Modelación matemática de la inactivación de huevos de helmintos en el estiércol de cerdo (Sus domestica) de una granja de traspatio

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Autores/as

  • Roger Emmanuel Sales-Pérez Laboratorio ambiental ll, División de estudios de posgrado e investigación, Instituto Tecnológico de Orizaba, Tecnológico Nacional de México, Orizaba, Veracruz, México.
  • Diana Ibeth Romero-Mota Laboratorio ambiental ll, División de estudios de posgrado e investigación, Instituto Tecnológico de Orizaba, Tecnológico Nacional de México, Orizaba, Veracruz, México.
  • Alejandro Alvarado-Lassman Laboratorio ambiental ll, División de estudios de posgrado e investigación, Instituto Tecnológico de Orizaba, Tecnológico Nacional de México, Orizaba, Veracruz, México. https://orcid.org/0000-0001-9818-4300
  • Jesús Atenodoro-Alonso Instituto Tecnológico Superior de Huatusco, Tecnológico Nacional de México, Huatusco, Veracruz, México. https://orcid.org/0000-0001-7307-0550
  • Juan Manuel Méndez-Contreras Laboratorio ambiental ll, División de estudios de posgrado e investigación, Instituto Tecnológico de Orizaba, Tecnológico Nacional de México, Orizaba, Veracruz, México. https://orcid.org/0000-0002-9745-4628

DOI:

https://doi.org/10.56845/rebs.v4i2.69

Palabras clave:

huevos de helminto, estiércol porcino, estabilización alcalina, modelación alcalina

Resumen

Los organismos patógenos presentes en el estiércol porcino pueden causar graves problemas medioambientales y sanitarios. Los cerdos son susceptibles de infección por microorganismos como coliformes fecales, Salmonella spp., protozoos y helmintos. Estos últimos se encuentran en zonas tropicales y subtropicales, donde son una fuente de riesgo para la salud asociada a un saneamiento deficiente debido a la contaminación del agua de riego agrícola y a la inadecuada eliminación final de los excrementos en el suelo. Por esta razón, es necesario tratar los residuos para que cumplan con los límites máximos permisibles establecidos en las normas oficiales y sean dispuestos correctamente. En este trabajo se determinaron los parámetros cinéticos del proceso de inactivación alcalina con diferentes concentraciones de CaO (10, 15 y 20 % m/m) y diferentes periodos de tiempo (0, 30, 60, 90 y 120 min). Además, se llevó a cabo la evaluación del producto DT (dosis de amoníaco y temperatura) para el proceso descrito, para lo cual se estudió el aumento del pH y la temperatura tras la adición de materia alcalina para la inactivación de huevos de helmintos totales en un sistema abierto. La modelización matemática se realizó con el modelo de Hom modificado para tratamientos químicos. Los resultados mostraron que el proceso utilizado tenía una eficacia del 94,7 % en la destrucción de los huevos de helmintos totales, de la que el 5,8 % se llevaba a cabo gracias al amoniaco y a la temperatura resultante (9,963 mg/L °C). Aunque el factor DT no fue la causa principal de la inactivación de los huevos de helmintos contribuyó favorablemente al proceso, además de la dosis de CaO aplicada (20 %).

Citas

Amador Gómez, L. P. 2018. Efecto de la digestión anaerobia termofílica en la inactivación de Trichuris suis y la remoción de compuestos orgánicos en residuos porcícolas. Orizaba: Instituto Tecnológico de Orizaba.

An-nori, A., El Fels, L., Ezzariai, A., El Hayani, B., El Mejahed, K., El Gharous, M., Hafidi, M. (2020). Effectiveness of helminth egg reduction by solar drying and liming of sewage sludge. Environmental Science and Pollution Research, 28, 14080–14091. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11619-w.

APHA, AWWA and WEF. (2005). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21. American Public Health Association: Washington, DC, USA.

