规模化鸡场饮水系统添加微酸性电解水杀菌效果试验

王 阳，张家发，胡喜军，李保明



规模化鸡场饮水系统添加微酸性电解水杀菌效果试验

王 阳1,2,3，张家发1,2,3，胡喜军4，李保明1,2,3※

（1. 中国农业大学农业部设施农业工程重点实验室，北京 100083；2. 中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083；3. 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心，北京 100083；4. 河南柳江生态牧业股份有限公司，济源 459000）

重视饮水系统卫生质量安全是预防鸡群发病的一个重要环节。规模化鸡场饮水管道全封闭、内部清洁困难，而为提高饲料转化率和抗应激能力，普遍通过饮水系统添加多维等产品，加速了饮水系统污染、细菌超标等。目前鸡场饮水系统常用的反向冲洗水线、清洁剂洗涤清洁方式，存在杀菌不彻底、影响蛋鸡肠道微生物和废水过度排放等严重问题。该文研究了添加多维溶液对水线内水质影响变化规律，并对比研究了添加多维溶液后，冲洗水线、添加微酸性电解水2种方式对鸡场饮水系统的杀菌规律。结果表明：饮水系统中添加多维溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后，水线内细菌浓度总数的对数值分别增加9.96%、5.33%、6.04%、7.47%、4.98%、5.69%、4.27%、4.98 %；冲洗水线能冲洗掉饮水管壁附着沉积层，一定程度上减少饮水中细菌总数，但饮水中细菌浓度总数仍高于中国饮水卫生质量标准；添加余氯0.3 mg/L的微酸性电解水24 h后，饮水管线中细菌浓度降低34.7%，48 h后水线中细菌浓度的对数值维持为（1.83±0.05 lg(CFU/mL)），添加余氯0.3 mg/L微酸性电解水使水线内细菌浓度总数显著降低（<0.01），达到中国饮水卫生标准，且规模化鸡场饮水系统添加微酸性电解水作为杀菌消毒剂可减少废水产生排放。该研究结果为鸡场饮水系统选择长期添加使用的消毒剂提供了参考依据。

消毒；杀菌；试验；微酸性电解水；饮水系统；规模化鸡场；水质

0 引 言

饮水系统卫生安全是影响蛋鸡健康和生产性能的关键因素，诱发和感染鸡群发病的许多病原体是通过饮水途径传播，重视饮水系统的卫生质量是预防鸡群发病的一个重要环节[1]。但大部分规模化鸡场饮水系统的水源为浅层地下井水，饮水水质难以满足饮用水卫生标准，规模化鸡场多选用乳头式自动饮水系统作为饮水设备，乳头式饮水系统可以满足鸡日常饮水需求并可减少系统漏水和人工投入成本等，但乳头式自动饮水系统管道全封闭，内部清洁较困难，且鸡场为提高饲料转化率，产蛋率和增强鸡的免疫力、抗应激能力等，通常通过饮水系统添加多维等产品，造成水线内部附着淀粉类物质，易孳生微生物，进而形成生物膜，致使鸡场饮水系统污染、细菌超标以及乳头式饮水器堵塞等问题[2]。

目前，鸡场饮水系统常用的清洁方式为反向冲洗水线（高压水冲洗法）和清洁剂洗涤法[3]，前者能清除水线内部絮状沉淀和悬浮物，但不能杀灭隐藏生物膜内部微生物且存在废水排放问题；后者在较高浓度下能杀灭水中的细菌和病毒，有效控制水中大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌等，但较高浓度清洁剂会影响蛋鸡肠道内微生物，也必须排放和冲洗水管，造成污水排放问题，是鸡场生产过程中既费工又费水的一大难题。因此，鸡场饲养管理过程中，如何改善鸡群饮水系统卫生指标、实现饮水质量达到中国卫生标准（<100 CFU/mL）[4]，是鸡场饲养管理中减少用药及废水排放等实现鸡群健康高效养殖需要亟待解决的关键问题。

