Системы водоснабжения на свинофермах: важные элементы проектирования и управления
Системы водоснабжения на свинофермах: важные элементы проектирования и управления
Системы водоснабжения на свинофермах: важные элементы проектирования и управления - фотоэксклюзив
Австралийские ученые провели масштабное исследование на свинофермах, чтобы понять слабые места в устройстве и поддержании систем водоснабжения.
Обширную статью о современных тенденциях управлении питьевой водой в свиноводстве опубликовала группа ученых (Мельбурнская ветеринарная школа, факультет ветеринарных и сельскохозяйственных наук, Мельбурнский университет) в журнале Animals 2021 на портале MDPI. Вот интересные выдержки из работы.
«Системы распределения питьевой воды (WDS) в зданиях на свинофермах имеют критически важные элементы дизайна и управления, которые влияют на водоснабжение свиней, качество воды, эффективность дозирования антимикробных препаратов в воде и, таким образом, на здоровье и продуктивность животных.
Система водораспределения свинофермы транспортирует питьевую воду по трубам из одного или нескольких источников в каждое здание, где содержатся свиньи, и распределяет ее по каждому зданию к питьевым приборам (поилкам) в каждом загоне. Внутри каждого свинарника главный трубопровод имеет петлевую или разветвленную конфигурацию. Важными конструктивными характеристиками также являются длина, диаметр и гладкость внутренней поверхности каждой секции трубы; напор системы; количество изгибов и сужений или расширений диаметра труб вдоль системы, которые возникают в результате использования фитингов.
Эти системы основаны на спросе, то есть свиньи имеют доступ к воде из поилок ad libitum.
Каждая свинья должна потреблять от 60 до 117 мл/кг массы тела (МТ) каждый день, чтобы поддерживать баланс между поступлением и выходом воды в организме.
Чтобы дать возможность свиньям пить до сытости без ограничений, рекомендуемые скорости потока воды из поилок составляют 0,25–0,5 л/мин. для свиней-отъемышей (5–25 кг МТ) и 0,5–1 л/мин. для свиней на откорме/откорме (20 –130 кг МТ).
Водоснабжающие системы здания должен быть в состоянии поддерживать эти скорости потока 24 часа в сутки от каждой поилки, когда здание работает с максимальной производительностью и свиньи приближаются к своей окончательной живой массе, независимо от расстояния поилки от точки, где трубопровод входит в здание.
Если системы плохо спроектированы или если одна или несколько секций трубы закупорены биопленками и отложениями, это может вызвать пространственные и/или временные изменения в доступе свиней к питьевой воде. Что, в свою очередь, приводит к конкуренции за воду между животными в каждом загоне, тем самым способствуя изменчивости в ежедневном потреблении корма и воды, и в скорости набора веса.
На многих свиноводческих фермах в Австралии и других странах системы водоснабжения служат еще одной цели – для массовой профилактики свиней и для лечения клинических заболеваний, вызванных бактериальными патогенами.
Другие добавки, включая вакцины, паразитициды, органические кислоты, электролиты, минералы, витамины, аминокислоты, подсластители, микроорганизмы прямого кормления, эфирные масла и потенциально новые терапевтические продукты, такие как бактериофаги, также могут вводиться свиньям через воду.
Водорастворимый противомикробный продукт можно вводить в главный водопровод здания через пропорциональный дозирующий насос или напорный резервуар, а гидравлические характеристики WDS здания определяют динамику концентрации противомикробного препарата в воде, доступной свиньям у поилок в каждом загоне во время и после дозирования.
Мы опросили руководителей 25 средних и крупных свиноводческих предприятий в Австралии в анкете по характеристики системы водоснабжения в их свинарниках. Чтобы иметь право участвовать в опросе, человек должен быть менеджером свиноводческой фермы, ответственным за управление системой водоснабжения и дозирование антимикробных препаратов в воде растущим свиньям. Его ферма должна проработать не менее 6 месяцев, иметь более 500 свиней-отъемышей и свиней-производителей, участвовать в Австралийской программе обеспечения качества свиноводства и выращивать животных в закрытых помещениях (в зданиях с загонами с твердым/решетчатым полом или в «эко-укрытиях» с загонами с соломенным полом).
Фермы участников были расположены в Южной Австралии, Виктории, Новом Южном Уэльсе и Квинсленде, и большинство менеджеров ферм работали в этой отрасли свыше 10 лет. На момент исследования на их фермах находилось 459 167 свиней-отъемышей и свиней-производителей/откормочных свиней. Это составляет примерно 21% всех растущих свиней в Австралии одновременно.
