De-a lungul istoriei, oamenii care cresc animale și păsări de curte au folosit gunoiul de grajd ca îngrășământ, amendament al solului, sursă de energie și chiar ca material de construcție. Gunoiul de grajd conține multe componente utile și reciclabile, inclusiv nutrienți, materie organică, substanțe solide, energie și fibre. Cu tehnologia de astăzi, gunoiul de grajd poate fi folosit mai eficient și în mai multe moduri decât oricând, ceea ce ar trebui să atenueze multe dintre impacturile asupra mediului care rezultă atunci când gunoiul de grajd este tratat ca un deșeu.

Nutrienți

Agricultorii, grădinarii, peisagiștii și alții folosesc în mod obișnuit gunoiul de grajd ca îngrășământ pentru a furniza nutrienții necesari pentru producția de culturi. Nutrienții din gunoiul de grajd au o valoare reală ca îngrășământ. Valoarea de îngrășământ a gunoiului de grajd va crește odată cu creșterea prețului îngrășămintelor comerciale.

Ca și în cazul îngrășămintelor comerciale, gunoiul de grajd trebuie gestionat corespunzător pentru a evita impactul asupra mediului. Gunoiul de grajd are valoare de îngrășământ în forma sa brută; cu toate acestea, prelucrarea gunoiului de grajd prin digestie, compostare sau alte mijloace poate produce materiale care sunt mai ușor de transportat și ale căror substanțe nutritive sunt mai disponibile pentru plante, mai echilibrate în funcție de nevoile culturilor sau mai puțin predispuse la pierderi în mediul înconjurător.

Gunoi de grajd proaspăt

Utilizarea gunoiului de grajd proaspăt ca îngrășământ pentru creșterea culturilor care vor fi date înapoi la animale, fie direct, fie ca produs secundar al unei prelucrări ulterioare, este o modalitate excelentă de reciclare a substanțelor nutritive. În mod ideal, gunoiul de grajd proaspăt ar fi utilizat la ferma în care este generat sau la o fermă vecină, deoarece gunoiul de grajd proaspăt este costisitor pentru a fi transportat chiar și pe distanțe scurte.

Legumele de grajd este în mod obișnuit aplicat pe teren sub formă semisolidă sau lichidă. Fermierii pot încorpora gunoiul de grajd în sol sau îl pot injecta sub suprafața solului pentru a reduce riscul pierderilor prin scurgere și problemele legate de mirosuri. Uneori, solidele din gunoiul de grajd sunt separate de lichid. În urma separării gunoiului de grajd lichid/solid, lichidele rămase conțin încă aproximativ jumătate din substanțele nutritive inițiale. Materiile solide pot fi folosite pentru așternut sau pentru alte utilizări, iar lichidele pot fi aplicate pe teren atât pentru a uda, cât și pentru a fertiliza culturile.

Agricultorii sunt cei mai obișnuiți utilizatori de gunoi de grajd proaspăt pentru fertilizare, dar grădinarii casnici și peisagiștii fertilizează uneori și cu gunoi de grajd proaspăt.

Compost

Compostarea gunoiului de grajd reduce mirosurile, ucide agenții cauzatori de boli (agenți patogeni), reduce volumul și stabilizează gunoiul de grajd pentru o manipulare mai ușoară. O operațiune de compostare a gunoiului de grajd construită și gestionată în mod corespunzător poate, de asemenea, să proceseze mortalitatea Exit(animale moarte) din exploatările de animale. În unele părți ale țării, operațiunile de compostare trebuie să fie gestionate intensiv pentru a garanta un compost fără agenți patogeni care să îndeplinească cerințele atât ale reglementărilor sanitare, cât și ale percepției publice.

Compostul poate fi aplicat mai uniform și cu un control mai bun decât gunoiul de grajd. Azotul din compost nu este la fel de ușor disponibil pentru plante ca și azotul din gunoiul de grajd proaspăt, dar disponibilitatea fosforului, a potasiului și a altor nutrienți din compost este similară sau mai mare decât disponibilitatea acestor nutrienți din gunoiul de grajd proaspăt.

Agricultorii și crescătorii de animale pot folosi gunoiul de grajd compostat la propriile exploatații ca îngrășământ sau așternut. Vânzările de compost pot elimina excesul de nutrienți de la fermele și fermele care nu pot utiliza toți nutrienții din gunoiul de grajd pentru propriile nevoi.

