Розробка способу захисту бетонних підлог тваринницьких будівель від корозії за рахунок використання сухих дезінфікуючих засобів

Автор(и)

  • Оксана Іванівна Шкромада Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1751-7009
  • Тетяна Іванівна Фотіна Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-5079-2390
  • Роман Вікторович Петров Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-6252-7965
  • Людмила Володимирівна Нагорна Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8307-183X
  • Олександр Миколайович Бордун Інститут сільського господарства Північного Сходу Національної академії аграрних наук України, Україна https://orcid.org/0000-0001-6144-771X
  • Марина Вікторівна Барун Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6183-9462
  • Олена Михайлівна Бабенко Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка, Україна https://orcid.org/0000-0002-1416-2700
  • Максим Сергійович Карпуленко Державний науково-дослідний інститут з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи, Україна https://orcid.org/0000-0001-8982-9031
  • Тарас Михайлович Царенко Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4373-5958
  • В’ячеслав Віталійович Соломон Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0003-2757-9668

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.236977

Ключові слова:

корозія бетонної підлоги, суміш сухих дезінфікуючих компонентів, агресивне середовище, протимікробні та гігроскопічні властивості

Анотація

Бетонні підлоги найчастіше використовуються у приміщеннях для утримання тварин. Однак специфічне середовище тваринницьких приміщень (волога, сеча, дезінфікуючі засоби) має негативний вплив на бетон та призводить до його корозії. Вплив хімічних та фізичних факторів на бетон підкріплюється розвитком мікроорганізмів, які швидко адаптуються та використовують бетон, як середовище для існування. 

Для зменшення впливу агресивного середовища на бетонну підлогу була запропонована експериментальна суміш сухих дезінфікуючих речовин підібраних з урахуванням синергетичної дії. Компоненти суміші для дезінфекції відносяться до малотоксичних речовин і можуть використовуватись в присутності тварин і людей.

Методом TPD-MS визначали зміну хімічного складу бетону. Для дослідження мікроструктури бетону застосовували метод растрової електронної мікроскопії.

Мікробіологічними дослідженнями виявлені бактерії A. Thiooxidans, S. aureus, E. coli, S. enteritidis, S. Сholeraesuis, C. Perfringen та мікроміцети роду Cladosporium, Fusariums, Aspergillus, які сприяють розвитку біологічній корозії бетону у тваринницьких приміщеннях. Також встановлений факт негативного впливу концентрованих дезінфікуючих засобів на структуру бетону.

В результаті проведених досліджень доведено, що суміш сухих компонентів для дезінфекції проявляє протимікробні властивості в різному ступені до виділених у свинарському господарстві штамів польових ізолятів бактерій та грибів. Встановлено, що при застосуванні запропонованої суміші сухих дезінфікуючих компонентів у дослідному приміщенні свинарника зменшується відносна вологість на 38,5 %; вміст амоніаку – на 46,2 %; сірководню – на 57,8 %; мікробних тіл – на 74,7 %, порівняно до контрольного приміщення.

Експериментально доведено, що запропонована суміш сухих дезінфікуючих речовин має гігроскопічні та протимікробні властивості і є перспективним для використання в умовах тваринницьких ферм

Біографії авторів

Оксана Іванівна Шкромада, Сумський національний аграрний університет

Доктор ветеринарних наук, професор

Кафедра акушерства та хірургії

Тетяна Іванівна Фотіна, Сумський національний аграрний університет

Доктор ветеринарних наук, професор

Кафедра ветсанекспертизи, мікробіології, зоогігієни та безпеки і якості продуктів тваринництва

Роман Вікторович Петров, Сумський національний аграрний університет

Доктор ветеринарних наук, професор

Кафедра вірусології, патанатомії та хвороб птиці ім. професора Панікара І.І.

