Identyfikatory
Warianty tytułu
Biodegradacja odpadów spożywczych przy użyciu mikroorganizmów wyizolowanych ze środowiska naturalnego
Języki publikacji
Abstrakty
Biodegradation of food waste is a key component of sustainable waste management that can bring significant environmental and economic benefits. The use of biological methods for waste disposal represents environmentally friendly technologies with high efficiency. The purpose of this study was to determine the rate of biodegradation of food waste using microorganisms from the environment in an aerobic process in an ECHO respirometer in accordance with ISO 14855-1:2012. The biodegradation process was carried out at 58 °C ± 2 °C and adequate humidity. During the experiment, CO2 production and O2 consumption were monitored, and the degree of biodegradation was determined. In the study, combinations based on variable organic waste content and the dose of microorganisms in suspension were used. In addition, a commercial biopreparation designed to promote composting was used. A significant improvement in the degree of waste biodegradation was observed with the addition of microorganisms isolated from the environment. Increasing the dose of microorganisms did not significantly improve the efficiency of the process. The commercial biopreparation used was characterised by low efficiency, and no increase in the degree of biodegradation of waste was observed after its use.
Biodegradacja odpadów spożywczych jest kluczowym elementem zrównoważonej gospodarki odpadami, który może przynieść znaczące korzyści środowiskowe i ekonomiczne. Wykorzystanie metod biologicznych do unieszkodliwiania odpadów reprezentuje przyjazne dla środowiska technologie o wysokiej wydajności. Celem niniejszego badania było określenie szybkości biodegradacji odpadów spożywczych przy użyciu mikroorganizmów pochodzących ze środowiska w procesie tlenowym w respirometrze ECHO zgodnie z normą ISO 14855-1:2012. Proces biodegradacji przeprowadzono w temperaturze 58 °C ± 2 °C i odpowiedniej wilgotności. Podczas eksperymentu monitorowano produkcję CO2 i zużycie O2 oraz określano stopień biodegradacji. W badaniu zastosowano kombinacje oparte na zmiennej zawartości odpadów organicznych i dawce mikroorganizmów w zawiesinie. Ponadto zastosowano komercyjny biopreparat przeznaczony do promowania kompostowania. Zaobserwowano znaczną poprawę stopnia biodegradacji odpadów po dodaniu mikroorganizmów wyizolowanych ze środowiska. Zwiększenie dawki mikroorganizmów nie poprawiło znacząco wydajności procesu. Zastosowany komercyjny biopreparat charakteryzował się niską wydajnością, a po jego zastosowaniu nie zaobserwowano wzrostu stopnia biodegradacji odpadów.
Słowa kluczowe
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
art. no. 1023
Opis fizyczny
Bibliogr. 24 poz., fot., tab., wykr.
Twórcy
autor
- Czestochowa University of Technology, Generała Jana Henryka Dąbrowskiego Street 7342-202 Częstochowa, Poland
autor
- Czestochowa University of Technology
Bibliografia
- Acevedo, M., Acevedo, L., Restrepo-Sánchez, N. & Peláez, C. (2005). The inoculation of microorganisms in composting processes: need or commercial strategy? Livestock Research for Rural Development. Volume 17, (12), http://www.lrrd.org/lrrd17/12/acev17145.htm
- Ai, B., Li, J., & Song, J. (2013). Butyric acid fermentation from rice straw with undefined mixed culture: Enrichment and selection of cellulolytic butyrate-producing microbial community. International Journal of Agriculture and Biology, 15(6), 1075-1082. https://www.researchgate.net/publication/285943878_Butyric_Acid_Fermentation_from_Rice_Straw_with_Undefined_Mixed_Culture_Enrichment_and_Selection_of_Cellulolytic_Butyrate-Producing_Microbial_Community
- Ai, C., Liang, G., Sun, J., Wang, X., & He, P. (2013). Different roles of bacteria and fungi in maintaining the stability of microbial community structure during composting. Scientific Reports, 3, 1160.
- Bernal, M. P., Alburquerque, J. A., & Moral, R. (2009). Composting of animal manures and chemical criteria for compost maturity assessment. Bioresource Technology, 100(22), 5444-5453. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.11.027
- Chan, M. T., Selvam, A., & Wong, J. W. C. (2016). Reducing nitrogen loss and salinity of ‘struvite’ food waste composting by zeolite amendment. Bioresource Technology, 200, 838-844. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.10.093
- Chong, Z., Xin-Hui, X., & Min-Sheng, L. (2004). Production of multi-enzymes consisting of alkaline amylase and cellulase by mixed alkalophilic culture and their potential use in the saccharification of sweet potato. Biochemical Engineering Journal, 19(2), 181-187. https://doi.org/10.1016/j.bej.2004.01.001
- Gajalakshmi, S., & Abbasi, S. A. (2008). Solid waste management by composting: State of the art. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 38(5), 311-400. https://doi.org/10.1080/10643380701413633
- Goldstein, J. (Ed.). (1994). Composting source separated organics. Pennsylvania: The JG Press Inc.
