En utilisant des matériaux facilement disponibles, ce système de compostage permet bioconfinement efficaces sur site d'élimination des carcasses de gros animaux se posent dans le cas d'éclosion de maladie infectieuse. Cette procédure tue la plupart des agents infectieux dans les carcasses et du fumier contaminé. Une fois l'agent infectieux est confirmée non viables, le compost mûr peut se répandre comme engrais.
Systèmes d'élevage intensifs sont particulièrement vulnérables aux catastrophes naturelles ou intentionnelles (bioterroriste) flambées de maladies infectieuses. Un grand nombre d'animaux logés dans une zone restreinte permet une diffusion rapide de la plupart des agents infectieux à travers un troupeau. Confinement rapide est essentielle pour contrôler toute éclosion de maladie infectieuse, ce dépeuplement est souvent entrepris pour prévenir la propagation d'un agent pathogène à la population plus large de l'élevage. Dans cette circonstance, un grand nombre de carcasses de bétail et de fumier contaminé sont générés qui doivent être éliminés rapidement.
Le compostage se prête comme une méthode d'élimination de réponse rapide pour les carcasses infectées ainsi que du fumier et du sol qui peuvent contenir des agents infectieux. Nous avons conçu une procédure de bio-compostage et de mortalité contenues testé son efficacité pour la dégradation des tissus de bovins et la désactivation microbienne. Nous avons utilisé des matériaux disponibles sur la ferme ou achetables à partir locales magasins de fournitures agricoles, afin que le système peut être mis en œuvre sur le site d'une flambée de maladie. Dans cette étude, les températures ont dépassé 55 ° C pendant plus d'un mois et les agents infectieux implantés dans les carcasses de bovins de boucherie et du fumier ont été inactivés dans les 14 jours de compostage. Après 147 jours, les carcasses ont été presque complètement dégradé. Les os longs quelques autres étaient encore dégradé avec un cycle de compostage en andains supplémentaires ouverts et le compost final mature a été adaptée pour l'épandage.
Dupliquer des structures de compost (dimensions finales de 25 mx 5 mx 2,4 m; L x P x H) ont été construits en utilisant des balles de paille d'orge et bordée de lourdes bâches d'ensilage en plastique noir. Chacun a été chargé avec de la paille en vrac, les carcasses et du fumier totalisant ~ 95,000 kg. Une couche de base de 40 cm de paille d'orge en vrac a été placé dans chaque bunker, sur lequel ont été placés 16 bovins d'engraissement des mortalités (poids moyen 343 kg) aligné transversalement avec un espacement d'environ 0,5 m. Pour l'aération passive, des longueurs de flexibles, tuyaux de plastique perforé de drainage (15 cm de diamètre) ont été placés entre les carcasses adjacentes, s'étendant verticalement le long des deux murs à l'intérieur, et avec les extrémités passé si le plastique à l'extérieur. Les carcasses ont été superposées avec le fumier des parcs d'engraissement humides aérés (~ 1,6 m de profondeur) au sommet du bunker. Plastique a été replié sur le dessus et scellées avec du ruban adhésif pour établir une barrière de confinement et de huit bouches d'aération (50 x 50 x 15 cm) ont été placés sur le dessus de chaque structure pour favoriser l'aération passive. Après 147 jours, des pertes de volume et la masse des matières compostées en moyenne 39,8% et 23,7%, respectivement, dans chaque structure.
Après 147 jours de compostage statique, les pertes de la masse totale, matière sèche (MS), matière organique, le carbone total et azote total étaient de 23,7, 35,6, 52,9, 49,6 et 41,4%, respectivement 2. Dans chaque structure, le volume de matières compostées diminué de 118 à 71 m 3. Décomposition des tissus bovins surveillés classé comme le cerveau> sabots osseux>. Après seulement 7 jours de compostage,> 90% de tissu cérébral DM avait décomposé, et 80% des sabots DM avait décomposée dans les 56 jours du compostage. Perte complète de la viabilité d'Escherichia coli O157: H7 et la maladie de Newcastle a été réalisée dans les 14 jours.
