Ocena skuteczności mezofilnej fermentacji metanowej jako metody higienizacji gnojowicy

Paluszak, Z.; Olszewska, H.; Skowron, K.; Klimek, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Ocena skuteczności mezofilnej fermentacji metanowej jako metody higienizacji gnojowicy

Autorzy

Paluszak Z. , Olszewska H. , Skowron K. , Klimek J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

The evaluation of the efficacy mesophilic methane fermentation as a method of slurry hygienization

Języki publikacji

Abstrakty

Gnojowica bydlęca, jest cennym nawozem naturalnym, jednak stwarza potencjalne ryzyko skażenia mikrobiologicznego gleby i wody. Występują w niej liczne mikroorganizmy, w tym także patogeny niebezpieczne dla zdrowia ludzi i zwierząt. Dlatego niezwykle istotny jest dobór właściwych i skutecznych metod uzdatniania tego nawozu. Celem pracy była ocena efektywności procesu mezofilnej fermentacji metanowej w usuwaniu mikroorganizmów patogennych z gnojowicy wykonana w oparciu o przeżywalność pałeczek Salmonella Enteritidis w tym nawozie w skali półtechnicznej. Fermentację metanową prowadzono w specjalnym reaktorze przez 10 dni w temperaturze 35°C. Próby do badań pobierano po l godzinie od inokulacji, a następnie po l, 2, 3, 4, 7 i 10 dniach. Liczbę bakterii oznaczono metodą NPL. Materiał z nośników posiewano na wodę peptonową (inkubacja 24 godz. w 37°C), następnie przenoszono na bulion R-V (24 godz. w 43°C), a ostatecznie przesiewano na agar BPLS oraz XLD (24 godz. w 37°C). Dzienne tempo eliminacji pałeczek Salmonella Enteritidis w procesie fermentacji metanowej wyniosło 0,59 [log NPL/dzień]. Teoretyczny czas przeżycia był równy 12,94 dnia. Powyższe dane wykazują, że mezofilna fermentacja metanowa jest skuteczną metodą higienizacji gnojowicy.

Cattle slurry is a valuable fertilizer, but it causes potential risk of microbiological contamination of soil and water. There is a lot of microorganisms, also pathogens dangerous for peoples' and animals' health, in cattle slurry. Therefore very important is to choose the proper and effective slurry treatment methods. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of mesophilic methane fermentation process in the removal of pathogenic microorganisms from slurry made on the basis of the survival of Salmonella Enteritidis in this fertilizer in a semi-technical scale. Methane fermentation was carried out in a special reactor for 10 days at 35st. C. Samples for researches were obtained l hour after inoculation, and then after l, 2, 3, 4, 7 and 10 days. The number of bacteria was determined by the MPN method. Material from the carriers were introduced to peptone water (24 h incubation. At 37'C), then transferred to the R-V broth (24 hour at 43°C), and finally it was sieved on BPLS and XLD agar (24 hour at 37°C). The daily reduction rate of Salmonella Enteritidis in the process of methane fermentation was 0.59 [log MPN/day]. The theoretical survival time was equal 12.94 day. These data show that the mesophilic methane fermentation is an effective method of slurry hygienization.

Słowa kluczowe

gnojowica bydlęca fermentacja metanowa przeżywalność bakterii Salmonella Enteritidis higienizacja gnojowicy

cattle manure methane fermentation survival of bacteria Salmonella Enteritidis hygienization of slurry

Wydawca

Bydgoskie Towarzystwo Naukowe

Czasopismo

Ekologia i Technika

Rocznik

2010

Tom

R. 18, nr 6

Strony

356--360

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz. tab.

Twórcy

autor

Paluszak Z.

autor

Olszewska H.

autor

Skowron K.

autor

Klimek J.

Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. J. Śniadeckich, Katedra Mikrobiologii, 85-029 Bydgoszcz, ul. Bernardyńska 6/8

