и механическое раздражение рецепто­ров кожи. В ответ на раздражение сосуды кожи перво­начально сужаются, а затем расширяются, отдавая теп­ло в окружающую среду. Следует помнить, что мокрая кожа теряет в несколько раз больше тепла, чем сухая.

Уход за конечностями, копытами и рогами

В целях профилактики травматизма конечностей жи­вотных при содержании их на бесподстилочиых бетон­ных полах в верхние слои бетона нужно добавлять очень мелкий песок. На таких бетонных полах цемент и песок будут стираться равномерно. В местах отдыха животных следует оборудовать сплошные полы, а в зоне дефекации, перемещения, кормления и поения животных - щелевые. Сплошные щелевые полы делают только в станках и стойлах для откармливаемого скота (особенно быков) и свиней. При содержании крупного рогатого скота на глубо­кой несменяемой подстилке рог недостаточно стира­ется, поэтому роговые капсулы удлиняются и искривля­ются. Возникает растяжение и воспаление связочного и сухожильного аппаратов. Животных в таких хозяй­ствах нужно регулярно выводить на выгульно-кормовые дворики с твердым покрытием, а проходы из сек­ций к доильному залу следует соединять со скотопро­гонной дорожкой для дозированного активного моцио­на со специальным покрытием, обеспечивающим доста­точное стирание копытного рога.

Профилактика болезней копыт. Для общей профилактики болезней копытец у крупного рогатого скота в тех хозяйствах, где эти заболевания регистрируют часто, необходимо оборудовать специальные бетониро­ванные ванны, которые заполняют 10%-ным раствором медного купороса на глубину 10-12 см. Обычно их размещают перед входом в доильные залы во всю ши­рину прохода на длину 4-6 м. Через них пропускают животных 1-2 раза в 2 дня или ежедневно в течение нескольких дней. Формалиновые ванны весьма эффективны для про­филактики заболеваний копыт, в том числе у крупного рогатого скота. Для ванн используют 5%-ный раствор формальдегида. Он усиливает защитные свойства рого­вой капсулы в связи с тем, что молекулы формалина прикрепляются к аминокислотам белковой цепи креа­тинов, чем укрепляют копытный рог. Кроме того, фор­малин обладает сильным дезинфицирующим действи­ем.

Профилактировать болезни конечностей у лошадей можно с помощью правильной эксплуатации, содержа­ния и ухода за копытами. При строительстве конюшен полы и лотки оборудуют согласно требованиям гигиены, учитывающим особенности строения копыта. Лучшими считают глинобитные полы. Для успешной эксплуата­ции лошадей принципиальное значение имеют правиль­ное выращивание и тренинг молодняка. Его приучают к систематической перед постановкой в стойло или ден­ник очистке, а при необходимости к обмыванию и об­сушиванию конечностей. После тяжелой или продол­жительной работы с целью предупреждения нарушений крово- и лимфообращения, образования отеков, реко­мендуют делать массаж конечностей снизу вверх с по­мощью жгутов. Лошадям со слабыми сухожилиями пе­ред работой полезно бинтовать конечности. На время бегов, скачек лошадей со слабыми сухожилиями туго бинтуют. Бинты накладывают также во время перевоз­ки лошадей по железной дороге, перед длительным стоянием. При необходимости конечности защищают от ушибов и засечек, накладывая кожаные или резиновые ногавки, кольца, гамаши, подушечки. Уход за копытами заключается в регулярных (пос­ле работы) осмотре, очистке (с помощью деревянного ножа) стрелки от грязи и навоза, замывании (нехолод­ной водой) и протирании досуха суконкой. Однако не следует смазывать копыта дегтем, керосином и мазями, высушивающими копытный рог, вследствие чего он ста­новится хрупким и ломким. Регулярная подрезка или равномерное стирание спо­собствуют равномерному опиранию конечности на всю поверхность подошвы, сохраняют механизм копыта и правильную его форму. Важнейшее условие ухода за рабочей лошадью-своевременная и правильная ковка. С помощью подков копыта предохраняют от быстрого стирания при движении по твердой почве (дороге), при­дают уверенность и устойчивость, повышая работоспо­собность животных, предупреждают заболевания, иног­да предоставляют возможность исправления некоторых дефектов копыт. Перековывают лошадей 1-2 раза в 1,5-2 мес. Подбирают подковы с учетом зимнего или летнего сезона года и особенностей использования ло­шади (транспорт, верховая езда, спорт). Для ухода за копытами животных в хозяйствах, ис­пользующих лошадей, нужны кузнецы, а для ухода за копытцами иных животных нужно иметь соответствую­щий инвентарь и станок, позволяющий фиксировать конечности.

Уход за рогами.

При проведении весенней диспансеризации обраща­ют внимание на состояние рогов у быков, коров и мо­лодняка, и если они заострены, кончики спиливают. В стадах с беспривязным содержанием животных ана­логичный осмотр осуществляют и в конце пастбищного периода (во время осенней диспансеризации поголо­вья). Если беспривязное содержание молодняка и коров в хозяйстве постоянно, то целесообразно обезроживать животных в 60-70-дневном возрасте, когда у телят формируются роговые бугорки. Теленка на время опе­рации фиксируют. На коже, покрывающей роговые бу­горки, выстригают шерсть, в этом месте кожу и шерсть смазывают вазелином. Затем зачатки рогов выжигают с помощью электротермокаутера, а при его отсутствии - щелочью. Стараются прижечь весь бугорок. Опе­рацию должен выполнять ветеринарный специалист. За оперированными телятами устанавливают надзор и обеспечивают соответствующий уход. Через 2-3 нед струп отпадает, и рог не растет. Обезроживать взрослых животных нецелесообраз­но. Такая операция болезненна и сложна, поэтому ре­комендуется в исключительных случаях.

"

