Источник: Dreamstime.com

Северная Каролина является вторым по величине свиноводческим штатом в США, где на 2300 промышленных свинофермах содержится около 8,9 млн свиней - и, соответственно, их навоз. Чтобы справляться с таким огромным количеством отходов животного происхождения, фермеры придумали специальные свинарники с решетчатыми полами, через которые навоз попадает в стоки, несущие его из помещения во вместительные резервуары, называющиеся свиными лагунами. Фекалии медленно разлагаются в яме под открытым небом, со временем превращаясь в удобрение.

Когда в сентябре 2018 года ураган «Флоренс» обрушился на Северную Каролину, свиноводам пришлось в спешке осушать свои лагуны, чтобы избежать массовых разливов, вызванных сильными ветрами и наводнениями. Прорыв лагуны может стать причиной серьезных санитарно-гигиенических проблем, в том числе отравления питьевой воды, появления фосфорной пленки в местных водоемах, ухудшения качества пахотных земель и распространения загрязняющих агентов, например, остатков топлива. Урон от прорыва одной свиной лагуны может оказаться разрушительным и привести к смерти диких животных и скота.

Свиноводческие фермы и другие предприятия по концентрированному кормлению животных Северной Каролины ежегодно создают 10 млрд галлонов фекальных отходов, которые, по словам EWG (Environmental Working Group), могли бы заполнить более 15 тыс. олимпийских бассейнов. В часто затапливаемых районах Северной Каролины до сих пор находятся 62 предприятия, содержащие более 235 тыс. свиней, и 30 предприятий с более чем 1,8 млн кур. Для сбора помета животных используется 166 лагун, располагающихся непосредственно в зоне затопления, и еще 366 лагун в пределах 30 метров от этой зоны.

Ураган «Флоренс» был не первым катаклизмом, во время которого Северная Каролина пострадала от мощного разлива навоза по всему штату. Ураган «Флойд» в 1999 году также причинил большой вред региону: уровень осадков в некоторых районах составлял более 60 см, что привело к разрушению стен нескольких лагун и гибели более 20 тыс. свиней.

Широкое освещение в СМИ опасности «Флоренс» для свиноферм Северной Каролины привлекло внимание общественности к опасной проблеме сельскохозяйственного производства, к тому же обладающей характерным «ароматом», - не столько огромному количеству навоза, с которым фермеры ежегодно сталкиваются, сколько несовершенству способов его сбора, транспортировки и применения.

В прошлом году жители штата подали общественные иски против компаний «Smithfield Foods» и «Murphy-Braun», заявляя, что навозные лагуны этих предприятий доставляют неудобства в виде неприятных запахов и потенциальной угрозы здоровью. Три иска были удовлетворены, и истцы получили более 500 млн долларов.

СТОЛКНОВЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И НАВОЗА

«Раньше фермы были интегрированы в сельхозпроизводство вместе со своими пастбищами для животных, угодьями для выращивания сельхозкультур и кормовых продуктов, достававшихся скоту. Навоз закапывался обратно в землю. Это была сбалансированная система в отличие от нынешних хозяйств, для которых сельскохозяйственные культуры выращиваются отдельно в других местах, иногда очень далеко. Транспортировать жидкий навоз к месту выращивания сельскохозяйственных культур очень дорого и трудно, да и пропорции раствора могут оказаться неподходящими», - рассказала издательству AgFunderNews Сандра Вижн, директор отдела молочной промышленности и устойчивого производства продовольствия Всемирного фонда дикой природы (WWF).

«Циклическое земледелие – вот, что необходимо: фермеры используют навоз в качестве удобрений и выращивают продовольствие, чтобы прокормить людей, а побочные продукты достаются животным, которые производят еще больше навоза для удобрения растений. В настоящее время такой цикл не работает. Мы хотим восстановить эту систему и вернуть питательные вещества сельскохозяйственным угодьям, чтобы их можно было использовать в полной мере», - сообщила Сандра.

