Оцінювання продуктів анаеробного зброджування органічної сировини з пташиного посліду за мікробіологічними показниками

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2024.305680

Ключові слова:

ґрунт, добрива, бактерії, мікроміцети, умовно патогенні мікроорганізми, санітарні норми, дігестат, побічні продукти птахівництва, мікробні препарати

Анотація

Продуктом анаеробної мікробіологічної трансформації пташиного посліду є рідкий суспендований продукт (дігестат), склад якого характеризується набутими завдяки діяльності анаеробних мікроорганізмів новими хімічними особливостями. Цей процес відбувається у біогазових установках, і внаслідок метанового зброджування пташиного посліду утворюється біогаз і залишки органічної сировини, що використовується як добриво. Міжнародна практика застосування дігестатів як органічне добриво або по- ліпшувач ґрунту для власних потреб господарства є аналогічною класичним компостам і не вимагає санітарно-мікробіологічної сертифікації, проте існують норми добровіль- ної сертифікації, а також різноманітні галузеві настанови з якості органічних добрив. У роботі проаналізовано міжнародні й національні санітарні мікробіологічні норми щодо дігестатів, продуктів переробки побічної продукції тваринництва і органічних речовин для внесення у ґрунт, зокрема Регламент (ЄС) 2019/1009 Європейського Парламенту та Ради від 5 червня 2019 р. «Про встановлення правил розміщення на ринку добрив ЄС», ДСТУ 7527:2014 «Послід птиці. Технології біологічного переробляння. Загальні вимоги», ДСТУ 7938:2015 «Добрива органічні. Агрономічні вимоги щодо якості добрив для використання в органічному виробництві». Узагальнено інформацію з наукових статей, стандартів окремих країн та настанов міжнародних органів добровільної сертифікації щодо оцінювання дігестату, що вноситься у ґрунт як органічне добриво або покращувач ґрунту. Встановлено, що обов’язковими санітарними мікробіологічними характеристиками для таких речовин є бактерії групи сальмонел (Salmonellas spp.) і бактерії групи кишкової палички (Escherichia spp.), а також у стандартах деяких країн та у науковій літературі рекомендовано проводити визначення бактерій групи Coliform і бактерій Streptococcus faecalis, наявність яких вказує на можливу присутність потенційно небезпечних штамів мікроорганізмів. Із застосуванням лабораторного обладнання оптимізовано умови гранулювання твердої фракції дігестату для отримання гранульованого органічного добрива із осаду біогазової установки. Мікробіологічний аналіз гранульованого дігестату виявив відсутність бактерій групи сальмонел (Salmonellas spp.) і бактерій групи кишкової палички (Escherichia spp.) у досліджених зразках, проте відзначено високу чисельність пліснявих грибів 1,2·107,25·102 КУО/г, що може бути наслідком зберігання вологої сировини. Для контролю вторинного бактеріального засмічення органічної сировини у процесі зберігання оцінили ефективність застосування комерційних біопрепаратів. Показано перспективність використання комерційних мікробних препаратів, зокрема MycoHelp (МікоХелп), для контролю пліснявих грибів роду Penicillum spp. у технологіях переробки побічної продукції сільського господарства на органічні добрива та запобіганню псуванню готової продукції у процесі зберігання.

Посилання

Seadi, T. & Lukehurst, C. (2012). Quality management of digestate from biogas plants used as fertilizer. URL: https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2012/05/digestate_quality_web_new.pdf [in English].

Abubaker, J. (2012). Biogas residues as fertilisers — effects on wheat growth and soilmicrobial activities. Applied Energy, 99, 126–134. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.04.050 [in English].

Zakharenko, M.O., Yaremchuk, O.S., Shevchenko, L.V. et al. (2015). Biotekhnolohiia vidkhodiv tvarynnytskykh pidpryiemstv: monohrafiia [Biotechnology of waste from livestock enterprises: monograph]. Kyiv. URL: http://repository.vsau.org/repository/getfile.php/19557.pdf [in Ukrainian].