- Golueke, C. G. (1991). Principles of composting. In C.G. Golueke (Ed.), The biocycle guide to the art and science of composting (pp. 14-27). Pennsylvania: The JG Press Inc.
- Gouin, F. R. (1992). The composting process. In R. Rynk (Ed.), On-farm composting handbook (pp. 6-13). New York: Northeast Regional Agricultural Engineering Service.
- Greff, B., Szigeti, J., Nagy, A., Lakatos, E., & Varga, L. (2022). Influence of microbial inoculants on co-composting of lignocellulosic crop residues with farm animal manure: A review, Journal of Environmental Management, 302, Part B, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.114088.
- Gutowska, A., Michniewicz, M., Ciechańska, D., & Szalczyńska, M. (2013). Methods of research to assess biodegradability of biomass materials. Chemik, 67(10), 945-954. https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-cdbeb32d-9fc5-45b3-9272-3882e4245d58/c/Gutowska.pdf
- Jurado, M., López, M. J., Suárez-Estrella, F., Vargas-García, M. C., López-González, J. A., & Moreno, J. (2014). Exploiting composting biodiversity: study of the persistent and biotechnologically relevant microorganisms from lignocellulose-based composting. Bioresource Technology, 162, 283-293. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.03.145
- Kacprzak, M., Fijałkowski, K., Grobelak, A., Rosikoń, A., & Rorat, A. (2015). Escherichia coli and Salmonella spp. early diagnosis and seasonal monitoring in the sewage treatment process by EMA-qPCR method. Polish Journal of Microbiology, 64(2), 143-148. https://doi.org/10.33073/pjm-2015-021
- Kwon, S. H., & Lee, D. H. (2004). Evaluation Korean food waste composting with fed batch operation II: Using properties of exhaust gas condensate. Process Biochemistry, 39(9), 1047-1055. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(03)00230-9
- Lee, B., Kim, B. K., Lee, Y. J., Chung, C. H., & Lee, J. W. (2010). Industrial scale of optimization for the production of carboxymethyl cellulase from rice bran by a marine bacterium, Bacillus subtilis subsp. subtilis A-53. Enzyme and Microbial Technology, 46(1), 38-42. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2009.07.009
- Li, Z., Lu, H., Ren, L., & He, L. (2013). Experimental and modeling approaches for food waste composting: A review. Chemosphere, 93(7), 1247-1257. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.06.064
- Li, H., Yang, Z., Zhang, C., Shang, W., Zhang, T., Chang, X., Wu, Z., & He, Y. (2024). Effect of microbial inoculum on composting efficiency in the composting process of spent mushroom substrate and chicken manure, Journal of Environmental Management, 353, 120145, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.120145.
- Liang, C., Das, K. C., & McClendon, R. W. (2003). The influence of temperature and microbial diversity on odor control in composting. Bioresource Technology, 84(3), 213-219.
- Madigan, M. T., Martinko, J. M., & Parker, J. (1999). Brock biology of microorganisms (8th ed.). New York: Prentice Hall.
- Regulation of the Minister of Agriculture and Rural Development of June 18, 2008 on the implementation of certain provisions of the Law on Fertilizers and Fertilization. Journal of Laws No. 119, item 765. https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=wdu20081190765 (in Polish).
- Regulation of the Minister of Environment of September 9, 2002 on soil quality standards and soil quality standards. Journal of Laws No. 165, item 1359. https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=wdu20021651359 (in Polish).
- Rynk, R., van de Kamp, M., Willson, G. B., Singley, M. E., Richard, T. L., Kolega, J. J., Gouin, F. R., Laliberty, Jr., Kay, D., Murphy, D. W., & Hoitink, H. A. J. (1992). On-farm composting handbook (NRAES-54). Ithaca: Northeast Regional Agricultural Engineering Service.
- Wang, X., Selvam, A., & Wong, J. W. C. (2016). Influence of lime on struvite formation and nitrogen conservation during food waste composting. Bioresource Technology, 217, 227-232. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.02.117
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-49a227b3-a007-4255-aea9-7e940d062878
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.