生物消毒法是利用自然界中广泛存在的微生物在氧化分解污物(如垫草、粪便等)中的有机物时所产生的大量热能来杀死病原体。在畜禽养殖场中最常用是粪便和垃圾的堆积发酵,它是利用嗜热细菌繁殖产生的热量杀灭病原微生物。但此法只能杀灭粪便中的非芽孢性病原微生物和寄生虫卵,不适用于芽孢菌及患危险疫病畜禽的粪便消毒。粪便和土壤中有大量的嗜热菌、噬菌体及其他抗菌物质,嗜热菌可以在高温下发育,其最低温度界限为35℃,适温为50~60℃,高温界限为70~80℃。在堆肥内,开始阶段由于一般嗜热菌的发育使堆肥内的温度高到30~35℃,此后嗜热菌便发育而将堆肥的温度逐渐提高到60~75℃,在此温度下大多数病毒及除芽孢以外的病原菌、寄生虫幼虫和虫卵在几天到6周内死亡。粪便、垫料采用此法比较经济,消毒后不失其作为肥料的价值。生物消毒方法多种多样,在畜禽生产中常用的有地面泥封堆肥发酵法和坑式堆肥发酵法等。
堆肥地点应选择在距离畜舍、水池、水井较远处。挖一宽3米、两侧深25厘米向中央稍倾斜的浅坑,坑的长度据粪便的多少而定。坑底用黏土夯实。用小树枝条或小圆棍横架于中央沟上,以利于空气流通。沟的两端冬天关闭,夏天打开。在坑底铺一层30~40厘米厚的干草或非传染病的畜禽粪便。然后将要消毒的粪便堆积于上。粪便堆放时要疏松,掺10%马粪或稻草。干粪需加水浸湿,冬天应加热水。粪堆高1.2米。粪堆好后,在粪堆的表面覆盖一层厚10厘米的稻草或杂草,然后再在草外面封盖一层10厘米厚的泥土。这样堆放1~3个月后即达消毒目的。
在适当的场所设粪便堆放坑池若干个,坑池数量和大小视粪便的多少而定。坑池内壁最好用水泥或坚实的黏土筑成。堆粪之前,在坑底垫一层稻草或其他秸秆,然后堆放待消毒的粪便,粪便上方再放一层稻草或健康畜禽的粪便,堆好后表面加盖约10厘米厚的土或草泥。粪便堆放发酵1~3个月即达目的。堆肥发酵时,若粪便过于干燥,应加水浇湿,以便其迅速发酵。另外,在生产沼气的地方,可把堆放发酵与生产沼气结合在一起。值得注意的是,生物发酵消毒法不能杀灭芽孢。因此,若粪便中含有炭疽杆菌、气肿杆菌等芽孢杆菌时,则应焚毁或加有效化学药品处理。
堆肥是多种微生物作用的结果,但高温纤维分解菌起着更为重要的作用。为增加高温纤维菌的含量,可加入已腐熟的堆肥土(10%~20%)。
有机物的含量达25%以上,碳氮比例(C∶N)为25∶1。
水分含量以30%~50%为宜,过高会形成厌氧环境,过低会影响微生物的繁殖。
pH值为中性或弱碱性环境适合纤维分解菌的生长繁殖。为减少堆肥过程中产生的有机酸,可加入适量的草木灰、石灰等调节pH值。
需氧性堆肥需氧气,但通风过大会影响堆肥的保温、保湿、保肥,使温度不能上升到50~70℃。
堆表面封泥对保温、保肥、防蝇和减少臭味都有较大作用,一般以5厘米厚为宜,冬季可增加厚度。
堆肥内温度一般以50~60℃为宜,气温高有利于堆肥效果和堆肥速度。
沼气的主要成分是甲烷(60%~70%)、CO 2 (25%~40%)及少量的O 2 、H 2 、CO、H 2 S,所以,氮素损失很少,产气后的渣汁(含较高的N、P、微量元素及维生素等)是池塘的良好投入物质。产气过程中,人畜粪便、垃圾、杂草等有机物在厌氧环境中,在厌氧菌(主要是甲烷发酵菌)的作用下,复杂的有机物(如纤维素、脂肪等)被分解成糖和低级脂肪酸(如乙酸、丁酸等)、甲烷、二氧化碳、少量热量和菌体蛋白。
