規(guī)?；u場飲水系統添加微酸性電解水殺菌效果試驗

王 陽，張家發(fā)，胡喜軍，李保明

?

規(guī)?；u場飲水系統添加微酸性電解水殺菌效果試驗

王 陽1,2,3，張家發(fā)1,2,3，胡喜軍4，李保明1,2,3※

（1. 中國農業(yè)大學農業(yè)部設施農業(yè)工程重點實驗室，北京 100083；2. 中國農業(yè)大學水利與土木工程學院，北京 100083；3. 北京市畜禽健康養(yǎng)殖環(huán)境工程技術研究中心，北京 100083；4. 河南柳江生態(tài)牧業(yè)股份有限公司，濟源 459000）

重視飲水系統衛(wèi)生質量安全是預防雞群發(fā)病的一個重要環(huán)節(jié)。規(guī)?；u場飲水管道全封閉、內部清潔困難，而為提高飼料轉化率和抗應激能力，普遍通過飲水系統添加多維等產品，加速了飲水系統污染、細菌超標等。目前雞場飲水系統常用的反向沖洗水線、清潔劑洗滌清潔方式，存在殺菌不徹底、影響蛋雞腸道微生物和廢水過度排放等嚴重問題。該文研究了添加多維溶液對水線內水質影響變化規(guī)律，并對比研究了添加多維溶液后，沖洗水線、添加微酸性電解水2種方式對雞場飲水系統的殺菌規(guī)律。結果表明：飲水系統中添加多維溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后，水線內細菌濃度總數的對數值分別增加9.96%、5.33%、6.04%、7.47%、4.98%、5.69%、4.27%、4.98 %；沖洗水線能沖洗掉飲水管壁附著沉積層，一定程度上減少飲水中細菌總數，但飲水中細菌濃度總數仍高于中國飲水衛(wèi)生質量標準；添加余氯0.3 mg/L的微酸性電解水24 h后，飲水管線中細菌濃度降低34.7%，48 h后水線中細菌濃度的對數值維持為（1.83±0.05 lg(CFU/mL)），添加余氯0.3 mg/L微酸性電解水使水線內細菌濃度總數顯著降低（<0.01），達到中國飲水衛(wèi)生標準，且規(guī)?；u場飲水系統添加微酸性電解水作為殺菌消毒劑可減少廢水產生排放。該研究結果為雞場飲水系統選擇長期添加使用的消毒劑提供了參考依據。

消毒；殺菌；試驗；微酸性電解水；飲水系統；規(guī)?；u場；水質

0 引 言

飲水系統衛(wèi)生安全是影響蛋雞健康和生產性能的關鍵因素，誘發(fā)和感染雞群發(fā)病的許多病原體是通過飲水途徑傳播，重視飲水系統的衛(wèi)生質量是預防雞群發(fā)病的一個重要環(huán)節(jié)[1]。但大部分規(guī)?；u場飲水系統的水源為淺層地下井水，飲水水質難以滿足飲用水衛(wèi)生標準，規(guī)?；u場多選用乳頭式自動飲水系統作為飲水設備，乳頭式飲水系統可以滿足雞日常飲水需求并可減少系統漏水和人工投入成本等，但乳頭式自動飲水系統管道全封閉，內部清潔較困難，且雞場為提高飼料轉化率，產蛋率和增強雞的免疫力、抗應激能力等，通常通過飲水系統添加多維等產品，造成水線內部附著淀粉類物質，易孳生微生物，進而形成生物膜，致使雞場飲水系統污染、細菌超標以及乳頭式飲水器堵塞等問題[2]。

目前，雞場飲水系統常用的清潔方式為反向沖洗水線（高壓水沖洗法）和清潔劑洗滌法[3]，前者能清除水線內部絮狀沉淀和懸浮物，但不能殺滅隱藏生物膜內部微生物且存在廢水排放問題；后者在較高濃度下能殺滅水中的細菌和病毒，有效控制水中大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌等，但較高濃度清潔劑會影響蛋雞腸道內微生物，也必須排放和沖洗水管，造成污水排放問題，是雞場生產過程中既費工又費水的一大難題。因此，雞場飼養(yǎng)管理過程中，如何改善雞群飲水系統衛(wèi)生指標、實現飲水質量達到中國衛(wèi)生標準（<100 CFU/mL）[4]，是雞場飼養(yǎng)管理中減少用藥及廢水排放等實現雞群健康高效養(yǎng)殖需要亟待解決的關鍵問題。