Ni等[5-15]对微酸性电解水（slightly acidic electrolyzed water, SAEW）的特性及其对不同菌种的杀菌规律进行了大量研究，结果表明杀菌效果随有效氯浓度、作用时间的增加而增强；Miyke等[16]研究了微酸性电解水在鸡舍卫生防疫方面的应用，发现微酸性电解水对蛋鸡健康无害且具有较好应用效果；Bügener等[17-18]认为在饮水系统中添加3%电解水可以减少动物药物使用量，且不会对动物的生产性能产生负面影响。微酸性电解水杀菌效果高效，在畜禽养殖方面主要应用于畜禽场人员、车辆、物品以及空气环境的消毒[19-23]，但在畜禽场饮水系统杀菌消毒效果方面未有相关研究报道。

中国生活饮用水卫生标准[4]（GB5749-2006）规定：饮用水中消毒游离氯出厂水中余量大于0.3 mg/L、饮用水管网末梢水中余氯含量应大于0.05 mg/L。本文研究添加多维溶液（multiplex vitamin solutions, MVS）后饮水管线内部菌落总数变化规律，并对比研究冲洗水线和添加0.3 mg/L微酸性电解水对饮水系统水质卫生状况改善情况，以及饮水系统添加0.3 mg/L微酸性电解水的余氯衰减规律，对规模化鸡场饮水添加微酸性电解水系统进行设计并讨论鸡场饮水添加微酸性电解水的经济成本和污水排放减少量，以期为鸡场养殖过程中饮水系统杀菌消毒方式的选择提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与仪器设备

1.1.1 试验鸡舍

该试验在河南某大型蛋鸡场进行，试验鸡舍饲养“农大三号”商品蛋鸡，单栋存栏5万只，采用4层叠层笼养、四列五走道布局、全自动绞龙喂料、乳头饮水器自动饮水、清粪带自动清粪系统等。

1.1.2 试验设计

试验选取蛋鸡舍3列鸡笼水线（A、B、C列），先将A、B、C共3列鸡笼水线内添加多维溶液，研究添加多维溶液对水线水质影响；后对B、C 2列蛋鸡笼水线分别进行反向冲洗、添加微酸性电解水2种不同方式的杀菌效果试验。每列共有38架鸡笼，每列鸡笼水线上等距选取5个采样点，分别从靠近进水管的第1架、第10架、第20架、第30架、第38架鸡笼的第一个乳头饮水器位置取样，代表样品从“采样点1”、“采样点2”、“采样点3”、“采样点4”、“采样点5”采样，采样点1、2、3、4、5距进水立管的距离分别为0.6、18.6、36.6、54.6、69 m。每组试验重复3次，分别于试验前、试验2、4、6、12、24、36、48、72 h后进行水质采样测定。

1.1.3 试验材料与设备

该试验的材料、设备分别为：氯化钠（NaCl）和稀盐酸（HCl）均为分析纯；营养琼脂培养基（BR，250 g）和一次性培养皿（90 mm）皆由北京奥博星生物技术有限责任公司生产；余氯速测试剂（DPD）购买于上海昕瑞仪器仪表有限公司；有效氯测定仪（RC-2Z）购买于日本笠原理化工业株式会社；余氯仪（SYL-1B）购买于上海昕瑞仪器仪表有限公司；PH计与氧化还原电位计（HM-30R）皆购买于日本DKK-TOA公司；便携式酸度计（PH-8414）购买于杭州盈傲仪器有限公司；微型螺旋混合仪（WH-2）来自上海沪西分析仪器厂有限公司；自动蒸汽灭菌锅（D-1-70）来自北京发恩科贸有限公司；医用超净工作台（DL-CJ-1DN）的厂家为北京东联哈尔仪器制造有限公司；智能生化培养箱（DRP-9272），上海森信实验仪器有限公司；语音菌落计数器（TYJ-2B），由上海华光仪器仪表厂生产；移液枪（0.1、1、5 mL），购买于德国Eppendorf公司。