Микроклимат - это совокупность физико-химических факторов воздушной среды и светового режима помещения. В понятие микроклимат входит температура и влажность воздуха, скорость его движения, содержание вредных газов, запыленность, ионизация, освещенность, уровень шума. Состояние микроклимата зависти от климатических и погодных условий, типа помещения и его ограждающих конструкций, уровня воздухообмена, совершенства систем вентиляции, отопления, канализации и уборки навоза. На микроклимат оказывает влияние также технология содержания животных, плотность их размещения, количество и качество подстилки, тип кормления, видовой и возрастной состав поголовья.
Нормирование оптического излучения. Оптическое излучение - это совокупность видимого (ВС), ультрафиолетового (УФЛ) и инфракрасного света (HKЛ). В спектре солнечного излучения на долю видимых лучей приходится около 40%, инфракрасных - 55%, а ультрафиолетовых - 5%.
Видимый свет является универсальным раздражителем и синхронизатором многих биологических процессов и прежде всего - процессов воспроизводства.
Воспринятые фоторецепторами световые лучи трансформируются в нервные импульсы, которые через кору больших полушарий и через эпифиз передаются в гипоталамус, затем в гипофиз. Последний регулирует работу периферических эндокринных желез, в том числе и половых. Ритмы света и темноты обуславливают изменения обмена веществ и явления фотопериодизма. В зависимости от фотопериодической реакции сельскохозяйственные животные делятся на короткодневных (козы и овцы большинства пород) и длиннодневных (лошади, крупный рогатый скот, свиньи, птица, кролики). У первой группы половая функция стимулируется убывающим (8-10 ч), у второй - возрастающим (до 16-17 ч) световым днем.
Искусственные фотопериодические режимы позволяют переносить период воспроизводства на любой сезон, увеличивают многоплодие, повышают продуктивность и резистентность животных.
Для молочных коров, свиноматок, лошадей долгота дня должна составлять не менее 16-17 ч в сутки при освещенности 50-75 лк. Для кур в первые дни жизни световой день устанавливают на уровне 20-23 ч, с постепенным сокращением до 8 ч в сутки к двух-трехмесячному возрасту. С наступлением яйцекладки долготу дня постепенно увеличивают до 15-17 ч в сутки.
С целью сокращения затрат электроэнергии широко применяют прерывистое освещение. Например, при выращивании бройлеров 1С:2Т (С - свет, T - темнота).
Ультрафиолетовые лучи в зависимости от длины волны делятся на три спектра:
спектр А (длинноволновые), 400-315 нм, обладают загарным действием;
спектр В (средневолновые), 315-280 нм, обладают антирахитным и эритемным действием;
спектр С (коротковолновые), 280-200 нм, обладают сильно выраженным бактерицидным действием.
УФЛ обладают фотохимическим, метаболическим и бактерицидным действием. Естественные и искусственные УФЛ в оптимальной дозе являются мощным физическим стимулятором обменных процессов. При их применении стимулируется гемопоэз, фосфорно-кальциевый и углеводно-жировой обмены, повышается иммунобиологическая реактивность животных, продуктивность и качество продукции. Так, при рациональном применении УФЛ увеличиваются: удой коров - на 4-7%, привесы животных на откорме - до 10-13%, яйценоскость кур - на 3-5%.
HKЛ в зависимости от длины волны делятся натри области спектра:
область А (коротковолновые), 760-3000 нм;
область В (средневолновые), 3000-6000 нм;
область С (длинноволновые), свыше 6000 нм.
Длина волны этого вида излучения обратно пропорциональна проницаемости их в живые ткани. HKЛ обладают хорошо выраженным тепловым эффектом и используются для создания локального микроклимата при выращивании молодняка всех видов животных. Попеременное воздействие ИКЛ на организм в оптимальной дозе вызывает закаливание животных к неблагоприятным факторам среды обитания. При этом при использовании инфракрасных лучей для обогрева молодняка получают более высокий зоотехнический эффект, чем от использования конвекционного тепла, при снижении затрат.
Высокоэффективно применение комбинированных установок типа ИКУФ, в которых применяют комплексное ультрафиолетовое и инфракрасное облучение, что позволяет в значительной степени повысить резистентность молодняка, физико-химические и биологические параметры воздушной среды.
Температура воздуха является важнейшим фактором внешней среды, это основной физический раздражитель, влияющий на теплообмен организма.
Температуру окружающей среды, при которой обмен веществ, теплопродукция минимальны, а физиологические функции органов и систем организма животного не напряжены, называют зоной теплового безразличия (термонейтральная зона), или температурой комфорта. Нижнюю и верхнюю точки термонейтральности называют критическими температурами. При температуре воздуха ниже нижней критической (в так называемой нижней зоне повышенного обмена) усиливаются обмен веществ и теплопродукция в организме животного.
Значительное отклонение этого показателя от оптимальных величин нарушает тепловое равновесие организма из-за гипертермии или его усиленной отдачи - гипотермии.
При высокой температуре воздуха отдача тепла из организма животного замедляется. В этих условиях животные меньше потребляют кормов, у них снижается продуктивность и устойчивость к заболеваниям. Пребывание животных в условиях экстремально высокой температуры может привести к тепловому удару, иногда с летальным исходом.
Действие высоких температур особенно плохо переносится животными при повышенной влажности и недостаточной скорости движения воздуха. Для профилактики перегрева животных используют установки для кондиционирования воздуха, которые охлаждают, осушают, увлажняют помещение, очищают его от пыли, ионизируют. Снизить отрицательное влияние высоких температур на организм животного можно путем увеличения воздухообмена и скорости движения воздуха, а также соблюдением зоогигиенических норм размещения животных в помещениях. При использовании паровых или водяных калориферов в животноводческих постройках для охлаждения поступающего воздуха через них пропускают холодную воду. В систему приточной вентиляции можно вставлять аэрозольные форсунки для разбрызгивания воды, на испарение которой затрачивается тепло. Хорошее действие оказывает обливание тела животных прохладной водой, а также купание.
Снизить влияние высоких температур и прямых солнечных лучей можно путем побелки зданий, использования строительных материалов с высоким термическим сопротивлением, посадкой зеленых насаждений с густой кроной. При пастбищном содержании в наиболее жаркое время дня животных держат в тени, а для пастьбы используют утренние, вечерние или даже ночные часы. При высокой температуре воздуха большая часть тепла из организма теряется при испарении влаги с поверхности кожи и со слизистых оболочек дыхательных путей. Поэтому животные в период жары должны регулярно получать прохладную воду.
При температуре воздуха ниже критической повышается теплоотдача. Для поддержания постоянной температуры тела у животных включаются механизмы терморегуляции, уменьшающие отдачу тепла из организма в окружающую сред}". Прежде всего у них сужаются кровеносные сосуды кожи, снижается ее температура, уменьшается площадь открытой кожи (животные съеживаются, горбятся). Кроме того, дыхание становится глубоким, пульс замедляется. Однако перечисленные факторы могут оказаться недостаточными для поддержания температуры тела, тогда в организме животного усиливается образование тепла (химическая теплорегуляция).
Значительное снижение температуры окружающего воздуха усиливает в организме обмен веществ и повышает уровень окислительных процессов. В результате образуется дополнительное тепло. В этом случае у животных, как правило, уменьшается продуктивность и повышаются затраты корма на получение единицы продукции.
Низкая температура способствует возникновению заболеваний органов дыхания, пищеварения, вымени, мышц, суставов, а также уменьшает устойчивость животного к инфекциям.
Содержание животных в условиях неблагоприятной температуры наносит животноводству большой экономический ущерб. Так. например, пониженная температура воздуха при резких колебаниях может вызывать простуду и гипотермию организма с последующими осложнениями и острым проявлением болезни с отходом. Даже незначительно пониженная температура при длительном влиянии на теплообмен организма способствует снижению прироста массы тела и непроизводительному расходованию кормов.
При снижении температуры от 21 до 6°С на каждый градус снижения температуры воздуха при откорме свиней прирост массы тела ниже на 2%, т.е. если, например, температура воздуха будет ниже оптимальной на 10°С, то будет недополучено 20% прироста массы тела.
Поэтому регулированию температуры воздуха в помещениях, особенно при индустриальной технологии ведения животноводства, придается большое значение.
Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма животных, получения от них высокой продуктивности и эффективного использования кормов рекомендуются оптимальные температуры в животноводческих помещениях (табл. 13.2; 13.3). В воздухе животноводческих помещений постоянно содержатся водяные пары, которые поступают в основном с выделениями животных (с выдыхаемым воздухом, с поверхности кожи и со слизистых оболочек дыхательных путей, а также с калом и мочой). Так, корова массой 500 кг и удоем 15 л за сутки выделяет около 11 кг водяных паров; подсосная свиноматка массой 200 кг с поросятами - 7,7 кг. Влага поступает также с наружным воздухом и при испарении воды с пола, поилок, кормушек. Высокая влажность воздуха наблюдается при скученном содержании животных, недостаточной вентиляции помещений и неудовлетворительной работе канализации.
Влажность воздуха влияет па теплоотдачу организма животных. Высокая влажность действует отрицательно на животных при высокой и низкой температуре воздуха. Повышенная влажность воздуха в сочетании с высокой температурой затрудняет отдачу тепла из организма, так как замедляется испарение влаги с поверхности тела и слизистых оболочек дыхательных путей. Это приводит к перегреву, который может закончиться тепловым ударом.
Содержание животных в теплых и сырых помещениях ухудшает аппетит, вызывает вялость, снижает продуктивность и повышает затраты кормов на единицу продукции. Кроме того, у животных снижается резистентность к неблагоприятным факторам и возбудителям инфекционных заболеваний.
В условиях повышенной влажности воздуха животные хуже переносят холод; так как влажный воздух имеет большую теплопроводность и организм теряет много тепла, возникает переохлаждение, способствующее возникновению простудных и инфекционных заболеваний. Наряду с этим снижается продуктивность скота и увеличиваются затраты кормов на получение продукции. Высокая влажность воздуха в животноводческих помещениях способствует возникновению некоторых заболеваний кожи (стригущего лишая, экземы). В таких условиях дольше сохраняют свою жизнедеятельность различные микроорганизмы, в том числе и патогенные.