Transportul compostului este mai puțin costisitor decât cel al gunoiului de grajd proaspăt, datorită conținutului său mai mic de umiditate, și mai profitabil pentru transport, datorită valorii sale de piață mai mari. Acest lucru înseamnă că compostul are un potențial mai mare de utilizare în zonele mai îndepărtate de fermă. Compostul de gunoi de grajd poate fi utilizat în multe scopuri în zone neagricole, inclusiv pentru refacerea siturilor, controlul eroziunii, remedierea solului și refacerea zonelor umede.

• North Dakota State University Extension’s Composting Animal Manures (PDF)(8 pp, 358 K, About PDF) Exit
• Kansas Department of Health and Environment’s Composting at Livestock Facilities (PDF)(5 pp, 387 K, Despre PDF) Exit

Alte produse din gunoi de grajd

Pelletizarea compactează gunoiul de grajd proaspăt la temperaturi și presiuni ridicate pentru a-l transforma într-un produs finit uscat. Peletele sunt utile ca amendament sau îngrășământ pentru sol. Deoarece peleții ocupă un volum mai mic, ei pot fi depozitați și transportați mai ușor decât gunoiul de grajd. În unele cazuri, prelucrarea poate duce la obținerea unui produs cu un conținut de nutrienți consistent și previzibil, ceea ce îl face mai convenabil pentru producția de culturi și alte utilizări. Procesul de peletizare este utilizat în principal pentru gunoiul de pasăre, dar ar putea fi aplicat la solidele separate din alte tipuri de gunoi de grajd.

Tehnologiile de extracție a nutrienților, sau tehnologiile de recuperare a nutrienților din gunoiul de grajd, pot elimina nutrienții din gunoiul de grajd pentru produse fertilizante. Extracția nutrienților îndepărtează nutrienții elementari din gunoiul de grajd brut, lichidele separate sau reziduurile de digestie anaerobă prin precipitare chimică sau coagulare. Exemple de produse fertilizante care pot fi generate cu ajutorul sistemelor de extracție a nutrienților sunt sulfatul de amoniu, fosfatul de calciu și cristalele de sulfat de amoniu și magneziu (struvită).

Conversia biomasei

Bioconversia presupune cultivarea organismelor pe gunoi de grajd sau nutrienți din gunoi de grajd și apoi recoltarea lor pentru a fi utilizate ca componente ale hranei pentru animale, îngrășăminte sau amendamente pentru sol.

Algele cultivate pe nutrienți din apele reziduale de la fabricile de lactate pot fi recoltate pentru a produce un produs utilizat în îngrășăminte pentru plante și suplimente de hrană pentru animale cu conținut ridicat de proteine. Larvele de muscă soldat negru mănâncă gunoiul de grajd, omorând agenții cauzatori de boli (agenți patogeni) și transferând nutrienții din gunoiul de grajd în corpul lor. Larvele bogate în nutrienți reprezintă un produs cu valoare adăugată care poate fi exportat în afara fermei. Furajele bogate în proteine realizate cu astfel de produse pot valora până la 500 de dolari pe tonă. Gunoiul de grajd rămas după recoltarea larvelor este util ca amendament al solului sau ca îngrășământ similar compostului.

Vermicompostul folosește viermii pentru a digera gunoiul de grajd, creând produse fără agenți patogeni, bogate în nutrienți, care pot fi vândute și exportate în afara fermei. Viermii produc castrări bogate în nutrienți. Dejecțiile, împreună cu gunoiul de grajd folosit pentru creșterea viermilor, sunt utile ca îngrășământ sau amendament al solului. Se spune că acest vermicompost conține mai mulți nutrienți disponibili pentru plante decât compostul convențional. În plus față de veniturile obținute din vânzarea vermicompostului, viermii pot fi vânduți ca momeală pentru pescuit sau pot fi prelucrați ca hrană suplimentară pentru păsările de curte sau operațiunile piscicole.