Всемирный фонд дикой природы совместно с Институтом The Yield Lab, компанией «Newtrient» и Ассоциацией владельцев молочных ферм Америки организовывает конкурс среди стартапов по продаже продуктов и услуг, связанных с навозом -  «The Manure Challenge». Организаторы надеются повысить популярность продукции на основе навоза. Выбранных поставщиков, в рамках плана коммерциализации познакомят с источниками капитала, а также обеспечат наставниками.

НАВОЗ: СВЯЩЕННЫЙ КОМПОНЕНТ

Для многих фермеров, особенно тех, кто кормит своих животных травой на выпасе, а не кормами в загонах, навоз является ценным элементом, восстанавливающим пастбища и удобряющим почву органическими веществами, что делает ее более богатой и плодородной. Кроме того, навоз помогает анализировать состояние здоровья животных.

Однако количество фекальных отходов увеличивается вместе с ростом животноводческой промышленности, в том числе и птицеводческой. Так, курицы-несушки и мясные птицы содержатся исключительно в птичниках вплоть до момента отправки на переработку. И даже на существующих фермах свободного выгула птицы находятся в огромных помещениях и выпускаются на улицу лишь изредка, если вообще выпускаются. 

И поиск способа его переработки одинаково актуален и для мелких, и для крупных ферм.

«Даже у мелких молочных фермеров есть навозные ямы и лагуны с излишками помета, особенно в те сезоны, когда отходами нельзя удобрить землю. Поэтому им просто необходимо найти способ решения этой проблемы, а этот конкурс может им в этом помочь», - подчеркивает Сандра Вижн.

Многие штаты установили правила хранения и использования навоза, чтобы обеспечить безопасное и экологически грамотное применение фекалий, заставляя фермеров принимать определенные меры в отношении ежедневных отходов животных. В соответствии с ними можно применять различные решения, связанные с основными этапами работы с навозом: уборкой, хранением, обработкой, транспортировкой и использованием.

Навоз можно хранить сухим и использовать в твердом или разжиженном состоянии. При анаэробной переработке жидкого навоза можно получить биогаз, необходимый для производства энергии. Однако, если жидкий навоз не укрыть, то он начнет выделять парниковые газы в атмосферу. Чаще всего навоз используют в качестве удобрения для сельскохозяйственных угодий или пастбищ, но из-за индустриализации производства пищевых продуктов фермы, где выращивается скот, и пашни, где растут культуры, теперь разделяют тысячи километров. Применение навоза на посевах продовольственных культур, выращиваемых для человека, также ограничено по соображениям охраны здоровья.

Фермеры сталкиваются с нормативным давлением в вопросах использования фекальных отходов, экологическим последствиям уделяют все больше внимания, и все это приводит к появлению различных передовых технологических изобретений.

Например, в штате Калифорния, главном производителе молочных продуктов в стране, недавно был принужден грант в 90 млн долларов тех-стартапу для молочных ферм под названием CalBio. Средства будут использованы для усовершенствования навозных компостеров на калифорнийских молочных фермах путем строительства и эксплуатации объединенного трубопровода. С помощью трубопровода биогаз будет транспортироваться с ферм на перерабатывающие фабрики, где его превратят в сжатый возобновляемый природный газ. Ожидается, что в результате выброс метана от молочной и животноводческой промышленности в штате сократится на 40% к 2030 году.

А компания «Smithfield Foods», крупнейший в мире производитель свинины, в 2018 году начала сотрудничество с флоридским стартапом «Anuvia Plant Nutrients» для переработки в удобрение свиного навоза.

ТАМ, ГДЕ МНОГО СКОТА, МНОГО НАВОЗА - И МНОГО НЕРЕАЛИЗОВАННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Сельскохозяйственные технологии стали растущим сектором, привлекшим в том году рекордные 16,9 млрд долларов венчурных инвестиций, согласно Отчету AgFunder об Инвестициях в Сельскохозяйственные технологии за 2018 год. 

Глядя на эти цифры, сложно понять, почему большее количество стартапов не стремится внедрять инновации и совершать прорывы в области хранения и использования навоза. 

«Навоз – тема не из приятных.   Это не последний тренд здорового питания из Силиконовой долины. Но нам необходимо обратить на это внимание, потому что навоз  неотъемлемая часть производства,  ценный ресурс и загрязнитель одновременно», - говорит Вижн.