Повышенная влажность воздуха помещений также способствует снижению продуктивности. Так, прирост массы тела на откорме свиней снижается на 2,7% на каждый процент повышенной влажности свыше 88%, а у коров снижаются удои на 1% на каждый процент повышения влажности свыше 85%. Повышенная влажность воздуха помещений способствует росту влажности подстилки, особенно несменяемой. в овчарнях, что в свою очередь способствует развитию и сохранению кошарных инвазий.
Влажный воздух отрицательно влияет на амортизацию помещений и тепловые свойства их ограждений, так как появление конденсата на ограждающих конструкциях нарушает их теплоизоляцию.
Животные лучше себя чувствуют и дают более высокую продуктивность при оптимальной влажности воздуха независимо от его температуры. Однако чрезмерно низкая относительная влажность воздуха (ниже 40%) действует на животных отрицательно. В этих условиях у них наблюдается усиленное потоотделение, сухость слизистых оболочек и кожного покрова, понижение аппетита и продуктивности, а также устойчивости к заболеваниям.

В помещениях для животных оптимальна относительная влажность в пределах 50-70%.
Основное значение в борьбе с избыточной влажностью воздуха имеет эффективная вентиляция с подогревом воздуха, а также максимальное ограничение источников водяных паров (предупреждение разливания воды, утепление ограждающих конструкций, эффективная работа канализации, использование влагоемкой подстилки).
Движение воздуха на организм животных оказывает прямое и косвенное влияние. Движение воздуха оказывает непосредственное влияние на организм животного, изменяя его теплоотдачу. Оно действует в комплексе с температурой и влажностью. При низкой температуре увеличение скорости движения воздуха повышает теплоотдачу организма, что может вызвать переохлаждение животных и возникновение у них простудных заболеваний. Особенно отрицательно действует высокая скорость движения воздуха в сочетании с низкой температурой и повышенной влажностью. Увеличение подвижности воздуха при высокой окружающей температуре положительно влияет на организм, повышая отдачу тепла и предупреждая перегревание.
При неравномерном распределении воздушных потоков в помещении возникают мертвые зоны - аэростазы с пониженной скоростью движения воздуха (менее 0,05 м/с) и высокой концентрацией вредно действующих газов, пыли и микроорганизмов, что оказывает отрицательное влияние на здоровье животных.
В холодный и переходный периоды года оптимальная скорость движения воздуха составляет (м/с): в коровниках - 0,5, в телятниках - 0,3, в свинарниках - 0,15-0,3, в овчарнях - 0,5, в птичниках - 0,3. Летом скорость движения воздуха может быть до 1 м/с и более в зависимости от сезона и климатической зоны.
Акустический фон. На животноводческих предприятиях шумы возникают в результате звуков, издаваемых животными, работы технологического оборудования: механизмов и машин для подготовки кормов и их раздачи, уборки навоза, вентиляции помещений, доения коров. Могут иметь значение и внешние (по происхождению) шумы (при размещении животноводческих помещений под воздушными трассами или вблизи аэродромов, железных дорог и т.п.).
Многие шумы можно отнести к чрезмерным раздражителям, которые вызывают беспокойство животных и появление у них стресса. Производственные шумы угнетают условно-рефлекторную деятельность организма, отрицательно влияют на здоровье и продуктивность животных и птиц. Интенсивность уровня шума для сельскохозяйственных животных не должна превышать 65-70 дБ.
Одно из самых пагубных последствий шума - нарушение сна. Животные переносят отсутствие сна тяжелее, мучительнее, чем полное голодание. Собаки, лишенные сна, погибали через 4-5 суток, т.е. в несколько раз быстрее, чем при голодании (А.Ф. Кузнецов).
Для уменьшения производственного шума в животноводческих помещениях предусматривают подгонку и настройку аппаратов, применение звукоизоляционных прокладок, вынесение силовых агрегатов доильных машин, мощных вентиляторов в специальные изолированные помещения. Вместо уборки навоза и раздачи кормов с помощью тракторов предложены устройство щелевых полов, установка навозных и кормовых транспортеров. От внешних шумов хорошо защищают спланированные насаждения деревьев и кустарников.
Ионный состав воздуха. В местностях с чистым воздухом в 1 см3 находят 1000 легких ионов (а в горах до 3000). В городах с загрязненной атмосферой число их снижается до 400-100 в 1 см3. В закрытых помещениях количество ионов на 1-2 порядка ниже, чем в атмосферном воздухе.
Отрицательно заряженные легкие ионы воздуха в противоположность положительно заряженным и тяжелым ионам благоприятно влияют на организм животных, птиц. Они проникают в организм с вдыхаемым воздухом через слизистую оболочку дыхательных путей, стенку альвеол в кровь. При этом увеличивается заряженность коллоидов в крови, а при вдыхании положительных ионов - уменьшается. Возможно также непосредственное воздействие ионов на организм (например, свиней) через рецепторы кожи и косвенное - через нервные окончания верхних дыхательных путей, затрагивающее нейроэндокринную регуляцию процессов обмена веществ.
Искусственная аэронизация положительно воздействует на микроклимат животноводческих помещений. Так, пылевая, микробная и аммиачная загрязненность воздуха снижается в свинарниках - в 1,5-2 раза, а в птичниках - в 4 раза. Механизм этого явления связан с процессом зарядки и перезарядки как твердых, так и жидких аэрозолей воздуха помещений, их движением вдоль силовых линий электрического поля и оседанием вместе с микроорганизмами на стены, пол, потолок и оборудование. Под влиянием отрицательных ионов изменяются морфологические и культуральные свойства многих микроорганизмов. Интенсивность их роста снижается на 47-70%.
Газовый состав воздушной среды. Воздух животноводческих помещений отличается от атмосферного по своему составу, так как в него попадают продукты жизнедеятельности животных - вредные газы, и качество воздушной среды может ухудшаться настолько, что приводит к нарушению физиологических функций организма, снижению продуктивности, заболеваниям, падежу и выбраковке животных, особенно молодняка.
В плохо вентилируемых помещениях количество кислорода может снижаться до 16-18%, при содержании этого газа в атмосферном воздухе на уровне 21%. При длительном содержании в таких условиях в организме недоокисляются питательные вещества и накапливаются промежуточные продукты распада, что отрицательно сказывается на обмене веществ и продуктивности животных.
Углекислый газ (СО2) - конечный продукт окисления органических веществ - выделяется в процессе дыхания. Так, корова массой 500кг при удое 15 л выделяет в час 143 л углекислоты, а подсосная свиноматка массой 200 кг - 114 л.
Увеличение количества CO2 в крови приводит к возбуждению дыхательного центра. Значительное содержание этого газа в воздухе помещений оказывает токсическое действие. При скученном содержании животных и плохой вентиляции количество углекислого газа в животноводческих помещениях может повышаться до 0,5-1% и больше. Длительное пребывание в таких условиях сопровождается хроническим отравлением, которое характеризуется учащением дыхания, вялостью, ухудшением аппетита, снижением продуктивности и устойчивости к заболеваниям (И.И. Яров).
По содержанию углекислоты можно судить о качестве воздуха животноводческих помещений и уровне его обмена с атмосферным. Концентрация углекислого газа в воздухе помещений не должна превышать 0,25%.
Озон - динамический изомер кислорода. Он легко разлагается и, выделяя один атом, действует как сильный окислитель. Озон образуется при электрических разрядах в атмосфере под влиянием ультрафиолетовых лучей. В концентрациях 0,01-0,06 мг/м" он оказывает стимулирующее действие на деятельность органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. В загрязненном воздухе озона нет, он расходуется на окисление органических веществ. Поэтому наличие озона свидетельствует о чистоте воздуха. В концентрации 0,1 мг/м3 озон раздражающе действует на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, а при большем содержании он токсичен. Этот газ используют для дезодорации воздуха.