Atenodoro-Alonso, J., Ruíz-Espinoza, J. E., Alvarado-Lassman, A., Martínez-Sibaja, A., Martínez-Delgadillo, S. A., & Méndez-Contreras, J. M. (2015). The enhanced anaerobic degradability and kinetic parameters of pathogenic inactivation of wastewater sludge using pre- and post-thermal treatments Part 2. Revista Mexicana de Ingeniera Quimica, 14(2), 311–319.

El Hayany, B., El Glaoui, G.E.M., Rihanni, M., Ezzariai, A., El Faiz, A., El Gharous, M., Hafidi, M., & El Fels, L. (2018). Effect of dewatering and composting on helminth eggs removal from lagooning sludge under semi-arid climate. Environmental Science Pollution Research, 25(10), 988–10996. https://doi.org/10.1007/s11356-017-1066-z.

Espinosa, M.F., Sancho, A. N., Mendoza, L. M., Rossas Mota, C., & Verbyla, M.E. (2020). Systematic review and meta-analysis of time-temperature pathogen inactivation. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 230, 113595. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2020.113595.

Fernández-Vizcaíno, E., Martínez-Carrasco, C., Moratal, S., Barroso, P., & Vicente, J. (2021). Detection of Stephanurus dentatus in wild boar urine using different parasitological techniques. International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife, 15, 31–34. https://doi.org/10.1016/j.ijppaw.2021.04.006.

Fubin, Y., Zifu, L., Saino, M., & Hongmin, D. (2017). Performance of alkaline pretreatment on pathogens inactivation and sludge solubilization. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 10(2), 216–223. https://doi.org/10.3965/j.ijabe.20171002.2600.

Grego, S., Barani, V., Hegarty-Craver, M., Raj, A., Perumal, P., Berg, A. B., & Archer, C. (2018). Soil-transmitted helminth eggs assessment in wastewater in an urban area in India. Journal of Water and Health, 16(1), 49–56. https://doi.org/10.2166/wh.2017.147.

Jafari, M., & Botte, G. G. (2020). Electrochemical treatment of sewage sludge and pathogen inactivation. Journal of Applied Electrochemistry, 51(1), 119–130. https://doi.org/10.1007/s10800-020-01481-6.

Jiménez, B., Maya, C., Velásquez, G., Barrios, J. A., Perez, M., & Román, A. (2020). Helminth Egg Automatic Detector (HEAD): Improvements in development for digital identification and quantification of helminth eggs and their application online. Experimental Parasitology, 217. https://doi.org/10.1016/j.exppara.2020.107959.

Khadra, A., Ezzariai, A., Kouisni, L., & Hafidi, M. (2021). Helminth eggs inactivation efficiency by sludge co-composting under arid climates. International Journal of Environmental Health Research, 31(5), 530–537. https://doi.org/10.1080/09603123.2019.1671960.

Konaté, Y., Maiga, A. H., Basset, D., Casellas, C., & Picot, B. (2013). Parasite removal by waste stabilisation pond in Burkina Faso, accumulation and inactivation in sludge. Ecological Engineering, 50, 101–106. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2012.03.021.

Lopes, B. C., Machado, E. C., Rodrigues, H. F., Leal, C. D., Araújo, J. C., & Teixeira de Matos, A. 2018. Effect of alkaline treatment on pathogens, bacterial community and antibiotic resistance genes in different sewage sludges for potential agriculture use. Environmental Technology (United Kingdom), 41(4), 529–538. https://doi.org/10.1080/09593330.2018.1505960.

Méndez, J. M., González, C., Alvarado-Lassman, A., Alvarado-Kinnell, G., & Martínez-Delgadillo, S. (2008). Fecal bacteria survival in ammonia-treated wastewater dewatered sludges. Revista Mexicana de Ingeniera Química, 7(3), 229–235.