Количество навоза, производимого сельскохозяйственными предприятиями США, ошеломляет. Несмотря на то, что существуют системы и способы хранения и использования навоза, предназначенные для частичного применения отходов, несомненно, сегодня задействован не весь потенциал птичьего помета и содержимого свиных лагун.

Проблема актуальна по всей стране, без привязки к конкретному региону. По данным Министерства сельского хозяйства США, на момент Сельскохозяйственной переписи 2012 года почти половина от 2,1 млн действующих ферм содержала крупный рогатый скот и телят.

В Службе охраны национальных заповедников, подсчитали, что навоз с молочной фермы, содержащей 200 коров, выделяет столько же азота, сколько и сточные воды населенного пункта с 5-10 тыс. жителей. Ежегодно помет со стандартного птичника, содержащего 22 тыс. птиц, создает столько же фосфора, сколько сточные воды населенного пункта, в котором проживает 6 тыс. людей. При этом отходы ферм – это не только навоз, но и подстилки, просыпанные корма и другие вещества, испачканные фекалиями. Они также часто свозятся в лагуны или другие места хранения.

Служба охраны природных ресурсов провела исследование, чтобы определить каков среднесуточный объем навоза, производимого отдельным видом животных. Чтобы учесть основные различия в размерах крупной дойной коровы и небольшой курицы-несушки, за единицу было принято поголовье с общим весом животных в 1 тысячу фунтов. Исследование показало, что корова мясной породы весом в 1 тысячу фунтов производит 59,1 фунтов навоза в день. Дойная корова такого же веса производит 80 фунтов. Свиньи и поросята производят 63,1 фунтов фекальных отходов в день, курицы-несушки - 60,5, а бройлеры - 80. Самое меньшее количество навоза у индюшек - 43,6 фунта.

«Мы знаем, что существует множество проектов и техник по хранению и использованию навоза, но мы также понимаем, что фермерам необходимо усовершенствовать лагуны и хранилища на своих фермах, - говорит Вижн. – Даже при реализации государственных и прочих программ поддержки сохраняются риски загрязнения окружающей среды. Если отходы хранятся должным образом, появляются прекрасные возможности для повышения эффективности производства продуктов питания, улучшения состояния почвы и воды и снижения выбросов парниковых газов».

КОНКУРС «THE MANURE CHALLENGE»

Организаторы конкурса «The Manure Challenge» надеются найти новые решения, которые еще не оказались в центре внимания существующих компаний, занимающихся хранением и применением навоза. Они также хотят привлечь внимание фермеров к возможности снижения воздействия на окружающую среду путем усовершенствования процесса работы с отходами.

«Многие компании поставили перед собой цель сокращения выбросов парниковых газов на 30% к 2030 году. Рассматривается возможность внедрения новых технологий на любом этапе производственного процесса. Конкурс поможет обратить внимание на некоторые подобные решения и объединить инвесторов и исполнителей, - объясняет Вижн. - В результате мы можем найти альтернативу традиционным биогазовым установкам, которые требуют больших инвестиций и сложны в эксплуатации из-за потребности во внештатных специалистах для техобслуживания. Мы искренне надеемся найти более простые решения, которые будут удобны в использовании и менее затратны для инвесторов».

Повышение эффективности переработки и применения навоза – задача не из простых. Заставить фермеров принять новые технологии всегда трудно, особенно когда эти технологии требуют первоначальных инвестиций без конкретных сроков получения прибыли. Для продвижения компостных технологий будет использоваться тот же маркетинговый прием, что и с остальными сельскохозяйственными инновациями: выход на рынок с привлекательным ценовым предложением.

«Я выросла на ферме, мой папа не решался вкладывать деньги в такие вещи. Но если есть доказательство того, что этот проект работает, приносит деньги и упрощает жизнь в плане соблюдения или даже опережения законов и не очень сложен в исполнении, то фермеры заинтересуются им, - поясняет Вижн. - Я также знаю, что фермеры любят посещать чужие хозяйства, чтобы посмотреть, как там ведутся дела, поэтому если этот конкурс станет площадкой для демонстрации технологий, это действительно поможет».

Источник: agriculture.com