Materie organică

Agricultorii, grădinarii și alții folosesc gunoiul de grajd ca amendament al solului pentru a îmbunătăți calitatea acestuia. În plus față de furnizarea de nutrienți pentru creșterea plantelor, aplicarea gunoiului de grajd proaspăt sau compostat pe terenurile cultivate îmbunătățește materia organică a solului și gradul de afânare (condițiile fizice care fac ca un sol să fie potrivit pentru creșterea culturilor). Aplicarea gunoiului de grajd pe terenurile cultivate crește cantitatea de materie organică din sol, ceea ce îmbunătățește structura solului și poate crește capacitatea solului de a reține apa.

Creșterea materiei organice din sol ajută, de asemenea, la menținerea carbonului în sol („sechestrarea carbonului”) și în afara atmosferei, unde poate forma dioxidul de carbon, un gaz cu efect de seră. Gunoiul de grajd oferă aceste beneficii atunci când este aplicat în formă brută sau atunci când substanțele solide sunt aplicate după separarea solid-lichid, peletizare, digestie sau compostare.

Biochar este un cărbune de carbon produs prin arderea biomasei (inclusiv a gunoiului de grajd) într-un mediu cu conținut scăzut de oxigen. Biochar poate îmbunătăți solurile și stoca carbon. Atunci când este utilizat ca amendament al solului, biochar furnizează nutrienți într-o formă stabilă care este disponibilă pentru plante, reducând riscul pierderilor prin scurgere sau al levigării în apele subterane. Biochar îmbunătățește, de asemenea, întinderea solului, porozitatea, capacitatea de reținere a apei, capacitatea de schimb cationic (CEC), biologia solului și eficiența îngrășămintelor. Biochar este o formă stabilă de carbon organic din sol, sechestrând carbonul timp de, potențial, mii de ani.

• U.S.-Focused Biochar Report: Assessment of Biochar’s Benefits for the United States of America (PDF)(84 pp, 1.5 MB, About PDF) Exit – Raport realizat de Center for Energy and Environmental Security și United States Biochar Initiative.

Solide

Câteva ferme de vaci de lapte folosesc rumeguș, rumeguș de lemn, paie, nisip sau alte materiale achiziționate ca așternut pentru animale. Așternutul poate fi scump – de ordinul a 40-50 $/vacă/an. În ultimele decenii, materialele tradiționale pentru așternut, cum ar fi rumegușul sau nisipul, au devenit mai scumpe. Materialele solide pot fi recuperate din gunoiul de grajd (prin separare solid-lichid, compostare sau digestie anaerobă) și folosite ca așternut, înlocuind materialele cumpărate din afara fermei.

• Use of Dried Manure Solids as Bedding for Dairy Cows (PDF) (9 pp, 487 K, About PDF) Exit – Raport realizat de Cornell Waste Management Institute.

Energie

• Utilizarea gunoiului de grajd pentru îngrășăminte și pentru energie: Raport către Congres – Raportul USDA afirmă că utilizarea gunoiului de grajd pentru producerea de energie nu ar diminua utilizarea gunoiului de grajd pentru îngrășăminte, deoarece procesele utilizate pentru a produce energie lasă nutrienții din gunoiul de grajd sub formă de reziduuri care pot fi utilizate în altă parte.

Biogaz

Biogazul recuperat din digestorii anaerobi este util pentru generarea de căldură sau electricitate pentru a fi utilizat la fermă sau pentru a fi vândut la rețeaua electrică locală. Producția de biogaz utilizează, de obicei, gunoi de grajd de lapte sau de porc, datorită potențialului lor relativ ridicat de producere a metanului. Cu toate acestea, unele digestoare din SUA folosesc ca materii prime gunoiul de grajd de vită sau gunoiul de grajd de pasăre.

Gazul rezultat din digestia anaerobă este format în proporție de aproximativ 60 până la 80 % din metan și are o putere calorifică de 600 – 800 BTU/ft3. (Ca o comparație, gazul natural conține, în general, mai mult de 85 la sută metan și are o putere calorifică de aproximativ 950 – 1050 BTU/ft3). Majoritatea echipamentelor care utilizează gaz natural, butan sau propan ca și combustibil pot fi modificate pentru a utiliza biogaz. Aceasta include cazanele, încălzitoarele și generatoarele electrice.

Pentru că digestoarele captează metanul și alți poluanți atmosferici, ele reduc emisiile atmosferice dăunătoare din gunoiul de grajd și asigură un control superior al mirosurilor. Utilizarea biogazului din digestori compensează, de asemenea, consumul de combustibil și emisiile provenite de la combustibilii fosili neregenerabili.