Ni等[5-15]對微酸性電解水（slightly acidic electrolyzed water, SAEW）的特性及其對不同菌種的殺菌規(guī)律進行了大量研究，結果表明殺菌效果隨有效氯濃度、作用時間的增加而增強；Miyke等[16]研究了微酸性電解水在雞舍衛(wèi)生防疫方面的應用，發(fā)現微酸性電解水對蛋雞健康無害且具有較好應用效果；Bügener等[17-18]認為在飲水系統中添加3%電解水可以減少動物藥物使用量，且不會對動物的生產性能產生負面影響。微酸性電解水殺菌效果高效，在畜禽養(yǎng)殖方面主要應用于畜禽場人員、車輛、物品以及空氣環(huán)境的消毒[19-23]，但在畜禽場飲水系統殺菌消毒效果方面未有相關研究報道。

中國生活飲用水衛(wèi)生標準[4]（GB5749-2006）規(guī)定：飲用水中消毒游離氯出廠水中余量大于0.3 mg/L、飲用水管網末梢水中余氯含量應大于0.05 mg/L。本文研究添加多維溶液（multiplex vitamin solutions, MVS）后飲水管線內部菌落總數變化規(guī)律，并對比研究沖洗水線和添加0.3 mg/L微酸性電解水對飲水系統水質衛(wèi)生狀況改善情況，以及飲水系統添加0.3 mg/L微酸性電解水的余氯衰減規(guī)律，對規(guī)模化雞場飲水添加微酸性電解水系統進行設計并討論雞場飲水添加微酸性電解水的經濟成本和污水排放減少量，以期為雞場養(yǎng)殖過程中飲水系統殺菌消毒方式的選擇提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與儀器設備

1.1.1 試驗雞舍

該試驗在河南某大型蛋雞場進行，試驗雞舍飼養(yǎng)“農大三號”商品蛋雞，單棟存欄5萬只，采用4層疊層籠養(yǎng)、四列五走道布局、全自動絞龍喂料、乳頭飲水器自動飲水、清糞帶自動清糞系統等。

1.1.2 試驗設計

試驗選取蛋雞舍3列雞籠水線（A、B、C列），先將A、B、C共3列雞籠水線內添加多維溶液，研究添加多維溶液對水線水質影響；后對B、C 2列蛋雞籠水線分別進行反向沖洗、添加微酸性電解水2種不同方式的殺菌效果試驗。每列共有38架雞籠，每列雞籠水線上等距選取5個采樣點，分別從靠近進水管的第1架、第10架、第20架、第30架、第38架雞籠的第一個乳頭飲水器位置取樣，代表樣品從“采樣點1”、“采樣點2”、“采樣點3”、“采樣點4”、“采樣點5”采樣，采樣點1、2、3、4、5距進水立管的距離分別為0.6、18.6、36.6、54.6、69 m。每組試驗重復3次，分別于試驗前、試驗2、4、6、12、24、36、48、72 h后進行水質采樣測定。

1.1.3 試驗材料與設備

該試驗的材料、設備分別為：氯化鈉（NaCl）和稀鹽酸（HCl）均為分析純；營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基（BR，250 g）和一次性培養(yǎng)皿（90 mm）皆由北京奧博星生物技術有限責任公司生產；余氯速測試劑（DPD）購買于上海昕瑞儀器儀表有限公司；有效氯測定儀（RC-2Z）購買于日本笠原理化工業(yè)株式會社；余氯儀（SYL-1B）購買于上海昕瑞儀器儀表有限公司；PH計與氧化還原電位計（HM-30R）皆購買于日本DKK-TOA公司；便攜式酸度計（PH-8414）購買于杭州盈傲儀器有限公司；微型螺旋混合儀（WH-2）來自上海滬西分析儀器廠有限公司；自動蒸汽滅菌鍋（D-1-70）來自北京發(fā)恩科貿有限公司；醫(yī)用超凈工作臺（DL-CJ-1DN）的廠家為北京東聯哈爾儀器制造有限公司；智能生化培養(yǎng)箱（DRP-9272），上海森信實驗儀器有限公司；語音菌落計數器（TYJ-2B），由上海華光儀器儀表廠生產；移液槍（0.1、1、5 mL），購買于德國Eppendorf公司。

本試驗所用微酸性電解水制備裝置由中國農業(yè)大學農業(yè)部設施農業(yè)工程重點實驗室與睿安德環(huán)保設備（北京）有限公司聯合研制。微酸性電解水機外形尺寸為500 mm×400 mm×650 mm，每小時可生成微酸性電解水體積為100～250 L，所得微酸性電解水氧化還原電位值（oxidation-reduction potential, ORP）為800～1 150 mV、pH值為5.0～6.5、有效氯濃度值（available chlorine concentration, ACC）為80～250 mg/L之間。

