Utilizzando materiali facilmente reperibili, questo sistema consente di compostaggio biocontained efficace sul sito di smaltimento delle carcasse di animali di grandi dimensioni che sorgono nel caso di insorgenza di malattie infettive. Questa procedura uccide maggior parte degli agenti infettivi nelle carcasse e letame contaminato. Una volta che l'agente infettivo è confermata non vitale, compost maturo può essere diffuso come fertilizzante.
Intensivi sistemi di produzione animale sono particolarmente vulnerabili al naturale o intenzionali (bioterrorismo) epidemie di malattie infettive. Un gran numero di animali alloggiati all'interno di una zona limitata permette la rapida diffusione di agenti infettivi più tutta una mandria. Rapido contenimento è la chiave per controllare eventuali focolai di malattie infettive, in tal modo lo spopolamento è spesso impegnata a prevenire la diffusione di un agente patogeno per la popolazione di bestiame più grande. In quella circostanza, un gran numero di carcasse di animali e letame contaminato sono generati che richiedono un rapido smaltimento.
Il compostaggio si presta come una risposta rapida metodo di smaltimento per le carcasse infette e letame e il terreno che possono ospitare agenti infettivi. Abbiamo progettato un bio-contained procedura di compostaggio di mortalità e testato la sua efficacia per la degradazione dei tessuti bovini e disattivazione microbica. Abbiamo utilizzato materiali disponibili in azienda o acquistabile nei negozi di forniture per azienda in modo che il sistema può essere implementato nel sito di insorgenza della malattia. In questo studio, le temperature superato i 55 ° C per più di un mese e agenti infettivi impiantati nelle carcasse di bovini da carne e letame sono stati inattivati entro 14 giorni di compostaggio. Dopo 147 giorni, le carcasse sono state quasi completamente degradata. Le ossa lunghe pochi rimasti sono stati ulteriormente degradata con un ciclo di compostaggio in cumuli supplementare aperto e il compost maturo finale era adatto per applicazioni terrestri.
Duplicare strutture compost (dimensioni finale 25 mx 5 mx 2,4 m; L x P x A) sono stati costruiti utilizzando balle di paglia d'orzo e fiancheggiata da pesanti teli di plastica nera insilati. Ogni stato caricato con paglia sciolti, carcasse e concimi per un totale di ~ 95.000 kg. A 40 cm di strato di base di paglia d'orzo sciolto è stato posto in ogni bunker, su cui sono stati collocati 16 bestiame feedlot mortalità (peso medio 343 kg) allineate trasversalmente ad una distanza di circa 0,5 m. Per l'aerazione passiva, lunghezze di flessibili, tubi di drenaggio in plastica forata (15 cm di diametro) sono stati collocati tra le carcasse adiacenti, che si estende verticalmente lungo entrambe le pareti interne, e con le estremità passato anche se la plastica verso l'esterno. Le carcasse sono stati sovrapposti con letame umido feedlot gassose (~ 1,6 m di profondità) alla cima del bunker. Plastica era ripiegato sopra la parte superiore e sigillato con nastro adesivo per creare una barriera di contenimento e otto bocchette di aerazione (50 x 50 x 15 cm) sono stati collocati in cima ad ogni struttura per promuovere aerazione passiva. Dopo 147 giorni, la perdita di volume e la massa di materiale compostato media del 39,8% e 23,7%, rispettivamente, in ogni struttura.
Dopo 147 giorni di compostaggio statico, perdite di massa totale, sostanza secca (SS), materia organica, carbonio totale, azoto totale era pari al 23,7, 35,6, 52,9, 49,6 e 41,4%, rispettivamente 2. All'interno di ogni struttura, il volume di materiale compostato diminuito 118-71 m 3. Decomposizione dei tessuti bovini monitorato classificato come cervello> zoccolo osso>. Dopo soli 7 giorni di compostaggio,> 90% del tessuto cerebrale DM era decomposto, e l'80% dello zoccolo DM era decomposto in 56 d di compostaggio. Completa perdita di vitalità di Escherichia coli O157: H7 e malattia di Newcastle è stata raggiunta entro 14 giorni.
