回流成熟的堆肥以取代填充剂:一种低成本的解决方案来抑制抗生素耐药性基因在污水污泥堆肥中反弹

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学
• 废物管理 废物管理

背景情况:

• 抗生素耐药性基因 (ARG) 在堆肥冷却阶段反弹,造成传播风险.
• 控制ARG反弹对于堆肥产品的安全应用至关重要.
• 现有的填充剂,如米 (RH),可能无法充分缓解ARG的扩散.

研究的目的:

• 研究成熟堆肥 (MR) 作为RH的替代品,在污水污泥堆肥过程中减轻ARG和移动遗传元素 (MGE) 反弹的有效性.
• 在堆肥过程中探索ARG,MGE,细菌群落和环境因素之间的关系.
• 确定影响堆肥ARG反弹的关键因素.

主要方法:

• 污水污泥堆肥使用成熟的堆肥 (MR) 作为填充剂,与大米 (RH) 相比.
• 具体 ARG 的量化 (例如, aadD, blaCTX-M02, ermF, ermB, tetX, vanHB) 和总 ARG.
• 移动遗传元素 (MGE) 丰度和多样性的分析.
• 研究细菌群体的组成和结构.
• 测量环境因素,包括湿度和氧化降低潜力 (ORP).

主要成果:

• 在冷却阶段,RH堆肥显示了ARG (4.76-32.41倍增加) 和MGE (38.60%增加) 的显著反弹.
• 与RH相比,MR的添加显著降低了特定ARG (59.49-98.58%) 和总ARG (49.32%).
• MR促进了潜在的ARG宿主细菌的二次高温无活化,并减少了纤维素蛋白降解剂.
• MR改变了环境因素 (水分,ORP),有利于减少ARG,并显著减少了MGEs (97.36%),抑制了水平基因转移.

结论:

• 作为填充剂的成熟堆肥反流是一种简单有效的方法,可以在废水污泥堆肥过程中抑制ARG反弹和水平转移.
• MR提高了ARG去除效率,并提高了堆肥产品的安全性.
• 这种方法为堆肥厂提供了一种具有成本效益的策略,以管理抗生素耐药性.