Mit leicht verfügbaren Materialien, ermöglicht diese biocontained Kompostieranlage effektiven Vor-Ort-Entsorgung großer Tierkadaver die sich im Falle von Infektionskrankheiten Ausbruch. Dieses Verfahren tötet die meisten Erreger in Kadavern und kontaminierten Dünger. Sobald Erreger bestätigt nicht lebensfähig, reifem Kompost kann als Dünger verteilt werden.
Intensive Tierproduktion Systeme sind besonders anfällig für natürliche oder vorsätzliche (bioterroristischen) Ausbrüche von Infektionskrankheiten. Eine große Zahl von Tieren in einem begrenzten Bereich untergebracht ermöglicht die schnelle Verbreitung der meisten Infektionserreger in einer Herde. Schnelle Eingrenzung ist der Schlüssel zur Steuerung einer Infektionskrankheit Ausbruch, so Entvölkerung wird oft durchgeführt, um zu verhindern eines Erregers zu den größeren Viehbestand zu verbreiten. In diesem Umstand sind eine große Anzahl von Tieren Kadavern und kontaminierten Dünger erzeugt, erfordern eine schnelle Entsorgung.
Kompostierung eignet sich als Rapid-Response-Entsorgungsmethode für infizierte Kadaver sowie Gülle und Boden, der Infektionserreger Hafen kann. Wir haben eine Bio-enthaltenen Sterblichkeit Kompostierung Verfahren und testete seine Wirksamkeit für Rindergewebe Abbau und mikrobielle Deaktivierung. Wir verwendeten Materialien auf dem Bauernhof oder käuflich von lokalen Farm-Versorgung-Läden in Ordnung, dass das System an der Stelle der Ausbruch einer Krankheit umgesetzt werden können. In dieser Studie überschritten Temperaturen von 55 ° C für mehr als einen Monat und Infektionserregern in Rinder Kadaver und Mist wurden innerhalb von 14 Tagen Kompostierung inaktiviert implantiert. Nach 147 Tage wurden Kadaver fast vollständig abgebaut. Die wenigen langen Knochen übrigen wurden weiter abgebaut mit einem zusätzlichen Kompostierung Zyklus in offenen Mieten und die endgültige reifem Kompost geeignet war für die Ausbringung.
Doppelte Kompost Strukturen (final Abmessungen 25 mx 5 mx 2,4 m; L x W x H) wurden unter Verwendung Gerste Strohballen und ausgekleidet mit schweren schwarzen Silage Plastikplanen. Jeder war mit losem Stroh, Kadaver und Mist in Höhe von ~ 95.000 kg belastet. Ein 40-cm Tragschicht lose Gerstenstroh wurde in jedem Bunker gelegt, auf die es 16 feedlot Vieh verendete (durchschnittliches Gewicht 343 kg) quer im Abstand von ca. 0,5 m. ausgerichtet ist Für passive Belüftung, wurden Längen flexible, perforierte Kunststoff-Drainage-Schlauch (15 cm Durchmesser) zwischen benachbarten Tierkörpern angebracht, der sich vertikal entlang der beiden Innenwände und mit den Enden obwohl der Kunststoff nach außen geleitet. Die Kadaver wurden mit feuchten belüftet feedlot Gülle (~ 1,6 m tief) an die Spitze des Bunkers überlagert. Plastic wurde gefaltet oben und versiegelt mit Klebeband zu einer Eindämmung Barriere und acht Belüftung Öffnungen (50 x 50 x 15 cm) wurden auf der Oberseite jeder Struktur auf passive Belüftung fördern platziert zu etablieren. Nach 147 Tage, im Durchschnitt Verluste von Volumen und Masse kompostiert Materialien 39,8% und 23,7% bzw. in jeder Struktur.
Nach 147 Tage von statischen Kompostierung, konnten die Verluste der Gesamtmasse, Trockensubstanz (TS), organische Substanz, Gesamt-C und Gesamt-Stickstoff 23,7, 35,6, 52,9, 49,6 und 41,4% bzw. 2. Innerhalb der einzelnen Struktur, kompostiert das Volumen der Materialien von 118 bis 71 m 3 verringert. Die Zersetzung des Rindergewebe überwacht als brain> Huf> Knochen eingestuft. Nach nur 7 Tagen der Kompostierung, hatten> 90% des Hirngewebes DM zerlegt, und 80% der Huf DM hatte innerhalb von 56 d der Kompostierung zerlegt. Vollständiger Verlust der Lebensfähigkeit von Escherichia coli O157: H7 und Newcastle Disease wurde innerhalb von 14 Tagen erreicht.
