Can anaerobic digestion in biogas plants contribute to hygienization of infected herbal raw material?

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 129, 417-427

DOI: 10.2376/0005-9366-15050

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2016

Publiziert: 09/2016

Zusammenfassung

Für die kommerzielle Erzeugung von Biogas in landwirtschaftlichen Biogasanlagen hat die Co-Vergärung pflanzlicher Biomasse und Gülle derzeit die größte Bedeutung. Bei Verwertung infizierter bzw. kontaminierter Ausgangsmaterialien besteht die Gefahr der Verbreitung pflanzenpathogener Organismen mit den Gärprodukten, sofern während der Prozessierung keine Inaktivierung der Organismen erreicht wird. Die Überlebensfähigkeit ausgewählter pflanzenpathogener Erreger, wie Sclerotinia (S.) sclerotiorum, Rhizoctonia (R) solani und der mykotoxinbildenden Pilze Alternaria (A.) alternata , Fusarium (F.) proliferatum und F. verticillioides, wurde während der anaeroben Vergärung unter mesophilen Bedingungen (35–42 °C) sowohl im Labormaßstab, als auch unter Praxisbedingungen geprüft. Die Untersuchungen zeigten, dass die Effizienz der Inaktivierung von Pflanzenkrankheitserregern von der Erregerart, der Expositionszeit, der Vorbehandlung des Pflanzenmaterials und der Dauer der Gärproduktlagerung abhängt. So wurden A. alternata, S. sclerotiorum und R. solani innerhalb von sechs Stunden abgetötet, während die geprüften Fusarium spp. dazu 138 Stunden benötigten. Durch Silierung und Gärrestlagerung ließ sich die für eine vollständige Inaktivierung notwendige Expositionszeit verkürzen.

Summary

For commercial production of biogas in rural biogas plants co-digestion of plant biomass and animal manure currently has the main importance. The utilization of infected or contaminated basic raw material is a potential risk of spreading plant pathogenic organisms with digestates, if no inactivation can be achieved during processing. The survivability of selected plant pathogens such as Sclerotinia (S.) sclerotiorum, Rhizoctonia (R.) solani and mycotoxin-producing fungis Alternaria (A.) alternate, Fusarium (F.) proliferatum and F. verticillioides were investigated during anaerobic digestion under mesophilic conditions (35–42°C) in both, lab scale and full scale biogas plants. The efficacy of inactivation depends on plant pathogen species, exposure time, pretreatment of the basic raw material and on the duration of digestates storage. Thus, A. alternata, S. sclerotiorum and R. solani were killed within six hours, while the investigated Fusarium spp. became inactive only after 138 hours. The exposure time required for a complete inactivation could be reduced by ensiling and storage of the digestates.