Maksishko, L.M. (2017). Ekobezpechni tekhnolohii anaerobnoi pererobky y utylizatsii vidkhodiv svynarstva i ptakhivnytstva [Eco-friendly technologies of anaerobic processing and utilization of pig and poultry wastes]. Candidate’s thesis. Lviv. URL: http://repository.lnau.edu.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/52/1/Maksishko%20L.%20M.pdf/ [in Ukrainian].

Govasmark, E., Stab, J., Holen, B. et al. (2011). Chemical and microbiological hazards associated with the recycling of anaerobic digested residue intended for use in agriculture. Waste Management, 12, 2577–2583. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.07.025 [in English].

Regulation (EU) 2019/1009 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019 laying down rules on the making available on the market of EU fertilising products and amending Regulations (EC) No 1069/2009 and (EC) No 1107/2009 and repealing Regulation (EC) No 2003/2003. (2019). Official Journal of the European Union. URL: http://data.europa.eu/eli/reg/2019/1009/2023-03-16 [in English].

Organic Fertilizer (2013). PNS/BAFPS 40. Philippine National Standard. URL: https://www.researchgate.net/publication/332037765_PHILIPPINE_NATIONAL_STANDARD_PNSBAFPS_40_2013_Organic_Fertilizer?enrichId=rgreq‒9523db6749cc88fbca6edfa059279572‒XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzMjAzNzc2NTtBUzo3NDEzNjkzNjY3MjA1MjlAMTU1Mzc2NzYzOTg0NA%3D%3D&el=1_x_3&_esc=publicationCoverPdf [in English].

Organic fertilizer — Specification. (2020). ICS 65.080.DRS 279. Rwanda Standard. URL: www.portal.rsb.gov.rw [in English].

Siebert, S. & Auweele, W.V. (2018). European quality assurance scheme for compost and digestate: ECNQAS Quality Manual. European Compost Network. URL: https://www.compostnetwork.info/ecn-qas/ecn-qas-manual/# [in English].

Kumar, R., Gupta, M.K. & Kanwar, S.S. (1999). Fate of bacterial pathogens in cattle dung slurry subjected to anaerobic digestion. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 15, 335‒338. DOI: http://dx.doi.org/10.1023/A:1008906831493 [in English].

Pro vnesennia zmin do deiakykh zakoniv Ukrainy shchodo vdoskonalennia derzhavnoho rehuliuvannia u sferi povodzhennia z pestytsydamy i ahrokhimikatamy: Zakon Ukrainy vid 16.11.2022 [On amendments to some laws of Ukraine regarding the improvement of state regulation in the field of handling pesticides and agrochemicals: Law of Ukraine from November 16th, 2022]. (2023). Ofitsiinyi visnyk Ukrainy — Official Gazette of Ukraine, 2, art. 80. URL: https://zakon.rada.gov.ua/go/2775-20 [in Ukrainian].

Lamolinara, B., Pérez-Martínez, A. & Guardado‒Yordi, E. (2022). Anaerobic digestate management, environmental impacts, and techno-economic challenges. Waste Management, 140, 14‒30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.12.035 [in English].

Pinchuk, V.O., Podoba, Yu.V., Tertychna, O.V. et al. (2023). Ekolohichno bezpechni tekhnolohii pererobky pobichnoi produktsii tvarynnoho pokhodzhennia z otrymanniam orhanichnoho dobryva: naukovo-metodychni rekomendatsii [Environmentally safe technologies for processing by-products of animal origin with obtaining organic fertilizer: scientific and methodological recommendations]. Kyiv: TOV «DIA» [in Ukrainian].