Systèmes d'élevage intensifs sont particulièrement vulnérables aux catastrophes naturelles ou intentionnelles épidémies de maladies infectieuses. Logement d'un grand nombre d'animaux dans un espace confiné donne naissance à la plupart des agents infectieux diffuser rapidement dans toute la population. Le confinement est essentielle pour contrôler toute éclosion de maladie infectieuse, ce dépeuplement est fréquemment utilisée comme un moyen de prévenir la propagation de l'agent infectieux de la plus grande population du bétail. Les résultats du scénario dépeuplement dans un grand nombre de carcasses de bétail et de fumier contaminé nécessitant une élimination rapide. Le compostage se prête comme une méthode d'élimination de réponse rapide pour les carcasses infectées ainsi que du fumier et du sol qui peuvent contenir des agents infectieux. Nous décrivons une procédure de compostage qui peuvent être menées sur le site de l'éclosion de la maladie, en utilisant des matériaux facilement disponibles à la ferme ou de locaux agricoles d'approvisionnement des magasins. Dans notre étude, les agents infectieux associés aux carcasses de bovins et de fumier ont été inactivés dans les 14 jours de compostage, une température du compost dépassé 55 ° C pendant plus d'un mois. La production de lixiviat a été extrêmement faible, probablement en raison de la nature absorbante de la couche de base et notre paille en vrac avoir optimisé le contenu de DM au début du compostage. Les rendements totaux de lixiviat ont été de moins de 3 ppm de la masse de compost initiale (ie, <300 g par structure). Les coliformes ont été détectés dans le lixiviat jusqu'à 5,8 log10 CFU / mL à 14 jours, mais ne sont pas détectables après 101 jours de compostage. Après 147 jours, carcasses de bovins ont été presque complètement dégradé avec seulement quelques os longs étant reconnaissable. Bones ont été dégradées durant le cycle de compostage en andains ouvert supplémentaires après les structures bioconfinement ont été ouverts, ce qui donne finale compost mûr approprié pour une application terrestre.
En conclusion, le compostage crée des conditions qui présentent défi important pour la survie des microorganismes pathogènes plupart. Bactéries libres, protozoaires et virus sont rapidement inactivés par la température, l'alcalinité élevée et élevée de protéase et des activités au sein de la nucléase de compost. Cette décomposition réussie des bovins d'engraissement des carcasses matures indique que cette procédure de compostage statique disposition serait approprié pour tout le bétail commun. Des précautions doivent être prises, cependant, de s'assurer que le carbone optimale: les ratios d'azote et les niveaux d'humidité sont présents pour tuer les microbes conditions à réaliser. Pathogènes intrinsèquement plus résistants à la chaleur, tels que les bactéries qui forment des spores (par exemple, l'anthrax), ou ceux qui sont exceptionnellement récalcitrants, tels que les prions, peut rester infectieux après compostage. Etudes visant à élucider le sort de ces types de microorganismes durant le processus de compostage sont actuellement en cours dans notre laboratoire.
Figure 1. Représentation schématique du système de compostage biosécuritaires comprenant murs en ballots de paille et le plancher, enceinte bâches en plastique, base de paille en vrac, les carcasses de bovins, fumier, tubes perforés de ventilation en plastique, et bouches d'aération, ainsi que des modifications expérimentales (lixiviat du port, la récupération de l'échantillon les pyramides et les capteurs de température. (A) Vue transversale (section transversale). (B) Vue longitudinale (paroi latérale enlevée). Toutes les dimensions sont en cm. Du Xu et al. (2009) 2
The authors have nothing to disclose.
Ce projet a été réalisé grâce au financement du chimique, biologique, radiologique et nucléaire (CBRN) Initiative de recherche et de technologie (IRTC) de l'Agence canadienne d'inspection des aliments, et l'Alberta Prion Research Institute. La Fondation nationale des sciences naturelles de Chine a fourni une bourse d'études (n ° 30620120430) à W. Xu. Les auteurs remercient Brant Baker et Fred Van Herk, ainsi que Ruth Barbieri, Lisa Kalischuk-Tymensen, Andrew Olson, Lorna Selinger, Geoff Wallins et Homayoun Zahiroddini pour leur assistance technique.