Людмила Володимирівна Нагорна, Сумський національний аграрний університет

Доктор ветеринарних наук, професор

Кафедра ветсанекспертизи, мікробіології, зоогігієни та безпеки і якості продуктів тваринництва

Олександр Миколайович Бордун, Інститут сільського господарства Північного Сходу Національної академії аграрних наук України

Кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

Лабораторія тваринництва та кормовиробництва

Марина Вікторівна Барун, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра екології

Олена Михайлівна Бабенко, Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка

Кандидат педагогічних наук

Кафедра хімії та методики навчання хімії

Максим Сергійович Карпуленко, Державний науково-дослідний інститут з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи

Кандидат ветеринарних наук

Науково-дослідний епізоотологічний відділ

Тарас Михайлович Царенко, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат ветеринарних наук, доцент

Кафедра епізоотології та інфекційних хвороб

В’ячеслав Віталійович Соломон, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Кандидат ветеринарних наук, доцент

Кафедра ветеринарної гігієни імені професора А. К. Скороходька

Посилання

  1. Qiu, L., Dong, S., Ashour, A., Han, B. (2020). Antimicrobial concrete for smart and durable infrastructures: A review. Construction and Building Materials, 260, 120456. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120456
  2. Noeiaghaei, T., Mukherjee, A., Dhami, N., Chae, S.-R. (2017). Biogenic deterioration of concrete and its mitigation technologies. Construction and Building Materials, 149, 575–586. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.144
  3. Wang, J., Shen, J., Ye, D., Yan, X., Zhang, Y., Yang, W. et. al. (2020). Disinfection technology of hospital wastes and wastewater: Suggestions for disinfection strategy during coronavirus Disease 2019 (COVID-19) pandemic in China. Environmental Pollution, 262, 114665. doi: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114665
  4. Assaad Abdelmseeh, V., Jofriet, J., Hayward, G. (2008). Sulphate and sulphide corrosion in livestock buildings, Part I: Concrete deterioration. Biosystems Engineering, 99 (3), 372–381. doi: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2007.11.002
  5. Shkromada, O., Paliy, A., Yurchenko, O., Khobot, N., Pikhtirova, A., Vysochin, I. et. al. (2020). Influence of fine additives and surfactants on the strength and permeability degree of concrete. EUREKA: Physics and Engineering, 2, 19–29. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001178
  6. Johnson, T., Brineman, R., Schultze, C., Barkovskii, A. L. (2020). Efficient removal of bacteria from aqueous media with kaolinite and diatomaceous earth products. Journal of Applied Microbiology, 129 (3), 466–473. doi: https://doi.org/10.1111/jam.14642
  7. Pereira, M. O., Vieira, M. J., Melo, L. F. (2002). The Role of Kaolin Particles in the Performance of a Carbamate-Based Biocide for Water Bacterial Control. Water Environment Research, 74 (3), 235–241. doi: https://doi.org/10.2175/106143002x139956
  8. Douglas Hooton, R. (2019). Future directions for design, specification, testing, and construction of durable concrete structures. Cement and Concrete Research, 124, 105827. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.105827
  9. Shkromada, O., Paliy, A., Nechyporenko, O., Naumenko, O., Nechyporenko, V., Burlaka, O. et. al. (2019). Improvement of functional performance of concrete in livestock buildings through the use of complex admixtures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (101)), 14–23. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.179177
  10. Maraveas, C. (2020). Durability Issues and Corrosion of Structural Materials and Systems in Farm Environment. Applied Sciences, 10 (3), 990. doi: https://doi.org/10.3390/app10030990
  11. Veras, H. N. H., Rodrigues, F. F. G., Botelho, M. A., Menezes, I. R. A., Coutinho, H. D. M., da Costa, J. G. M. (2014). Antimicrobial Effect of Lippia sidoides and Thymol on Enterococcus faecalis Biofilm of the Bacterium Isolated from Root Canals. The Scientific World Journal, 2014, 1–5. doi: https://doi.org/10.1155/2014/471580
  12. Pilotto, F., Rodrigues, L., Santos, L., Klein, W., Colussi, F., Nascimento, V. (2007). Antibacterial efficacy of commercial disinfectants on dirt floor used in poultry breeder houses. Revista Brasileira de Ciência Avícola, 9 (2), 127–131. doi: https://doi.org/10.1590/s1516-635x2007000200009
  13. Di Gregorio, M. C., Neeff, D. V. de, Jager, A. V., Corassin, C. H., Carão, Á. C. de P., Albuquerque, R. de et. al. (2014). Mineral adsorbents for prevention of mycotoxins in animal feeds. Toxin Reviews, 33 (3), 125–135. doi: https://doi.org/10.3109/15569543.2014.905604
