Summary
Hazır malzemeler kullanarak, bu biocontained kompostlama sistemi, bulaşıcı hastalık salgını durumunda ortaya çıkan büyük hayvan leşleri yerinde imha etkili sağlar. Bu prosedür, karkas ve dışkılarıyla en enfeksiyöz ajanlar öldürür. Enfeksiyöz ajan teyit cansız, olgun kompost gübre olarak yayılır.
Abstract
Yoğun hayvansal üretim sistemleri, doğal ya da kasıtlı olarak (biyoterörist) bulaşıcı hastalık salgınları özellikle savunmasız. Büyük sayıda dar bir alan içinde yer hayvanların bir sürü boyunca en enfeksiyöz ajanlar hızla yayılmasına olanak sağlar. Hızlı herhangi bir bulaşıcı hastalık salgınını kontrol altına anahtar, böylece kente göç genellikle büyük çiftlik hayvanları popülasyonu bir patojenin yayılmasını önlemek için yapılmaktadır. Bu durumda, hayvancılık karkasların çok sayıda ve dışkılarıyla, hızlı bir şekilde bertaraf gerektiren üretilir.
Kompost enfekte Gövdeler için hızlı yanıt veren bertaraf yöntemi yanı sıra gübre ve toprak enfeksiyöz ajanlar limanı olabilir olarak kendini katıyor. Biz bir biyo-içerdiği ölüm kompostlama prosedürü tasarlanmış ve sığır doku bozulması ve mikrobiyal deaktivasyon etkinliğini test. Biz sistemi bir hastalık salgını yerinde uygulanan edilebilmesi için, yerel çiftlik kaynağı mağazalardan, çiftlik malzeme veya satın alınabilir bir kullanılır. Bu çalışmada, sıcaklık 55 aştı ° C bir aydan fazla ve sığır karkas ve gübre kompostlama 14 gün içinde inaktive implante enfeksiyöz ajanlar için. 147 gün sonra, karkaslar, neredeyse tamamen bozulmuştur. Kalan birkaç uzun kemiklerin açık Rüzgar dizileri ek bir kompost döngüsü ile daha da bozulmuş ve son olgun kompost arazi uygulaması için uygun.
Arpa saman balyaları kompost yapıları çoğaltın (son boyutlar 25 mx 5 mx 2.4 m, L x G x Y) kullanılarak inşa edilmiş ve ağır siyah silaj plastik kaplama ile kaplı. Her gevşek saman, toplam ~ 95.000 kg karkas ve gübre yüklü oldu. Gevşek arpa saman 40 cm temel tabakası her sığınakta yaklaşık 0,5 m aralık enine hizalanmış 16 besi büyükbaş hayvan ölümlerinin (ortalama ağırlığı 343 kg) yerleştirildi üzerine yerleştirildi Pasif havalandırma için, esnek, delikli plastik drenaj boru (15 cm çapında) uzunlukları, komşu karkaslar arasındaki dikey hem iç duvarları boyunca uzanan ve dış plastik rağmen geçen biter yerleştirildi. Karkaslar sığınağın üstüne nemli gazlı besi gübre (~ 1.6 m derinliğinde) ile üst üste. Plastik üzerine katlanmış ve üst bant çevreleme bariyer ve sekiz havalandırma delikleri (50 x 50 x 15 cm), pasif havalandırma teşvik etmek için her yapı üst yerleştirildi kurmak ile mühürlenir. 147 gün sonra, kompost malzemelerin hacim ve kütle kayıpları, her yapı, sırasıyla% 39.8 ve% 23.7 ortalama.
Protocol
Yinelenen kompost yapılar Lethbridge, Alberta, Kanada Lethbridge Araştırma Merkezi (LRC) (Şekil 1) inşa edildi. Geniş dikdörtgen bir arpa saman (260 x 120 x 80 cm; L x W x H), duvarlar ve zemin için küçük balyalar (100 x 40 x 45 cm) kullanılmıştır. Büyük balyalar duvarları 120 cm kalınlığındaki maksimize duvar istikrar ve ısı tutma ediliyordu odaklı. Zemin oluşturan küçük balyalar sicim, 45 cm kalınlığında bir kat verimli bir sızıntı durumunda absorbans en üst düzeye çıkarmak için yatay çalışan odaklı. L x G x Y); yapıları Genel boyutlar 25 mx 5 mx 2.4 m. İnşaat alanı yaklaşık 1 bir yamaç vardı ve yapıların deneysel değerlendirilmesi için eklenen örnekleme portu doğru sızıntı suyunun akışını teşvik etmek odaklı. Nemli besi gübresi, gübre serpme makinesi ile işleme ve muhafaza yapıları inşaatı öncesinde 24 saat için kazık ile karıştırılır ve gazlı oldu.