Intensivi sistemi di produzione animale sono particolarmente vulnerabili al naturale o intenzionale epidemie di malattie infettive. Ospita un gran numero di animali all'interno di un'area confinata dà luogo ad agenti infettivi più diffondendo rapidamente in tutta la popolazione. Il contenimento è la chiave per controllare eventuali focolai di malattie infettive, in tal modo lo spopolamento è usato frequentemente come un mezzo per prevenire la diffusione dell'agente infettivo per la popolazione di bestiame più grande. Lo spopolamento risultati scenario in un gran numero di carcasse di animali e letame contaminato da smaltire rapidamente. Il compostaggio si presta come una risposta rapida metodo di smaltimento per le carcasse infette e letame e il terreno che possono ospitare agenti infettivi. Noi descrivere una procedura di compostaggio che possono essere condotti presso il sito del focolaio della malattia, utilizzando materiali facilmente disponibili in azienda o da locale azienda di alimentazione negozi. Nel nostro studio, agenti infettivi associati a carcasse di bovini da carne e letame sono stati inattivati entro 14 giorni di compostaggio, una temperatura compost superato i 55 ° C per più di un mese. La produzione di percolato è stata estremamente bassa, probabilmente a causa della natura assorbente dello strato sciolto di base di paglia e la nostra avendo ottimizzato il contenuto DM all'inizio della compostaggio. Resa totale di percolato sono stati meno di 3 ppm della massa iniziale compost (cioè <300 g per struttura). Coliformi sono stati rilevati nel percolato fino a 5,8 log10 CFU / ml a 14 giorni, ma non erano rilevabili dopo 101 giorni di compostaggio. Dopo 147 giorni, le carcasse dei bovini sono stati quasi completamente degradato con solo qualche osso lungo, di riconoscibile. Ossa erano degradati ulteriormente durante il supplementare aperto andana ciclo di compostaggio, dopo le strutture biocontained sono stati aperti, ottenendo finale compost maturo adatto per applicazione al terreno.
In conclusione, il compostaggio crea le condizioni che presentano notevoli sfide per la sopravvivenza della maggior parte dei microrganismi patogeni. Batteri liberi, protozoi e virus sono rapidamente inattivato dalle alte temperature, elevata alcalinità e proteasi e nucleasi attività all'interno di compost. Questa decomposizione delle carcasse di successo maturo bestiame feedlot indica che questa procedura di smaltimento statici di compostaggio sarebbe adatto per tutti gli animali comuni. Bisogna fare attenzione, tuttavia, per garantire che ottimale di carbonio: i rapporti di azoto e livelli di umidità sono presenti in ordine di uccidere microbica condizioni da raggiungere. Patogeni intrinsecamente più resistenti al calore, come i batteri che le spore forma (ad esempio, l'antrace), o quelli che sono insolitamente recalcitranti, come i prioni, può ancora restare infettive dopo compostaggio. Studi per chiarire il destino di questi tipi di microrganismi durante il processo di compostaggio sono attualmente in corso nel nostro laboratorio.
Figura 1. Rappresentazione schematica del sistema di compost biosicurezza che comprende pareti balle di paglia e terra, recinto teli di plastica, paglia di base sciolto, carcasse di animali, il letame, perforato tubi di ventilazione in plastica, e prese d'aria, nonché gli emendamenti sperimentale (percolato porta, il recupero del campione piramidi e sensori di temperatura. (A) vista trasversale (sezione trasversale). (B) Vista longitudinale (parete laterale rimosso). Tutte le misure sono in cm. Da Xu et al. (2009) 2
The authors have nothing to disclose.
Questo progetto è stato condotto con il finanziamento del chimico, biologico, radiologico e nucleare (CBRN) Iniziativa Ricerca e Tecnologia (CRTI) della Canadian Food Inspection Agency, e il prione Alberta Research Institute. La Fondazione Nazionale di Scienze Naturali di Cina ha fornito una borsa di studio (n. 30620120430) a W. Xu. Gli autori ringraziano Brant Baker e Fred Van Herk, così come Ruth Barbieri, Lisa Kalischuk-Tymensen, Andrew Olson, Lorna Selinger, Geoff Wallins e Homayoun Zahiroddini per la loro assistenza tecnica.