Persistence of pathogens in liquid pig manure processed in manure tanks and biodigesters

ABSTRACT Objective. To evaluate the persistence of virus, bacteria, mold, yeast and parasites in liquid pig manure, processed in biodigesters and manure tanks in the central-western part of Colombia. Materials and methods. A directed observational study analyzed descriptively was carried out in three pig farms located where the manure tanks were assembled and its biodigesters were used. A sampling of liquid pig manure was taken to assess the presence of 26 pathogens at the beginning of the study and another one at the end of the process in manure tanks and biodigesters. For the manure tank, a 250 liters tank was filled with fresh pig manure and was analyzed after three days of storage. The biodigesters were of continuous flow and its effluents were analyzed, according to the specific hydraulic retention times. The diagnostic techniques were those recommended specifically for each microorganism and were carried out in certified labs by the Colombian Animal Health authority. Results. Of the 26 pathogens that were investigated, 15 appeared in the fresh pig manure used in pig manure tanks and 12 in the one used in biodigestors. In manure tanks, Porcine Circovirus type 2 (PCV2), mold, yeast, Salmonella spp., Balantidium coli and Strongylids did not persist. In biodigesters, PCV2, yeast, Strongylids, B. coli and Strongyloides spp., did not persist. Conclusions. In both manure tanks and biodigesters, a variation could be seen in pathogen persistency, indicating that they act as transformation systems of pig manure for the removal of the latter, as long as the storage times are increased if the efficiency wants to be improved. RESUMEN Objetivo. Evaluar la persistencia de virus, bacterias, mohos, levaduras, y parásitos en porcinaza líquida, procesada en biodigestores y tanques estercoleros en el centro–occidente de Colombia. Materiales y Métodos. Se realizó un estudio de observación dirigida analizada descriptivamente en tres explotaciones porcinas, donde se montaron tanques estercoleros y se aprovecharon sus biodigestores. Se realizó un muestreo de porcinaza fresca para analizar la presencia de 26 patógenos al comienzo del estudio y otro al final del proceso de estercoleros y biodigestores; los muestreos se repitieron en dos momentos en las tres granjas. Para el estercolero, se llenó un tanque de 250 litros con porcinaza fresca y se analizó después de tres días de almacenamiento. Los biodigestores fueron de flujo continuo, y se analizaron sus efluentes, según los tiempos de retención hidráulica específicos. Las técnicas diagnósticas fueron las recomendadas específicamente para cada microorganismo y se ejecutaron en laboratorios certificados por la autoridad sanitaria colombiana. Resultados. De los 26 patógenos investigados se detectaron 15 en la porcinaza fresca usada en estercoleros y 12 en la utilizada en biodigestores. En tanques estercoleros Circovirus Porcino tipo 2 (PCV2), mohos, levaduras, Salmonella spp., Balantidium coli y estrongilidos no persistieron. En biodigestores PCV2, levaduras, estrongilidos, B. coli y Strongyloides spp., no persistieron. Conclusiones. Tanto en estercoleros como biodigestores se observó variación en la persistencia de agentes patógenos, indicando que funcionan como sistemas de transformación de la porcinaza para la remoción de éstos, siempre y cuando se aumenten los tiempos de almacenamiento si se quiere mejorar su eficiencia

Viabilidade de enterobactérias em unidades de armazenamento de dejetos líquidos de suínos

The objective of this work was to evaluate the efficiency of the stabilization process of swine manure in storage ponds regarding the presence and antibiotic resistance of pathogenic bacteria. The study was carried out in two trials in ten swine farms located in the municipality of Presidente Castello Branco, in the state of Santa Catarina, Brazil. In the first trial, the efficiency in reducing Escherichia coli (EC), non-E. coli coliforms, and Salmonella sp., as well as the resistance of isolates to antimicrobials, was investigated under recommended handling conditions. Sampling was done at three depths and two times. In the second trial, the concentration of total and fecal coliforms (EC) was evaluated under field handling conditions, when the manure was distributed on the field. Sampling depth does not influence the concentration of EC and Salmonella sp., and isolated bacteria are multi resistant to the evaluated antibiotics. Hydraulic retention time is determinant in reducing the population levels of the indicator agents. The obtained results are indicative that swine manure handling must be carried out according to sanitary standards, in order to minimize the propagation risk and antimicrobial resistance of pathogenic microorganisms.O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do processo de estabilização de dejetos suínos em lagoas de estabilização quanto à presença e à resistência a antibióticos de bactérias patogênicas. O estudo foi realizado em dois ensaios, em dez granjas de suínos localizadas no município de Presidente Castello Branco, no estado de Santa Catarina, Brasil. No primeiro ensaio, investigou-se a eficiência na redução de Escherichia coli (EC), coliformes não E. coli e Salmonella sp., bem como a resistência de isolados a antimicrobianos sob condições de manejo recomendadas. A amostragem foi realizada em três níveis de profundidade e dois tempos. No segundo ensaio, avaliou-se a concentração de coliformes totais e fecais (EC) em condições de manejo a campo, no momento da distribuição do dejeto na lavoura. A profundidade de amostragem não influencia a concentração de EC e Salmonella sp., e as bactérias isoladas são multirresistentes aos antibióticos avaliados. O tempo de retenção hidráulica é determinante na redução dos níveis populacionais dos agentes indicadores. Os resultados obtidos são indicativos de que o manejo dos dejetos suínos deve ser realizado de acordo com as normas sanitárias, para minimizar o risco de propagação e a resistência antimicrobiana de microrganismos patogênicos