Аммиак - токсичный газ с резким запахом. В помещениях для животных аммиак в основном образуется при разложении мочи и кала. Поэтому содержание аммиака увеличивается в антисанитарных условиях и при плохо работающей вентиляции и канализации. При продолжительном поступлении нетоксических доз аммиака с воздухом снижается резистентность организма животных, что способствует возникновению заболеваний, особенно респираторных.
Аммиак хорошо растворим в воде, адсорбируясь на слизистых оболочках глаз и дыхательных путей, он снижает их барьерную функцию и может вызвать конъюнктивиты, бронхиты и пневмонии. Аммиак при поступлении в кровь соединяется с гемоглобином, образуя щелочной гематин, который не способен поглощать кислород. Вследствие этого содержание гемоглобина в крови снижается и наблюдаются явления анемии.
Окись углерода (оксид углерода, угарный газ, CO) - продукт неполного сгорания топлива. Он наиболее опасен там. где установлены газовые горелки или механизмы, работающие с топливом, которое сгорает не полностью. Угарный газ легче воздуха, не имеет цвета, со слабым запахом, немного напоминающим запах чеснока. Хроническое отравление возможно при концентрации, превышающей 2-3 мг/м3. К симптомам отравления относят учащение дыхания, судороги, рвоту, коматозное состояние. Окись углерода, проникая через легочные альвеолы в кровь, вытесняет кислород гемоглобина, образуя с ним стойкое соединение - карбоксигемоглобин. В результате возникает стойкая аноксемия тканей, накапливаются недоокисленные продукты обмена. Из организма CO выводится очень медленно с выдыхаемым воздухом. Поэтому отравленным животным нужно обеспечить доступ свежего воздуха, для раздражения дыхательного центра используют ингаляцию кислорода или его смеси с углекислотой.
Предельно допустимая концентрация окиси углерода в помещениях составляет 2 мг/м3.
Сероводород - бесцветный токсичный газ с резко выраженным запахом тухлых яиц. Всасываясь в кровь, сероводород блокирует активность ферментов, необходимых для клеточного дыхания, в результате возникает паралич дыхания. Железо гемоглобина крови, связываясь с H2S, переводится в сульфид железа, и поэтому гемоглобин не может участвовать в связывании и переносе кислорода. Сероводород на слизистых оболочках образует сульфид натрия, вызывающий воспаление последних.
При хроническом отравлении даже небольшими концентрациями H2S (выше 10 мг/м3) наступает гипотония, тахикардия, конъюнктивиты, снижается масса тела. У свиней даже такие концентрации вызывают светобоязнь и потерю аппетита, беспокойство, рвоту и диарею. В животноводческих помещениях допускается для взрослых животных наличие 10 мг/м3, а для молодняка и птиц - 5 мг/м3 сероводорода.
Для очистки воздуха в животноводческих помещениях от токсических газов необходимы: чистота внешнего (атмосферного) воздуха, надежная работа системы вентиляции (если необходимо, то с принудительной вытяжкой токсических газов из зон их образования), надлежащее соблюдение гигиены и ветеринарно-санитарной культуры на фермах и комплексах, а также четкая работа системы канализации и своевременное удаление навоза. Предусмотрено применение подстилок из гигроскопичных материалов, в том числе сорбирующих вредные газы и водяные пары.
Содержание аммиака и других вредных газов снижается при озонировании и ионизации воздуха помещений и аэрозольной обработке растворами органических кислот (молочная, янтарная и др.), а также при использовании торфяной подстилки, подстилочного вермикулита и суперфосфата (В.И. Мозжерин и др.).
В воздухе животноводческих помещений содержатся вредные аэрозоли в пылевой и капельной фазе.
Пыль может быть минерального и органического происхождения.
Прямое влияние пыли заключается в ее воздействии на кожу, глаза и органы дыхания. Наибольшее действие пыль оказывает на органы дыхания, особенно при длительном пребывании животных в условиях запыленного воздуха. В этом случае дыхание их становится поверхностным. При этом легкие плохо вентилируются, что предрасполагает к различным заболеваниям дыхательных путей. Она раздражает и травмирует слизистые оболочки, что снижает их защитные свойства и способствует проникновению инфекций. В результате могут возникнуть хронические и острые воспаления различных участков верхних дыхательных путей. Кроме того, пыль может оседать на слизистую оболочку глаз, вызывая ее воспаление, а также загрязнять кожный покров животного. При этом наблюдаются зуд, раздражения, трещины и воспалительные процессы на коже, что вызывает нарушение ее функций.
Пылевые частицы воздуха оказывают и косвенное влияние на организм животного. В частности, они ухудшают освещенность помещений. способствуют конденсации водяных паров воздуха и поглощают большую часть ультрафиолетовых лучей солнечной радиации.
Микробная загрязненность воздуха. Микроорганизмы попадают чаще всего в воздушную среду из почвы, воды, от животных и человека. Они находятся на пылинках (твердые аэрозоли) или включены в капельки (жидкие аэрозоли) и с ними удерживаются в воздухе (от нескольких минут до 2-4 ч), переносятся воздушными течениями на различные расстояния, оседают на поверхности.
Возбудители многих болезней, особенно респираторных, быстро распространяются через воздух преимущественно конвекционными токами его, что представляет большую опасность для животных, находящихся в помещении. В птичнике, например, достаточно одного цыпленка, заболевшего ларинготрахеитом, чтобы болезнь быстро охватила все поголовье птиц. Это же происходит при многих других вирусных болезнях, возбудители которых передаются респираторно. Аэрогенный путь распространения болезней приобретает существенное значение при большой концентрации животных (птицефабрики, промышленные комплексы).
По видовому составу микроорганизмы воздуха закрытых животноводческих помещений в основном относят к сапрофитам. Здесь много кокков, спор грибов (аспергиллы, пенициллы, мукоровые).
Количество микроорганизмов в воздухе помещений для крупного рогатого скота колеблется от 12 тыс. до 100 тыс., свинарников - от 25 тыс. до 150 тыс., а в птичниках - от 50 тыс. до 200 тыс. микробных тел в 1 м3. Содержание микроорганизмов в воздухе помещений во многом зависит от того, насколько тщательно выполняются санитарно-гигиенические требования по строительству, оборудованию, эксплуатации помещений, от надежности работы систем вентиляции, канализации, поддержания технологических режимов. В помещениях, где этих требований строго не придерживаются, бактериальная загрязненность воздуха возрастает, особенно за счет условно-патогенных бактерий, таких как гемолитические стрептококки (до 2,4 тыс.), бактерии группы кишечной палочки (до 100 и более в 1 м), синегнойная папочка, пастереллы, стафилококки. Именно условно-патогенные бактерии и вирусы могут быть причиной массовых заболеваний телят и поросят.
Борьба с загрязнениями воздуха в помещениях для животных и охрана воздушного бассейна территории ферм и комплексов включают общие меры и частные решения, направленные на очистку, обезвреживание и дезодорацию воздуха. К первой группе мер относят строгое соблюдение и своевременное выполнение всех ветеринарносанитарных и зоогигиенических норм и правил содержания и кормления животных, организацию бесперебойной и четкой работы систем обеспечения микроклимата, удаления навоза, тщательной очистки и дезинфекции помещений (включая аэрозольную).
Для уменьшения степени загрязнения воздушного бассейна территории ферм и комплексов следует выбрасывать загрязненный воздух из помещений вверх факелом на высоту, рассчитанную для создания аэродинамической тени. Правильно определяют места забора приточного воздуха и вентиляционные камеры централизованной системы вентиляции размещают в торцевых частях зданий. В таких случаях концентрация вредных газов и микрофлоры не превышает 20% ПДК для помещений. На осевых вытяжных вентиляторах устанавливают защитные козырьки, насадные трубы, изогнутые книзу, что уменьшает распространение грязного воздуха в 2-5 раз (Г.К. Волков).
Эффективная мера снижения пылевой и микробной загрязненности воздушного бассейна - создание кольцевых защитных полос зеленых насаждений.
Очистку и обезвреживание воздуха, выбрасываемого из помещений, проводят с помощью масляных фильтров КД в комплексе с ЛАИК марки СГТ 6/15, обеспечивающих эффективность очистки до 99,97%, или фильтры из ткани ФПП-15-30. Применяют также электрические фильтры. С этой же целью в вытяжные каналы можно монтировать ионизаторы воздуха, в приточные камеры - бактерицидные лампы типа ДБ-60.