Perelik pestytsydiv ta ahrokhimikativ, dozvolenykh do vykorystannia [State register of pesticides and agrochemicals approved for use in Ukraine]. (2024). Kyiv. URL: https://data.gov.ua/dataset/389ddb5a-ac73-44bb-9252-f899e4a97588 [in Ukrainian].

Kovalenko, V.L., Yakubchak, O.M. & Yashchenko, M.F. (2010). Metody kontroliu efektyvnosti dii dezinfektantiv na mikromitsety [Methods of controlling the effectiveness of disinfectants on micromycetes]. Kyiv [in Ukrainian].

Parfeniuk, A.I. (Eds.). (2020). Ekolohichne otsiniuvannia vplyvu sortiv soi na formuvannia fitopatohennoho fonu v umovakh orhanichnoho vyrobnytstva: metodychni rekomendatsii [Ecological assessment of the impact of soybean varieties on the formation of phytopathogenic background in organic production conditions: methodological recommendations]. Kyiv: TOV «DIA» [in Ukrainian].

Drosg, B., Fuchs, W., Al Seadi, T. & Madsen, M. (2015). Nutrient recovery by biogas digestate processing: International Energy Agency ‒ IEA Bioenergy. URL: https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2015/08/NUTRIENT_RECOVERY_RZ_web2.pdf [in English].

Poslid ptytsi. Tekhnolohii biolohichnoho pererobliannia. Zahalni vymohy [Poultry droppings. Technologies of biological processing. General requirements]. (2015). DSTU 7527:2014 from January 1st 2014. Kyiv: Derzhstandart Ukrainy [in Ukrainian].

Dobryva orhanichni. Ahronomichni vymohy shchodo yakosti dobryv dlia vykorystannia v orhanichnomu vyrobnytstvi [Organic fertilizers. Agronomic requirements for the quality of fertilizers for use in organic production]. (2016). DSTU 7938:2015 from September 1st 2016. Kyiv: Derzhstandart Ukrainy [in Ukrainian].

Regulation (EC) no 1069/2009 of the European Parliament and of the Council of 21 October 2009 laying down health rules concerning animal byproducts not intended for human consumption and repealing Regulation (EC) No 1774/2002 (Animal by-products Regulation). (2019). Official Journal of the European Union. URL: http://data.europa.eu/eli/reg/2009/1069/2019-12-14 [in English].

Commission Delegated Regulation (EU) 2023/1605 of 22 May 2023 supplementing Regulation (EC) No 1069/2009 of the European Parliament and of the Council as regards the determination of end points in the manufacturing chain of certain organic fertilisers and soil improvers (Text with EEA relevance). (2023). Official Journal of the European Union. URL: http://data.europa.eu/eli/reg_del/2023/1605/oj [in English].

Bagge, E., Sahlstrom, L. & Albihn, A. (2005). The effect of hygienic treatment on the microbial flora of biowaste at biogas plants. Water Research, 39 (20), 4879‒4886. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2005.03.016 [in English].

Asghar, W. & Kataoka, R. (2021). Effect of co-application of Trichoderma spp. with organic composts on plant growth enhancement, soil enzymes and fungal community in soil. Archives of Microbiology, 203, 4281–4291. DOI: https://doi.org/10.1007/s00203-021-02413-4 [in English].

Ameen, F. & Al-Homaidan, Ali A. (2021). Compost Inoculated with Fungi from a Mangrove Habitat Improved the Growth and Disease Defense of Vegetable Plants. Sustainability, 13, 1‒13. DOI: https://dx.doi.org/10.3390/su13010124 [in English].

Dobrozhan, Yu.V. (2020). Sanitarno-hihiienichna otsinka poslidu kurei za vmistom antybiotykiv [Sanitary and hygienic evaluation of chicken droppings according to the content of antibiotics]. Extended abstract of candidate’s thesis. Kyiv. URL: https://nubip.edu.ua/sites/default/files/1_dobrozhan_yuliya_viktorivna.pdf [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-05-24

Номер

Розділ

Статті