要使沼气顺利生产,必须具备下列条件:一是良好的厌氧环境(发酵池要严格密闭);二是适量的有机物和水分[畜禽等有机物与污水比例是1∶(1.5~3)];三是适当的温度(25~35℃);四是适宜的pH值(6.5~8.5)(因有机物发酵过程中不断产生有机酸,若发酵液过酸时,可加入石灰等碱性物质中和)和合理的C∶N比例(25∶1)。
中药消毒法是近年来兴起的一项消毒技术(主要用于室内空气净化消毒),其机理是药物成分随烟雾与高热的产生直接作用于蛋白质上的氨基、巯基等部位,使微生物新陈代谢发生障碍而死亡。中药消毒一方面起到空气消毒作用,另一方面中草药的芳香可以起到净化空气,满足防病、优化环境的作用,还具有价格低廉,无副作用,气味芳香,不刺激眼睛、皮肤及呼吸道黏膜,对仪器设备无腐蚀,消毒过程人员无需避让等优点,所以中药消毒剂相关产品的研发不仅有重要的社会意义,而且有广阔的市场前景,也可以根据生产情况在养殖业中推广应用。常用来进行空气消毒的中草药有金银花、板蓝根、黄芩、连翘、鱼腥草、薄荷、藿香、苍术、艾叶等。中药消毒方法主要有热挥散法、气溶胶法。
热挥散法消毒是通过加热使中草药中的有效成分挥散于空气中从而进行消毒的方法。其方法有药液煮沸法、药材烟熏法、电热散香法都属于热挥散法。
药液煮沸法是将中草药直接加水煮沸,或提取制成消毒液后加热煮沸,使蒸汽均匀弥散于被消毒空间的消毒方法。如金银花、连翘、蒲公英、紫花地丁各30克,置室内加水2千克,煮沸30分钟进行空气消毒,消毒后比消毒前的菌株数量明显减少;如用苍术、薄荷、藿香、黄连、连翘、贯众等加水1000毫升煮沸30分钟,同样消毒后菌落数量明显减少;如用苍术、荆芥、丁香、薄荷等制成消毒剂,在1米 3 消毒柜内,按240毫克/小时速度加热蒸发90分钟,可将空气中的金色葡萄珠菌100%杀灭;在70米 3 室内,按240毫克/小时速度将药液煮沸60分钟,可杀灭空气中自然菌69.73%。
(1)直接烟熏法 直接烟熏法为流传最早的中医传统空气消毒法,将单味药材直接或加乙醇助烯剂浸泡后点燃,烟熏空气进行消毒。古人就有用苍术、白芷烟熏避瘟的习惯;民间端午节有用苍术、艾叶熏房间以驱瘴、除秽的习俗。如用艾条20克,在室内点燃1小时,消毒合格率达94.4%。艾条按1.7克/米 3 用量,在室中央点燃烟熏1小时,其空气合格率可达94.4%。葛朝珍等观察了艾叶烟熏的抑菌作用,发现艾叶烟熏20分钟后可抑制金黄色葡球菌和乙型溶血型链球菌,熏30分钟可抑制大肠杆菌,熏50分钟可抑制铜绿假胞菌。
(2)燃香烟熏法 燃香烟熏法是指药材按一定的比例混合,加助燃剂,卷制成药香,点燃后烟熏空气进行消毒的方法。用艾叶、苍术、石菖蒲按照3∶1∶1比例,混合制成燃香,按15克/米 3 的用量烟熏消毒,通过与紫外线消毒的方法进行对比,结果中药对霉菌的杀灭效果明显优于紫外线。用诃子和艾叶按比例卷成药条,按0.5克/米 3 的用量烟熏消毒,通过与同剂量艾条烟熏法(成分:艾条、丁香、干姜、苍术、川椒)和紫外线照射法对比,结果用艾条、诃子烟熏法消毒后,空气中细菌含量平均减少96.8%,其效果优于紫外线照射法和艾条烟熏法。用香薷、藿香、白芷等制成燃香,按0.37~0.54克/米 3 的用量,烟熏消毒30~60分钟,其消毒效果与紫外线照射、甲醛熏蒸法和乳酸熏蒸法不存在明显差异,完全可达到空气消毒标准。用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌等高度敏感的苍术、白芷、金银花等中草药加助燃剂制成燃香,按2克/米 3 用量点燃密闭6~12小时,与40%甲醛熏蒸法(12克/米 3 ,加高锰酸钾6克)进行对比,两种方法,均达到国家卫生学标准(细菌菌落数<群体形成单位/厘米 3 ),结果无显著差异( P >0.05)。