Kompost sığınakları yaygın silaj kazık karşılamak için kullanılan ağır siyah / beyaz plastik kaplama ile kaplı. Nihai kat aşağı ve ihrakiye içinde kompost yatak sızdırmazlık sağlamak için yeterli artı her yönde en iyi üzerinde kaldı. Ortam bir esinti ile mücadele için, lastik, saman yüklü kadar sığınakta plastik ağırlığı kullanılır, ancak bu karkasların konuyor önce çıkarıldı. Sızıntı suyu örnekleme noktası (sadece deneysel örnekleme için gerekli) yüklendikten sonra, gevşek arpa saman tabanı yaklaşık 40 cm kalınlığında bir tabaka oluşturur biyo-çevreleme yapısı ilave edildi. Bu bir ön uç yükleyici ile tek bir yuvarlak balya sunan ve elle sığınağın uzunluğu boyunca saman dağıtımını gerçekleştirildi.
Onaltı besi büyükbaş hayvan ölümlerinin saman yatağa yerleştirildi. Bunlar yakındaki ticari besi işletmelerinin önceki 48 saat içinde öldüğünü sığır, çoğunluğu sığır solunum yolu hastalıklarına yenik düştü. Karkaslar, karkaslar arasında yaklaşık 0,5 m bir boşluk içinde enine kompostlama bunker (Şekil 1) uyumlu hale getirilmiştir. Pasif havalandırma sağlamak için, delikli esnek plastik drenaj boru (15 cm çapında) uzunlukları gevşek saman baz içinde gömülü, komşu karkaslar arasında atıldı. Bunker üst ötesine uzanan yan duvarları boyunca dikey boru uçları yönettiği ve geçici duvarların üst yüzeyi geçmiş uzanan lastikler kullanılarak yerinde düzenlenen edildi.
Ön şartlı besi gübre nihai 1.6 m. derinliğe kadar karkaslar kapsayacak şekilde sığınakları yüklenir Yapının bir ucundan diğer ucuna doğru gübre taşıma, ihrakiye yan duvarın üzerinden yüklendi. Aşağıda açıklanan numune alma piramitler, gübre tabakası içinde bu aşamada, reçete derinliklerde yerleştirilmiştir. Bunker doluydu sonra plastik kaplama, kazıklı gübre üstünden katlanmış ve delikli boru uçlarının sarmak için dış yer, böylece geçerek. Plastik, saman, karkaslar ve gübre etrafında bir çevreleme bariyer kurmak için bant ile imzalandı. Sekiz havalandırma delikleri (50 x 50 x 15 cm), pasif havalandırma teşvik etmek için her bir yapının üstüne yerleştirilmiştir ve T-biçimli konektörler tüpler içine hava akışını teşvik etmek için her iki ucunda delikli boru uzunlukları bağlıydık.
Bu pilot çalışmada, kompost yapıların deneysel değişikliklerin statik kompostlama işlemi sırasında patojen inaktivasyonu ve doku bozulması soruşturma etkinleştirmek için dahil edilmiştir. Doku ve mikrobiyal örnekleri doku ağırlık veya mikrobiyal numaralandırma tarafından önceden sayısal ısı sızdırmaz, naylon örnek torbalar içine (5 x 9 cm, 50 mikron gözenek boyutu) ve Baker Alma Piramitleri (BRP) olarak belirlenmiş, uzman piramidal çelik kafesler içine paketlenmiş 1. Aynı gübre gömüldü Bu piramitler ciddi bir BRP, sekiz çanta (her sekiz numune türleri) içinde çevreleme ödün veya kompost sürecin dinamiklerini değiştiren kompostlama işlemi sırasında aralıklarla kompost matris alma sağlamak için dizayn edilmiştir bunker doldurmak için kullanılan, her torba gübre ile çevrilidir ve hiçbir çanta birbirleri ile doğrudan temas halinde olduğu şekilde düzenlenmiştir. Gübre ve çanta dolu BRPs giriş zincir uzunlukları ve 80 cm ve 160 cm derinliklerde kompost matriks içinde askıya alındı. Zincirleri 1.5 m aralıklarla (Şekil 1) sığınakları kapsayan ahşap direkler demirlemiş. Her BRP yerleştirilen T-tipi termokupl da kompost yapısı dışarıdan konumlandırılmış logger bir veri zincirleri boyunca çalıştırıldı. Belirtilen aralıklarla, BRPs bir kışkırtmalar kullanarak kompost dikey çekildi kablo çektirmenin yanı sıra gelir ve plastik ambalaj malzemesi ile yeniden imzalandı. Güney Alberta doğal kurak iklim, az yağış t sırasında alınanyaptığı dönemde, ancak plastik sarın ve kompostlama malzeme kubbeli şekli saman bunker duvarları tarafından emilir, yanal akış teşvik etmek için etkili olmuştur.
Discussion
147 gün sonra statik kompostlama, toplam kütlesi, kuru madde (DM), organik madde, toplam karbon ve toplam azot kayıpları, sırasıyla 2 35.6, 52.9, 49.6 ve% 41.4, 23.7. Her yapı içinde, malzeme hacmi 71 118 m 3 'e düşmüştür kompost. Sığır dokuların Ayrışma beyin> toynak> kemik olarak sıralanır izlenmektedir. Kompostlama sadece 7 gün sonra, beyin dokusu DM>% 90 çürümüş ve toynak% 80 DM kompostlama 56 gün içinde çürümüş. Escherichia coli O157 canlılığı tam kaybı: H7 ve Newcastle Hastalığı 14 gün içinde elde edilmiştir.