  14. Hassan, Y. I., Lahaye, L., Gong, M. M., Peng, J., Gong, J., Liu, S. et. al. (2018). Innovative drugs, chemicals, and enzymes within the animal production chain. Veterinary Research, 49 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s13567-018-0559-1
  15. Čolović, R., Puvača, N., Cheli, F., Avantaggiato, G., Greco, D., Đuragić, O. et. al. (2019). Decontamination of Mycotoxin-Contaminated Feedstuffs and Compound Feed. Toxins, 11 (11), 617. doi: https://doi.org/10.3390/toxins11110617
  16. Benhalima, L., Amri, S., Bensouilah, M., Ouzrout, R. (2019). Antibacterial effect of copper sulfate against multi-drug resistant nosocomial pathogens isolated from clinical samples. Pakistan Journal of Medical Sciences, 35 (5). doi: https://doi.org/10.12669/pjms.35.5.336
  17. Zhao, T., Zhao, P., West, J. W., Bernard, J. K., Cross, H. G., Doyle, M. P. (2006). Inactivation of Enterohemorrhagic Escherichia coli in Rumen Content- or Feces-Contaminated Drinking Water for Cattle. Applied and Environmental Microbiology, 72 (5), 3268–3273. doi: https://doi.org/10.1128/aem.72.5.3268-3273.2006
  18. Pokrovskiy, V. A. (2000). Temperature-programmed Desorption Mass Spectrometry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 62, 407–415. doi: https://doi.org/10.1023/A:1010177813557
  19. Wasik, A. (2007). Electron Microscopy: Methods and Protocols, by J. Kuo, ed. Humana Press 2007. 608 pp. ISSN 1064-3745. Acta Biochimica Polonica, 54 (4), 887–888. Available at: https://ojs.ptbioch.edu.pl/index.php/abp/article/view/5078/4128
  20. Ettenauer, J. D. (2010). Culture dependent and -independent identification of microorganisms on monuments. University of Vienna. doi: https://doi.org/10.25365/thesis.9752
  21. Nieminen, S. M., Kärki, R., Auriola, S., Toivola, M., Laatsch, H., Laatikainen, R. et. al. (2002). Isolation and Identification of Aspergillus fumigatus Mycotoxins on Growth Medium and Some Building Materials. Applied and Environmental Microbiology, 68 (10), 4871–4875. doi: https://doi.org/10.1128/aem.68.10.4871-4875.2002
  22. Balouiri, M., Sadiki, M., Ibnsouda, S. K. (2016). Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis, 6 (2), 71–79. doi: https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005
  23. Bertron, A., Peyre Lavigne, M., Patapy, C., Erable, B. (2017). Biodeterioration of concrete in agricultural, agro-food and biogas plants: state of the art and challenges. RILEM Technical Letters, 2, 83–89. doi: https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2017.42
  24. Hong, M., Jang, I., Son, Y., Yi, C., Park, W. (2021). Agricultural by-products and oyster shell as alternative nutrient sources for microbial sealing of early age cracks in mortar. AMB Express, 11 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s13568-020-01166-5
  25. Shkromada, O., Ivchenko, V., Chivanov, V., Tsyhanenko, L., Tsyhanenko, H., Moskalenko, V. et. al. (2021). Defining patterns in the influence exerted by the interelated biochemical corrosion on concrete building structures under the conditions of a chemical enterprise. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (110)), 52–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226587
  26. Strokova, V., Nelyubova, V., Rykunova, M., Dukhanina, U. (2019). Strength and structure of cement stone exposed to domestic chicken coop. Journal of Physics: Conference Series, 1145, 012015. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1145/1/012015
  27. Huber, B., Hilbig, H., Drewes, J. E., Müller, E. (2017). Evaluation of concrete corrosion after short- and long-term exposure to chemically and microbially generated sulfuric acid. Cement and Concrete Research, 94, 36–48. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.01.005

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-08-31

Як цитувати

Шкромада, О. І., Фотіна, Т. І., Петров, Р. В., Нагорна, Л. В. ., Бордун, О. М., Барун, М. В., Бабенко, О. М., Карпуленко, М. С., Царенко, Т. М., & Соломон, В. В. (2021). Розробка способу захисту бетонних підлог тваринницьких будівель від корозії за рахунок використання сухих дезінфікуючих засобів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6(112), 33–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.236977

Номер

Том 4 № 6(112) (2021): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Oksana Shkromada, Tatiana Fotina, Roman Petrov, Liudmyla Nagorna, Olexandr Bordun, Marina Barun, Olena Babenko, Maksym Karpulenko, Taras Tsarenko, Vyacheslav Solomon

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.