پايش ميكرو ارگانيسم‌هاي شاخص و پاتوژن طي فرايند كمپوست سازي از لجن فاضلاب هضم شده بي‌هوازي

Monitoring of Indicator and Pathogenic Bacteria during Sewage Sludge Composting Process

مقدمه: تغييرات ميكرو ارگانيسم‌هاي شاخص و پاتوژن در فرايند كمپوست سازي، روند اين فرايند و كيفيت محصول نهايي را مشخص مي‌كند. هدف مطالعه حاضر، تعيين تغييرات جمعيت ميكرو ارگانيسم‌هاي شاخص و پاتوژن طي فرايند كمپوست سازي لجن فاضلاب هضم شده به صورت بي‌هوازي بود. روش‌ها: سه توده به روش ويندرو با اختلاط لجن فاضلاب هضم شده به صورت بي‌هوازي با زايدات سبز باغباني به عنوان عامل حجيم كننده به نسبت‌هاي حجمي 1 به 1، 1 به 2 (2/1) و 1 به 3 (3/1) تهيه شد. يك توده لجن فاضلاب به عنوان شاهد بدون هر عامل حجيم كننده‌اي آماده گرديد. نمونه‌برداري از توده‌هاي كمپوست طي سه ماه فرايند كمپوست سازي صورت گرفت. نمونه‌هاي كمپوست جهت تعيين پارامترهاي فيزيكو شيميايي و ميكروبي آزمايش شدند. يافته‌ها: نتايج حاصل از بررسي دما نشان داد كه توده لجن به مرحله ترموفيليك نرسيد و توده 1/1 نيز فاز ترموفيليك كوتاه‌تري را نسبت به توده 2/1 و 3/1 طي كرد. تعداد كليفرم‌هاي كل، مدفوعي و استرپتوكوك مدفوعي در ابتداي فرايند كمپوست سازي به ترتيب MPN/gDW (MPN در گرم وزن خشك) 109، 108 و 105 در توده‌هاي 2/1 و 3/1 بود. تعداد ميكرو ارگانيسم‌ها در طول فاز ترموفيليك كاهش يافت و به حد بسيار پايين يا غير قابل تشخيص براي كليفرم‌هاي مدفوعي و حدود 100 براي استرپتوكوك‌هاي مدفوعي در توده‌هاي فوق رسيد. ميزان سالمونلا در هر دو توده با افزايش دما، كاهش يافت و بعد 19 و 47 روز از آغاز فرايند كمپوست سازي به ترتيب در توده 3/1 و 2/1 به حد غير قابل تشخيص رسيد. نتيجه‌گيري: بررسي تغييرات ميكروبي طي فرايند كمپوست سازي و محصول نهايي نشان داد كه توده‌هاي 2/1 و 3/1 در دستيابي به فاز ترموفيليك و نابودي ميكرو ارگانيسم‌هاي بيماري‌زا موفق بودند. بنابراين، استفاده از اين كمپوست در زمين‌هاي كشاورزي، چمن‌ها و باغ‌ها از نظر ميكروبي بلامانع مي‌باشد.

Background: Changes in indicator and pathogenic microorganisms in composting process can reflect the progression of the composting process and the quality of the final product. The purpose of this study was to determine the population changes in indicator and pathogenic microorganisms in anaerobically digested sewage sludge (SS) composting process. Methods: In the present study, 3 windrow piles were prepared by mixing green waste as bulking agent with anaerobically digested SS with volumetric ratios of 1:1, 2:1, and 3:1. A pile of SS was also formed without any bulking agent as control. The sampling of compost piles was performed during 3 months of the composting process. Compost samples were analyzed for physicochemical and microbial parameters. Findings: The results showed that temperature in the sludge pile did not achieve thermophilic phase. In addition, the 1:1 pile had shorter thermophilic phase than 2:1 and 3:1 piles. At the beginning of composting, the total number of coliforms, fecal coliforms, and fecal streptococci were about 109, 108, and 105 MPN/gDW, respectively, in 2:1 and 3:1 piles. The number of microorganisms decreased during termophilic phase and reached very low or undetectable concentrations for fecal coliforms and about 100 MPN/gDW for fecal streptococci in these piles. Salmonella decreased with the rising of temperature and reached undetectable concentrations after 19 and 47 days in 3:1 and 2:1 piles, respectively. Conclusion: The microbial assay of the composting process and final products showed that the 2:1 and 3:1 pile achieved thermophilic phase and were successful in the removal of pathogens. Therefore, the agricultural application of the SS composted can be authorized from a microbial point of view.