За последний год на фермах использовалось несколько различных источников питьевой воды от скважины до городского водоснабжения, озера или оросительного канала. Причем за последний год десять хозяйств использовали как минимум еще один дополнительный источник воды.
Две фермы полностью зависели от сбора осадков, и за последние 5 лет по крайней мере один раз столкнулись с дефицитом влаги. Другие подстраховали себя дополнительными источниками воды, в том числе, хранилищами.
Главный трубопровод от источника воды к зданиям был прямым с ответвлениями к каждому зданию на большинстве ферм и огибал все здания на трех фермах. На 13 фермах основными линиями водоснабжения зданий были полиэтиленовые (ПЭ), на восьми фермах - из поливинилхлорида (ПВХ), а на четырех фермах использовались трубы из ПЭ и ПВХ. Внутренний диаметр магистральных трубопроводов к постройкам в хозяйствах составлял от 40 мм до 225 мм. На 10 фермах они составляли 50 мм, а на девяти фермах - 100 мм.
Поилки. Для свиней-отъемышей и свиней на откорме были предоставлены различные типы поилок. Поилки с чашей использовали в основном для отъемышей. Прикусные и ниппельные поилки, прикрепленные к стенкам загона, чаще находились в помещениях для выращивания/откорма, с или без влажных/сухих кормушек. Три хозяйства использовали системы жидкого кормления.
Менеджеры хорошо осознавали преимущества чашеобразных и желобных поилок (меньшие отходы) и их недостатки (плохая гигиена, необходимость в дополнительной очистке).
На всех фермах, независимо от количества свиней в каждом загоне, на загон было предусмотрено не менее двух поилок, чтобы уменьшить количество агрессивных взаимодействий и справиться с последствиями неисправности единственной поилки.
Многие недавно установили или намеревались установить дополнительные поилки в загонах, чтобы обеспечить альтернативный доступ в случае блокировки поилки. На одной ферме маленькие чашечные поилки были временно установлены на первые 2 недели после посадки отъемышей, чтобы улучшить доступ к воде, пока они учились пользоваться прикусными поилками.
Тем не менее, в большинстве хозяйств рекомендуемый максимум 10 свиней на поилку для отъемышей был превышен, как и рекомендуемый максимум 12–15 голов свиней на поилку для откорма.
У большинства руководителей хозяйств были установлены системы для автоматического включения и выключения систем охлаждения туманом при заданной температуре внутри зданий.
Однако у немногих нашлись системы для мониторинга и контроля параметров, важных для работы WDS и системы дозирования. Например, только 9 менеджеров установили манометры на трубопроводах. И только 5 оборудовали сигнализацию, чтобы предупредить персонал о неисправности насоса или разрыве водопровода. Остальные 20 полагались на сотрудников для обнаружения таких проблем.
15 менеджеров проводили анализ качества воды не реже одного раза в год, в то время как остальные 10 либо никогда не проводили анализ качества воды, либо делали это время от времени.
Большинство ссылались на качество воды в источнике, а не в точке потребления свиньями.
Руководителей в основном беспокоили химические параметры качества (например, общее количество растворенных солей) и возможное засорение сосков поилок из-за накопления отложений, водорослей или, на некоторых фермах, попадания мелких животных, таких как мелкая рыба, ракообразные, черви и улитки.
Один менеджер использовал систему обратного осмоса, чтобы улучшить качество питьевой воды для свиней. 3 специалиста, использующие буровую воду, смешали ее с другим источником воды, чтобы уровень соли не был чрезмерным.
Трое менеджеров выразили обеспокоенность тем, что повышение температуры воды в трубах в жаркие летние дни может повлиять на потребление воды и продуктивность свиней.
На одном из этих управляющих хозяйств ситуация произошла из-за использования черных полиэтиленовых труб, проходящих по поверхности земли рядом со зданиями, а не заглубленных под ними, в то время как на двух других фермах аналогичная проблема была вызвана из-за разветвления водопроводов внутри зданий, которые подобно водопроводным трубам во многих свинарниках, подвешены на высоте головы под крышей, где температура окружающей среды в жаркие дни очень высока, даже в зданиях с изолированной крышей.
Все применяли строгие процедуры очистки/санитарной обработки освобожденных загонов между каждой партией свиней.
Однако менее половины тщательно чистили поилки и лишь единицы очистили/продезинфицировали свои водопроводные линии.
Некоторых беспокоило влияние биопленок на качество воды и здоровье свиней. Только один менеджер фермы использовал дезинфицирующее средство на основе перекиси водорода для дезинфекции водопроводов, другие брали продукт на основе органической кислоты для управления биопленками, остальные попросту промывали чистой водой.