• Programul AgSTAR al EPA are mai multe informații despre digestia anaerobă a gunoiului de grajd pentru energie.

Bio-ulei

Combustibilii lichizi de bio-ulei pot fi produși din gunoi de grajd prin procese termochimice cum ar fi piroliza și gazificarea. Bioconversia, cum ar fi cultivarea algelor cu nutrienți din gunoi de grajd, este un alt proces care poate produce bio-ulei.

Bio-uleiurile sunt diferite din punct de vedere fizic de păcură pe bază de petrol. De exemplu, bio-uleiurile au un conținut energetic mai mic pe galon și o aciditate mai mare decât păcura pe bază de petrol. Cu toate acestea, testele indică faptul că bio-ulei ar putea fi utilizat pentru aplicații precum încălzirea sau generarea de electricitate.

Experiența comercială cu biodiesel a fost foarte promițătoare. Biodieselul se comportă la fel de bine ca și motorina din petrol, reducând în același timp emisiile în aer de particule, monoxid de carbon, hidrocarburi și oxizi de sulf.

• Tehnologia Pyrolyss: Soluție ecologică pentru gestionarea nutrienților în Chesapeake Bay (PDF) (35 pp, 2.9 MB, About PDF) Exit – Virginia Tech raportează rezultate promițătoare ale unității sale mobile experimentale de piroliză pentru tratarea gunoiului de pasăre.

• Programul California’s Alternative and Renewable Fuel and Vehicle Technology Program Exit proiectează că producția de biodiesel la scară comercială din gunoi de grajd de lapte uscat la aer ar putea duce la obținerea a până la 6.8 milioane de galoane de motorină regenerabilă anual, 30 până la 50 de locuri de muncă cu normă întreagă și reduceri anuale ale emisiilor de gaze cu efect de seră de 851.050 tone de dioxid de carbon echivalent de metan și 720.666 tone CO2e de oxizi de azot.

Singaz

Gazeificarea poate transforma gunoiul de grajd (în prezent, în principal gunoi de grajd de pasăre) într-un combustibil gazos sintetic compus dintr-un amestec de vapori de apă, gudroane, hidrogen gazos, monoxid de carbon, dioxid de carbon, azot gazos și gaze de hidrocarburi. O parte din gaz se condensează pentru a forma un bio-ulei combustibil. Gazul rămas poate alimenta o varietate de sisteme energetice, inclusiv motoare cu piston, turbine cu gaz și pile de combustie.

Fibre

Este posibil să se producă produse de specialitate cu valoare adăugată din gunoiul de grajd pentru a fi comercializate către consumatori pe baza conținutului de fibre al gunoiului de grajd. În cea mai mare parte, exemplele prezentate mai jos sunt fie experimentale, fie realizate la o scară de tip boutique. Majoritatea implică extragerea și utilizarea fibrelor solide din gunoiul de grajd.

• Substitut de mușchi de turbă. Fibrele recuperate din digestia anaerobă a gunoiului de grajd de lapte sunt utile ca mediu de creștere a plantelor. Testele de creștere a plantelor au arătat că, atunci când este prelucrată în mod corespunzător, fibra se comportă ca mușchiul de turbă pentru creșterea plantelor în containere.
• Produse noi din fibre. Fermierii și alți inovatori găsesc modalități creative de a realiza produse cu valoare adăugată din fibrele recuperate din gunoiul de grajd.
  • Vase pentru grădiniță, vase de pornire a semințelor pe bază de gunoi de grajd, realizate cu gunoi de grajd de vacă compostat biodegradabil.
  • Sculpturi realizate cu gunoi de grajd compostat și comercializate ca artă de grădină fertilizatoare.
  • Papier realizat din gunoi de grajd prelucrat de la o varietate de animale, inclusiv elefanți și vaci. Gunoiul de grajd uscat este clătit în apă, lăsând fibrele nedigerate, care sunt fierte și amestecate cu alte fibre naturale pentru a fabrica o varietate de produse din hârtie.
• Materiale de construcții. Fibra de gunoi de grajd recuperată a fost inclusă în plăci de fibră pentru construcția de clădiri.

Top of Page