vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2025-394-05-141-147vetpress-3633Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESОценка концентраций климатически активных веществ в выбросах при переработке твердых побочных продуктов животноводстваEstimation of concentrations of climate-active substances in emissions from processing of solid animal by-productshttps://orcid.org/0000-0003-4963-3821БрюхановА. Ю.BriukhanovA. Yu.

Александр Юрьевич Брюханов, доктор технических наук член-корреспондент РАН, директор

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Alexander Yuryevich Briukhanov, Doctor of Technical Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Director

3 Filtrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

sznii@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5910-5793ВасильевЭ. В.VasilievE. V.

Эдуард Вадимович Васильев, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Eduard Vadimovich Vasiliev, Candidate of Technical Sciences, Leading Researcher

3 Filtrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

sznii6@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6417-6433БазыкинВ. И.BazykinV. I.

Валентин Игоревич Базыкин, научный сотрудник

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Valentin Igorevich Bazykin, Researcher

3 Filtrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

valentin-bazykin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7345-1510ШалавинаЕ. В.ShalavinaE. V.

Екатерина Викторовна Шалавина, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Тел. +7 (962) 715-10-70

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Ekaterina Viktorovna Shalavina, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher

3 Filtrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

shalavinaev@mail.ruИнститут агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) — филиал Федерального научного агроинженерного центр ВИМРоссияInstitute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) – branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation20251605202505141147Copyright © Брюханов А.Ю., Васильев Э.В., Базыкин В.И., Шалавина Е.В., 20252025Брюханов А.Ю., Васильев Э.В., Базыкин В.И., Шалавина Е.В.Briukhanov A.Y., Vasiliev E.V., Bazykin V.I., Shalavina E.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3633

Вопрос получения достоверных данных по значениям выбросов парниковых газов в животноводстве становится всё более актуальным. Фактические замеры концентраций парниковых газов от побочных продуктов животноводства позволят уточнить данные, подаваемые в Национальный доклад о кадастре.

Цель исследования — определение концентрации климатически активных веществ в выбросах от твердых побочных продуктов животноводства на экспериментальной лабораторной установке.

Все виды побочных продуктов животноводства для исследования были отобраны в крупных сельскохозяйственных организациях. В качестве исходного сырья были взяты побочные продукты животноводства в виде подстилочного куриного помета, твердой фракции свиного навоза и твердой фракции навоза КРС. Концентрации климатически активных веществ в выбросах исследовали на экспериментальной лабораторной установке, разработанной в ИАЭП — филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, имитирующей температурные режимы процесса компостирования и операции периодической аэрации. Концентрации СО2, СН4, H2S, и NH3 замеряли на четырехканальном газоанализаторе «ЭЛАН плюс». Концентрации закиси азота в газовоздушной смеси определяли в лаборатории Агрофизического научно-исследовательского института в газовом хроматографе «Кристаллюкс-4000М». Полученные результаты были обработаны методом математической статистики. Результаты исследования показали потенциал созданной лабораторной установки для получения репрезентативных данных по эмиссии климатически активных веществ из побочных продуктов животноводства, сопоставимых с результатами других исследований в данной области.

The need to obtain reliable data on greenhouse gas emissions from the livestock sector is becoming increasingly urgent. Actual measurement of gas concentrations from animal byproducts will improve the accuracy of data submitted to the National Inventory Report.

The aim of the study was to determine the concentration of climatically active substances in emissions from solid by-products of animal husbandry at an experimental laboratory facility. All types of animal by-products studied came from large agricultural organisations. The initial raw material for the study was animal by-products as bedding poultry manure, solid fraction of pig manure and solid fraction of cattle manure. Concentrations of climate-active substances in emissions were investigated on the experimental laboratory set-up designed at IEEP — branch of FSAC VIM, simulating temperature conditions of composting and periodic aeration operation. a four-channel ELAN plus gas analyser measured the concentrations of CO2, CH4, H2S and NH3. The concentration of nitrous oxide in the gas-air mixture was determined in the laboratory of the Agrophysical Research Institute using a “Kristalluks-4000M” gas chromatograph. The obtained results were analysed by the method of mathematical statistics. The results of the study proved the potential of the designed laboratory facility to provide a representative data on emissions of climate-active substances from animal by-products, comparable to the results of other studies in this field.