Предпочтение систем с петлевой конфигурацией в больших обычных помещениях для выращивания/откорма было понятно. Хотя установка с замкнутым контуром обычно обходится дороже, чем с разветвленными системами, учитывая, что требуются трубы большей длины, они обладают рядом преимуществ.
Замкнутая система водообеспечения более надежен, так как вода течет в двух направлениях (а не в одном, как в разветвленной системе). Таким образом, если в какой-либо точке контура произойдет закупорка, все поилки будут продолжать снабжаться водой. С помощью задвижек, установленных вдоль петлевой системы, секции можно изолировать для ремонта или технического обслуживания, не прерывая подачу воды к свиньям во всех загонах.
Потери на трение ниже в замкнутой системе, поскольку часть потока воды переносится в каждое плечо контура, поэтому достаточно насоса меньшей производительности.
Следовательно, замкнутая система эффективнее разветвленной, особенно, в транспортировке противомикробных препаратов и других водорастворимых добавок к поилкам, если в системе могут образовываться скопления биопленок и отложений.
Выводы. Негабаритные, плохо спроектированные и небрежно управляемые системы водообеспечния негативно влияют на весь производственный процесс, способствуя развитию устойчивости к противомикробным препаратам у специфических для свиней бактериальных патогенов.
Рекомендации по обеспечению водой свиней в отраслевых руководствах обычно ограничиваются (1) максимальными значениями количества отъемышей и производителей/откормочных на поилку; (2) высота ниппельных поилок (обращенных прямо к стене или под углом) и чаш в зависимости от размера/веса свиньи; (3) скорость потока воды из ниппельных поилок для отъемышей и производителей/откормочных; (4) приемлемые стандарты качества воды.
Было бы полезно, если бы отраслевые руководящие принципы также содержали рекомендации по следующим аспектам: управление/дезинфекция биопленки в системе, возможные модификации существующих систем водоснабжения в свинарниках для улучшения их гидравлических характеристик; мониторинг водоснабжения свиней, мониторинг скорости потока воды из ниппельных поилок, проверка качества воды и безопасность воды на фермах».
По статье группы авторов (Стивен Литтл, Эндрю Вудворд, Гленн Браунинг, Хелен Биллман-Якобе), опубликованной на портале mdpi.com.
Источник: agroxxi.ru
Австралийские ученые провели масштабное исследование на свинофермах, чтобы понять слабые места в устройстве и поддержании систем водоснабжения.
Обширную статью о современных тенденциях управлении питьевой водой в свиноводстве опубликовала группа ученых (Мельбурнская ветеринарная школа, факультет ветеринарных и сельскохозяйственных наук, Мельбурнский университет) в журнале Animals 2021 на портале MDPI. Вот интересные выдержки из работы.
«Системы распределения питьевой воды (WDS) в зданиях на свинофермах имеют критически важные элементы дизайна и управления, которые влияют на водоснабжение свиней, качество воды, эффективность дозирования антимикробных препаратов в воде и, таким образом, на здоровье и продуктивность животных.
Система водораспределения свинофермы транспортирует питьевую воду по трубам из одного или нескольких источников в каждое здание, где содержатся свиньи, и распределяет ее по каждому зданию к питьевым приборам (поилкам) в каждом загоне. Внутри каждого свинарника главный трубопровод имеет петлевую или разветвленную конфигурацию. Важными конструктивными характеристиками также являются длина, диаметр и гладкость внутренней поверхности каждой секции трубы; напор системы; количество изгибов и сужений или расширений диаметра труб вдоль системы, которые возникают в результате использования фитингов.
Эти системы основаны на спросе, то есть свиньи имеют доступ к воде из поилок ad libitum.
Каждая свинья должна потреблять от 60 до 117 мл/кг массы тела (МТ) каждый день, чтобы поддерживать баланс между поступлением и выходом воды в организме.
Чтобы дать возможность свиньям пить до сытости без ограничений, рекомендуемые скорости потока воды из поилок составляют 0,25–0,5 л/мин. для свиней-отъемышей (5–25 кг МТ) и 0,5–1 л/мин. для свиней на откорме/откорме (20 –130 кг МТ).
Водоснабжающие системы здания должен быть в состоянии поддерживать эти скорости потока 24 часа в сутки от каждой поилки, когда здание работает с максимальной производительностью и свиньи приближаются к своей окончательной живой массе, независимо от расстояния поилки от точки, где трубопровод входит в здание.