1.2 試驗方法

1.2.1 微酸性電解水制備

本試驗配制NaCl質量分數5%和HCl質量分數1%的混合溶液，用微酸性電解水機經過循環(huán)電解，得到有效氯濃度為150 mg/L、pH值為6.0左右的微酸性電解水；加水稀釋，配制余氯濃度為0.3 mg/L的微酸性電解水；現場配制使用。

1.2.2 添加多維對飲水系統水質影響試驗

試驗配制1:100的多維（濃縮魚肝油粉，每千克濃縮魚肝油粉含維生素A 2500 000 IU、維生素D3500 000 IU、維生素E 1 000 mg、水分≤10%，某生物藥業(yè)有限公司）濃縮液于加藥桶內，設置加藥器加藥比例為1:100，水線中多維溶液質量濃度為0.1 mg/L。分別添加到A、B、C 共3列雞籠水線中，于加藥桶內、添加多維溶液前、添加多維溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后對3列雞籠水線中水進行采樣研究。

1.2.3 反向沖洗水線與添加微酸性電解水對比試驗

將舍內B列水線的壓力調節(jié)器、球槽沖洗系統轉換閥門調節(jié)至沖洗模式，對水線進行反向沖洗操作30 min，廢水從雞舍末端排污管道排出；舍內C列水線中添加余氯濃度為0.3 mg/L微酸性電解水，分別于試驗前、試驗2、4、6、12、24、36、48、72 h后進行水線中水質采樣。

1.2.4 菌落培養(yǎng)

用滅菌離心管于每個采樣點處采集5 mL水樣，將所有采集的樣品立即送至實驗室。在無菌操作臺進行無菌操作試驗，每個樣品取0.1 mL溶液，采用平板涂布法均勻涂抹于營養(yǎng)瓊脂制成的平板上，置于恒溫培養(yǎng)箱中37 ℃恒溫培養(yǎng)24 h后計數，記錄每個平板上的菌落數，計算飲水系統水線中細菌濃度總數。

1.2.5 數據處理

應用Origin 軟件(Ver.8，Origin Lab)進行分析，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 添加多維溶液飲水系統水線內細菌濃度變化規(guī)律

對盛裝多維濃縮液的加藥桶內溶液、未添加多維溶液前水線取樣，測得加藥桶內、水線內細菌濃度總數的對數值分別為：（6.01±0.05）、（2.81±0.06）lg(CFU/mL)。加藥桶內溶液細菌濃度總數的對數值是水線內細菌濃度總數對數值的2.13倍，其原因可能是雞場飼養(yǎng)員使用無蓋水桶作為配制和盛裝濃縮液的容器（如圖1），并置于雞舍內部，藥液表面與舍內空氣接觸，導致舍內灰塵、細菌等在藥液表面聚集，致使加藥桶內溶液污染，盛裝藥液的開放式容器成為水線污染的源頭[24]。因此，規(guī)?；u場養(yǎng)殖生產過程中，通過飲水系統添加藥物、多維溶液時，建議使用可封閉式的容器進行配置、存儲，以減少或防止對雞場飲水系統中水質的污染。

圖1 試驗雞舍儲存多維溶液的開放式容器

蛋雞舍水線添加多維溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后，取樣測定水線內細菌濃度總數對數值的變化，結果如表1所示：添加多維溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后，水線內細菌濃度總數的對數值較未添加多維溶液前水線內細菌濃度總數的對數值分別增加9.96%、5.33%、6.04%、7.47%、4.98%、5.69%、4.27%、4.98%。從影響趨勢來看，添加多維溶液后水線內細菌濃度總數的對數值高于未添加多維溶液前水線內細菌濃度總數的對數值（2.81±0.06）lg(CFU/mL)。水線內添加多維溶液后多維溶液中的維生素等促使細菌繁殖，使水線內細菌濃度總數升高，但飲水管中水流不斷流動迫使細菌濃度趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。

表1 添加多維溶液對飲水水線內細菌濃度總數的影響

注：同行大寫字母不同表示差異極顯著（<0.01），小寫字母不同表示差異顯著（<0.05），下同。

Note: Same row marked with the difference capital letters indicated that the difference between groups was extremely significant (<0.01), and with different letters indicated significant differences between groups (＜0.05), the same below.