Bibliografia

1. Baader W., Dohne E., Brenndorfer M., 1978. Biogas in Theorie und Praxis. KTBL-Schrift 229, Darmstadt.
2. Bendixen H.J., 1999. Hygienic safety-results of scientific investigations in Denmark. In IEA bioenergy workshop: hygienic and environmental aspects of anaerobic digestion: legislation and experiences in Europe. Conference proceedings ISBN 3-930511-65-7.
3. Bóhm R., Martens W., Philipp W., 1999. Regulations in Germany and results of investigations concerning hygienic safety of processing blowastes in biogas plants. In IEA bioenergy workshop: hygienic and environmental aspects of anaerobic digestion: legislation and experiences in Europe. Conference proceedings ISBN 3-930511-65-7.
4. Dach J., 2006. Jak rozlewać gnojowicę? Bydło, 5, 58-60.
5. Guan T. Y., Holley R. A., 2003. Pathogen survival in swine manure environments and transmission of human enteric illness - a review. J. Environ. Qual., 32, 383-392.
6. Jędrczak A., 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wyd. PWN, Warszawa.
7. Kearney T.E., Larkin M.J., Levet P.N., 1993. The effect of slurry storage and anaerobic digestion on survival of pathogenic bacteria. Journal of Applied Bacteriology., 74, 86-93.
8. Koper J., Laskowski J., 1993. Zawartość węgla i fosforu organicznego w glebie wieloletnie nawożonej obornikiem i gnojowicą z różnym zmianowaniem upraw. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, z. 409, 257-262.
9. Kumar R., Gupta M.K., Kanwar S.S., 1999. Fate of bacterial pathogens in cattle dung slurry subjected to anaerobic digestion. Int. J. Environ. Health Res., 9, 2, 85-96.
10. Ledakowicz S., Krzystek L., 2005. Wykorzystanie fermentacji metanowej w utylizacji odpadów przemysłu rolno-spożywczego. Biotechnologia, 3, 70.
11. Martens W., Fink A., Philipp W., Weber W., Winter D., Bóhm R., 1998. Inactivation of viral and bacterial pathogens in large scale slurry treatment plants. In eds Martinez J. et. al. Proceedings from RAMIRAN 98 International Conference on Management Strategies for Organic Waste Use in Agriculture, 529-539.
12. Maćkowiak C., 1999. Gnojowica, jej właściwości i zasady stosowania z uwzględnieniem ochrony środowiska. Wydawnictwo IUNG Puławy, Materiały szkolenlowe 75/99.
13. Munch B., Schlundt J., 1983. On the reduction pathogenic and indicator bacteria in animals slurry and sewage sludge subjected to anaerobic digestion or chemical disinfection. In Hygienic Problems of Animal Manures ed. Strauch D., Stuttgart, University of Hohenheim, 131-149.
14. Nijsten R., London N., Van den Bogaard A., Stobberingh E., 1996. Antibiotic resistance among Escherichia coli isolated from fecal samples of pig farmers and pigs. J. Antimocrob. Chemotcher., 37, 1131-1140.
15. Olsen J.E., Larsen H.E., 1987. Bacterial decimation times in anaerobic digestion of animal slurries. Biological Wastes, 21, 153-168.
16. Olszewska H., 2000. Ryzyko mikrobiologicznego skażenia gleb w następstwie nawożenia gnojowicą. Pr. Komis. Nauk Rol. i Biol. BTN, seria B, 47, 3-14.
17. Olszewska H., 2005. Aspekty higieniczne rolniczego wykorzystania gnojowicy. Rozprawy nr 116. Wyd. Uczelniane ATR, Bydgoszcz.
18. Paluszak Z., 1998. Badania nad zachowaniem i przeżywalnością wybranych drobnoustrojów feralnych w glebie nawożonej gnojowicą. Rozprawy nr 85. Wydawnictwo Uczelniane ATR Bydgoszcz.
19. Romaniuk W., 1995. Gospodarka gnojowicą i obornikiem. Wyd. NFOŚiGW EKO-efekt, Warszawa.
20. Schlundt J., 1984. Survival of pathogenic enteric bacteria in anaerobic digestion and on slurry-treated land. Dissertation Abstract International, C45, 4, 1025.
21. Smith S. R., Lang N. L., 2005. Factors controlling pathogens destruction during anaerobic digestation of blowastes. Waste Management, 25, 4, 417-425.
22. Strauch D., 1991. Survival of pathogenic microorganisms and parasites in excreta, ma-nure and sewage sludge. Rev. sci. tech. Off. int. Epiz., 10, 3, 813-846.
23. Szostak B., Bekier-Jaworska E., 2003. Zanieczyszczenie mikrobiologiczne i parazytologiczne gleby na terenie ferm świń. Med. Wet., 59, 3, 251-254.
24. Turner C., 2002. The thermal inactivation of E. coli in straw and pig manure. Bioresource Technology, 84.
25. Wiater J., Sawicki B., 1993. Zmiany niektórych wskaźników żyzności gleby łąkowej pod wpływem nawożenia gnojowicą. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, z. 409, 229-236.
26. Zbytek Z., Talarczyk W., 2008. Gnojowica a ochrona środowiska naturalnego. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna, 4, 12-15.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG8-0037-0019