Nabij-infrarood spectroscopie (NIRS) voor de hygiënisatie bepaling van de dikke fractie mest na mestscheiding
In Nederland is er sprake van een mestoverschot doordat er meer mest wordt geproduceerd dan binnen de gebruiksnormen op de landbouwgrond aangewend kan worden (1,2). Het overschot wordt deels verwerkt in biomassacentrales ten behoeve van elektriciteitsopwekking (pluimveemest), maar voor het grootste deel geëxporteerd. Om verspreiding van dierziekten tegen te gaan geldt binnen de Europese Unie de verplichting mest voor export te hygiëniseren, tenzij er toestemming is verleend door het ontvangende land, dit komt met name voor bij mest die afkomstig is van pluimvee of paarden. De hygiënisatie van mest moet worden uitgevoerd door de mest ten minste één uur lang te verwarmen op 70°C, of door toepassing van een gelijkwaardige behandeling (6). Het verwarmen van mest werkt kostenverhogend en mede hierdoor is het noodzakelijk om er toezicht op te houden.Er wordt momenteel gebruik gemaakt van microbiologische laboratoriumanalyses om te handhaven of de mest daadwerkelijk voor export wordt gehygiëniseerd. De uitslagen van deze laboratoriumanalyses zijn pas na een aantal dagen beschikbaar, hierdoor is deze manier van testen in de praktijk moeizaam toepasbaar. In dit onderzoek is onderzocht of nabij-infrarood spectroscopie (NIRS) technologie als alternatief ingezet kan worden om na te gaan of de dikke fractie varkens- en rundermest na scheiding hygiënisatie heeft ondergaan. NIRS heeft als voordeel dat het op locatie door inspecteurs toegepast kan worden met behulp van handheld apparatuur en dat de resultaten van de analyse direct beschikbaar zijn voor de handhaving. Daarnaast heeft NIRS als voordeel dat het ook toegepast kan worden voor de bepaling van de nutriëntensamenstelling (9, 10, 11).Het onderzoek heeft geleid tot de ontwikkeling van een statistisch model (een combinatie van Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA), Support Vector Machine (SVM) en Feedforward Neural Networks) dat gebruikt kan worden om op basis van NIRS spectra van het Module Mest Analyse (MMA) handheld NIRS systeem van Dynalynx te bepalen of mest is gehygiëniseerd. Daarnaast is het met dit NIRS systeem mogelijk om het stikstof, fosfor, kalium en droge stof gehalte van de mest te bepalen (12). Op basis van een initiële validatie met gebruik van een relatief kleine set van in het laboratorium gehygiëniseerde mestmonsters is een accuraatheid van 75% voor het model van de hygiënisatie bepaling vastgesteld. Hiermee is aangetoond dat met NIRS onderscheid gemaakt kan worden tussen gehygiëniseerde en niet-gehygiëniseerde mest. Er is een applicatie en beveiligd IT-systeem ontwikkeld zodat deze NIRS scanners voor handhaving toegepast kunnen worden en is er vervolgens een pilot uitgevoerd waarbij de NIRS scanners in gebruik zijn genomen door mestinspecteurs. Uit deze pilot van beperkte omvang blijkt dat het statistische model voor de hygiënisatiebepaling vooralsnog onvoldoende betrouwbaar is voor gebruik in de praktijk. Om het model mogelijk genoeg betrouwbaar te kunnen maken voor de praktijk zal het model van de hygiënisatie bepaling moeten worden verbeterd door uitbreiding van het kalibratiemodel met NIRS spectra van een groot aantal mestmonsters die onder praktijkomstandigheden zijn geanalyseerd. Tussentijds zijn de uitgangspunten en de globale aanpak van dit project in internationaal verband voor het voetlicht gebracht (21, 22).
