Biodegradacja odpadów z przemysłu tłuszczowego metodą kompostowania

• Autorzy: Piotrowska-Cyplik A. , Cyplik P. , Czarnecki Z.

Warianty tytułu

EN

Biodegradation of wastes from oil industry by composting process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości biodegradacji odpadu z przemysłu tłuszczowego charakteryzującego się bardzo dużą zawartością substancji tłuszczowych (57%) oraz wynikającą stąd mazistą konsystencją. Proces kompostowania prowadzono w warunkach tlenowych metodą pryzmową w trzech niezależnie, jednocześnie przygotowanych stosach kompostowych. Warunkiem skuteczności prowadzonego procesu było polepszenie właściwości fizycznych wyżej wspomnianego odpadu poprzez dobranie odpowiedniego materiału strukturotwórczego stwarzającego warunki tlenowe dla prawidłowego funkcjonowania mikroorganizmów odpowiedzialnych za rozkład substancji tłuszczowych. Istotne znaczenie w przeprowadzonych badaniach odegrało ustalenie odpowiedniej wilgotności pryzm kompostowych na początku procesu (w zakresie 60–75%) w celu zapewnienia odpowiedniej aktywności wodnej dla rozwoju mikroorganizmów i zainicjowania wytwarzania metabolitów przez bakterie mezofilne, które ulegając utlenieniu zainicjowały wytworzenie dużej ilości ciepła, a tym samym gwałtowny wzrost temperatury w pryzmach już w trzeciej dobie do 40°C, a następnie osiągnięcie temperatury maksymalnej (60°C) w dwunastej dobie i utrzymywanie się zakresu temperaturowego 50–57°C przez kolejne 15 dni. Ustalone optymalne wilgotności i proporcje materiałów do skomponowania stosów kompostowych przyczyniły się do ustalenia również właściwego pH wewnątrz stosów kompostowych w zakresie pH 6,5 do 7,5, co przy niekorzystnej wartości pH = 3 odpadu podlegającego biodegradacji czyli zaolejonej ziemi bielącej, stanowiło niebagatelny problem na początku procesu. Konsekwencją intensywnie przebiegającego procesu mineralizacji wyrażonego wzrostem temperatury były ilościowe zmiany węgla i azotu ogólnego prowadzące z kolei do systematycznego zmniejszania się wartości stosunku C:N z 29:1 do 15:1 po 6 miesiącach kompostowania. W gotowym kompoście zawartość substancji tłuszczowych wynosiła 9,1 g•kg-1s.s., która to wartość nie obniża wartości nawozowej uzyskanego kompostu.

EN

The aim of the study was to investigate biodegradability of fat industry waste, characterized by very high contents of fatty substances (57%) and the resulting greasy consistency. The composting process was run under aerobic conditions using the compost heap method in three independent, simultaneously prepared compost heaps. A necessary pre-condition to ensure the effectiveness of the conducted process was to improve physical properties of the above mentioned waste by selecting an appropriate structure-forming material, providing aerobic conditions for the adequate functioning of microorganisms responsible for decomposition of fatty substances. In the conducted investigations it was essential to determine adequate moisture content of compost heaps at the beginning of the process (ranging from 60 to 75%) in order to provide appropriate water activity for the development of microorganisms and initiation of metabolite production by mesophilous bacteria, which when oxidized initiated generation of large amounts of heat, and thus a rapid increase in temperature in heaps already at the third day to 40°C, and next reaching the maximum temperature (60°C) at day 12, and the maintenance of the temperature range of 50–57°C for the next 15 days. Determined optimal moisture contents and proportions of component materials for compost heaps contributed additionally to the determination of appropriate pH inside compost heaps to be within the range of 6.5 to 7.5, which at the adverse value pH = 3 of the biodegradable waste, i.e. oiled fuller's earth, constituted a serious problem at the beginning of the process. The intensive mineralization process, manifested in an increase in temperature, resulted in quantitative changes in carbon and total nitrogen, leading in turn to a regular decrease in the values of the C:N ratio ration from 29:1 to 15:1 was reduced. The content of fat substances was 9,1 g·kg-1d.m in mature compost. That concentration of fat not reduce organic value of prepared compost.

Słowa kluczowe

PL

przemysl tluszczowy; odpady przemyslowe; zaolejona ziemia bielaca; biodegradacja; kompostowanie; kompost z odpadow przemyslowych; dojrzewanie kompostu; indeks dojrzalosci; zawartosc materii organicznej

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2009
• Numer: 06
• Opis fizyczny: s.171-178,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Piotrowska-Cyplik A.

• Zakład Fermentacji i Biosyntezy, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań

autor

Cyplik P.

autor

Czarnecki Z.

Bibliografia

• Dobrzański Z., Grzelak A., Patorczyk-Pytlik B., Malarz W. Wykorzystanie zaolejonej ziemi bielącej do produkcji biokompostów i ich wpływ na plonowanie owsa i gorczycy. Zeszyty NaukoweAkademii Rolniczej w Szczecinie, 54, 1999, s. 63–67.
• Drozd J., Licznar M., Patroczyk–Pytlik B., Rabikowska B. Zmiany w składzie chemicznym kompostów z odpadków miejskich w czasie ich kompostowania. Zeszyty Problemowe PostępówNauk Rolniczych, 437, 1996, s. 131–137.
• Jędrczak A., Haziak K. Określenie wymagań dla kompostowania i innych metod biologicznego przetwarzania odpadów. 2005, Pracownie Badawczo-Projektowe „Ekosystem” Sp. z o.o.
• Mazur T., Malicka M. Przetwarzanie osadów tłuszczowych na kompost. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 409, 1993, s. 77–81.
• Piotrowska-Cyplik A., Cyplik P., Białas W., Czarnecki Z. Wpływ sposobu kompostowania odpadów z przemysłu tytoniowego na wybrane parametry fizyko-chemiczne i enzymatyczne.Acta Agrophysica, 12(2), 2008, s. 487-498.
• Sasaki N., Suehara K., Kohda J., Nakano Y., Yuno T. Effects of C/N Ratio and pH of raw materials on oil degradation efficiency in a compost fermentation process. Journal of Bioscienceand Bioengineering, 1, 2003, s. 47–52.
• Wierzba S., Latała A., Latała B. Wpływ dodatku węgla brunatnego i torfu na bioutylizację odpadów tłuszczowych – wstępne badania laboratoryjne. Biotechnologia. 3, 2000 (50), s 193–201.
• Yamada Y., Kawase Y. Aerobic composting of waste activated sludge. Kinetic analysis for microbiological reaction and oxygen consumption. Waste Management, 26, 2006, s. 49–61.
• Vuorinem H., Saharinem H. Evolution of microbiological and chemical parameters during manure and straw co–composting in a drum composting system. Agriculture, Ecosystems and Environment, 66, 1997, s. 19–29.