Technological and environmental evaluation of manure management and its processing into granular fertilizer using additives

Žemės ūkyje susidaro dideli mėšlo, šiaudų ir kitų organinių atliekų kiekiai. Gyvulininkystės ūkiai yra pagrindiniai šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) išmetimo šaltiniai. Intensyvinant žemės ūkio produkcijos gamybą labiau užteršiamas dirvožemis, vanduo ir oras, didėja CO2, N2O, CH4 emisijos iš mėšlo. Perspektyvus mėšlo tvarkymo būdas yra granuliavimas, kai jis yra perdirbamas į organines trąšas. Granuliuotų organinių trąšų privalumaii – patogesnis tvarkymas, sandėliavimas, transportavimas, ŠESD emisijų sumažėjimas, lyginant su tradiciniu tirštojo mėšlo su kraiku tvarkymu. Darbo tikslas – nustatyti mėšlo komposto ir kitų atliekų (melasos, defekato ir biokuro pelenų) perdirbimo į granuliuotas organines trąšas galimybes, įvertinti pagrindinių klimato kaitą skatinančių dujų emisijas mėšlo komposto perdirbimo technologijose ir granulių fizikines-mechanines savybes. Granuliuojant organines atliekas gaunami nauji bei švaresni galutiniai produktai ir kartu jų atsikratoma kaip atliekų. Buvo nustatyta, kad naudojant melasos, defekato ir biokuro pelenų priedus gerėja granulių stipris, tankis ir kiti parametrai. Pritaikius tirštojo mėšlo komposto gamybos ir granuliavimo technologiją gaunamos 11,4 karto mažesnės ŠESD emisijos, negu tas pats mėšlo kiekis būtų kaupiamas tvartuose ir mėšlidėje. Granulių susidarymo dinamikai aprašyti sukurtas teorinis mėšlo su organiniais priedais suspaudimo proceso modelis ir nustatytas energijos kiekis, reikalingas organinėms žaliavoms slėgti.Agriculture generates huge amounts of manure, straw and other organic waste. Livestock farms are the main sources of greenhouse gas (GHG) emissions. By intensifying agricultural production, soil, water and air are more polluted, CO2, N2O, CH4 emissions from manure increase. A promising way to manage manure is granulation, it raw material processed into organic fertilizers. The advantages of granular organic fertilizers are more convenient handling, storage, transportation, reduction of GHG emissions compared to traditional solid manure with litter management. The aim of the work is to determine the possibilities of processing manure compost and other waste (molasses, lime sludge and biofuel ash) into granular organic fertilizers, to evaluate the emissions of the main gases promoting climate change in manure compost processing technologies and the physical-mechanical properties of granules. Granulation of organic waste results in new and cleaner end-products and at the same time is disposed as waste. It was found that the use of molasses, lime sludge and biofuel ash additives improves the strength, density and other parameters of the granules. The application of solid manure compost production and granulation technology results in 11.4 times lower GHG emissions than the same amount of manure would be stored in barns and manure storage. To describe the dynamics of granules formation, a theoretical model of the manure compaction process with organic additives was developed and the amount of energy required to compress organic raw materials was determined.Žemės ūkio inžinerijos fakultetasŽemės ūkio inžinerijos ir saugos instituta