本试验所用微酸性电解水制备装置由中国农业大学农业部设施农业工程重点实验室与睿安德环保设备（北京）有限公司联合研制。微酸性电解水机外形尺寸为500 mm×400 mm×650 mm，每小时可生成微酸性电解水体积为100～250 L，所得微酸性电解水氧化还原电位值（oxidation-reduction potential, ORP）为800～1 150 mV、pH值为5.0～6.5、有效氯浓度值（available chlorine concentration, ACC）为80～250 mg/L之间。

1.2 试验方法

1.2.1 微酸性电解水制备

本试验配制NaCl质量分数5%和HCl质量分数1%的混合溶液，用微酸性电解水机经过循环电解，得到有效氯浓度为150 mg/L、pH值为6.0左右的微酸性电解水；加水稀释，配制余氯浓度为0.3 mg/L的微酸性电解水；现场配制使用。

1.2.2 添加多维对饮水系统水质影响试验

试验配制1:100的多维（浓缩鱼肝油粉，每千克浓缩鱼肝油粉含维生素A 2500 000 IU、维生素D3500 000 IU、维生素E 1 000 mg、水分≤10%，某生物药业有限公司）浓缩液于加药桶内，设置加药器加药比例为1:100，水线中多维溶液质量浓度为0.1 mg/L。分别添加到A、B、C 共3列鸡笼水线中，于加药桶内、添加多维溶液前、添加多维溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后对3列鸡笼水线中水进行采样研究。

1.2.3 反向冲洗水线与添加微酸性电解水对比试验

将舍内B列水线的压力调节器、球槽冲洗系统转换阀门调节至冲洗模式，对水线进行反向冲洗操作30 min，废水从鸡舍末端排污管道排出；舍内C列水线中添加余氯浓度为0.3 mg/L微酸性电解水，分别于试验前、试验2、4、6、12、24、36、48、72 h后进行水线中水质采样。

1.2.4 菌落培养

用灭菌离心管于每个采样点处采集5 mL水样，将所有采集的样品立即送至实验室。在无菌操作台进行无菌操作试验，每个样品取0.1 mL溶液，采用平板涂布法均匀涂抹于营养琼脂制成的平板上，置于恒温培养箱中37 ℃恒温培养24 h后计数，记录每个平板上的菌落数，计算饮水系统水线中细菌浓度总数。

1.2.5 数据处理

应用Origin 软件(Ver.8，Origin Lab)进行分析，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 添加多维溶液饮水系统水线内细菌浓度变化规律

对盛装多维浓缩液的加药桶内溶液、未添加多维溶液前水线取样，测得加药桶内、水线内细菌浓度总数的对数值分别为：（6.01±0.05）、（2.81±0.06）lg(CFU/mL)。加药桶内溶液细菌浓度总数的对数值是水线内细菌浓度总数对数值的2.13倍，其原因可能是鸡场饲养员使用无盖水桶作为配制和盛装浓缩液的容器（如图1），并置于鸡舍内部，药液表面与舍内空气接触，导致舍内灰尘、细菌等在药液表面聚集，致使加药桶内溶液污染，盛装药液的开放式容器成为水线污染的源头[24]。因此，规模化鸡场养殖生产过程中，通过饮水系统添加药物、多维溶液时，建议使用可封闭式的容器进行配置、存储，以减少或防止对鸡场饮水系统中水质的污染。

图1 试验鸡舍储存多维溶液的开放式容器

蛋鸡舍水线添加多维溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后，取样测定水线内细菌浓度总数对数值的变化，结果如表1所示：添加多维溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后，水线内细菌浓度总数的对数值较未添加多维溶液前水线内细菌浓度总数的对数值分别增加9.96%、5.33%、6.04%、7.47%、4.98%、5.69%、4.27%、4.98%。从影响趋势来看，添加多维溶液后水线内细菌浓度总数的对数值高于未添加多维溶液前水线内细菌浓度总数的对数值（2.81±0.06）lg(CFU/mL)。水线内添加多维溶液后多维溶液中的维生素等促使细菌繁殖，使水线内细菌浓度总数升高，但饮水管中水流不断流动迫使细菌浓度趋于相对稳定状态。