Méndez-Contreras, J. M., Atenodoro-Alonso, J., Vidal-Rosas, G., & Martínez-Delgadillo, S. A. (2012). Efecto de la dosis y temperatura (DT) generados en el proceso de estabilización alcalina de lodos residuales. XXXIII Encuentro Nacional y II Congreso Internacional AMIDIQ. San José del Cabo, BCS, México.

Montero-López, E. M., Martínez-Gamba, R. G., Herradora-Lozano, M. A., Ramírez-Hernández, G. & Martínez-Rodríguez, R. 2015. Alternativas para la producción porcina a pequeña escala. Alternativas para la producción porcina a pequeña escala. Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia.

Murillo Espinosa, M. (2016). Determinación de parámetros cinéticos en la inactivación de Trichuris suis y remoción de compuestos orgánicos a nivel planta piloto. Orizaba: Instituto Tecnológico de Orizaba.

Naidoo, D., Archer, C. E., Septien, S., Appleton, C. C., & Buckley, C. A. (2020). Inactivation of ascaris for thermal treatment and drying applications in faecal sludge. Journal of Water Sanitation and Hygiene for Development, 10(2), 209–219. https://doi.org/10.2166/washdev.2020.119.

NOM-004-SEMARNAT-2002. Norma Oficial Mexicana, Protección Ambiental. Lodos y biosólidos. Especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final.

Ogunyoku, T. A., Habebo, F., & Nelson, K. L. (2016). In-toilet disinfection of fresh fecal sludge with ammonia naturally present in excreta. Journal of Water Sanitation and Hygiene for Development, 6(1), 104–114. https://doi.org/10.2166/washdev.2015.233.

Pérez-Pérez, T., Pereda-Reyes, I., Oliva-Merencio, D., & Zaiat, M. (2016). Anaerobic digestion technologies for the treatment of pig wastes. Cuban Journal of Agricultural Science, 50(3), 343–354.

Pinilla, J. C., Morales, E., Delgado, N. U., & Florez, A. A. (2020). Prevalence and risk factors of gastrointestinal parasites in backyard pigs reared in the bucaramanga metropolitan area, Colombia. Revista Brasileira de Parasitologia Veterinaria, 29(4), 1–10. https://doi.org/10.1590/S1984-29612020094.

Pompeo, R. P., Andreoli, C. V., De Castro, E. A., & Aisse, M. M. (2016). Influence of Long-Term Storage Operating Conditions on the Reduction of Viable Ascaris Eggs in Sewage Sludge for Agricultural Reuse. Water, Air, and Soil Pollution, 227(5). https://doi.org/10.1007/s11270-016-2816-0.

Purwandani, C. E. P., Kuncorojakti, S., & Suwanti, L. T. (2021). Prevalence of Helminths in Digestive Tract of Cows in Indonesia. World’s Veterinary Journal, 11(4), 658–662. https://doi.org/10.54203/scil.2021.wvj82.

Senecal, J., Nordin, A., & Vinnerás, B. (2020). Fate of ascaris at various pH, temperature and moisture levels. Journal of Water and Health, 18(3), 375–382. https://doi.org/10.2166/wh.2020.264.

Tuasha, N., Hailemeskel, E., Erko, B., & Petros, B. (2019). Comorbidity of intestinal helminthiases among malaria outpatients of Wondo Genet health centers, southern Ethiopia: implications for integrated control. BMC Infectious Diseases, 19(1), 659. https://doi.org/10.1186/s12879-019-4290-y.

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Publicado

2022-11-28

Cómo citar

Sales-Pérez, R. E., Romero-Mota, D. I., Alvarado-Lassman, A., Atenodoro-Alonso, J., & Méndez-Contreras, J. M. (2022). Modelación matemática de la inactivación de huevos de helmintos en el estiércol de cerdo (Sus domestica) de una granja de traspatio. Renewable Energy, Biomass & Sustainability, 4(2), 1–9. https://doi.org/10.56845/rebs.v4i2.69

Número

Sección

Articles