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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2024.66.1.15
Description:

Environmental contamination by petroleum hydrocarbons originating from industrial organic waste can lead to bioaccumulation within ecosystems. The Corner Brook Pulp and Paper Limited produces approximately 150 Mg/day of pulp and paper mill sludge (PPMS) contaminated with heavy oil, thereby limiting its safe disposal. Therefore, this study aimed to determine how the stocking density of the earthworm Eisenia fetida influences the degradation of petroleum hydrocarbons in contaminated PPMS and, in turn, how hydrocarbon contamination affects earthworm population dynamics during vermicomposting. Three stocking densities of E. fetida (1.5-low, 2.7-medium, and 4-high) per kg of PPMS were maintained in PPMS having an initial petroleum hydrocarbon content of 886 ±11 mg/kg. Overall, hydrocarbon degradation was highest in the medium-density (36.6%), followed by low (35.9%) and high (32.4%) densities. Among the hydrocarbon fractions, >C16–C21 showed the highest degradation in the low-density (67.2%), whereas >C21–C32 hydrocarbons were most effectively degraded in the medium-density (28.4%). The C6–C10 fraction remained unchanged in the low-density E. fetida but decreased by approximately 50% in the medium- and high-density. Higher initial stocking density also resulted in increased E. fetida mortality. These findings highlight the importance of selecting an appropriate initial stocking density of E. fetida for effective degradation of petroleum hydrocarbons during vermicomposting of PPMS.

Keywords: Eisenia fetida, pulp and paper mill sludge, total petroleum hydrocarbons, vermicompost, bioremediation
Résumé:

La contamination environnementale par les hydrocarbures pétroliers provenant des déchets organiques pollués des industries peut entraîner une bioaccumulation dans les écosystèmes. L'usine de pâte à papier Corner Brook produit environ 150 Mg/jour de boues de pâte à papier (PPMS) contaminées par des hydrocarbures lourds, ce qui limite leur élimination sans danger. Cette étude visait à déterminer l'influence de la densité de population de vers de terre sur les taux de dégradation de divers hydrocarbures dans les PPMS contaminées et, par conséquent, l'effet des hydrocarbures sur la dynamique des populations lors du processus de lombricompostage. Trois densités de population différentes (1,5 - faible; 2,7 - moyenne et 4 - élevée) d'Eisenia fetida par kg de PPMS ont été maintenues dans des PPMS présentant une teneur initiale en hydrocarbures pétroliers de 886 ± 11 mg/kg. Les taux de dégradation obtenus étaient moyens (36,6 %), faibles (35,9 %) et élevés (32,4 %). Parmi les fractions, les hydrocarbures >C16–C21 ont présenté les taux de dégradation les plus élevés à faible densité (67,2 %), tandis que les hydrocarbures >C21–C32 se sont dégradés le plus à densité moyenne (28,4 %). La réduction des hydrocarbures C6–C10 est restée inchangée à faible densité, mais a été divisée par deux aux densités moyenne et élevée. Une densité initiale élevée a entraîné une mortalité plus importante. Cette étude souligne l'importance de choisir une densité initiale appropriée d'Eisenia fetida pour une dégradation efficace des hydrocarbures pétroliers dans les boues de de pâte à papier.

Mots-clés:

Eisenia fetida, boues de pâte à papier, hydrocarbures pétroliers totaux, vermicompost, bioremédiation.

Citation: Subramaniam, D., M. Krishnapillai and L. Galagedara. 2024. Eisenia fetida as a bioengineering tool for enhancing the degradation of hydrocarbon contaminants found in Pulp and Paper Mill Sludge (PPMS). Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 66: 1.15-1.24. https://doi.org/10.7451/CBE.2024.66.1.15
Volume: 66
Issue:
Pages 1.15 - 1.24
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: June 19, 2026
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
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Other information:
Type: Text.Article
Format: PDF
Publication type: Journal
Source:
Relation:
Coverage: Canada
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Notes:
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