Technologia promieniowania UVC polega na dezaktywacji mikroorganizmów poprzez uszkodzenie ich materiału genetycznego. Światło UVC działa w zakresie około 250–260 nanometrów i niszczy wiązania DNA oraz RNA. W efekcie bakterie, wirusy i grzyby tracą zdolność do namnażania się. W trakcie wykładu podczas Sympozjum Bioasekuracji w Swarzędzu koło Poznania Karsten Snitkjaer z Danii podzielił się swoim kilkunastoletnim doświadczeniem w zastosowaniu technologii dezynfekcji za pomocą promieni UVC i przedstawił praktyczne podejście do ich stosowania w warunkach fermowych.
– Skuteczność tej technologii zależy przede wszystkim od dostarczenia odpowiedniej dawki promieniowania. W przypadku powierzchni działa ona wyłącznie w miejscu bezpośredniego oddziaływania światła. Jeżeli światło nie dociera do powierzchni, dezynfekcja nie zachodzi – wyjaśniał prelegent.
Długość fali, dawka i czas ekspozycji
Na fermach UVC znajduje zastosowanie w trzech głównych obszarach: dezynfekcji wody, powietrza i powierzchni. W systemach do uzdatniania wody promieniowanie przenika przez przepływajacą wodę, a skuteczność może sięgać nawet 99% redukcji mikroorganizmów przy odpowiednio dobranych parametrach lamp. Znacznie większym wyzwaniem jest dezynfekcja powietrza. W systemach wentylacyjnych kluczowym problemem okazuje się czas ekspozycji.
– Powietrze musi pozostawać w polu promieniowania odpowiednio długo. W praktyce mówimy nawet o około 30 sekundach, co przy dużych prędkościach przepływu jest trudne do osiągnięcia – tłumaczył Karsten Snitkjaer.
W przypadku dezynfekcji powierzchni konieczne jest uwzględnienie materiału, geometrii i rozmieszczenia elementów. Powierzchnie, takie jak stal nierdzewna, tworzywa sztuczne czy drewno, różnią się zdolnością absorpcji i odbicia promieniowania, co bezpośrednio wpływa na skuteczność procesu. Jednym z zastosowań dezynfekcji UVC na fermach jest zastosowanie szaf bakteriobójczych do dezynfekcji. Są całkowicie zamknięte, a przedmioty umieszcza się na półce i napromieniowuje się światłem UVC z różnych kierunków. Są przydatne w zmniejszaniu ryzyka wybuchu choroby na skutek wnoszenia skażonych przedmiotów. Ludzie przenoszą wirusa między stadami nie tylko na sobie, ale też na przedmiotach. Dezynfekowane za pomocą szafek z lampami UVC są między innymi telefony, narzędzia, opakowania, sprzęt weterynaryjny i zootechniczny. Szafki są zwykle umieszczane na styku stref brudnej i czystej. Skuteczność naświetlania UVC zależy od dawki i czasu. Różne bakterie i wirusy mają bowiem różną wrażliwość na promieniowanie UVC.
Technologia UVC w produkcji zwierzęcej
Na efektywność systemów istotny wpływ mają również warunki środowiskowe, przede wszystkim temperatura. Tradycyjne lampy UVC osiągają optymalną wydajność w okolicach 20°C. Zarówno spadek temperatury do kilku stopni, jak i jej wzrost powodują zmniejszenie promieniowania. W warunkach fermowych, w których temperatura często odbiega od optymalnej, może to prowadzić do obniżenia skuteczności systemu.
Snitkjaer przestrzegał przed używaniem niesprawdzonych lamp. Zwrócił uwagę na ogromne różnice jakościowe: dużą awaryjność tanich lamp, niestabilną emisję promieniowania, brak zgodności parametrów z deklaracjami.
– Doświadc zenia wskazują na duże rozbieżności w parametrach lamp dostępnych na rynku. Wysokiej jakości systemy oferują trwałość rzędu 10 tys. godzin pracy, podczas gdy tańsze rozwiązania często nie spełniają deklarowanych parametrów – wskazywał ekspert.
Bezpieczeństwo stosowania lamp UVC
Chociaż technologia UVC skutecznie zabija bakterie i wirusy, może również powodować uszkodzenia DNA u ludzi. Dlatego podczas korzystania z technologii UVC należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa. Promieniowanie UVC jest najskuteczniejsze na czystych powierzchniach.