2.2 反向沖洗水線對飲水管線內細菌濃度的變化規(guī)律

從表2中可以看出，在反向沖洗水線結束后靜置24 h內，水線內細菌濃度總數對數值大于添加多維溶液后水線內細菌濃度總數的對數值，但反向沖洗水線結束后靜止2～36 h內，水線內細菌濃度總數呈逐漸降低趨勢，且反向沖洗水線結束靜止36 h后，水線內細菌濃度總數達到穩(wěn)定值并在反向沖洗水線結束靜止36～72 h內維持此濃度水平。雞場飲水系統管道內壁附著物中含有大量雜質以及微生物，反向沖洗水線管內高壓湍流脈動渦旋作用下，管壁附著物進入水流中，致使反向沖洗水線過程中細菌濃度總數驟增，沖洗一段時間靜置后水流穩(wěn)定，細菌濃度總數也趨于原水線內細菌濃度狀態(tài)，但飲水系統中細菌濃度總數的對數值仍高于中國的飲水衛(wèi)生標準(

表2 不同處理方式對飲水水線內細菌濃度的影響

a. 沖洗前a. Before cleaningb. 沖洗后b. After cleaning

圖2 水線沖洗前后蛋雞飲水管道內壁

Fig.2 Image of pipe inner surface before and after cleaning nipple drinking system

2.3 添加微酸性電解水對飲水系統水線內細菌濃度的變化規(guī)律

從影響趨勢來看（表2），飲水系統中添加余氯濃度0.3 mg/L 微酸性電解水后靜置2～48 h內，水線內細菌濃度總數對數值一直降低；添加微酸性電解水后48 ～72 h內，水線中細菌濃度的對數值維持在1.83 lg(CFU/mL)，小于中國飲水衛(wèi)生標準水線中細菌濃度對數值2；添加余氯濃度0.3 mg/L微酸性電解水24 h后水線中細菌濃度對數值較未添加前水線（2.96±0.02）lg(CFU/mL)降低了34.7%；添加余氯濃度0.3 mg/L微酸性電解水與未處理水線中細菌濃度總數具有顯著性差異（<0.01，見表2）。

Zang等[25-29]研究微酸性電解水有效氯的存在形式和殺菌效果，發(fā)現微酸性電解水的有效氯濃度（包括HClO, ClO-1, Cl2）是主要殺菌因子。本試驗添加余氯濃度為0.3 mg/L的微酸性電解水使水線內細菌濃度總數顯著降低（<0.01），且乳頭飲水器末端余氯含量達到中國飲水質量標準（≥0.05 mg/L）[4]。試驗結果表明，添加余氯濃度0.3 mg/L微酸性電解水一定時間，可使水線中細菌濃度總數逐漸降低至達到中國飲水衛(wèi)生質量標準，且微酸性電解水對水線殺菌效果顯著（<0.01），可作為雞舍飲水系統長期添加使用的飲水消毒劑。

2.4 雞場飲水系統添加微酸性電解水余氯衰減規(guī)律

如表3所示，8：00～10:00、14：00～16:00水線中余氯濃度分別為0.11～0.14 mg/L、0.06～0.12 mg/L，14:00～16:00飲水水線內取樣點余氯濃度變化范圍大于8:00～10:00。8:00～10:00飲水水線中余氯濃度偏高，10:00后水線中各取樣點余氯濃度沿水線各取樣點離送水立管距離的增大而逐漸減小，且變化幅度較大，其原因可能為儲水箱經過太陽輻射，蛋雞飲水管道內水溫增高，水線中余氯濃度衰減的幅度增大且殺菌過程中需要消耗有效氯成分的結果[10]，但水線中余氯濃度均大于0.05 mg/L，達到飲用水管網末梢水中余氯含量標準[4,30]。

表3 添加微酸性電解水后不同時刻余氯衰減變化

注：采樣點1、2、3、4、5距進水立管的距離分別為0.6、18.6、36.6、54.6、69 m。

Note: The distance between water inlet pipe and sampling points 1, 2, 3, 4 and 5 were 0.6、18.6、36.6、54.6、69 m, respectively.

試驗結果表明8:00水線內余氯濃度沿水線各取樣點呈先逐漸升高后降低的趨勢，且中間架雞籠采樣點余氯濃度最高，其原因可能與蛋雞生理習性相關，試驗蛋雞舍為降低風機及門開啟形成的較高光照強度對蛋雞產蛋、啄羽的影響，對雞舍前、后端蛋雞籠進行了局部遮光處理，上午8:00左右為雞的產蛋高峰時間段，大部分蛋雞積聚在遮光幕布較隱蔽環(huán)境下產蛋（如圖3），致使采樣點1、2、4、5處飲水乳頭不能正常使用，第1架與第38架雞籠內隱蔽環(huán)境下產蛋雞分布較多，采樣點1、2、4、5處的采樣水為存儲在乳頭飲水器內一定時間的水，微酸性電解水中余氯會隨存儲時間的延長不斷降低，這與和勁松等[10,30]對微酸性電解水儲藏和殺菌過程中有效氯衰減的動力學模型研究結果一致。