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | External research report biblioteca |
| Language: | Dutch |
| Published: |
Wageningen Food Safety Research
|
| Subjects: | analysis, animal manures, cattle, cattle manure, manure treatment, organic fertilizers, analyse, dierlijke meststoffen, mestverwerking, organische meststoffen, rundvee, rundveemest, |
| Online Access: | https://research.wur.nl/en/publications/nabij-infrarood-spectroscopie-nirs-voor-de-hygienisatie-bepaling- |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | In Nederland is er sprake van een mestoverschot doordat er meer mest wordt geproduceerd dan binnen de gebruiksnormen op de landbouwgrond aangewend kan worden (1,2). Het overschot wordt deels verwerkt in biomassacentrales ten behoeve van elektriciteitsopwekking (pluimveemest), maar voor het grootste deel geëxporteerd. Om verspreiding van dierziekten tegen te gaan geldt binnen de Europese Unie de verplichting mest voor export te hygiëniseren, tenzij er toestemming is verleend door het ontvangende land, dit komt met name voor bij mest die afkomstig is van pluimvee of paarden. De hygiënisatie van mest moet worden uitgevoerd door de mest ten minste één uur lang te verwarmen op 70°C, of door toepassing van een gelijkwaardige behandeling (6). Het verwarmen van mest werkt kostenverhogend en mede hierdoor is het noodzakelijk om er toezicht op te houden.Er wordt momenteel gebruik gemaakt van microbiologische laboratoriumanalyses om te handhaven of de mest daadwerkelijk voor export wordt gehygiëniseerd. De uitslagen van deze laboratoriumanalyses zijn pas na een aantal dagen beschikbaar, hierdoor is deze manier van testen in de praktijk moeizaam toepasbaar. In dit onderzoek is onderzocht of nabij-infrarood spectroscopie (NIRS) technologie als alternatief ingezet kan worden om na te gaan of de dikke fractie varkens- en rundermest na scheiding hygiënisatie heeft ondergaan. NIRS heeft als voordeel dat het op locatie door inspecteurs toegepast kan worden met behulp van handheld apparatuur en dat de resultaten van de analyse direct beschikbaar zijn voor de handhaving. Daarnaast heeft NIRS als voordeel dat het ook toegepast kan worden voor de bepaling van de nutriëntensamenstelling (9, 10, 11).Het onderzoek heeft geleid tot de ontwikkeling van een statistisch model (een combinatie van Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA), Support Vector Machine (SVM) en Feedforward Neural Networks) dat gebruikt kan worden om op basis van NIRS spectra van het Module Mest Analyse (MMA) handheld NIRS systeem van Dynalynx te bepalen of mest is gehygiëniseerd. Daarnaast is het met dit NIRS systeem mogelijk om het stikstof, fosfor, kalium en droge stof gehalte van de mest te bepalen (12). Op basis van een initiële validatie met gebruik van een relatief kleine set van in het laboratorium gehygiëniseerde mestmonsters is een accuraatheid van 75% voor het model van de hygiënisatie bepaling vastgesteld. Hiermee is aangetoond dat met NIRS onderscheid gemaakt kan worden tussen gehygiëniseerde en niet-gehygiëniseerde mest. Er is een applicatie en beveiligd IT-systeem ontwikkeld zodat deze NIRS scanners voor handhaving toegepast kunnen worden en is er vervolgens een pilot uitgevoerd waarbij de NIRS scanners in gebruik zijn genomen door mestinspecteurs. Uit deze pilot van beperkte omvang blijkt dat het statistische model voor de hygiënisatiebepaling vooralsnog onvoldoende betrouwbaar is voor gebruik in de praktijk. Om het model mogelijk genoeg betrouwbaar te kunnen maken voor de praktijk zal het model van de hygiënisatie bepaling moeten worden verbeterd door uitbreiding van het kalibratiemodel met NIRS spectra van een groot aantal mestmonsters die onder praktijkomstandigheden zijn geanalyseerd. Tussentijds zijn de uitgangspunten en de globale aanpak van dit project in internationaal verband voor het voetlicht gebracht (21, 22). |
|---|