Yoğun hayvansal üretim sistemleri, doğal ya da kasıtlı bulaşıcı hastalık salgınları özellikle savunmasız. Sınırlı bir alan içinde hayvanların çok sayıda Konut, nüfusu içinde hızla yayılması en enfeksiyöz ajanlar yol açmaktadır. Sınırlama herhangi bir bulaşıcı hastalık salgını kontrol etmek son derece önemlidir, dolayısıyla kente göç büyük çiftlik hayvanları popülasyonu enfeksiyöz ajan yayılmasını önlemek için bir araç olarak sık sık kullanılır. Kente göç senaryo çok sayıda hayvan karkasları ile hızlı bir şekilde bertaraf gerektiren kirlenmiş gübre ile sonuçlanır. Kompost enfekte Gövdeler için hızlı yanıt veren bertaraf yöntemi yanı sıra gübre ve toprak enfeksiyöz ajanlar limanı olabilir olarak kendini katıyor. Biz, çiftlikte veya yerel çiftlik besleme mağazalardan hazır malzemeler kullanılarak, hastalık salgınını yerinde yapılabilir bir kompostlama prosedürü anahat. Bizim çalışmamızda, sığır karkas ve gübre ile ilişkili enfeksiyöz ajanlar kompostlama 14 gün içinde inaktive bir kompost sıcaklıkları 55 aştı ° C fazla bir ay. Sızıntı suyu üretimi gevşek saman temel tabakası nedeniyle emici doğa ve kompostlama başlangıcında DM içeriğin optimize. Olasılıkla, son derece düşük Toplam sızıntı suyu verimi ilk kompost kütle (yani, yapısına göre <300 gr) en az 3 ppm. Koliformlar sızıntı suyu 14 gün 5.8 log10 CFU / ml kadar tespit, ancak 101 gün sonra kompostlama algılanamaz. 147 gün sonra, sığır karkaslarının sadece birkaç uzun kemiklerin tanınabilir olan neredeyse tamamen bozulmuş. Kemikler, arazi uygulaması için uygun final olgun kompost verimli biocontained yapılar açıldıktan sonra ek açık windrow kompost döngüsü sırasında daha da bozulmuş.
Sonuç olarak, kompostlama, pek çok patojenik mikroorganizmaların yaşaması için önemli bir sorun mevcut koşullar oluşturur. Kompost içinde yüksek sıcaklık, alkalinite ve yüksek proteaz ve nükleaz faaliyetleri Ücretsiz bakteriler, protozoa ve virüsler hızla inaktive edilir. Olgun besi sığır karkaslarının Bu başarılı bir ayrışma bu statik kompostlama bertaraf prosedürü tüm yaygın hayvancılık için uygun olacağını gösterir. Azot oranları ve nem seviyesini elde edilecek mikrobiyal koşulları öldürmek için mevcut: Bakım, bu en iyi karbon sağlamak için, ancak, alınması gerekir. Form sporları (örneğin, şarbon), ya da böyle prionlar gibi alışılmadık inatçı olanlardır, hala kompostlama sonra enfektif kalabilir bakterilerin gibi doğal olarak daha fazla ısıya dayanıklı patojenler,. Laboratuvarımızda, kompostlama işlemi sırasında mikroorganizmaların bu tür kaderi aydınlatmak için çalışmalar halen devam etmektedir.
Şekil 1 saman balya duvarlar ve zemin, plastik kaplama muhafaza, gevşek saman tabanı, sığır karkaslar, gübre, delikli plastik havalandırma boru ve hava delikleri içeren biosecure bir kompost sisteminin şematik gösterimi yanı sıra deneysel değişiklikler (sızıntı suyu bağlantı noktası, numune alma , piramitler ve sıcaklık sensörleri (A) Enine görünümü (kesit) (B) Boyuna görünümü (yan duvar kaldırıldı) Tüm boyutlar cm Xu ve ark. (2009) 2
Disclosures
Çıkar çatışması ilan etti.
Acknowledgments
Bu proje, Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer (KBRN) Araştırma ve Teknoloji Girişimi (CRTI) Kanada Gıda Denetim Ajansı ve Alberta Prion Araştırma Enstitüsü finansman ile gerçekleştirildi. Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı W. Xu (No 30620120430) için burs sağladı. Yazarlar Brant Baker ve Fred Van Herk, Ruth Barbieri yanı sıra, Lisa Kalischuk-Tymensen Andrew Olson, Lorna Selinger Geoff Wallins ve Homayoun Zahiroddini kendi teknik destek için teşekkür ederiz.
References
- Reuter, T. A simple method for temporal collection of tissue and microbial samples from static composting systems. Canadian Biosystems Engineering. 50, 6.17-6.20 (2008).
- Xu, W. A biosecure composting system for disposal of cattle carcasses and manure following infectious disease outbreak. J. Environ. Qual. 38, 437-450 (2009).
