Μελέτη της μικροβιακής κοινότητας κατά τη διεργασία της κομποστοποίησης

Abstract

The objective of this study was to focus on the microflora evolution and the microbial activity variation, in the way this is assessed through the respiration rate and δ15Ν signature during composting of a variety of organic waste, in order to evaluate their potential to serve as stability indicators. For the support of the results, stability evaluation in this study is also approached by specific physical and chemical parameters (temperature, pH, electrical conductivity, moisture and volatile solid content), as well as with the enumeration of specific bacteria populations (total bacteria, total coliforms and Erythromycine and Tetracycline resistant bacteria). Six composting runs were monitored.The physical and chemical parameters examined varied depending on the composting material. The respiration rate (SOUR- test) for almost all substrates increased at the beginning of the active composting phase, as complex compounds were broken down to simpler, more easily degradable ones. Thereafter, the respiration rate gradually declined as to reach values below 2.5 mg O2/g VS/hr. Moreover, results indicate that there is a correlation between composting time and some physicochemical parameters, such as volatile solids reduction. The temporal evolution of the microbial community structure seems to depict well, albeit in a qualitative manner, the changes in the composting matrix during the process. Overall, the SOUR-test and the δ15N signature seem to offer a good indication of the progress of the stabilisation process during composting.

Ο στόχος αυτής της διατριβής ήταν η διερεύνηση της μικροβιακής κοινότητας, όπως αυτή μπορεί να εκτιμηθεί μέσω της αναπνευστικής δραστηριότητας και του δ15Ν, κατά την παρακολούθηση της κομποστοποίησης διαφορετικών οργανικών μειγμάτων, και η αξιολόγησή τους ως δείκτες σταθεροποίησης. Για την υποστήριξη των αποτελεσμάτων, η αξιολόγηση της σταθεροποίησης προσεγγίστηκε επιπλέον μέσω συγκεκριμένων φυσικών και χημικών παραμέτρων (θερμοκρασία, pH, ηλεκτρική αγωγιμότητα, περιεκτικότητα σε υγρασία και πτητικά στερεά), καθώς και με την καταμέτρηση συγκεκριμένων μικροοργανισμών (ολικά βακτήρια, ολικά κολίμορφα, βακτήρια ανθεκτικά στην ερυθρομυκίνη και τετρακυκλίνη). Συνολικά έξι χειρισμοί κομποστοποίησης παρακολουθήθηκαν.Η εφαρμογή δύο μεθόδων εκτίμησης της αναπνευστικής δραστηριότητας – του Ειδικού Ρυθμού Κατανάλωσης Οξυγόνου – SOUR και του Ελέγχου του Δυναμικού Αυτοθέρμανσης Dewar – κατά την κομποστοποίηση διαφορετικών αρχικών μειγμάτων, επιβεβαίωσε τη σχέση της αναπνευστικής δραστηριότητας με τη σταθεροποίηση του κομπόστ. Τα αποτελέσματα για τις μεταβολές του δ15Ν κατά την εξέλιξη της κομποστοποίησης είναι ενθαρρυντικά για τη χρήση της παραμέτρου ως δείκτης για την εκτίμηση της σταθεροποίησης του υποστρώματος κομποστοποίησης. Ωστόσο, δεν φαίνεται να είναι κατάλληλος δείκτης για την εκτίμηση ωρίμανσης. Από την άλλη πλευρά, τα αποτελέσματα για τις μεταβολές του δ13C κατά την εξέλιξη της κομποστοποίησης των μειγμάτων, έδειξαν ότι η παράμετρος αυτή δεν είναι κατάλληλη για να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για την εκτίμηση της σταθεροποίησης ή της ωρίμανσης.