Tränkwasser Versorgung und Qualität - Hans Schenkel Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Tränkwasser Versorgung und Qualität Hans Schenkel Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Trinkwasser Trinkwasserverordnung (2001) setzt die EU Richtlinie 98/83/EG über Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch in nationales Recht um. § 1: Zweck der Verordnung ist es ... die menschliche Gesundheit vor nachteiligen Einflüssen .. zu schützen § 3 (1a) Trinkwasser alles Wasser, im ursprünglichen Zustand oder nach Aufbereitung, das zum Trinken, Kochen, zur Zubereitung von Speisen und Getränken oder oder insbesondere zu anderen häuslichen Zwecken bestimmt ist (Körperpflege, Reinigung von Gegenständen) § 4 (1): Wasser für den menschlichen Gebrauch muss frei von Krankheitserregern, genusstauglich und rein sein. Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
VO 183/2005 Vorschriften für die Futtermittelhygiene Tränkwasser und in der Aquakultur verwendetes Wasser muss so beschaffen sein, dass es für die betreffenden Tiere geeignet ist. Bei begründeten Bedenken hinsichtlich einer Kontamination von Tieren oder tierischen Erzeugnissen durch das Wasser sind Maßnahmen zur Bewertung und Minimierung der Risiken zu treffen. Bei der Herstellung von Futtermitteln verwendetes Wasser muss für Tiere geeignet sein; die Wasserleitungen müssen aus inertem Material sein Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Codex Alimentarius Code of Practice on Good Animal Feeding (2004) „ Where there is a reason to be concerned about contamination of animals from the water, measures should be taken to evaluate and minimize the hazards“ Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
2. VO zur Änderung der Tierschutz- Nutztierhaltungsverordnung BGBl I (37), 2006 § 21(2)1: Wer Schweine hält hat sicherzustellen, dass jedes Schwein jederzeit Zugang zu Wasser in ausreichender Menge und Qualität hat; bei einer Haltung in Gruppen sind räumlich getrennt von der Futterstelle zusätzliche Tränken in ausreichender Anzahl vorzuhalten Kurze Anlernphase Auslegung der Bedarfsgerechte Wasseraufnahme Tränketechnik Minimierte Wasservergeudung Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
2. VO zur Änderung der Tierschutz- Nutztierhaltungsverordnung BGBl I (37), 2006 § 21(2)1: Wer Schweine hält hat sicherzustellen, dass jedes Schwein jederzeit Zugang zu Wasser in ausreichender Menge und Qualität hat; bei einer Haltung in Gruppen sind räumlich getrennt von der Futterstelle zusätzliche Tränken in ausreichender Anzahl vorzuhalten Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Anforderungen an die Wasserversorgung Wasseraufnahme Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Zur Herkunft des Wassers Trinkwasser Wasser Futter Quelle: Bioland „Metabolisches“ Wasser* *Fett 1,08 / Kohlenhydrate 0,60 / Protein 0,42 kg Wasser je kg Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Wasserbilanz eines Schweines Input % Tränkwasser 77 Futter 4 Stoffwechsel 19 Output % Kot 5 Atmung 30 Harn 55 Gewebe 10 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Schätzung der Wasseraufnahme beim Schwein Ferkel (Brooks et al., 1984; Thulin und Brumm, 1991) Wasser-Aufnahme (l/d) = 0,149 + (3,053 x kg TM –Aufnahme je Tag) Thulin und Brumm, 1991 Wasser-Aufnahme (l/d) = 0,788 + (2,23 x kg TM – Aufnahme je Tag) + (0,367 x kg LM0,6) Mastschweine (Schianon und Emmans, 2000): Wasseraufnahme (l/d) = 2,13 x Futteraufnahme (kg/d) + 1,57 = 0,076 Körpermasse (kg) + 1,96 Laktierende Sauen (3.LW), (Gill, 1989): Wasseraufnahme (l/d) = 2,52 x Futteraufnahme (kg/d) + 4,22 = 0,01 x Körpermasse (kg) + 1,96 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Angaben zur Wasserversorgung von Schweinen (l/Tier u.Tag) in