圖3 蛋雞聚集隱蔽環(huán)境下產蛋行為示例

2.5 雞場飲水添加微酸性電解水系統設計

雞場飲水添加微酸性電解水系統如圖4所示，由水預處理、循環(huán)電解、電解后添加3個過程組成。雞場水源供水一般為淺層地下井水或自來水，先經物理、化學方式凈化預處理，降低硬度，避免高硬度水損傷電解設備，從而延長電解設備的使用壽命；凈化后的水與稀鹽酸、氯化鈉按一定比例配制成電解溶液；在循環(huán)電解過程中，凈化后的水、電解溶液按預先設定的比例分別從設備進水口和泵鹽口，泵入微酸性電解水制備機的電解槽內進行循環(huán)電解，通過調節(jié)電解設備控制面板上的“電解時間”、“泵鹽時間”、“注水時間”按鈕，生成不同有效氯濃度、pH值、氧化還原電位值的微酸性電解水溶液，將生成的微酸性電解水儲存于儲存桶內儲存；儲存桶內微酸性電解水由輸送泵泵入雞舍飲水管路中殺菌消毒使用，電磁計量泵控制泵入微酸性電解水的體積。清洗箱用于定期清理電解槽內部，防止微酸性電解水制備機電解槽內電極結垢以及管路堵塞。

圖4 規(guī)?；u場飲用添加微酸性電解水系統流程圖

3 討 論

中國畜禽養(yǎng)殖有關法規(guī)、標準已限制了蛋雞場廢水排放量以及水質排放標準等[31]。蛋雞場沖洗水線周期為3～10 d一次，甚至周期更短[32]。以反向沖洗一棟長度為100 m的蛋雞舍為例，雞舍采用四列五走道、4層疊層籠養(yǎng)系統，每條水線存水容量為50～65 L，每月沖洗3～10次，每次反向沖洗至少沖洗水線2遍，即雞舍每月定期反向沖洗水線造成的污水排放量至少為4 800～20 800 L。反向沖洗水線造成的污水雖由排污管道排放至排污溝，但產生污水量隨飼養(yǎng)規(guī)模的增大而擴大，污水重復利用率較低，不僅增加了蛋雞場養(yǎng)殖的運行成本，也造成水資源的嚴重浪費，且反向沖洗水線不能使雞場飲水系統細菌濃度指標達到中國飲用水衛(wèi)生標準。然而Zheng等[28-29]研究表明，微酸性電解水對細菌、真菌、病毒、生物膜等都具有較好的殺菌效果，如大腸桿菌、腸炎沙門氏菌、金黃色葡萄糖菌、白色念球菌等都具有較強的殺滅作用。本試驗結果也表明，添加余氯濃度0.3 mg/L微酸性電解水一定時間，可使水線中細菌濃度總數逐漸降低至達到中國飲水衛(wèi)生質量標準，且殺菌效果顯著（<0.01）。微酸性電解水是瞬時、高效殺菌的安全綠色環(huán)保型消毒劑，且殺菌后可還原成普通水，無任何廢水排放[33-37]。規(guī)?；u場飲水系統殺菌消毒使用微酸性電解水的經濟成本主要包括電費、鹽酸與氯化鈉購買費，配制1 000 L有效率濃度為150 mg/L殺菌消毒液，使用微酸性電解水需氯化鈉600 g、電量1.3（kW·h），總成本為2.5元；使用最便宜的二氯異氰脲酸鈉配制成本為6.9元；使用進口衛(wèi)可消毒粉配制成本為15元。同使用常規(guī)化學消毒劑（二氯異氰脲酸鈉、衛(wèi)可）經濟成本比較可看出：使用微酸性電解水可減少成本2.7～6倍。規(guī)?！せu場添加微酸性電解水作為飲水系統殺菌消毒劑，對蛋雞舍飲水系統殺菌消毒的同時，不產生廢水，無污染，可以減少蛋雞場污水排放量，且可減少投入成本及廢水處理運行費用，可作為雞舍飲水系統長期添加使用的飲水消毒劑。

4 結 論

本文對比研究添加多維溶液后，沖洗水線、添加余氯濃度0.3 mg/L微酸性電解水2種方式對雞場飲水系統的殺菌效果，以期為雞場飲水系統選擇長期添加使用的消毒劑提供參考依據。主要結論如下：

1）添加多維溶液使水線內細菌濃度總數顯著升高（<0.05）；

2）沖洗水線一定程度上改善水質衛(wèi)生狀況，但不能實現雞場飲水水質達到衛(wèi)生質量標準要求；

3）添加余氯濃度0.3 mg/L微酸性電解水，可有效降低飲水水線內細菌濃度總數，殺菌效果顯著（<0.01），且水線末端余氯濃度大于0.05 mg/L，達到飲用水管網末梢水中余氯含量及水質衛(wèi)生標準；

4）添加微酸性電解水作為蛋雞場飲水系統殺菌消毒劑，可以減少蛋雞場污水排放量和投入成本。

[1] 劉瑞磊，趙玉春. 蛋雞場飲用水管理要點[J]. 中國禽業(yè)導刊，2010(19)：50－50.