– Światło działa tylko tam, gdzie może dotrzeć. Nie da się zdezynfekować brudu, dlatego najpierw czyścimy, potem dezynfekujemy. Obecność materii organicznej (kał, kurz, biofilm) blokuje promieniowanie UVC, światło nie dociera do patogenów ukrytych pod warstwą zanieczyszczeń. Nie ma również efektu w tzw. martwych strefach, do których światło nie dotrze przez złe ułożenie przedmiotów lub zbyt małą liczbę lamp. Złe rozmieszczenie lamp powoduje brak pokrycia napromieniowaniem całej powierzchni – przypominał ekspert.
Można wyparzyć naczepę
Kluczowym wektorem przenoszenia patogenów pozostaje transport zwierząt, a więc samochody, które przemieszczają się pomiędzy fermami, punktami skupu i ubojniami. Klasyczne mycie i dezynfekcja pojazdów przestają być wystarczające. Wyparzarka dla pojazdów to urządzenie służące do dezynfekcji termicznej, polegającej na poddaniu transportu działaniu wysokiej temperatury w kontrolowanych warunkach. Proces ten realizowany jest w szczelnej, dobrze izolowanej hali, wyposażonej w system nadmuchu gorącego powietrza oraz czujniki temperatury. Kluczowym parametrem jest osiągnięcie temperatury w całej objętości naczepy.
– Podstawowym założeniem procesu wyparzania jest osiągnięcie temperatury co najmniej 70°C. To poziom, przy którym w ciągu kilku – kilkunastu minut eliminujemy praktycznie wszystkie patogeny istotne z punktu widzenia produkcji trzody chlewnej. Źródłem energii cieplnej mogą być gorące powietrze lub woda. W praktyce często wykorzystuje się nadmiarowe ciepło z biogazowni, co znacząco obniża koszty eksploatacji systemu – tłumaczył Jarosław Ukleja, dyrektor produkcji zwierzęcej w Agro Gobarto.
Temperatura 70°C w bioasekuracji
Proces dezynfekcji termicznej rozpoczyna się dopiero po wcześniejszych myciu i dezynfekcji chemicznej pojazdu. Samochód wjeżdża do hali w temperaturze otoczenia, a następnie jest stopniowo podgrzewany poprzez system nadmuchu. Cały cykl przebiega w kilku etapach. Najpierw temperatura w naczepie wzrasta do 60°C, co zajmuje około 30 minut. Następnie osiągana jest temperatura docelowa 70°C, utrzymywana przez minimum 15 minut. W praktyce temperatura może wzrastać nawet do 75–76°C.
– Patrząc na temperatury, w których wirusy giną, możemy z dużą pewnością powiedzieć, że temperatura 70°C jest znacznie powyżej progów inaktywacji ASF i PRRS. Metoda ta daje wysoki poziom bezpieczeństwa biologicznego i realne narzędzie do ograniczenia ryzyka, które w przypadku ASF może decydować o być albo nie być całej produkcji – zauważa Ukleja.
Jak podkreśla, kluczowe znaczenie ma równomierne rozprowadzenie ciepła, co zapewniają wentylatory cyrkulacyjne i odpowiednie rozmieszczenie dysz nadmuchowych. System wyposażony jest również w czujniki temperatury monitorujące różne strefy pojazdu. W badaniach przedstawionych podczas wykładu wykazano istotne obniżenie liczby bakterii na powierzchniach pojazdu.
– Po procesie wyparzania obserwujemy brak wzrostu kolonii bakterii w warunkach laboratoryjnych. W miejscach, gdzie temperatura osiągała 75°C, redukcja była niemal całkowita – wskazywał prelegent.
Znaczenie dezynfekcji termicznej
Dodatkową korzyścią jest poprawa dobrostanu zwierząt zimą, kiedy to nagrzana naczepa ogranicza stres termiczny podczas załadunku. Zwierzęta chętniej wchodzą na ciepły samochód, nie ma efektu szoku termicznego, mniej jest problemów zdrowotnych po transporcie, co przekłada się na lepsze wyniki produkcyjne. Nie jest to jednak rozwiązanie pozbawione ograniczeń. W warunkach letnich konieczne jest schłodzenie naczepy przed załadunkiem, aby uniknąć przegrzania świń.
Budowa wyparzarki wiąże się z koniecznością stworzenia odpowiedniej infrastruktury: szczelnej, izolowanej hali o długości minimum 20 m, systemu grzewczego oraz sterowania. Koszty inwestycyjne można zoptymalizować dzięki wykorzystaniu istniejących budynków lub prostszych rozwiązań dla mniejszych naczep, takich jak mobilne kontenery.
Dominika Stancelewska