der Beratungsliteratur (Beispiele) Thulin Harper Shannon LWK BLT, LWK Brumm Virginia Univ NRW Bayern Hannover State Uni Missouri Ferkel 2,8 S 0,25-1 S 1-2 1,5-3 1-3 S 0,3-0,7 E1–3 E 1-5 E 0,5-2,5 Anfangs- 8 2–5 5 –10 2-7 mast Mittelmast 12 5-12 6-10 Endmast 20 4 – 10 10-20 5-10 Jungsau 16 Sau 22 10 –20 12-20 10-15 8-12 tragend 15 – 10-15 Sau 27 18 – 30 30-40 30-40 40 15 + laktierend 1,5/F Eber 20 10 - 20 10-15 10-15 12 –15 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Wasseraufnahme 80 – 120 ml/kg LM 3- (4) l je kg Futter TS Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Angaben zur Durchflussmenge der Tränken (l/min) Nutzungsrichtung Lebendmasse kg Durchflussrate Variationsbreite Saugferkel 1–7 0,3 –0,5 Absatzferkel 7 – 30 0,3 –0,8 Mastschwein Anfangsmast < 70 0,5 – 1,0 Endmast > 70 0,8 – 1,8 Sau tragend (1,0)1,5 – 1,8 (3,0) Sau laktierend (1,5) 2,0 – 3,0 (4,0) Eber 1,0 –2,0 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Empfohlene Höhe von Trinknippeln bei Schweinen Lebendmasse (kg) Nippelhöhe (cm) 10 39 20 49 30 56 40 61 50 66 60 70 80 77 100 83 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Einfluss unterschiedlicher Temperatur auf den Wasserverbrauch von Mastschweinen (Nippeltränken am Breiautomaten und Nippeltränken im Kotbereich (Meyer, 2007) Außen- Wasserver- Wasserver- Gesamtwasser- temperatur (°C) brauch Trog (l) brauchTränke (l) verbrauch (l) - 4 bis 4 2,9 2,9 5,9 4,1 bis 8 2,9 3,0 5,9 8,1 bis 12 3,4 3,1 6,5 12,1 bis 16 3,4 3,2 6,6 16,1 bis 20 2,9 3,6 6,5 20,1 bis 24 2,9 4,1 7,0 24,1 bis 28 2,9 4,8 7,7 Mehr als 28 2,9 4,8 7,7 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Probleme Trinkwasseraufnahme Trinkwassermedikation (Vakzinierung): Rasche Applikation und Umstellung, Dosiergeräte Aber Höherer Wasserdurchfluss zur exakten Dosierung Starke Unterschiede in der Wasseraufnahme (kranke Tiere) Verluste durch Wasserverschwendung (3 – 50 %) Löslichkeit Wasser, Geschmacksbeeinträchtigung Wirksamkeit bei veränderten pH-Werten, Härtegraden Verschleppung ? Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Schätzgleichungen zur Vorhersage der Wasseraufnahme • Milchkühe (Meyer et al., 2007): • -26,12 + 1,516 x mittlere Umgebungstemperatur (°C) + 1,299 x Milchmenge (kg/Tag) + 0,058 x Lebendmass (kg) + 0,406 x Na-Aufnahme (g/Tag) • Mastbullen (Meyer et al, 2006): • - 3,85 + 0,507 x mittlere Umgebungstemperatur (°C) + 1,494 x Trockensubstanzaufnahme (kg/Tag) – Rauhfutteranteil in der Ration (%) + 0,248 x Trockensubstanzgehalt des Rauhfutters (%) + 0,014 x Lebendmasse (kg) Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Probleme Trinkwasseraufnahme Trinkwassermedikation (Vakzinierung): Rasche Applikation und Umstellung, Dosiergeräte Aber Höherer Wasserdurchfluss zur exakten Dosierung Starke Unterschiede in der Wasseraufnahme (kranke Tiere) Verluste durch Wasserverschwendung (3 – 50 %) Löslichkeit Wasser, Geschmacksbeeinträchtigung Wirksamkeit bei veränderten pH-Werten, Härtegraden Verschleppung ? Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Anforderungen an Tränkwasser Allgemein Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Charakterisierung eines für die Versorgung Lebensmittel liefernder Tiere „geeigneten“ Wassers (Tränkwasser) Kamphues et al., 2007 Anforderungen1 Erläuterung Schmackhaftigkeit Voraussetzung für eine ausreichende Wasseraufnahme (= Voraussetzung für adäquate Trockensubstanzaufnahme Verträglichkeit Inhaltsstoffe und/oder unerwünschte Stoffe sowie Organismen nur in einer für die Tiere bzw. die von ihnen gewonnenen Lebensmittel nicht schädlichen bzw. nachteiligen Konzentration Verwendbarkeit Keine nachteiligen Effekte auf die bauliche Substanz (z.B. Gebäude- und Tränketechnik) sowie bei Nutzung2 des Wassers zur Zubereitung des Futters 1) Implizieren auch eine entsprechende sensorische Qualität (z.B.keine stärkere Trübung, Fremdgeruch etc. 2) z.B. auch bei Applikation von Arzneimitteln, Futterzusatzstoffen etc. Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Kriterien zur Beschreibung der Wasserqualität Physikalische Funktionalität der Versorgungsysteme Parameter Stalleinrichtungen Physikochemische Parameter Wasser als Medium für Zusatz- oder Spezifische Arzneistoffe anorganische und organische Gesundheit des Inhaltstoffe Tieres Mikrobiologische Lebensmittel Parameter tierischer Herkunft Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz: Hygienische Qualität von Tränkwasser. Orientierungsrahmen zur futtermittelrechtlichen Beurteilung (http://www.bmelv.de) J. Kamphues, R. Böhm, G. Flachowsky, M. Lahrssen-Wiederholt, U. Meyer, H. Schenkel: Empfehlungen zur Beurteilung der hygienischen Qualität von Tränkwasser für Lebensmittel liefernde Tiere unter Berücksichtigung der gegebenen rechtlichen Rahmenbedingungen. Landbauforschung Völkenrode 57, 255 – 272, 2007 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Anforderungen an Tränkwasser Physikalische chemische Parameter Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Empfehlungen für Orientierungswerte zur Bewertung der physiko- chemischen Tränkwasserqualität (BMELV, 2007) Parameter Einheit Orientierungs- Bemerkungen Grenzwert wert Trinkwasser- verordnung pH – Wert >5, < 9 Korrosionen 6,5 – 9,5 Elektrische µS/cm < 3 000 Evtl. Durch- 2 500 Leitfähigkeit fälle, Schmack- haftigkeit Lösliche g/l < 2,5 Salze gesamt Oxidierbar- mg/l < 15 Belastung mit 5 keit oxidierbaren Stoffen Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Empfehlungen für Orientierungswerte in mg/l zur Bewertung der chemischen Tränkwasserqualität (BMELV, 2007, ergänzt) Parameter Orientierungs- Bemerkungen Grenzwert wert Trinkwasser- Verordnung Ammonium
Empfehlungen für Orientierungswerte in mg/l zur Bewertung der chemischen Tränkwasserqualität (BMELV, 2007, ergänzt) Parameter Orientierungs- Bemerkungen Grenzwert wert Trinkwasser- Verordnung Eisen
Empfehlungen für Orientierungswerte in mg/l zur Bewertung der chemischen Tränkwasserqualität (BMELV, 2007, ergänzt) Parameter Orientierungs- Bemerkungen Grenzwert wert Trinkwasser- Verordnung Natrium < 250 Feuchte Exkremente 200 < 500 Nitrat < 300 Methämoglobin- 50 Wiederkäuer bildung, < 200 Gesamtaufnahme Kälber u. andere beachten Nitrit < 30 s. Nitrat 0,5 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Empfehlungen für Orientierungswerte in mg/l zur Bewertung der chemischen Tränkwasserqualität (BMELV, 2007, ergänzt) Parameter Orientierungs- Bemerkungen Grenzwert wert Trinkwasser- Verordnung Queck- < 0,003 Gesundheits- 0,001 silber störungen Sulfat < 500 Abführender Effekt 240 Cu – Antagonismus Zink
Inhaltsstoffe mit erheblichen Einfluß die Funktionalität Korrosion: pH-Wert, Leitfähigkeit, Salzgehalt, Sulfat, Eisen Ablagerungen: Härtegrad, Eisen, Mangan Inaktivierung von Zusatzstoffen /Arzneimitteln: Härtegrad Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Qualitätsparameter anorganische Inhaltstoffe: Eisen, Mangan Technische Relevanz: Fe und Mn sind in sauerstoffarmen Gewässern als Fe (II) und Mn (II) gelöst. Wird Sauerstoff zugeführt, bilden sich unlösliche Fe (III) und Mn (IV) – Oxide. Verlegung von Leitungen. Hygienische Relevanz: Ablagerungen können das Wachstum von Fe- (und Mn-) Bakterien begünstigen, die selbst nicht pathogen sind, jedoch Nährboden für andere eindringende Bakterien Nährboden darstellen können. Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Anforderungen an Tränkwasser Biologische – mikrobiologische Parameter Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Biotische Kontaminanten im Tränkwasser nach Kamphues et al., in Vorbereitung Art der Besonders wichtige Auswirkungen biotischen Vertreter (Tier bzw. Kontaminanten Mensch) Parasiten Strongyliden Helminthosen Helminthen Ascariden, Taenia Durchfallerkrank- Protozoen Cryptosporidien, ungen,Infektionen Giardia, Toxoplasma Mikroorganismen Cyanobakterien Infektion,intestinale Pilze, Hefen, Samonella, path. E. Dysbiose,Blaualgen- Bakterien coli,Camphyolobacter toxine, gastrointest- inale Störungen Viren Adenoviren Infektionen mit Enteroviren gastrointestinalen Rotaviren Störungen Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Anforderungen mikrobiologische Parameter im Tränkwasser (nach Böhm, 2000) Eingespeistes Wasser ⇒ Trinkwasser Wasserqualität im System: - frei von Salmonellen, Campylobacter in 100 ml - frei von E. coli in 10 ml - KBE (37°C) unter 1000/ml - KBE (20°C) unter 10 000/ml Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Tränkwasserhygiene (Schulze-Horsel, 2007) Keimbelastung des Tränkewassers entsteht durch: ¾ Eindringendes Oberflächenwasser in Brunnen oder Bohrloch ¾ ungeeignete Wasserquelle ¾ mineralische Ablagerungen in Boiler und Leitungen ¾ offene Vorlaufbehälter ¾ Einbringen von Substanzen in das Leitungssystem ¾ hohe Temperaturen im Leitungsendbereich ¾ Stagnationswasser aufsteigende Keimbesiedlung Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Biofilme Biofilme stellen ein Gemisch aus Zellen, organischen Ausscheidungen der Zellen (v.a. extracelluläre poly- mere Substanzen) und anorganische Ablagerungen (aus der Umgebung oder durch die Mikroorganismen gebildet) dar. Nährstoffversorgung aus dem Rohwasser und/oder Wandmaterial (s.a. Schmiermittel, Dichtungen, Schieber) Einfluss auf sensorische Eigenschaften, hygienisch- mikrobielle Qualität, erhöhte Chlorzehrung verbunden mit toxischen Reaktionsnebenprodukten, Beteiligung an Korrosionsprozessen, Nahrungsgrundlage für höhere Organismen (Chlorresistente Amöbenzysten, unzugängliche Reste in Fe- oder Mn-Oxidablagerungen) Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Tränkwasserbehandlung und -aufbereitung Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Tränkwasserhygiene (Angaben eines Inverkehrbringers) • Um eine optimale Tränkwasserqualität sicherzustellen gehört zu jeder Stallreinigung und Desinfektion auch eine Reinigung und Desinfektion der Tränkwasserleitungen. • Darüber hinaus ist es auch möglich im besetzten Stall eine regelmäßige Ansäuerung des Tränkwassers durchzuführen, um den Keimdruck in den Leitungen des Tränkesystems deutlich zu reduzieren. Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Behandlung des Tränkwassers • Behandlung zur Reduzierung nachteilig wirkender Inhaltsstoffe • Behandlung zur Reduktion des Keimgehaltes im „eingespeisten“ Wasser • Behandlung zur Stabilisierung des Hygienestatus im Leistungssystem (Vermeidung/Elimination von Biofilmen) • Behandlung oder Zusätze zum Wasser, die auch noch im „sichtbaren Wasservorrat“ eine Keimvermehrung verhindern oder hinauszögern Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Umweltbundesamt Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß § 11 Trinkwasserverordnung 2001 Stand Juli 2006 DVG (2006): UV-Geräte zur Desinfektion in der Wasserversorgung, Arbeitsblatt W 294 Desinfektion: Abtötung bzw. Inaktivierung von Keimen (Krankheits- erregern) bei der Aufbereitung, Verteilung, Lagerung Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Behandlung - Desinfektion Biofilm – Beseitigung Bei Kunststoff- und Edelstahlleitungen: Säuren und Laugen: 3 – 5 % Ameisensäure oder Propionsäure; 3 % Natronlauge – gut nachspülen Bei verzinkten Leitungen: 1-3 % Wasserstoffperoxid Reinigung nach Trinkwassermedikation: Traubenzucker als Nährmedium (0,3 % Ameisen- , Zitronen- oder