младший научный сотрудник учебно-научной лаборатории Центра агро- и экобиотехнологий, Институт экологии, биотехнологии и природопользования
Researcher at the Educational and Scientific Laboratory, Institute оf Ecology, Biotechnology and Nature Management
заведующий кафедрой прикладной экологии, к.б.н., Институт экологии, биотехнологии и природопользования
Head of the Department of Applied Ecology, Ph.D. of Biological Sciences, Institute оf Ecology, Biotechnology and Nature Management
Master’s student, Institute оf Ecology, Biotechnology and Nature Management
магистрант кафедры прикладной экологии, Институт экологии, биотехнологии и природопользования
доцент кафедры общего земледелия, растениеводства, агрохимии и защиты растений, к.с.- х.н.
Associate Professor, Ph.D. of Agricultural Sciences
старший научный сотрудник учебно-научной лаборатории Центра агро- и экобиотехнологий, к.б.н., Институт экологии, биотехнологии и природопользования
Senior Researcher, Ph.D. of Biological Sciences, Institute оf Ecology, Biotechnology and Nature Management
ведущий научный сотрудник учебно-научной лаборатории Центра агро- и экобиотехнологий, д.б.н., профессор, Институт экологии, биотехнологии и природопользования
Senior Scientist, Doctor of biological sciences, Professor, Institute of Ecology, Biotechnology and Nature Management
Background. The use of chicken manure composting to mitigate livestock carbon footprint remains understudied, particularly regarding the balance between greenhouse gas emissions and long-term carbon stabilization in soil. This study accounted for both direct emissions and indirect emissions from transportation and energy-intensive operations. The findings enable process optimization considering environmental efficiency and climate goals.
The purpose of this study was to calculate the carbon footprint of compost produced through open windrow chicken manure composting at a model facility in central Russia.
Materials and methods. The study utilized floor-based chicken manure from “Atyashevo” poultry farm (Republic of Mari El). Composting was conducted in two windrows (24×3×1,1 m, 28 t raw material each) over 37 days, with continuous temperature and moisture monitoring. Direct emissions (CO2, CH4) were measured using a “PIA” gas chromatograph with a closed chamber method, while indirect emissions were calculated based on energy consumption and fuel costs following GHG Protocol. All measurements were performed in triplicate.
Results. The highest CO2 emission intensity (up to 27,17 g C/m2*h) occurred during the initial phase due to rapid decomposition of labile organic matter, decreasing to 119,78 g C/m2*h by the end. Total direct emissions reached 1,91 t CO2. According to Russian Ministry of Natural Resources Method №371, CH4 emissions were 5,6× 10-7 t and N2O emissions 3,4×10-8 t, though these values were below instrument detection limits. Indirect emission analysis revealed that feedstock transportation (0,024 t CO2), windrow turner operation (0,189 t CO2), tractor use (0,151 t CO2), and granulation (0,72 t CO2) were major contributors.
Conclusion. Simplified calculation methods underestimated emissions by up to 63%: the compost carbon footprint was 0,044 t CO2/t when using simplified methods and 0,117 t CO2/t when accounting for indirect emissions.
Обоснование. Компостирование куриного помёта как метод снижения углеродного следа животноводства остаётся недостаточно изученным, особенно в аспекте баланса между эмиссией парниковых газов и долгосрочной стабилизацией углерода в почве. В работе были учтены не только прямые выбросы, но и косвенные, связанные с эксплуатацией автотранспорта и энергозатратными операциями. Полученные данные позволяют оптимизировать процесс с учётом экологической эффективности и соответствия климатическим целям.
Цель. Рассчитать углеродный след компоста, получаемого на модельном предприятии, расположенном в средней полосе России, и использующем технологию компостирования куриного помета в открытых буртах.
Материалы и методы. В исследовании использовали куриный помёт напольного содержания, полученный с птицефабрики «Атяшево» (Республика Марий Эл). Компостирование осуществляли в двух буртах (24×3×1,1 м, по 28 т сырья) в течение 37 суток, при котором осуществлялся постоянный мониторинг температурного режима и влажности. Прямые выбросы (CO2, CH4) определяли газовым хроматографом «ПИА» методом закрытой камеры, косвенные выбросы рассчитывали по данным энергопотребления и топливных затрат согласно GHG-протоколу. Все измерения выполнены в трёхкратной повторности.
Результаты исследований. Было выявлено, что наибольшая интенсивность выделения СО2 (до 27,17 г С/м2*ч) наблюдалась в начальной фазе из-за активного разложения легкодоступной органики, а к концу процесса эмиссия снизилась до 119,78 г С/м2*ч. Суммарные прямые выбросы за период компостирования составили 1,91 т CO2. Расчеты согласно Минприроды России №371 показали, что эмиссия CH4 составила 5,6 × 10-7 т, эмиссия N2O – 3,4 × 10-8 т, экспериментально объем эмиссии данных газов установить не удалось, так как концентрация данных газов была на уровне чувствительности прибора. Анализ косвенных выбросов выявил, что транспортировка сырья (0,024 т СО2), работа ворошителя (0,189 т CO2) и трактора (0,151 т CO2) вносили наибольший вклад в углеродный след компоста. Большой вклад вносило гранулирование - 0,72 т СО2.
Заключение. Расчет по упрощенной методике не учитывает до 63% выбросов: углеродный след компоста составил 0,044 т CO2/т при расчете по упрощенной методике и 0,117 т CO2/т при расчете с учетом косвенных выбросов.