表1 添加多维溶液对饮水水线内细菌浓度总数的影响

注：同行大写字母不同表示差异极显著（<0.01），小写字母不同表示差异显著（<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 反向冲洗水线对饮水管线内细菌浓度的变化规律

从表2中可以看出，在反向冲洗水线结束后静置24 h内，水线内细菌浓度总数对数值大于添加多维溶液后水线内细菌浓度总数的对数值，但反向冲洗水线结束后静止2～36 h内，水线内细菌浓度总数呈逐渐降低趋势，且反向冲洗水线结束静止36 h后，水线内细菌浓度总数达到稳定值并在反向冲洗水线结束静止36～72 h内维持此浓度水平。鸡场饮水系统管道内壁附着物中含有大量杂质以及微生物，反向冲洗水线管内高压湍流脉动涡旋作用下，管壁附着物进入水流中，致使反向冲洗水线过程中细菌浓度总数骤增，冲洗一段时间静置后水流稳定，细菌浓度总数也趋于原水线内细菌浓度状态，但饮水系统中细菌浓度总数的对数值仍高于中国的饮水卫生标准(

表2 不同处理方式对饮水水线内细菌浓度的影响

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

图2 水线冲洗前后蛋鸡饮水管道内壁

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

2.3 添加微酸性电解水对饮水系统水线内细菌浓度的变化规律

从影响趋势来看（表2），饮水系统中添加余氯浓度0.3 mg/L 微酸性电解水后静置2～48 h内，水线内细菌浓度总数对数值一直降低；添加微酸性电解水后48 ～72 h内，水线中细菌浓度的对数值维持在1.83 lg(CFU/mL)，小于中国饮水卫生标准水线中细菌浓度对数值2；添加余氯浓度0.3 mg/L微酸性电解水24 h后水线中细菌浓度对数值较未添加前水线（2.96±0.02）lg(CFU/mL)降低了34.7%；添加余氯浓度0.3 mg/L微酸性电解水与未处理水线中细菌浓度总数具有显著性差异（<0.01，见表2）。

Zang等[25-29]研究微酸性电解水有效氯的存在形式和杀菌效果，发现微酸性电解水的有效氯浓度（包括HClO, ClO-1, Cl2）是主要杀菌因子。本试验添加余氯浓度为0.3 mg/L的微酸性电解水使水线内细菌浓度总数显著降低（<0.01），且乳头饮水器末端余氯含量达到中国饮水质量标准（≥0.05 mg/L）[4]。试验结果表明，添加余氯浓度0.3 mg/L微酸性电解水一定时间，可使水线中细菌浓度总数逐渐降低至达到中国饮水卫生质量标准，且微酸性电解水对水线杀菌效果显著（<0.01），可作为鸡舍饮水系统长期添加使用的饮水消毒剂。

2.4 鸡场饮水系统添加微酸性电解水余氯衰减规律

如表3所示，8：00～10:00、14：00～16:00水线中余氯浓度分别为0.11～0.14 mg/L、0.06～0.12 mg/L，14:00～16:00饮水水线内取样点余氯浓度变化范围大于8:00～10:00。8:00～10:00饮水水线中余氯浓度偏高，10:00后水线中各取样点余氯浓度沿水线各取样点离送水立管距离的增大而逐渐减小，且变化幅度较大，其原因可能为储水箱经过太阳辐射，蛋鸡饮水管道内水温增高，水线中余氯浓度衰减的幅度增大且杀菌过程中需要消耗有效氯成分的结果[10]，但水线中余氯浓度均大于0.05 mg/L，达到饮用水管网末梢水中余氯含量标准[4,30]。

表3 添加微酸性电解水后不同时刻余氯衰减变化

注：采样点1、2、3、4、5距进水立管的距离分别为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.