Propionsäure, bei Bauteilen verzinkt oder Messing 0,1 – 0,5 % eines peroxidhaltigen Reinigungs- oder Hygienemittels Dauerbehandlung nur in Ausnahmefällen: Chlorbleichlauge, Säuren Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren Teil 1 c: Aufbereitungsstoffe, die zur Desinfektion eingesetzt werden Calciumhypochlorit Chlor Chlordioxid Natriumhypochlorit Ozon Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren Teil II: Desinfektionsverfahren UV – Bestrahlung Dosierung von Chlorgaslösungen Dosierung von Natrium- und Calciumhypochloritlösungen Elektrolytische Herstellung und Dosierung von Chlor vor Ort Dosierung einer vor Ort hergestellten Chlordioxidlösung Erzeugung und Dosierung von Ozon und Ozonlösung vor Ort Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Quelle: TOP AGRAR 9/2007 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Ansäuern von Tränkwasser mit organischen Säuren Säuregemischen mit und ohne weitere Zusätze • Reduzierung / Beseitigung des Keimdrucks • Beseitigung von Biofilmen • Stabiliserung der Darmbesiedlung (Eubiose) • Verbesserung der Verdaulichkeit von Nährstoffen • Korrossion von Leitungen • Inaktivierung durch basische Bestandteile • Interaktionen mit Tierarzneimitteln • Evtl. Effekte auf die Knochenmineralisierung • Bakterielle Adaptation Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Zusatz von Chlordioxid • Aufbereitungsstoff nach Trinkwasserverordnung • Oxidierende Wirkung – wirksam gegen Bakterien, Hefen, Pilze, Algen und Viren • > Reduktion Keimbelastung • > (Abbau Eisenablagerungen) • > Verbesserung zootechnischer Leistungen • > Risikofreie Dosierungseinrichtungen verfügbar • Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Chlordioxid Zugaben zum Tränkwasser in zwei Ferkelaufzuchtbetrieben (Sommer und Bunge, 2007) Betrieb A Betrieb B unbedenklich Ohne Mit Ohne Mit Koloniezahl bei 740 270 6900 1050 < 1000 20° C KBE/ml Koloniezahl bei 1950 400 6900 2600 < 100 36° C KBE/ml Coliforme Keime > 35 2 > 55 6 < 10 KBE/100 ml Escherichia choli KBE/100 ml Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Chlorelektrolyse Osmoelektrolyse: Bildung von Anolyten und Katolyten Hohes Redoxpotential mit desinfizierender Wirkung Hyperchlorige Säure und Hyperchloridion Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Zusammenfassung von Desinfektionsverfahren Institut für Siedlungswasserbau, BOKU, Wien Verfahren Dimensio- Geruchs- Bildung von Bemerkungen nierungs- bildung org. Halogen- grundlage verbindungen Chlor Chlorzehr- groß Stark Nachwirkungen ung, pH Haloformb. groß Chlordioxid Größe der Sehr Gering Nachwirkung ClO2 Zehrung gering Dosierung begrenzt Chloritbildung Natriumhypo- Wie bei groß stark Nachwirkung chlorit Chlorgas Haloformb groß Ozon Geschw. Nur kurz- Gering Gute Wirkung Ozonzerfall fristig gegen Viren Ozonzehrung UV UV - Durch- Keine keine Keine Neben- Bestrahlung lässigkeit /Nachwirkung Silber Wasser- Keine Keine Lange Nach- härte, Cl- wirkung, Silberverluste Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Vor- und Nachteile der Trinkwassermedikation (Hellwig, 2007) Vorteile Nachteile Schnell einsetzbar Wenig gut lösliche Medikamente auf dem Markt Geringer Arbeitsaufwand Hoher technischer Aufwand Therapieumstellung problemlos i.d.R. teurer als Futtermedikation Geringes Verschleppungsrisiko Wasserverluste durch Vergeudung bis zu 50 % möglich Schwer zu dosieren Geschmackliche Einengungen Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Eigenmischung an Elektrolytlösung für Schweine (Mavromichalis, 2006; Best, 1983) Gramm pro 10 l Wasser Dextrose 225,0 Sodium chloride 42,5 Citric acid 2,5 Glycine 30,0 Potassium citrate 0,6 Potassium hydrogen phosphate 2,0 Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie
Sie können auch lesen