Intensive Tierproduktion Systeme sind besonders anfällig für natürliche oder vorsätzliche Ausbrüche von Infektionskrankheiten. Gehäuse eine große Zahl von Tieren in einem begrenzten Bereich entstehen die meisten Krankheitserreger verbreiten sich schnell in der gesamten Bevölkerung. Containment ist der Schlüssel zur Steuerung einer Infektionskrankheit Ausbruch ist somit Entvölkerung häufig als Mittel zur Verhinderung von Ausbreitung des Erregers zu den größeren Viehbestand verwendet. Die Entvölkerung Szenario ergibt sich eine große Zahl von Nutztieren Kadavern und kontaminierten Dünger erfordert rasche Entsorgung. Kompostierung eignet sich als Rapid-Response-Entsorgungsmethode für infizierte Kadaver sowie Gülle und Boden, der Infektionserreger Hafen kann. Wir skizzieren eine Kompostierungsanlage Verfahren, das auf dem Gelände der Krankheitsausbruch geführt werden kann, die Verwendung von Materialien leicht zugänglich auf dem Bauernhof oder aus dem lokalen Farm-Versorgung-Läden. In unserer Studie Infektionserreger mit Rinder Kadaver und Mist verbundenen innerhalb von 14 Tagen der Kompostierung wurden inaktiviert, erreichte über Kompost Temperaturen von 55 ° C für mehr als einen Monat. Die Produktion von Sickerwasser war äußerst gering, wahrscheinlich aufgrund der absorbierenden Art der losen Stroh Basisschicht und unsere mit optimierter der TS-Gehalt zu Beginn der Kompostierung. Insgesamt ergibt sich von Sickerwasser wurden weniger als 3 ppm des ursprünglichen Kompost Masse (dh <300 g pro Struktur). Coliforme Keime wurden im Sickerwasser auf bis zu 5,8 log10 CFU / ml nach 14 Tagen entdeckt, aber waren nicht nachweisbar nach 101 Tagen der Kompostierung. Nach 147 Tage waren Rinderschlachtkörper fast vollständig abgebaut mit nur wenigen langen Knochen erkennbar ist. Bones wurden weiter abgebaut während die zusätzlichen Open-Feldrandkompostierung Zyklus nach der biocontained Strukturen geöffnet wurden, wodurch abschließende reifem Kompost geeignet für die Ausbringung.
Im Ergebnis schafft die Kompostierung Bedingungen, die wesentliche Herausforderung für das Überleben der meisten pathogenen Mikroorganismen. Kostenlose Bakterien, Protozoen und Viren werden schnell durch die hohe Temperatur, Alkalinität und hohe Protease und Nuklease-Aktivitäten innerhalb von Kompost inaktiviert. Diese erfolgreiche Abbau der reifen feedlot Rinder Kadaver zeigt an, dass diese statische Kompostierung Entsorgung Verfahren wäre passend für alle gängigen Vieh. Es muss darauf geachtet, jedoch werden in diesem optimalen Kohlenstoff zu gewährleisten: Stickstoff-Verhältnisse und Feuchtigkeit vorhanden sind, um für Mikrobenabtötung Bedingungen erreicht werden. Erreger von Natur aus hitzebeständigem, wie Bakterien, Sporen bilden (zB Anthrax), oder solche, die ungewöhnlich hartnäckigen sind, wie Prionen, noch infektiös bleiben kann nach der Kompostierung. Studien über das Schicksal dieser Arten von Mikroorganismen während der Kompostierung erläutern sind derzeit in unserem Labor im Gange.
Abbildung 1. Schematische Darstellung des biologisch sicher Kompost, bestehend aus Strohballen Wände und Boden, Plastikplanen Gehäuse, lose Stroh Basis-, Rinder-Tierkörpern, Mist und perforiertem Kunststoff Lüftungs-Schlauch, und Lufteinlässe sowie experimentelle Änderungen (Sickerwasser-Port, Probe Abruf Pyramiden-und Temperatursensoren. (A) Queransicht (Querschnitt). (B) Längsschnitt (Seitenwand entfernt). Alle Maße sind in cm. Von Xu et al. (2009) 2
The authors have nothing to disclose.
Dieses Projekt wurde mit Mitteln aus dem chemischen, biologischen, radiologischen und nuklearen (CBRN) Forschung und Technologie Initiative (CRTI) der Canadian Food Inspection Agency und der Alberta Prion Research Institute durchgeführt. Die National Natural Science Foundation of China vorgesehen ein Stipendium (No. 30620120430) zu W. Xu. Die Autoren bedanken sich Brant Baker und Fred Van Herk, sowie Ruth Barbieri, Lisa Kalischuk-Tymensen, Andrew Olson, Lorna Selinger, Geoff Wallins und Homayoun Zahiroddini für ihre technische Unterstützung.