Projektowanie obiektów dla świń. Strategiczne punkty na przyszłość (2/3): bioasekuracja

W ciągu ostatnich dwóch dekad globalny sektor trzody chlewnej uległ zmianie. Szczególnie chińska i azjatycka produkcja trzody chlewnej przeszła ekstremalną transformację, zdominowaną wcześniej przez tysiące przydomowych producentów, w kierunku kilku dużych integratorów zarządzających wieloma zwierzętami w nowoczesnych obiektach. Co więcej, chińskie firmy są pionierami w produkcji w budynkach wielopiętrowych. W międzyczasie afrykański pomór świń (ASF) rozprzestrzenił się z Europy Wschodniej do Azji i doprowadził do ogromnych strat, zabijając miliony świń. Oba wydarzenia doprowadziły do zwiększenia nacisku na bezpieczeństwo biologiczne i metody ochrony zasobów związanych z dużymi chlewniami.

Bioasekuracja

Fermy trzody chlewnej stają się coraz większe, a choroby zakaźne mogą mieć druzgocący wpływ na produktywność i zyski, w najgorszym przypadku wpływając na całe stado świń.

Aby ograniczyć wprowadzanie chorób do stada opracowano nowe technologie:

• Filtry powietrza i systemy wentylacji nadciśnieniowej: w celu kontroli i zapobiegania przedostawaniu się chorób przenoszonych drogą powietrzną do gospodarstwa. Całe wentylowane powietrze dostaje się przez filtr HEPA (High Efficiency Arresting Filter) umieszczony na końcu lub z boku nowych budynków. Wentylatory przepychają powietrze przez filtr, który wyłapuje wirusy i bakterie, zanim dostaną się one do budynku, a czyste powietrze jest kierowane przez wloty sufitowe do każdej sekcji. Filtry mogą być również dodawane do istniejących jednostek wentylacyjnych poprzez umieszczenie ich we wlotach ściennych. Zawsze, gdy stosowana jest technologia filtrów, opór ruchu powietrza jest zwiększony, co może wymagać większej wydajności wentylacji, aby uzyskać pożądaną szybkość wentylacji.
  Ważne jest, aby używać odpowiedniego typu filtra HEPA w celu uniknięcia określonych chorób (Tabela 1).

Tabela 1. Przykładowe wymiary wirusów.

Afrykański pomór świń	175-215 nm
Wirus PRRS	40-80 nm
Wirus PED	18-23 nm
Wirus grypy świń (N1H1)	10-150 nm

• Promieniowanie UV: zmniejsza lub eliminuje ryzyko wprowadzenia infekcji przenoszonych drogą powietrzną przed wejściem do budynku (Ruston i in., 2021). Promieniowanie UV jest umieszczane we wlocie, co niszczy DNA i RNA wirusów i bakterii oraz zapobiega infekcji. Technologia UV opiera się głównie na świetle UV-C o długości fali 200-280 nm i była stosowana w przemyśle spożywczym do odkażania wody, żywności, napojów, powierzchni, powietrza itp. Niektóre duńskie firmy wentylacyjne opracowały systemy UV-C, które są zintegrowane z wlotami wentylacyjnymi i naświetlają napływające powietrze przed wejściem do chlewni (rysunek 1 i 2).

Oczywiście dodanie filtrów lub technologii UV poprawia bezpieczeństwo biologiczne w odniesieniu do chorób przenoszonych drogą powietrzną. Jednak zarówno koszty inwestycyjne, jak i operacyjne są zwiększone, ponieważ w celu zapewnienia wysokiej niezawodności systemu wymagana jest konserwacja filtrów i lamp UV. Dlatego technologie te są stosowane głównie w jednostkach hodowlanych i hodowlach knurów ze zwierzętami o wysokiej wartości. Wszystkie hodowle knurów i wiele stad zarodowych w Danii zainstalowało technologię UV-C.

Budynki wielokondygnacyjne

Wielopiętrowe budynki dla trzody chlewnej nie są nowym zjawiskiem. Budynki z 3-6 piętrami powstały w krajach radzieckich kilkadziesiąt lat temu. Jednak dopiero w 2015 r. powstały wysokie budynki, na czele z grupą Yangxiang w południowo-zachodniej części Chin. Obszar ten geograficznie charakteryzuje się górami, a brak płaskiej powierzchni i obszar górski pomagający w ochronie biologicznej zachęcił do budowy wielopiętrowych budynków o wysokości do 13 pięter. Później inne firmy opracowały znacznie wyższe i większe jednostki z maksymalnie 26 piętrami i 1000 loch na poziom.

Tabela 2. Zalety i wady budynków wielokondygnacyjnych z perspektywy projektowania.

Zalety
Pozwalają na maksymalne wykorzystanie ograniczonego terenu. Budując w górę zamiast na zewnątrz, struktury te pozwalają deweloperom stworzyć więcej miejsca na mniejszej powierzchni. Jest to szczególnie ważne w gęsto zaludnionych obszarach miejskich, gdzie każdy metr kwadratowy ziemi jest cenny, a także na obszarach górskich z ograniczoną przestrzenią do produkcji trzody chlewnej.
Wymagają zużycia mniejszej ilości energii niż budynki jednopiętrowe, ponieważ mają mniejszą powierzchnię.
Wsparcie w zakresie zewnętrznego bezpieczeństwa biologicznego w celu uniknięcia przedostawania się patogenów z zewnątrz, opracowanie skuteczniejszych środków i procedur przy niższych kosztach.
Wady:
Mniejsza elastyczność w zakresie projektowania, ponieważ można zmieniać tylko jeden wymiar, taki jak długość.
Trudno jest zaprojektować budynek, który pomieści przepływ zwierząt w cyklu reprodukcyjnym, ponieważ każda kategoria świń, taka jak grupy ciążowe, porodowe i odsadzone, wymaga różnych pomieszczeń i kojców.
Kolumny potrzebne do podparcia konstrukcji zakłócają przepływ powietrza, systemy kojców i karmienia.
Do wentylacji każdego poziomu wymagana jest dodatkowa wysokość, podobnie jak kanały na gnojowicę.
Do transportu zwierząt i personelu potrzebne są rampy i windy, a na każdym piętrze może być wymagane miejsce do przechowywania paszy.
Koszt budowy jest zazwyczaj o około 40-50% wyższy niż w przypadku budynków jednokondygnacyjnych.
Wewnętrzne środki bezpieczeństwa biologicznego muszą być jeszcze bardziej rygorystyczne niż w każdej konwencjonalnie zaprojektowanej fermie, w tym stosowanie filtrów powietrza i rygorystycznych procedur zarządzania, ponieważ logistyka wymaga wind do wewnętrznego przemieszczania zwierząt i personelu, co wiąże się z wysokim ryzykiem przenoszenia chorób między piętrami.