[2] 羅雪剛，王秀禎，李繼祥. 不正確的飲水系統導致產蛋雞單純性口腔潰瘍[J]. 中國獸醫(yī)雜志，2014，50(7)：96－97.

[3] 劉瑞磊，趙玉春. 淺談蛋雞場飲用水管理[J]. 中國畜牧雜志，2010，46(20)：61－62.

[4] 中華人民共和國衛(wèi)生部. GB 5749-2006.生活飲用水衛(wèi)生標準[S]. 北京：中國標準出版社，2006.

[5] Ni L, Cao W, Zheng W C, et al. Reduction of microbial contamination on the surfaces of layer houses using slightly acidic electrolyzed water[J]. Poultry Science,2015,94(11): 2838－2848.

[6] Zheng W C, Ni L, Hui X, et al. Optimization of slightly acidic electrolyzed water spray for airborne culturable bacteria reduction in animal housing[J]. International Journal of Agricultural and Biological Engineering,2016,9(4):185－191.

[7] Issa-Zacharia A, Kamitani Y, Tiisekwa A, et al. In vitro inactivation of,and. using slightly acidic electrolyzed water[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering,2010,110(3): 308－313.

[8] Quan Y, Choi K, Chung D, et al. Evaluation of bactericidal activity of weakly acidic electrolyzed water (WAEW) againstand[J]. International Journal of Food Microbiology, 2010, 136(3): 255－260.

[9] 謝軍，孫曉紅，潘迎捷，等. 電解水的保存特性及殺菌效果[J]. 江蘇農業(yè)學報，2010，26(5)：1053－1059.

Xie Jun, Sun Xiaohong, Pan Yingjie, et al. Physicochemical properties of electrolyzed water during storage and its bactericidal effect on shrimp[J]. Jiangsu Journal of Agricultural Science, 2010, 26(5): 1053－1059. (in Chinese with English abstract)

[10] 和勁松，祁凡雨，葉章穎，等.微酸性電解水儲藏和殺菌過程中有效氯衰減的動力學模型[J]. 農業(yè)工程學報，2013，29(15)：263－270.

He Jinsong, Qi Fanyu, Ye Zhangying, et al. Decay kinetics model of available chlorine in slightly acidic electrolyzed water in storage and disinfection process[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2013, 29(15): 263－270. (in Chinese with English abstract)

[11] 曹薇，施正香，朱志偉，等. 電解功能水在養(yǎng)殖業(yè)的應用展望[J]. 農業(yè)工程學報，2006，22(增刊2)：150－154.

Cao Wei, Shi Zhengxiang, Zhu Zhiwei, et al. Prospect on application of electrolyzed functional water in animal raising industry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2006, 22(Supp.2): 150－154. (in Chinese with English abstract)

[12] 臧一天，李星爍，李保明，等. 微酸性電解水對污染輪胎表面的模擬消毒優(yōu)化[J]. 農業(yè)工程學報，2015，31(20)：199－204.

Zang Yitian, Li Xingshuo, Li Baoming, et al. Simulation of disinfection optimization of vehicle tire surface using slightly acidic electrolyzed water[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(20): 199－204. (in Chinese with English abstract)

[13] Kim C, Hung Y C, Russell S M. Efficacy of electrolyzed water in the prevention and removal of fecal material attachment and its microbicidal effectiveness during simulated industrial poultry processing[J]. Poultry Science, 2005, 84(11): 1778－1784.

[14] 鄭煒超，李保明，尚宇超，等. 蛋種雞場中性電解水帶雞噴霧消毒試驗研究[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(9)：270－273.

Zheng Weichao, Li Baoming, Shang Yuchao, et al. Experimental study on spraying disinfection with neutral electrolyzed water in a layer breeding farm[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2010, 26(9): 270－273. (in Chinese with English abstract)

[15] 曹薇，張春玲，李保明，等. 噴灑微酸性電解水對蕎麥芽菜生長的影響[J]. 農業(yè)工程學報，2012，28(9)：159－164.

Cao Wei, Zhang Chunling, Li Baoming, et al. Effect of spraying subacidic electrolyzed water on buckwheat sprouts growth[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2012, 28(9): 159－164. (in Chinese with English abstract)

[16] Miyke M, Huang K J. Weak acid hypochlorous solution used for hygienic control in the laboratory animals facilities and the poultry farms[J]. Experimental Animals, 2006, 55(3): 1341－1357.