试验结果表明8:00水线内余氯浓度沿水线各取样点呈先逐渐升高后降低的趋势，且中间架鸡笼采样点余氯浓度最高，其原因可能与蛋鸡生理习性相关，试验蛋鸡舍为降低风机及门开启形成的较高光照强度对蛋鸡产蛋、啄羽的影响，对鸡舍前、后端蛋鸡笼进行了局部遮光处理，上午8:00左右为鸡的产蛋高峰时间段，大部分蛋鸡积聚在遮光幕布较隐蔽环境下产蛋（如图3），致使采样点1、2、4、5处饮水乳头不能正常使用，第1架与第38架鸡笼内隐蔽环境下产蛋鸡分布较多，采样点1、2、4、5处的采样水为存储在乳头饮水器内一定时间的水，微酸性电解水中余氯会随存储时间的延长不断降低，这与和劲松等[10,30]对微酸性电解水储藏和杀菌过程中有效氯衰减的动力学模型研究结果一致。

图3 蛋鸡聚集隐蔽环境下产蛋行为示例

2.5 鸡场饮水添加微酸性电解水系统设计

鸡场饮水添加微酸性电解水系统如图4所示，由水预处理、循环电解、电解后添加3个过程组成。鸡场水源供水一般为浅层地下井水或自来水，先经物理、化学方式净化预处理，降低硬度，避免高硬度水损伤电解设备，从而延长电解设备的使用寿命；净化后的水与稀盐酸、氯化钠按一定比例配制成电解溶液；在循环电解过程中，净化后的水、电解溶液按预先设定的比例分别从设备进水口和泵盐口，泵入微酸性电解水制备机的电解槽内进行循环电解，通过调节电解设备控制面板上的“电解时间”、“泵盐时间”、“注水时间”按钮，生成不同有效氯浓度、pH值、氧化还原电位值的微酸性电解水溶液，将生成的微酸性电解水储存于储存桶内储存；储存桶内微酸性电解水由输送泵泵入鸡舍饮水管路中杀菌消毒使用，电磁计量泵控制泵入微酸性电解水的体积。清洗箱用于定期清理电解槽内部，防止微酸性电解水制备机电解槽内电极结垢以及管路堵塞。

图4 规模化鸡场饮用添加微酸性电解水系统流程图

3 讨 论

中国畜禽养殖有关法规、标准已限制了蛋鸡场废水排放量以及水质排放标准等[31]。蛋鸡场冲洗水线周期为3～10 d一次，甚至周期更短[32]。以反向冲洗一栋长度为100 m的蛋鸡舍为例，鸡舍采用四列五走道、4层叠层笼养系统，每条水线存水容量为50～65 L，每月冲洗3～10次，每次反向冲洗至少冲洗水线2遍，即鸡舍每月定期反向冲洗水线造成的污水排放量至少为4 800～20 800 L。反向冲洗水线造成的污水虽由排污管道排放至排污沟，但产生污水量随饲养规模的增大而扩大，污水重复利用率较低，不仅增加了蛋鸡场养殖的运行成本，也造成水资源的严重浪费，且反向冲洗水线不能使鸡场饮水系统细菌浓度指标达到中国饮用水卫生标准。然而Zheng等[28-29]研究表明，微酸性电解水对细菌、真菌、病毒、生物膜等都具有较好的杀菌效果，如大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、金黄色葡萄糖菌、白色念球菌等都具有较强的杀灭作用。本试验结果也表明，添加余氯浓度0.3 mg/L微酸性电解水一定时间，可使水线中细菌浓度总数逐渐降低至达到中国饮水卫生质量标准，且杀菌效果显著（<0.01）。微酸性电解水是瞬时、高效杀菌的安全绿色环保型消毒剂，且杀菌后可还原成普通水，无任何废水排放[33-37]。规模化鸡场饮水系统杀菌消毒使用微酸性电解水的经济成本主要包括电费、盐酸与氯化钠购买费，配制1 000 L有效率浓度为150 mg/L杀菌消毒液，使用微酸性电解水需氯化钠600 g、电量1.3（kW·h），总成本为2.5元；使用最便宜的二氯异氰脲酸钠配制成本为6.9元；使用进口卫可消毒粉配制成本为15元。同使用常规化学消毒剂（二氯异氰脲酸钠、卫可）经济成本比较可看出：使用微酸性电解水可减少成本2.7～6倍。规模·化鸡场添加微酸性电解水作为饮水系统杀菌消毒剂，对蛋鸡舍饮水系统杀菌消毒的同时，不产生废水，无污染，可以减少蛋鸡场污水排放量，且可减少投入成本及废水处理运行费用，可作为鸡舍饮水系统长期添加使用的饮水消毒剂。