Если системы плохо спроектированы или если одна или несколько секций трубы закупорены биопленками и отложениями, это может вызвать пространственные и/или временные изменения в доступе свиней к питьевой воде. Что, в свою очередь, приводит к конкуренции за воду между животными в каждом загоне, тем самым способствуя изменчивости в ежедневном потреблении корма и воды, и в скорости набора веса.
На многих свиноводческих фермах в Австралии и других странах системы водоснабжения служат еще одной цели – для массовой профилактики свиней и для лечения клинических заболеваний, вызванных бактериальными патогенами.
Другие добавки, включая вакцины, паразитициды, органические кислоты, электролиты, минералы, витамины, аминокислоты, подсластители, микроорганизмы прямого кормления, эфирные масла и потенциально новые терапевтические продукты, такие как бактериофаги, также могут вводиться свиньям через воду.
Водорастворимый противомикробный продукт можно вводить в главный водопровод здания через пропорциональный дозирующий насос или напорный резервуар, а гидравлические характеристики WDS здания определяют динамику концентрации противомикробного препарата в воде, доступной свиньям у поилок в каждом загоне во время и после дозирования.
Мы опросили руководителей 25 средних и крупных свиноводческих предприятий в Австралии в анкете по характеристики системы водоснабжения в их свинарниках. Чтобы иметь право участвовать в опросе, человек должен быть менеджером свиноводческой фермы, ответственным за управление системой водоснабжения и дозирование антимикробных препаратов в воде растущим свиньям. Его ферма должна проработать не менее 6 месяцев, иметь более 500 свиней-отъемышей и свиней-производителей, участвовать в Австралийской программе обеспечения качества свиноводства и выращивать животных в закрытых помещениях (в зданиях с загонами с твердым/решетчатым полом или в «эко-укрытиях» с загонами с соломенным полом).
Фермы участников были расположены в Южной Австралии, Виктории, Новом Южном Уэльсе и Квинсленде, и большинство менеджеров ферм работали в этой отрасли свыше 10 лет. На момент исследования на их фермах находилось 459 167 свиней-отъемышей и свиней-производителей/откормочных свиней. Это составляет примерно 21% всех растущих свиней в Австралии одновременно.
За последний год на фермах использовалось несколько различных источников питьевой воды от скважины до городского водоснабжения, озера или оросительного канала. Причем за последний год десять хозяйств использовали как минимум еще один дополнительный источник воды.
Две фермы полностью зависели от сбора осадков, и за последние 5 лет по крайней мере один раз столкнулись с дефицитом влаги. Другие подстраховали себя дополнительными источниками воды, в том числе, хранилищами.
Главный трубопровод от источника воды к зданиям был прямым с ответвлениями к каждому зданию на большинстве ферм и огибал все здания на трех фермах. На 13 фермах основными линиями водоснабжения зданий были полиэтиленовые (ПЭ), на восьми фермах - из поливинилхлорида (ПВХ), а на четырех фермах использовались трубы из ПЭ и ПВХ. Внутренний диаметр магистральных трубопроводов к постройкам в хозяйствах составлял от 40 мм до 225 мм. На 10 фермах они составляли 50 мм, а на девяти фермах - 100 мм.
Поилки. Для свиней-отъемышей и свиней на откорме были предоставлены различные типы поилок. Поилки с чашей использовали в основном для отъемышей. Прикусные и ниппельные поилки, прикрепленные к стенкам загона, чаще находились в помещениях для выращивания/откорма, с или без влажных/сухих кормушек. Три хозяйства использовали системы жидкого кормления.
Менеджеры хорошо осознавали преимущества чашеобразных и желобных поилок (меньшие отходы) и их недостатки (плохая гигиена, необходимость в дополнительной очистке).
На всех фермах, независимо от количества свиней в каждом загоне, на загон было предусмотрено не менее двух поилок, чтобы уменьшить количество агрессивных взаимодействий и справиться с последствиями неисправности единственной поилки.
Многие недавно установили или намеревались установить дополнительные поилки в загонах, чтобы обеспечить альтернативный доступ в случае блокировки поилки. На одной ферме маленькие чашечные поилки были временно установлены на первые 2 недели после посадки отъемышей, чтобы улучшить доступ к воде, пока они учились пользоваться прикусными поилками.
Тем не менее, в большинстве хозяйств рекомендуемый максимум 10 свиней на поилку для отъемышей был превышен, как и рекомендуемый максимум 12–15 голов свиней на поилку для откорма.
У большинства руководителей хозяйств были установлены системы для автоматического включения и выключения систем охлаждения туманом при заданной температуре внутри зданий.