[17] Bügener E, Kump A W, Casteel M, et al. Benefits of neutral electrolyzed oxidizing water as a drinking water additive for broiler chickens[J]. Poultry Science, 2014,93(9):2320－2326.

[18] Bodas R, Bartolomé D J, De Paz M J T, et al. Electrolyzed water as novel technology to improve hygiene of drinking water for dairy ewes[J]. Research in Veterinary Science, 2013, 95(3): 1169－1170.

[19] Hao X X, Li B M, Wang C Y, et al. Application of slightly acidic electrolyzed water for inactivating microbes in a layer breeding house[J]. Poultry Science, 2013, 92(10): 2560－2566.

[20] Hao J X, Qiu S A, Li H Y, et al. Roles of hydroxyl radicals in electrolyze oxidizing water (EOW) for the inactivation of[J]. International Journal of Food Microbiology, 2012, 155(3): 99－104.

[21] Koide S, Takeda J, Shi J, et al. Disinfection efficacy of slightly acidic electrolyzed water on fresh cut cabbage[J]. Food Control, 2009, 20(3): 294－297.

[22] Cao W, Zhu Z W, Shi Zh X, et al. Efficiency of slightly acidic electrolyzed water for inactivation ofenteritidis and its contaminated shell eggs[J]. International Journal of Food Microbiology,2009,130(2): 88－93.

[23] Zhang C L, Lu Z H, Li Y Y, et al. Reduction ofO157:H7andon mung bean seeds and sprouts by slightly acidic electrolyzed water[J]. Food Control, 2011, 22(5): 792－796.

[24] 郭均. 供水系統的檢查及其清潔消毒[J]. 中國家禽，2008，30(21)：37－38.

[25] Zang Y T, Li B M, Bing S, et al. Modeling disinfection of plastic poultry transport cages inoculated withenteritids by slightly acidic electrolyzed water using response surface methodology[J]. Poultry science, 2015, 94(9): 2059－2065.

[26] 朱志偉，李保明，李永玉，等. 中性電解水對雞蛋表面的清洗滅菌效果[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(3)：358－362.

Zhu Zhiwei, Li Baoming, Li Yongyu, et al. Disinfection effect of neutral electrolyzed water for shell egg washing [J]. Journal of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2010, 26(3): 358－362. (in Chinese with English abstract)

[27] Tamaki S, Bui V N, Lai H N, et al. Virucidal effect of acidic electrolyzed water and neutral electrolyzed water on avian influenza viruses[J]. Archives of Virology, 2014, 159(3): 405－412.

[28] Zheng W C, Cao W, Li B M, et al. Bactericidal activity of slightly acidic electrolyzed water produced by different methods analyzed with ultraviolet spectrophotometric[J]. International Journal of Food Engineering, 2012, 8(3): 1039－1058.

[29] 倪莉. 微酸性電解水對蛋雞場沙門氏菌的殺菌規(guī)律研究[D]. 北京：中國農業(yè)大學，2016.

Ni Li. Bactericidal Efficiency of Slightly Acidic Electrolyzed Water Againstin Layer Houses [D]. Beijing: China Agricultural University, 2016. (in Chinese with English abstract)

[30] 張家發(fā). 蛋雞舍飲水系統的電解處理與飲用效果研究[D]. 北京：中國農業(yè)大學，2016.

Zhang Jiafa. Study on Effect of Electrolytic Process and Drinking in Laying Hens’ Drinking Water System[D]. Beijing: China Agricultural University, 2016. (in Chinese with English abstract)

[31] 國家環(huán)境保護總局. GB 18596-2001. 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準[S]. 北京：中國環(huán)境科學出版社，2001.

[32] 楊廣平，王建國，高彩虹，等. 現代化禽場清洗水線的重要性及操作方法[J]. 中國禽業(yè)導刊，2012(5)：39－39.

[33] Ana G, Maribel A, Miguel S, et al. The use of electrolyzed water as a disinfectant for minimally processed apples[J]. Postharvest Biology and Technology, 2011, 61(2): 172－177.

[34] Tagawa M, Yamaguchi T, Yokosuka O, et al. Inactivation ofby electrolyzed acid water[J]. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2000, 46(3): 363－368.

[35] Hao X X, Cao W, Li B M, et al. Slightly acidic electrolyzed water for reducing airborne microorganisms in a layer breeding house[J]. Journal of the Air & Waste Management Association, 2013, 64(4): 494－500.

[36] Zheng W C, Li B M, Cao W, et al. Application of neutral electrolyzed water spray for reducing dust levels in a layer breeding house[J]. Journal of the Air & Waste Management Association, 2012, 62(11): 1329－1334.

