Integrated waste Management combining anaerobic and Aerobic Treatment: A case study

The generation of wastes has undergone a notable increase due to some factors, such as the concentration of thepopulation in urban areas, the intensification and concentration of livestock production, and the rapid growth anddevelopment of the agroindustrial sector. The intensification of the livestock systems has resulted in a high density ofanimals in relatively small geographical areas, where large quantities of manure are produced. Intensive livestockproduction is associated to several detrimental environmental side effects, such as uncontrolled discharges to surfacewaters, leachate to groundwater (e.g., nitrogen, phosphorus), contamination of soils (e.g. heavy metals) and gaseous andodour emissions to the atmosphere.

Further Authors:
F. Solé-Mauri - RosRoca
M.P. Bernal - CEBAS-CSIC
R. Moral - Miguel Hernández University

Therefore, there is a need for more environmentally sound methods for thetreatment and utilisation of animal manure. Anaerobic digestion is a viable alternative to the energetic valorisation ofthese wastes, because this process not only produces a renewable energy, but also reduces the greenhouse emissions,and improves the fertilising value of the treated materials. This treatment transforms organic wastes into two products: asource of renewable energy (biogas) and a potential fertiliser, the digested material (digestate), which could be used assoil fertiliser. However, some characteristics of the digestate (phytotoxicity, odour, etc.) can limit its direct applicationto agricultural soils in certain circumstances. Hence, a post-treatment to anaerobic digestate is advisable to enhancedigestate properties prior to its agricultural use. This post-treatment can consist on a solid-liquid separation of thedigestate and the later composting of the obtained solid fraction. Composting, a treatment based on the aerobicbiological decomposition and stabilisation of organic substrates, can constitute a suitable method to improve theproperties of the solid fraction of digestate and thus, enhancing its fertilising value, since reduces the moisture content,odour emission, the potential phytotoxicity and also favours the elimination of pathogens.The aim of this work was to study the feasibility of composting, as a post-treatment option, to manage the solid fractionof anaerobically digested pig slurry (SFP) produced in an industrial waste treatment plant, together with other wastesprocessed in the facility (sewage sludge (SS), paper mill sludge (PS) and pig hair waste (PW), and two bulking agents(maize straw (MS) and wheat straw (WS)). Six composting mixtures were prepared: P1 (100% SFP), P2 (80% SFP +20% MS), P3 (60% SFP + 40% MS), P4 (35% SFP + 35% SS + 30% mixture of MS and WS), P5 (35% SFP + 35% PS+ 30% mixture of MS and WS) and P6 (35% SFP + 35% PW + 30% mixture of MS and WS).Throughout the composting process, temperature evolution was monitored and physico-chemical and chemicalparameters were determined. Furthermore, evolution of the microbial community structure was assessed. The relativerichness of 16SE rRNA gene (eubacteria), mcrA gene (archaea) and ITSqrRNA gene (fungi) were analyzed by meansof the real time PCR technique (qPCR).The use of the bulking agents influenced positively the development of the composting process, especially in themixtures P2 and P5. In general, all the composts showed a good degree of maturity and absence of phytotoxicity, butthe use and proportions of determined raw materials (PS, SS and SFP) produced composts with several limiting aspects(high salinity and/or notable contents in Cu and Zn) for their agricultural use. The increase of the ratio fungi/eubacteriaby the end of the process was consistent with the maturity of the produced compost and the good performance of theprocess. Pile P1, where no bulking agent was added shows the lowest ratio (<4%) and pile P5, one’s of better processperformance, the highest (> 30%). Despite archaea were detected in all the samples, the ratio archaea/eubacteria was maintained below 0.4%, as indicator of no anaerobic proliferation or good aerobic condition of the piles.



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2012 (Juni 2012)
Seiten: 8
Preis inkl. MwSt.: € 8,00
Autor: Dr. Maria A. Bustamante
August Bonmatí
Prof. Dr. Maria-Pilar Bernal
Jordi Palatsi
C. Paredes

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