Экологические последствия переработки навоза для производства минеральных удобрений и биоэнергии

Жидкий навоз сельскохозяйственных животных и его хранение и утилизация способствуют возникновению таких экологических проблем, как глобальное потепление, подкисление и эвтрофикация. Для решения этих экологических проблем и связанных с ними экономических издержек были разработаны технологии переработки навоза. Целью данного исследования была оценка экологических последствий новой технологии переработки навоза, которая разделяет навоз на твердую и жидкую фракции и обезвоживает жидкую фракцию методом обратного осмоса. В результате получают жидкий минеральный концентрат, используемый в качестве азотного и калийного минерального удобрения, и твердую фракцию, применяемую для производства биоэнергии или в качестве фосфорного удобрения. С использованием оценки жизненного цикла были количественно определены пять категорий воздействия на окружающую среду: изменение климата (CC), подкисление наземных экосистем (TA), морская эвтрофикация (ME), образование твердых частиц (PMF) и истощение ископаемого топлива (FFD). Для навоза свиней и молочного крупного рогатого скота сравнивали сценарий с применением метода переработки и сценарий с дополнительным анаэробным сбраживанием твердой фракции с эталонной ситуацией, в которой применялся только жидкий навоз. Сравнение проводили на основе функциональной единицы, равной 1 т жидкого навоза. Границы системы охватывали период от хранения навоза под животноводческим помещением до внесения в поле всех конечных продуктов. По сравнению с эталонным сценарием сценарии, предусматривающие только переработку навоза, увеличивали воздействие по большинству категорий: морская эвтрофикация не изменялась, тогда как подкисление наземных экосистем и образование твердых частиц возрастали максимум на 44% вследствие выбросов NH3 и NO(x) при переработке и хранении твердой фракции. Включение анаэробного сбраживания снижало воздействие на изменение климата на 117% для свиного навоза и на 104% для навоза молочного крупного рогатого скота, главным образом за счет замещения электроэнергии и предотвращения выбросов N2O при хранении твердой фракции. Истощение ископаемого топлива снижалось на 59% для свиного навоза и увеличивалось на 19% для навоза молочного крупного рогатого скота. Подкисление наземных экосистем и образование твердых частиц оставались выше, чем в эталонном сценарии. Анализ чувствительности показал, что выбросы CH4 при хранении навоза, выбросы NH3 при переработке и замещаемый азот...