Mitigación y adaptación al cambio climático mediante la implementación de modelos integrados para el manejo y aprovechamiento de los residuos pecuarios. Revisión

La optimización del manejo y utilización de las excretas, se debe a que las especies animales no aprovechan el 100% de los nutrientes consumidos del alimento, siendo la excreta una fuente potencial de éstos. La cantidad y calidad de la excreta depende de factores como el alimento, especie animal, etapa productiva, estado de salud y tipo de instalaciones. Los modelos integrados para manejo de residuos pecuarios, deben considerar la revalorización de éstos como materia prima, con objeto de desarrollar tecnologías que habiliten la recuperación de nutrientes. El ensilaje de cerdaza, la composta, vermicomposta y los sistemas de digestión anaerobia forman parte de estos esquemas. Por otro lado, la importancia de la bio-remediación radica en la utilización del potencial metabólico de los microorganismos para transformar los contaminantes orgánicos, pudiéndose utilizar para limpiar espacios o aguas contaminadas. La estrategia de adopción tecnológica se diseña y se inicia a través de establecer las características del material a tratar, su acondicionamiento y las condiciones de operación del proceso, para seleccionar los criterios y métodos para su escalamiento en cualquier sistema de producción.

Evaluación del efecto de un bioinoculante sobre la degradación de mortalidad en una granja porcicola

En la industria porcícola se realizan monitoreos en las unidades de producción, con el fin de garantizar la salud, crecimiento y calidad de los cerdos. Aún así, se genera muerte de los porcinos. Tradicionalmente, la disposición de estos residuos denominados mortalidad animal (cadáveres, restos de necropsias y placentas porcícolas) se hace mediante procesos de incineración, quema y entierro que afectan la salud de los seres humanos y generan daños irreparables en el medio ambiente. Una alternativa sostenible y segura para el aprovechamiento de la mortalidad porcícola es el compostaje, este proceso puede prolongarse por largos periodos por la complejidad de los sustratos y falta de enzimas microbianas necesarias para degradarlos. Para reducir el tiempo del proceso, se adicionan bioinoculantes capaces de producir gran variedad de enzimas, mejorando la degradación de los sustratos. En el presente estudio, se evaluó la actividad biológica de un consorcio bacteriano 8AP y 12 AP y una cepa fúngica Talaromyces sayulitensis HC1, estas fueron incluidas a un bioinoculante compuesto, se aplicó en cajones de compostaje, que presentaban diferentes proporciones de viruta, porcinaza y mortalidad animal; se evaluaron parámetros fisicoquímicos y microbiológicos al inicio y durante el proceso. Finalmente, la adición del bioinoculante no generó un efectos sobre dichos parámetros; sólo en alguno de ellos como lo fue temperatura y pH, los cuales presentaron diferencias significativas.Granja porcicola de Fusa - CundinamarcaIn the pig industry, monitoring is carried out in the production units, in order to guarantee the health, growth and quality of the pigs. Even so, pig death is generated. Traditionally, the disposition of these residues called animal mortality (corpses, remains of necropsies and swine placentas) is done through incineration, burning and burial processes that affect the health of human beings and generate irreparable damage to the environment. Composting is a sustainable and safe alternative for the use of porcine mortality, this process can be prolonged for long periods due to the complexity of the substrates and lack of microbial enzymes necessary to degrade them. To reduce the time of the process, bio-inoculants capable of producing a wide variety of enzymes are added, improving the degradation of the substrates.   In the present study, the biological activity of a bacterial consortium 8AP and 12 AP and a fungal strain Talaromyces sayulitensis HC1 was evaluated, these were included in a composite bio-blocker, applied in composting boxes, which presented different proportions of swarf, porcine and animal mortality; physicochemical and microbiological parameters were evaluated at the beginning and during the process. Finally, the addition of the bio-blocker did not generate an effect on these parameters; only in some of them as it was temperature and pH, which presented significant differences.Microbiólogo (a) IndustrialPregrad