(3)药片烟熏法 药片烟熏法是指药材粉碎后加助燃剂压成药片,点燃烟熏空气消毒。该方法具有燃烧迅速、烟雾显著却无明显烟尘、刺激性小的特点。用艾叶、苍术、蛇床子、茵陈、黄柏等中药加工成中药空气消毒片,点燃药片,空气中自然菌平均消除率可达80.09%,观察到烟味明显、无明显烟尘降落、无明显刺激性。用艾叶、苍术、蛇床子、茵陈、黄柏、香蔫、白芷、藿香等粉碎后加助燃剂制成片,按0.3克/米 3 的用量,点燃烟熏,其结果达到要求,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的杀菌效果明显。
(1)药片散热法 药片散热法是将中草药按一定工艺制成药片,使用时利用加热装置加热散香,进行空气消毒。如将有效成分为植物杀菌活性物质的空气清菌片加热,将有效成分挥散空气中,结果表明,空气清菌片在30分钟后开始起效,并有持续的消毒效果,消毒1小时后,室内细菌消亡率为65.24%。用丁香、黄柏、陈皮、蒿本等制成草留香中药空气杀菌消毒剂,加热散香,结果表明,草留香作用2小时,空气中自然菌减少90.08%,30分钟和60分钟的杀菌率分别为59.62%和80.10%。
(2)浸润散香法 浸润散香法是对药材有效成分进行提取精制,将蚊香片空白基质浸于提取液1分钟,利用电蚊香加热散香,进行空气消毒。用艾叶、藿香、苍术、丁香、丹皮、金银花等提取有效成分,浸于空白电蚊香片1分钟。晾干,使用时电蚊香加热挥发,结果表明该消毒剂在2小时内有持续消毒效果,以1小时时消毒效果最佳。
电热散香法使用方便、安全、效果好,杀菌效果明显优于紫外线,对流感病毒、乙型溶血性链球菌及肺炎球菌的杀菌率达100%,适于推广应用。
气溶胶法消毒是用喷雾器将药材提取液均匀喷雾到空气中的消毒方法。该方法不仅具有消毒作用,而且还具有沉降尘埃,湿化、清新空气的特点,现越来越受到关注,其缺点是药液易对墙壁、衣物等造成染色。
提取中草药有效成分,加入一些挥发性有机物做成气雾剂。以板蓝根、苍术、薄荷、藿香等制成的空气清新剂与紫外线照射、84消毒液喷雾、艾条烟熏进行空气消毒的样本作细菌总数动态比较,结果其消毒效果好于其他3种方法。同时,气雾剂罐装成品使用方便,雾粒微小轻细,分布均匀,便于扩散,但罐内以挥发性有机物作抛射剂成本较高,特别是以丙烷、丁烷、二甲醚等挥发性有机物作抛射剂,会造成空气二次污染,使用范围受到限制。
药液喷雾法是将药材用水或有机溶剂提取其有效成分并进行精制,利用喷雾器将提取液均匀喷雾到被消毒空间进行消毒的方法。将板蓝根、大青叶、贯众、金银花、黄芩等用乙醇浸泡制成消毒液,加入香精后喷雾消毒。实验结果表明,对金黄色葡萄球菌杀灭力强,对大肠杆菌也有抑制作用,对室内空气中细菌的杀灭率为50.8%~70.89%。用千里光、荆芥、连翘等中药配制成空气消毒液(含量为160毫克/毫升)喷雾消毒,结果表明,在5分钟、10分钟、20分钟对金黄色葡萄球菌杀灭率均在99.94%以上。用大青叶、连翘、板蓝根、金银花、艾叶等中草药制备而成的青连消毒原液按l毫升/米 3 均匀喷雾,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌作用5分钟杀灭率分别是98.23%、99.03%、97.40%;作用10分钟对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌杀灭率均为100%。