[37] Hricova D, Stephan R, Zweifel C. Electrolyzed water and its application in the food industry[J]. Journal of Food Protection, 2008, 71(9): 1934－1947.

Experiment on bactericidal efficacy in drinking system using slightly acidic electrolyzed water in large-scale poultry houses

Wang Yang1,2,3, Zhang Jiafa1,2,3, Hu Xijun4, Li Baoming1,2,3※

(1.,,100083,; 2.100083,; 3.100083,; 4.,459000,)

The quality of drinking water system has a significant impact on health and performance of poultry. The drinking water system quality has been considered an important factor for pathogens and epidemic infection entry into poultry buildings. It is critical therefore to control the bacteria concentration to ensure the bird’s well-being and reduce the mortality. The nipple drinking system has been mechanization in large-scale, which has reduced the need for manual labor and decreased the water leakage. However, it is difficult to clean the nipple drinkers and water pipes because the nipple drinking system is a closed system. Also, it is hard to prevent and control the biofilm of water pipe, due to there are a wide variety of bacterial transmission routes. It is a common practice that multiplex vitamin solution, vaccine and drug are added in the water drinking system. However, such practice could cause the high level of bacteria and microorganisms in the system, polluted water, and clogged up nipple drinkers. Thus, we need to find solutions to solve issue of how to control the bacterial concentrations of nipple drinking system to ensure a safe drinking water for birds so that the health of birds can be improved and the use of drugs in production can be reduced. Slightly acidic electrolyzed water (SAEW) has been widely used in agricultural production fields, including disinfection of the vehicle tire surface, human, eggs, spraying layer farm, etc., and has the advantages of possessing broad-spectrum antimicrobial activity. Slightly acidic electrolyzed water is generated through electrolysis of dilute salt solution and hydrochloric acid. But there is no information found in literatures about research on its bactericidal efficacy of drinking system using slightly acidic electrolyzed water in layer houses. In this paper, we studied effect of the washing drinking system, adding multiplex vitamin solution and slightly acidic electrolyzed water on the logarithm of bacterial concentrations in drinking water system. As well, variation of slightly acidic electrolyzed water residue chlorine during test period and the schematic diagram of adding slightly acidic electrolyzed for drinking water system in laying hen house was studied. The experiment was conducted in a large-scale layer hen poultry house located at Henan province. The results showed: 1) Before adding multiplex vitamin solution, the logarithm of bacterial concentrations in drinking water system was (2.81±0.06) lg(CFU/mL). For 4、6、12、24、36、48、72 h after adding multiplex vitamin solution, the logarithm of bacterial concentrations in drinking water system were respectively (3.09±0.06)、(2.96±0.04)、(2.98±0.05)、(3.02±0.06)、( 2.95±0.03)、(2.97±0.11)、( 2.93±0.04)、and (2.95±0.06) lg(CFU/mL). The logarithm of bacterial concentrations were respectively increased by 9.96 %、5.33 %、6.04 %、7.47 %、4.98 %、5.69 %、4.27 %、4.98 %. Adding multiplex vitamin solution led to the bacterial concentrations decrease;2) By conventional method of cleaning nipple drinking system can reduce the bacterial concentration to a certain degree and decrease the suspended matter, but cannot make bacterial concentrations reached the national standard.3) Before adding slightly acidic electrolyzed water, the bacterial concentrations was far higher than the bacterial concentrations standard for drinking water in China. After addition of the 0.3 mg/L slightly acidic electrolyzed water for 24 hours, the bacterial concentrations were reduced to below national standard and decreased by 34.7%, and the logarithm of bacterial concentrations in drinking water system were (1.83±0.05) lg(CFU/mL) . The results indicated that SAEW has a great potential to be used as effective disinfection method for the drinking water system of layer hen houses. Results of this study provide an effective measure to reduce bacterial concentrations of poultry drinking water system and the study contributes to ensuring the bird’s well-being and reducing the mortality.

disinfection; sterilization; experiments; slightly acidic electrolyzed water; drinking water system; large-scale poultry house; water quality

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.18.030

S831.7

A

1002-6819(2017)-18-0230-07

2017-02-04

2017-07-24

國家蛋雞產業(yè)技術體系（CARS-41）；國家自然科學基金面上項目（31372350）。

王 陽，女，博士生，山東濰坊人，研究方向為畜禽健康環(huán)境及其控制技術。北京 中國農業(yè)大學水利與土木工程學院，100083。Email：wangyang512@cau.edu.cn

李保明，男，教授，浙江縉云人，博士生導師，主要從事畜禽設施養(yǎng)殖工藝與環(huán)境研究。北京 中國農業(yè)大學水利與土木工程學院，100083。Email：libm@cau.edu.cn