4 结 论

本文对比研究添加多维溶液后，冲洗水线、添加余氯浓度0.3 mg/L微酸性电解水2种方式对鸡场饮水系统的杀菌效果，以期为鸡场饮水系统选择长期添加使用的消毒剂提供参考依据。主要结论如下：

1）添加多维溶液使水线内细菌浓度总数显著升高（<0.05）；

2）冲洗水线一定程度上改善水质卫生状况，但不能实现鸡场饮水水质达到卫生质量标准要求；

3）添加余氯浓度0.3 mg/L微酸性电解水，可有效降低饮水水线内细菌浓度总数，杀菌效果显著（<0.01），且水线末端余氯浓度大于0.05 mg/L，达到饮用水管网末梢水中余氯含量及水质卫生标准；

4）添加微酸性电解水作为蛋鸡场饮水系统杀菌消毒剂，可以减少蛋鸡场污水排放量和投入成本。

[1] 刘瑞磊，赵玉春. 蛋鸡场饮用水管理要点[J]. 中国禽业导刊，2010(19)：50－50.

[2] 罗雪刚，王秀祯，李继祥. 不正确的饮水系统导致产蛋鸡单纯性口腔溃疡[J]. 中国兽医杂志，2014，50(7)：96－97.

[3] 刘瑞磊，赵玉春. 浅谈蛋鸡场饮用水管理[J]. 中国畜牧杂志，2010，46(20)：61－62.

[4] 中华人民共和国卫生部. GB 5749-2006.生活饮用水卫生标准[S]. 北京：中国标准出版社，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] 谢军，孙晓红，潘迎捷，等. 电解水的保存特性及杀菌效果[J]. 江苏农业学报，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] 和劲松，祁凡雨，叶章颖，等.微酸性电解水储藏和杀菌过程中有效氯衰减的动力学模型[J]. 农业工程学报，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，朱志伟，等. 电解功能水在养殖业的应用展望[J]. 农业工程学报，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，李星烁，李保明，等. 微酸性电解水对污染轮胎表面的模拟消毒优化[J]. 农业工程学报，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] 郑炜超，李保明，尚宇超，等. 蛋种鸡场中性电解水带鸡喷雾消毒试验研究[J]. 农业工程学报，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，张春玲，李保明，等. 喷洒微酸性电解水对荞麦芽菜生长的影响[J]. 农业工程学报，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. 供水系统的检查及其清洁消毒[J]. 中国家禽，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] 朱志伟，李保明，李永玉，等. 中性电解水对鸡蛋表面的清洗灭菌效果[J]. 农业工程学报，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. 微酸性电解水对蛋鸡场沙门氏菌的杀菌规律研究[D]. 北京：中国农业大学，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] 张家发. 蛋鸡舍饮水系统的电解处理与饮用效果研究[D]. 北京：中国农业大学，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] 国家环境保护总局. GB 18596-2001. 畜禽养殖业污染物排放标准[S]. 北京：中国环境科学出版社，2001.

[32] 杨广平，王建国，高彩虹，等. 现代化禽场清洗水线的重要性及操作方法[J]. 中国禽业导刊，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

国家蛋鸡产业技术体系（CARS-41）；国家自然科学基金面上项目（31372350）。

王 阳，女，博士生，山东潍坊人，研究方向为畜禽健康环境及其控制技术。北京 中国农业大学水利与土木工程学院，100083。Email：wangyang512@cau.edu.cn

李保明，男，教授，浙江缙云人，博士生导师，主要从事畜禽设施养殖工艺与环境研究。北京 中国农业大学水利与土木工程学院，100083。Email：libm@cau.edu.cn