ЛЕКЦИЯ № 9 .2

тема микроклимат в животноводческих помещениях

ПЛАН:

1. Понятие о микроклимате и его значение для животноводства.
2. Технические средства для создания оптимального микроклимата.
3. Воздухо- влаго- и теплообмен животноводческого помещения.
4. Вентиляционные сети. Основы расчета электровентиляторов.
5. Элементы расчета электрокалориферов.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Белянчиков Н.Н. Механизация технологических процессов. - М.: Агропромиздат, 1989, Раздел 2, гл. 6.

1. Понятие о микроклимате и его значение

для животноводс т ва.

По современным воззрениям, успех животноводства определятся на 60 % кормлением, на 20 % разведением и возрастом животных и на 20 % микр о климатом и условиями содержания.

От продуктивности животных при самых лучших условиях кормл е ния невозможно добиться наилучшей продуктивности, если условия ми к роклим а та небезупречны в течение всего года.

С другой стороны, оптимальные условия микроклимата сами по с е бе еще не могут считаться предпосылками высокой продуктивн о сти, если этого не позволяет уровень кормления и качество животных .

Параметры микроклимата в сильной мере влияют на срок службы зданий и оборудования, на условия труда обслуживающего персонала. Срок службы электродвигателей, пускозащитной аппаратуры в помещениях составляет 1-2 года, вместо 7-10 лет.

Под микроклиматом понимают совокупность физических свойств и химического состава воздушной среды помещений, в особенности темп е ратуру, влажность, содержание вредных газов, а также содержание ми к роорг а низмов и частиц пыли . Кроме того, сюда относят движение воздуха (его направление и скорость), освещенность в пом е щении, тишину . – Этот фактор зн а чителен сейчас, когда идет концентрация поголовья.

Микроклимат определяется физиологическими (физиологией ж и вотн о го), метеорологическими и техническими факторами .

а) Физиологические факторы

① требования животных к температуре, влажности, скорости дв и жения воздуха и содержанию газов в помещении, а также к о с веще н ности, тишине;

② количество теплоты, влаги и газов, отдаваемое непосредстве н но животными.

б) Метеорологические факт о ры

① условия наружного климата, которые воздействуют на микр о климат через ограждающие конструкции и вентил я цию.

в) Технические факторы

① конструкция зданий, в особенности размеры, форма и отделка помещений, а также размеры и теплоизоляция ограждающих конс т рукций, конструкция пола ;

② вентиляция;

③ отопление;

④ освещение.

Рассмотрим влияние на продуктивность животных основных физи о логических факторов.

Температура воздуха – оказывает наибольшее влияние на проду к тивность сельскохозяйственных животных и использование ими корма. Ею определяется и влияние других факторов (скорости движения возд у ха, влажн о сти и др.).

Под оптимальной температурой понимают температуру, при которой животные имеют наивысшую продуктивность при наименьшем расходе ко р ма.

Влияние температуры окружающей среды на удои в % к но р мальной продуктивности (1) и на расход условного корма (2) .

Оптимальная температура для молочных коров считается t = 6 0 С. Минимально допустимой - +4 0 С. Верхняя граница оптимальной темпер а туры сч и тается +25 0 С.

Вид ж и вотных	Температура, 0 С	Влажность, %	СО 2 , г/м 3
Крупный р о гатый скот	6-25	70-85
Свиньи	12-16	70-75
Птицы	10-20	60-70
овцы	8-15

Оптимальная температура для свиней на откорме – около 12-16 0 С , для кур-несушек – 10-20 0 С , для ягнят – 10-17 0 С , для овцематок, баранов – 8-15 0 С .

Влияние влажности воздуха.

В отличие от температуры влажность воздуха оказывает на проду к тивность животных косве н ное влияние.

Высокая влажность способствует развитию кожных грибков.

При низкой влажности и высокой температуре воздуха у животных наблюдается пневмония .

Относительная влажность воздуха не должна превышать

для коровников – 70-85 %

для свинарников – 70-75 %

для птичников – 60-70 %

для овчарен – 80 %

Предельно-допустимое содержание углек и слого газа (СО 2 )

для коровников – 2,5 л/м 3

для свинарников – 2,5 л/м 3

для птичников – 2,0 л/м 3

для овчарен – 3,0 л/м 3

Оптимальная скорость движ е ния воздуха, м/с

для К.Р.С. – 0,1 м/с – при t = 15 0 С

0,5 м/с – при t = 30 0 С

для свиней – 0,2 - 0,5 м/с

для птицы – 0,1 – 0,6 м/с

для овец – 0,1 – 0,3 м/с

Факторы, влияющие на форм и рование микроклимата.

В процессе жизнедеятельности животных и в результате их обсл у живания в воздух помещения выделяются пары воды, газа, пыль и ми к рооргани з мы.

Количество поступающих в воздух указанных компонентов зависит от вида и возраста животных, плотности их размещения, температуры воздуха, его влажности, скорости и направления движения, а также от способов удаление навоза, кормороздачи и типа кормления.

Микроклимат определения физиологическими метеорологическими, техническими и технологич е скими факторами .

Физиологические факторы

1. Требование животных к параметрам микроклимата (температура, влажность и скорость движения воздуха, содержание вредных газов, освеще н ность, тишина).
2. Количество тепла, влаги и газов, отдаваемое (выделяемое) непосре д ственно живо т ными.

Метеорологические факторы.

1. Условия наружного климата, влияющие на микроклимат через огра ж дающие конструкции.

а) интенсивность солне ч ной радиации;

б) количество облачных и солнечных дней в году;

в) движение воздушных масс;

г) температура летних и зимних месяцев;

д) влажность воздуха;

е) почвенные условия и др.

Технические факторы.

1. Конструкция зданий (размеры, формы, отделка помещения, теплоиз о ляция). Огромную роль играет конструкция пола (свиньи в течении с у ток лежат 70 – 90 % времени, коровы – до 50 % вр е мени).
2. Вентиляция;
3. Отопление;
4. Освещение.

Технологические факторы.

1. Способ содержания животных.
   1. Технология раздачи кормов.
   2. Система навозоудаления.

Способ содержание животных.

* Так беспривязный способ содержания крупного рогатого скота с их свободным выходом из помещений приводит понижению температуры (это ведет к повышению затрат кормов) – на производство 1 кг молока расход кормов увеличивается на 11 – 29 % по сравнению с закрытыми помещени я ми.

* В США провели исследования на откорме крупного рогатого скота в закрытых помещениях и открытых площадках. Результат – период откорма сокращен на 35 дней, среднесуточный прирост массы на 100 гр выше, расход кормов на 1 ц прироста массы ниже 110 кг.

Конечно, капитальные затраты выше!

Тип кормл е ния.

При сухом кормлении – в помещение меньше вносится влаги с ко р мом. Однако животные чаще пьют воду – приводит к разливу в о ды.

Система навозоудаления.

При напольных способах удаление навоза увеличивается площадь испарения влаги и выделения вредных газов.

При канальных способах – площадь испарения уменьшается, одн а ко влага и газы накапливаются в локальных участках здания.

