Composting of Oil Palm Empty Fruit Bunches by Microbial Inoculant

Resumo

A compostagem é um processo natural que ocorre como resultado da sucessão microbiana e marca a degradação e estabilização da matéria orgânica nos resíduos. Acredita-se que o uso de aditivos microbianos durante a compostagem seja altamente eficiente, pois aumenta a produção de várias enzimas, resultando em uma taxa mais rápida de degradação dos resíduos. O processo converte os resíduos em uma substância semelhante ao húmus que pode melhorar as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Neste estudo, para avaliar a contribuição dos microrganismos para o processo de compostagem, selecionamos a bactéria termofílica degradadora Bacillus subtilis ReK1Hs-Cr1 como inoculante. A análise da temperatura, pH, umidade, população microbiana, maturidade do composto, teste de germinação de sementes e relação C:N foram monitoradas durante o processo de compostagem. Também foram observadas mudanças físicas no composto, como cor, textura e cheiro. Os resultados mostraram que a inoculação desse termófilo com a adição de esterco de galinha foi capaz de elevar a temperatura até 67,3 °C, o que pode ter resultado na eliminação de patógenos, acima do nível de temperatura recomendado de 55 °C por 3 dias consecutivos. Houve um aumento na população microbiana (4,6 x 105 -2,9 x 107) no início dos trabalhos experimentais e a temperatura diminuiu à medida que o processo de compostagem avançava devido à fase de maturação. O pH; 7–9 e o teor de umidade; 51–63 % dos materiais de compostagem estavam dentro da faixa das condições ideais de compostagem. O peso dos materiais de compostagem em todos os três tratamentos, exceto no controle, diminuiu de 47% a 55%. A cor do composto tornou-se marrom escuro, o odor desagradável foi eliminado e a textura mudou para solta e fácil de pulverizar na fase final da compostagem. Um alto índice de germinação (IG) foi obtido no teste, indicando que o produto final está livre de substâncias fitotóxicas e, portanto, adequado como condicionador de solo/fertilizante. Portanto, o B. subtilis ReK1Hs-Cr1 é o melhor candidato como inoculante adicionado ao esterco de galinha para degradar os cachos vazios de dendê (OPEFB, do inglês Oil Palm Empty Fruit Bunch), em grande escala usando a tecnologia de leiras.

Abstract

Composting is a natural process that occurs as a result of microbial succession and marks the degradation and stabilization of organic matter in waste. The use of microbial additives during composting is believed to be highly efficient, as it increases the production of various enzymes, resulting in a faster rate of waste degradation. The process converts waste into a humus-like substance that can enhance the physical, chemical, and biological properties of soil. In this study, to assess the contribution of microorganisms to the composting process, we selected the thermophilic bacteria degrading Bacillus subtilis-ReK1Hs-Cr1 as the inoculant. The analysis of temperature, pH, moisture, microbial population, compost maturity, seed germination test, and C:N ratio were all monitored during the composting process. Physical changes in the compost, such as color, texture, and smell, were also observed. The findings showed that the inoculation of this thermophile with the addition of chicken manure was able to raise the temperature up to 67.3oC, which may have resulted in the elimination of pathogens, which is above the recommended temperature level of 55oC for 3 consecutive days. There was an increase in the microbial population (4.6 x105 -2.9 x107) at the start of the experimental works and the temperature decreased as the composting process proceeded because of the maturity phase. The pH; 7–9 and moisture content; 51–63 % of compost materials were in the range of optimum composting conditions. The weight of the compost materials in all three treatments, except for the control, decreased by 47% to 55%. The color of the compost turned to dark brown, the obnoxious odor was eliminated, and the texture changed to lose and easy pulverize at the final stage of composting. High germination index (GI) was obtained from the test, indicating that the final product is free from phytotoxic substances and thus suitable as a soil conditioner/fertilizer. Therefore, B. subtilis ReK1Hs-Cr1 is the best candidate as an inoculant added with chicken manure to degrade OPEFB on a large scale using windrow technology.