Однако у немногих нашлись системы для мониторинга и контроля параметров, важных для работы WDS и системы дозирования. Например, только 9 менеджеров установили манометры на трубопроводах. И только 5 оборудовали сигнализацию, чтобы предупредить персонал о неисправности насоса или разрыве водопровода. Остальные 20 полагались на сотрудников для обнаружения таких проблем.
15 менеджеров проводили анализ качества воды не реже одного раза в год, в то время как остальные 10 либо никогда не проводили анализ качества воды, либо делали это время от времени.
Большинство ссылались на качество воды в источнике, а не в точке потребления свиньями.
Руководителей в основном беспокоили химические параметры качества (например, общее количество растворенных солей) и возможное засорение сосков поилок из-за накопления отложений, водорослей или, на некоторых фермах, попадания мелких животных, таких как мелкая рыба, ракообразные, черви и улитки.
Один менеджер использовал систему обратного осмоса, чтобы улучшить качество питьевой воды для свиней. 3 специалиста, использующие буровую воду, смешали ее с другим источником воды, чтобы уровень соли не был чрезмерным.
Трое менеджеров выразили обеспокоенность тем, что повышение температуры воды в трубах в жаркие летние дни может повлиять на потребление воды и продуктивность свиней.
На одном из этих управляющих хозяйств ситуация произошла из-за использования черных полиэтиленовых труб, проходящих по поверхности земли рядом со зданиями, а не заглубленных под ними, в то время как на двух других фермах аналогичная проблема была вызвана из-за разветвления водопроводов внутри зданий, которые подобно водопроводным трубам во многих свинарниках, подвешены на высоте головы под крышей, где температура окружающей среды в жаркие дни очень высока, даже в зданиях с изолированной крышей.
Все применяли строгие процедуры очистки/санитарной обработки освобожденных загонов между каждой партией свиней.
Однако менее половины тщательно чистили поилки и лишь единицы очистили/продезинфицировали свои водопроводные линии.
Некоторых беспокоило влияние биопленок на качество воды и здоровье свиней. Только один менеджер фермы использовал дезинфицирующее средство на основе перекиси водорода для дезинфекции водопроводов, другие брали продукт на основе органической кислоты для управления биопленками, остальные попросту промывали чистой водой.
Предпочтение систем с петлевой конфигурацией в больших обычных помещениях для выращивания/откорма было понятно. Хотя установка с замкнутым контуром обычно обходится дороже, чем с разветвленными системами, учитывая, что требуются трубы большей длины, они обладают рядом преимуществ.
Замкнутая система водообеспечения более надежен, так как вода течет в двух направлениях (а не в одном, как в разветвленной системе). Таким образом, если в какой-либо точке контура произойдет закупорка, все поилки будут продолжать снабжаться водой. С помощью задвижек, установленных вдоль петлевой системы, секции можно изолировать для ремонта или технического обслуживания, не прерывая подачу воды к свиньям во всех загонах.
Потери на трение ниже в замкнутой системе, поскольку часть потока воды переносится в каждое плечо контура, поэтому достаточно насоса меньшей производительности.
Следовательно, замкнутая система эффективнее разветвленной, особенно, в транспортировке противомикробных препаратов и других водорастворимых добавок к поилкам, если в системе могут образовываться скопления биопленок и отложений.
Выводы. Негабаритные, плохо спроектированные и небрежно управляемые системы водообеспечния негативно влияют на весь производственный процесс, способствуя развитию устойчивости к противомикробным препаратам у специфических для свиней бактериальных патогенов.
Рекомендации по обеспечению водой свиней в отраслевых руководствах обычно ограничиваются (1) максимальными значениями количества отъемышей и производителей/откормочных на поилку; (2) высота ниппельных поилок (обращенных прямо к стене или под углом) и чаш в зависимости от размера/веса свиньи; (3) скорость потока воды из ниппельных поилок для отъемышей и производителей/откормочных; (4) приемлемые стандарты качества воды.
Было бы полезно, если бы отраслевые руководящие принципы также содержали рекомендации по следующим аспектам: управление/дезинфекция биопленки в системе, возможные модификации существующих систем водоснабжения в свинарниках для улучшения их гидравлических характеристик; мониторинг водоснабжения свиней, мониторинг скорости потока воды из ниппельных поилок, проверка качества воды и безопасность воды на фермах».
По статье группы авторов (Стивен Литтл, Эндрю Вудворд, Гленн Браунинг, Хелен Биллман-Якобе), опубликованной на портале mdpi.com.
Источник: agroxxi.ru
Напишите комментарий