1. Технические средства для создания оптимал ь ного

микрокл и мата.

Делятся на 3 большие группы

1. Устройства, обеспечивающие воздухообмен и освещение.
2. Устройства, обеспечивающие обработку воздуха.
3. Средства создания локальн о го микроклимата.
4. К устройствам, обеспечивающим воздухообмен, относятся вентиляц и онные установки , которые состоят из вентилятора с электродвигат е лем и вентиляционной сети, состоящей из систем воздуховодов и пр и способлений для забора и выпуска воздуха и регулирования, произв о дительности (расхода топлива).

У систем с принудительным побудителем основным узлом являе т ся вентил я тор.

По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на ос е вые (рабочим органом является лопасть) и центробежные (рабочим органом является к о лесо).

Вентиляторы бывают низкого давления (до 1 кПа, т.е. 100 мм.вод.ст.)

Среднего давления – до 3 кПа

Высокого давления > 3 кПа.

Номер вентилятора показывает диаметр рабочего органа, крыла (осевые) или диаметр колеса (центробежное) в дециме т рах (№4 – d = 400 мм.)

Осевые вентиляторы обеспечивают более низкое давление, п о этому их используют при коротких тр у бопроводах.

1. Устройства, обеспечивающие обработку воздуха:

а) для нагрева воздуха (теплогенераторы, воздушно-отопительные агрегаты на воде и паре, калориферы).

б) для охлаждения воздуха (установки для мокрого и сухого охлажд е ния во з духа, вихревые трубы).

в) для кондиционирования воздуха.

г) для очистки воздуха (возд у хоочистители).

Теплогенераторы – для воздушного отопления животноводческих помещений.

Бывают на твердом (К - 11М) и жидком топливе (ТГ – 75А, ТГ – 150А).

Схема теплогенератора.

Кроме нагрева воздуха теплогенератор обеспечивает п о догрев 200 л/ч воды на 50 0 С.

Станцией управления предусмотрена высокая степень автомат и зации режимов работы теплог е нератора.

1. Автоматическое включение в сл е дующем порядке:

продувка камеры сгор а ния в течение 10 – 15 сек;

подача топлива в фо р сунку;

подача искры;

включение электрического двигателя вентилятора после пр о грева камеры сгорания до те м пературы 35 – 40 0 С.

1. Автоматическое включение и отключение на рабочем режиме в зависимости от сигнала датчика температуры, установленного в обо г реваемом помещение. Пределы регулирования от 5 до 35 0 С.
2. Автоматическое отключение в случаях перегрева, при не зажиг а нии факела в течение 20 – 25 секунд с момента подачи команды на включение, при срыве факела, а также при отказе отдельных элементов сх е мы.

Отключение теплогенератора – сначала прекращается п о дача топлива и воздуха на горение, а затем после остывания к а меры сгорания до температуры 25 – 30 0 С отключается вентил я тор.

Калориферы.

Бывают: водяные, паровые, электрические.

Наиболее высоким К.П.Д. обладают электрические. Они позволяют осуществлять полную автоматиз а цию управления.

Широко используются калориферы типа СФОА мощн о стью от 16 до 100 кВт.

а) Устройство электрокалор и ферной установки.

Вентилятор кожух

Установка электрокалорифер нагревательный эл е мент

Переходной па т рубок щиты

Щит управления с датчиком

Для защиты от перегрева

б) Устройства для очистки во з духа от пыли.

«Пыль» - система из мельчайших частиц твердого или жидкого в е щес т ва с размерами от 0,1 до 0,0001 мм.

Сюда относятся, пылеосадочные камеры, циклоны, инерционные пылеуловители, матерчатые и слоистые фильтры, электрофиль т ры.

Циклоны: СИОТ; ЛИОТ; НИИОГАЗ; ВЦНИИОТ. Эффективность п ы леулавливания циклона – 85 % . Электрофильтры – основаны на электр о стат и ческом осаждении частиц. Степень очистки – 98 %.

в) Охладители воздуха.

Два способа охлаждения: мокрый и сухой.

Мокрый способ основан на непосредственном контакте воздуха с водой (осуществляется в оросительных камерах). Здесь нужна артезианская вода с температурой 5-12 0 С . Такой процесс изменения состояния воздуха называется политропическим.

Сухой способ – воздух пропускают через воздухоохладители (по принципу калориферов), через которые прокачивают холодную воду.

Принципиальная схема.

Вихревая труба

г) Кондиционирование возд у ха.

Кондиционирование воздуха – применяется для создания и подде р жания в помещении искусственного микроклимата, т.е. заданной темп е ратуры, влажности и чистоты во з духа.

В данных установках воздух нагревается, охлаждается, увла ж няется и осушивается. Кроме того, воздух подвергается озонированию, иониз а ции .

Общая схема кондиционера.

1 - решетка; 2 – фильтр; 3 – подводящий воздуховод; 4 – калорифер первого подогрева; 5 – оросительная камера; 6 – каплеотделитель; 7 - калорифер второго подогрева; 8 – вентилятор.

В зимнее время воздух забирается частично с наружи через реше т ку (1) и фильтр (2) и частично из помещение через воздуховод (3).

Узгипросельстрой разработал кондиционер испарительного охла ж дения КИО – 13.

д) Средства создания локального микроклимата.

1. Электрические брудеры (Б - 4), БП - 1А;
   1. Лампы инфракрасного изл у чения (ИКО – 2, ИКО – 4 - светлые),

ИКУФ – 1 – темные;

1. Электрообогреваемые полы и коврики;
   1. Газовые горелки инфракра с ного излучения.

Электрообогреваемые полы – большой эффект дают при выращ и вании поросят и цыплят. Так в хозяйствах Марийской АССР устро й ство электрообогреваемых полов в 32 свинарниках дало годовой экономич е ский эффект более 1 млн. рублей. Опыт Белоруссии показал, что при и с пользование электрообо г реваемых полов падеж поросят уменьшился на 20 %, полы ок у пились за 4 месяца.

Эстония – среднесуточный привес поросят увеличился на 17,8 %.

Два типа полов:

1. полы с нагревательными эл е ментами, заложенными в их массив;
   1. полы с нагревательными элементами, уложенными на их поверхн о сти (коврики, плиты).

В качестве нагревательного элемента используют провод ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХВТ.

3. Воздухо - влаго и теплообмен в животноводческих помещениях.

За основу расчетов вентиляции приняты физиологические нормат и вы оптимальных температур, относительной влажности и пр е дельно-допустимого содержания углекислого газа. Полученный наибольший п о казатель величины воздухообмена принимают за основу расчета вент и ляцио н ных систем.

3.1. Основное уравнение воздух о обмена.

где - внутренняя кубатура п о мещения, м 3 ;

Количество выделяемых вредностей внутри помещения, г/ч;

Количество подаваемого и одновременно удаляемого воздуха, м 3 /ч;

Количество вредностей в свежем воздухе, г/м 3 ;

Концентрация вредностей в данный момент времени;

Время.

За время количество вредностей, выд е лившихся в помещении будит. Количество вредных выделений, выносимых вместе с возд у хом.

Общая сумма вредных выд е лений

В этот же отрезок времени из помещения удаляется воздух в том же объеме, но с ко н центрацией вредностей, г/м 3 . - также, ко н центрация вредностей в данный момент времени. Следовательно, количество вредностей уд а ляемых из пом е щения за время составит.

Изменение концентрации вредностей в помещении будет равно его объему, умноженному на приращение концентрации вредн о стей:

Разделяем переменные:

или - (х)

(х) - основное дифференциальное уравнение воздухообмена в помещ е нии.

Для определения пределов интегрирования считают, что за пром е жуток времени от 0 до t концентрация вредностей в помещение измен и лась от до. Профессор В.М. Чаплин представил выражение (х) в в и де:

При длительной работе вентиляции и равномерном непрерывном выделении вредностей можно допустить, что, тогда:

Различные по виду и возрасту животные выделяют различное кол и чество вредных газов, тепла и влаги, поэтому:

тогда или

где - количество животных в помещении данной группы, вида;

Количество СО 2 или другого газа, выделяемого одним живо т ным, г/ч;

Допустимое содержание СО 2 или другого газа в помещении, г/м 3 ;

Допустимое количество СО 2 или другого газа в свежем, прито ч ном возд у хе, г/м 3 .

Чем меньше (жестче тр е бования) тем →.

3.2. Воздухообмен по оптимальной температуре .

Составим тепловой баланс :

КДж/ч,

где - количество теплоты, в ы деляемое животными, кДж;

Количество животных;

Количество теплоты, в ы деляемое одним животным в час, кДж/ч;

Потери теплоты помещ е нием через наружные ограждения;

Потери теплоты на вент и ляцию;

Потери теплоты на исп а рение влаги в помещении.

КДж/ч,

где - площадь ограждающих конструкций здания, м 2 ;

М 2

Суммарный коэффициент теплопер е дачи

(3,36 кДж/м 2 ·ч·град.).

где - расчетный воздухоо б мен, м 3 /ч;

Весовая теплоемкость воздуха (1,008 кДж/кг.град);

Объемная масса воздуха (=1,29 кг/м 3 );

Тогда:

Отсюда:

Количество теплоты, требуемого на обогрев помещения:

Б) по предельно допустимой вла ж ности воздуха

где - количество влаги, выд е ляемое животными, г/ч;

- количество влаги, исп а ряемое с пола, г/ч

();

- содержание влаги в св е жем воздухе, г/м 3 ;

- предельно допустимое значение абсолютной влажности во з духа, г/м 3 , при которой относительная влажность не прев ы шает допу с тимой нормы.

В) по предельному содержанию СО 2 :

где - количество СО 2 , выд е ляемое одним животным, л/ч;

- допустимое содержание СО 2 в помещении, л/м 3 ;

Содержание СО 2 в чи с том воздухе (= 0,3 – 0,4 л/м 3 ).

Определив часовую величину воздухообмена и зная внутренний объем помещения, определим кратность воздухообмена в час:

При К3 – назначают вентиляцию с естественным побудителем; при К = 3 5 – с искусственным побуждением воздуха; при К > 5 – с и с кусстве н ным побуждением подогретого воздуха.

Требуемый воздухообмен в животноводческом помещении обесп е чив а ется системой вентиляции, в общем случае к которой предъявляются следующие треб о вания:

1. Обеспечивать расчетный воздухообмен.
2. Автоматически изменять параметры микроклимата в помещении.
3. Равномерно распределять свежий воздух по всему объему п о мещения.
4. Не превышать нормативной скорости движения возд у ха.

Классификация систем вент и ляции:

а) по принципу действия:

с естественным побуд и телем (естественная вентиляция);

с механическим побудителем (принудительная или искусс т венная);

комбинированного де й ствия.

б) по назначению:

приточная (нагнетает воздух);

вытяжная (отсасывает воздух);

комбинированная (пр и точно-вытяжная).

4. Вентиляционные сети. Основы расчета электрокалориферов.

Исходными данными для выбора вентилятора служат: требуемая подача L и развиваемое давление (напор) Н

Осевой

Вентилятор

Центробежный

Требуемая производительность вентилятора:

где - расчетный воздухообмен, м 3 /ч;

Коэффициент, учитывающий потери или подсос воздуха в воздуховод (К = 1,1 – 1,5).

Общие потери напора Н складываются из потерь на трение воздуха о стенки воздуховода Н Т и потерь от местных сопротивлений Н М (линейные потери):

где - коэффициент сопротивления движения воздуха (зависит от).

Давление вентилятора должно быть равно Н, т.е. Н Н.

Следует помнить, что производительность вентилятора обуславливается гидравлическим сопротивлением сети воздуховодов, т.е. характеристикой сети. Один и тот же вентилятор при n = const может обладать различной производительностью, в зависимости от сопротивления сети.

Характеристика сети выражает зависимость между расходом воздуха в сети L и потерями напора в нем Н.

Здесь зависимость.

Регулирование производительности вентиляторов.

2 варианта.

Мощность электрического двигателя на привод вентилятора:

Вт,

где - коэффициент запаса мощности двигателя

1, 1 - для осевых

1,2 – 1,5 - для центробежных;

К.П.Д. вентилятора;

К.П.Д. передачи

(= 1 -если рабочий орган вентилятора насажен на вал двигателя,

0,98 - если валы соединены муфтой,

0,95 - клиноременная передача).

Для любого вентилятора производительность, развиваемый напор и потребляемая мощность зависят от частоты вращения рабочего органа:

Эксплутационные показатели

Энергетический показатель

(так при увеличении частоты вращения на 10 % потребляемая мощность увеличивается на 33 %).

Механическая характеристика вентиляторов

Диаметр воздуховода определяется изходя из производительности и допустимой скорости движения воздуха в сети;

Допустимая скорость равна 10 – 15 м/с.

5. Элементы расчета электрокалориферов.

Схемы соединения калориферов:

а) по воздуху

параллельное последовательное

б) по теплоносит е лю

Параллельное последовательное

Мощность нагревательных элементов в установившемся режиме расходуется на нагрев воздуха Р В и на потери через стенки нагревател ь ной к а меры Р П :

КВт;

где - расход нагреваемого воздуха (воздухообмен), м 3 /с;

Удельная теплоемкость воздуха (с = 1,005 кДж/кг·град);

Плотность воздуха (= 1,2 кг/м 3 );

Конечная и начальная температура воздуха, град;

Средняя температура воздуха в камере, град;

Температура наружного воздуха, град;

Площадь поверхности через которую теряется тепло, м 2 ;

Коэффициенты теплоотдачи от нагретого воздуха к сте н ке и от стенки к наружному во з духу, кВт/м 2 ·град;

Толщина стенки, м;

Коэффициент теплопр о водности материала стенки, кВт/м·град.

При диаметре d общая длина проволоки:

где 0,9 – 90% тепла передается конвекцией;

Температура проволоки. Для низкотемпературных калориф е ров рекомендуется до 500 0 С. Тогда для изготовления о с тальных вспомогательных деталей можно брать обычные конструкционные углеродистые ст а ли;

Коэффициент теплоотдачи от нагретой проволоки к воздуху путем конвекции, кВт/м 2 ·град.

При; ,

Где - скорость движения воздуха относительно проволоки, м/с;

Диаметр проволоки.

Для обеспечения заданной мощности подсчитанную длину провол о ки необходимо разделить на число секций:

где - удельное сопротивление проволоки при рабочей температ у ре, Ом·м;

Напряжение на секции, В.

Автоматизированное комплексное вентиляционно-отопительное обор у дование

Автоматические системы управления микроклиматом бывают:

1. В зависимости от вида энергии, применяемой для привода р е гулирующих устройств:

электрические;

пневматические;

гидравлические;

электропневматические;

электрогидравлические.

1. По динамическому признаку:

двухпозиционные;

пропорциональные (обеспечивающие плавное или дробно-ст у пенчатое регулирование).

Наиболее эффективная работа систем регулирования микроклимата достигается при использовании серийно выпускаемого вентиляционно-отопительного оборудования: «Климат - 2», «Климат - 3», «Климат – 4М», ПВУ –4, ПВУ – 6, ПВУ – 9 (Приточно-вытяжные установки).

В состав этого оборудования входят: вентиляторы, калориферы и станции автоматического регулирования.

Заключение по разделу:

1. Необходимо избавиться от широко распространенного до сих пор во з зрения, что животное - самый дешевый источник тепла в помещении.

При понижении температуры воздуха для покрытия повышенных т е плопотерь животные используют питательные вещества. Это обходи т ся много дороже, чем обогрев помещения с помощью обычного т е пла.

1. Для каждого типа животноводческих помещений предусматривать а в томатизированные системы управления (регулирования) параметрами микр о климата.
2. Переход на централизованное управление микроклиматом во всех п о мещениях с помощью ЭВМ.
3. Правильная организация и проведение мероприятий по созданию ми к роклимата является одним из резервов роста производства проду к ции животноводства.

PAGE \* MERGEFORMAT 1

100

20 %

20 %

60 %

- корма

- разведение, возраст

- микроклимат и условия

содержания

50

60

80

90

70

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

100

70

90

80

60

50

1,4

Р, кг

1,8

1,6

С

-17,8

-6,7

4,4

15,6

26,7

37,8

1

2

40

35

30

25

20

15

0 С

10

5

40

45

Влияние температуры воздуха на яйценоскость кур.

Продукция яиц, в % к оптимальным

Влияние температуры на

прирост и потерю массы у

откармливаемых св и ней.

10

20

30

40

0 С

n , кг

1,5

0,5

1,0

-0,5

0

-1,0

осевой

центробежный

вентилятор

горячий воздух

теплый воздух

камера

сгорания

холодная вода

горячая вода

холодный воздух

компрессор

наружный воздух

исп.

теплообменник

конд.

горячий

воздух

t =80 0 C

вихревая

камера

холодный

воздух

t = -10 0 C

сжатый воздух от компрессора

V п

EMBED CorelDRAW.Graphic.11

L

Δ H

3

2

1

L

L min

L max

Δ H

n=const

2

1

3

L

L max

Δ H

L min

M c =M 0 + an 2

M 0

n

M c

движение

воздуха

Д ви жение

воздуха

д виж ение теплоносителя

Д виж ение воздуха

д виж ение теплоносителя

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО

Саратовский государственный аграрный университет

им. Н. И. Вавилова»

Кафедра «кормление, зоогигиена и аквакультура»

ОБЩАЯ ГиГИЕНА

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ГИГИЕНЕ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

САРАТОВ 2013

Учебно-методическое пособие по гигиене сельскохозяйственных животных с основами проектирования животноводческих объектов.

Для студентов 2-3 курса специальности «Ветеринария» и направления подготовки «Зоотехния»

УДК: 63:614.9

Составители: Трушина В. А., Кузнецов М. Ю, Гусева Ю. А.

Исправлено и дополнено.

Содержание
Предисловие
РАЗДЕЛ I. Методы контроля микроклимата в животноводческих помещениях
ТЕМА 1. Определение физических свойств воздуха: температуры, влажности, барометрического давления
ТЕМА 2. Определение скорости движения воздуха
ТЕМА 3. Определение освещенности и интенсивности шума животноводческих помещений
ТЕМА 4. Определение запыленности и бактериальной загрязненности воздуха
РАЗДЕЛ II. Определение газового состава воздуха животноводческих помещений
ТЕМА 5. Определение содержания аммиака и сероводорода в воздухе с помощью прибора УГ-2
РАЗДЕЛ III. Санитарно-гигиеничекое и химическое исследование воды, оценка водоемов
ТЕМА 6. Взятие средней пробы воды. Классификация свойств воды. Определение органолептических и физических свойств воды
ТЕМА 7. Определение жесткости воды
ТЕМА 8. Определение окисляемости воды
ТЕМА 9. Определение аммиака, нитритов и нитратов в воде
ТЕМА 10. Методы очистки и обеззараживания воды. Хлорирование
РАЗДЕЛ IV. Санитарно-гигиеническая оценка кормов
ТЕМА 11.Санитарно-гигиеническая оценка грубых и сочных кормов
ТЕМА 12. Санитарно-гигиеническая оценка комбикормов и кормов животного происхождения.
РАЗДЕЛ V. Санитарно-гигиеническая оценка почвы
ТЕМА 13. Определение механического состава и физических свойств почвы
РАЗДЕЛ VI. Методы определения уровня вентиляции и теплового баланса в помещениях для животных
ТЕМА 14. Системы вентиляции в помещениях для сельскохозяйственных животных и расчет объема искусственной и естественной вентиляции в помещении для сельскохозяйственных животных
ТЕМА 15. Методика расчета теплового баланса неотапливаемых животноводческих помещений
ТЕМА 16. Анализ теплового баланса в неотапливаемых животноводческих помещениях
РАЗДЕЛ VII. Зоогигиеническая оценка животноводческих помещении
ТЕМА 17. Общие принципы возведения животноводческих объектов и гигиенические требования к помещениям для животных
ТЕМА 18. Гигиенические требования к строительным материалам, несущим и ограждающим конструкциям животноводческих помещений Гигиенические требования к строительным материалам
ТЕМА19. Изучение типовых проектов помещений для сельскохозяйственных животных
Приложения
Список рекомендуемой литературы

ПРЕДИСЛОВИЕ

Зоогигиена (греч. hygienos - здоровый, целебный, сопутствующий здоровью) - это наука об охране здоровья животных рациональными приемами содержания, кормления, поения, ухода и эксплуатации, обеспечивающими высокую продуктивность, обусловленную генетическим потенциалом животного организма.

В медицине понятие «гигиена» рассматривается, как «искусство сохранять здоровье». Теоретической основой зоогигиены является положение о диалектическом единстве организма и среды его обитания.

Здоровье животных - это естественное физиологическое состояние организма, характеризующееся его уравновешенностью с окружающей средой, отсутствием каких-либо болезненных изменений, когда регулярные системы обладают способностью поддерживать постоянство внутренней среды - гомеостаз.

Часто понятие «здоровье животных» заменяют понятием «естественная резистентность », т. е. естественная «природная» устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды.

Важнейшие проблемы современной зоогигиены: разработка зональных зоогигиенических нормативов микроклимата в животноводческих помещениях, норм планирования и благоустройства ферм; изучение оптимальных санитарно-гигиенических режимов при разных системах содержания животных; изучение путей повышения полноценности кормовых рационов, норм кормления и зоогигиенических методов оценки кормов и воды.

Основные методы исследования в зоогигиене - статистический, санитарно-обследовательский и экспериментальный. Планирование научных исследований по зоогигиене и внедрение достижений в производство осуществляет РАСХН. Проблемы зоогигиены изучаются в научно-исследовательских институтах ветеринарной санитарии, экспериментальной ветеринарии, животноводства, на кафедрах зоогигиены вузов и в др. научно-исследовательских учреждениях. Научная работа по зоогигиене возглавляется Всероссийскими научно-методическими совещаниями по координации научных исследований. Материалы по зоогигиене публикуются в российских и зарубежных животноводческих и ветеринарных изданиях.

РАЗДЕЛ I.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ МИКРОКЛИМАТА В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Под микроклиматом понимают климат ограниченного пространства: коровника, телятника, свинарника и т. д. Микроклимат животноводческих помещений представляет совокупность следующих параметров: температуры, влажности и движения воздуха, содержания в нем углекислоты и аммиака, запыленности, бактериальной обсемененное, освещенности помещения и интенсивности шумов. Формирование микроклимата в животноводческих помещениях зависит от природно-климатических условий, типа и качества построек и примененных для их сооружения строительных материалов, технологии производства и способов содержания животных, плотности их размещения, эффективности работы вентиляционной и канализационной систем, наличия отопления и т. д.

Показатели физических и химических свойств воздуха в различных участках помещения могут быть различными. Например, температура и влажность воздуха в верхней зоне помещения выше, чем в нижней. Насыщенность вредными газами больше в середине помещения - в местах скопления животных, меньше - в торцовых сторонах помещения, у дверей, а также в местах расположения приточных каналов. Исследование микроклимата животноводческих помещений следует проводить по 10-12 дней в течение каждого месяца при стационарных исследованиях и в течение 10- 12 дней каждого сезона года - при экспедиционных исследованиях. От микроклимата зависит физиологическое состояние животных, продуктивность и качество продукции и в конечном счете - экономическая эффективность используемых животноводческих помещений.