парниковые газыпобочные продукты животноводстваконцентрацияпометнавозgreenhouse gasesanimal by-productsconcentrationpoultry manurefarm animal manureИсследование выполнено в рамках рабочей программы ИАЭП — филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ № FGUN-2025-0010 «Разработать энергоресурсосберегающие машинные технологии и цифровые системы мониторинга и управления для экологически безопасного производства сельскохозяйственной продукции».he study was performed within the framework of the Working Program of IEEP — branch of FSAC VIM No. FGUN-2025-0010 “ To develop energy and resource saving machine-based technologies and digital monitoring and control systems for environmentally safe agricultural production”.ReferencesГузь Л.В., Петров И.Б. Об использовании отходов животноводства при осуществлении экономической деятельности. Твердые бытовые отходы. 2021; (1): 56‒59. https://elibrary.ru/disdvqGuz L.V., Petrov I.B. On the use of livestock waste in economic activities. Tverdyye bytovyye otkhody. 2021; (1): 56‒59 (in Russian). https://elibrary.ru/disdvqКузьмина Т.Н., Мишуров Н.П., Брюханов А.Ю., Кузьмин В.Н., Свинарев И.Ю., Малородов В.В. Состояние производства технологического оборудования, рекомендуемого для эксплуатации в случае применения наилучших доступных технологий при интенсивном разведении свиней и птицы. Аналитический обзор. М.: Росинформагротех. 2023; 96. https://elibrary.ru/sbobepKuzmina T.N., Mishurov N.P., Bryukhanov A.Yu., Kuzmin V.N., Svinarev I.Yu., Malorodov V.V. Production status of technological equipment recommended for use in case the best available techniques are applied in intensive pig and poultry breeding. Analytical review. Moscow: Rosinformagroteh, 2023; 96 (in Russian). https://elibrary.ru/sbobepЛипка О.Н., Романовская А.А., Семенов С.М. Прикладные аспекты адаптации к изменениям климата в России. Фундаментальная и прикладная климатология. 2020; (1): 65‒90. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2020-1-65-90Lipka O.N., Romanovskaya А.А., Semenov S.M. Applied aspects of adaptation to climate change in Russia. Fundamental and Applied Climatology. 2020; (1): 65‒90 (in Russian). https://doi.org/10.21513/2410-8758-2020-1-65-90Romanovskaya A.A., Korotkov V.N., Polumieva P.D., Trunov A.A., Vertyankina V.Y., Karaban R.T. Greenhouse gas fluxes and mitigation potential for managed lands in the Russian Federation. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2020; 25(4): 661‒687. https://doi.org/10.1007/s11027-019-09885-2Romanovskaya A.A., Korotkov V.N., Polumieva P.D., Trunov A.A., Vertyankina V.Y., Karaban R.T. Greenhouse gas fluxes and mitigation potential for managed lands in the Russian Federation. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2020; 25(4): 661‒687. https://doi.org/10.1007/s11027-019-09885-2Genstwa N., Zmyślona J. Greenhouse Gas Emissions Efficiency in Polish Agriculture. Agriculture. 2024; 14(1): 56. https://doi.org/10.3390/agriculture14010056Genstwa N., Zmyślona J. Greenhouse Gas Emissions Efficiency in Polish Agriculture. Agriculture. 2024; 14(1): 56. https://doi.org/10.3390/agriculture14010056Джабборов Н.И., Мишанов А.П., Добринов А.В. Прогнозирование выбросов парниковых газов в растениеводстве от уровня применяемых технологий. АгроЭкоИнженерия. 2024; (1): 70‒82. https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-1118-70-82Dzhabborov N. I., Mishanov A.P., Dobrinov A.V. Forecasting of greenhouse gas emissions in crop production depending on applied technology level. AgroEcoEngineering. 2024; (1): 70‒82 (in Russian). https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-1118-70-82Вторый В.Ф., Вторый С.В. Влияние системы удаления навоза на концентрацию аммиака в коровниках с беспривязным содержанием. АгроЭкоИнженерия. 2024; (2): 104‒117. https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-2119-104-116Vtoryi V.F, Vtoryi S.V. Effect of manure removal system on ammonia concentration in loose housing barns. AgroEcoEngineering. 2024; (2): 104‒117 (in Russian). https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-2119-104-116Holly M.A., Larson R.A., Powell J.M., Ruark M.D., Aguirre-Villegas H. Greenhouse gas and ammonia emissions from digested and separated dairy manure during storage and after land application. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2017; 239: 410‒419. https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.02.007Holly M.A., Larson R.A., Powell J.M., Ruark M.D., Aguirre-Villegas H. Greenhouse gas and ammonia emissions from digested and separated dairy manure during storage and after land application. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2017; 239: 410‒419. https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.02.007Брюханов А.Ю., Васильев Э.В., Шалавина Е.В., Уваров Р.А., Субботин И.А. Метод решения экологических проблем при обращении с навозом и пометом. Молочнохозяйственный вестник. 2017; (3): 84‒96. https://elibrary.ru/zmnsxdBryukhanov A.Yu., Vasiliev E.V., Shalavina E.V., Uvarov R.A., Subbotin I.A. Method of environmental problem solution in manure management. Molochnokhozyaistvenny vestnik. 2017; (3): 84‒96 (in Russian). https://elibrary.ru/zmnsxdПилип Л.В. Метод очистки воздуха от запахообразующих веществ свинокомплексов. АгроЭкоИнженерия. 2019; (4): 137‒146. https://elibrary.ru/ucgzayPilip L.V. Method of air cleaning from odor-forming substances originating from pig complexes. AgroEcoEngineering. 2019; (4): 137‒146 (in Russian). https://elibrary.ru/ucgzayБрюханов А.Ю., Шалавина Е.В. Методический подход к выбору и проектированию отстойников жидкой фракции свиного навоза. Инновации в сельском хозяйстве. 2013; (2): 17‒21. https://elibrary.ru/qivyelBryukhanov A.Yu., Shalavina E.V. Methodical approach to the selection and design of settling tanks of liquid fraction of pig manure. Innovatsii v sel′skom khozyaystve. 2013; (2): 17‒21 (in Russian). https://elibrary.ru/qivyelБрюханов А.Ю., Шалавина Е.В., Васильев Э.В. Прогнозное распределение технологий переработки свиного навоза и куриного помета в РФ для принятия мер по снижению выбросов парниковых газов. Аграрная наука. 2024; (7): 160‒165. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-384-7-160-165Briukhanov A.Yu., Shalavina E.V., Vasiliev E.V. Forecast distribution of technologies for processing pig and poultry manure in the Russian Federation to take measures for GHG reduction. Agrarian science. 2024; (7): 160‒165 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-384-7-160-165Maurer D.L., Koziel J.A., Bruning K. Field scale measurement of greenhouse gas emissions from land applied swine manure. Frontiers of Environmental Science and Engineering. 2017; 11: 1. https://doi.org/10.1007/s11783-017-0915-9Maurer D.L., Koziel J.A., Bruning K. Field scale measurement of greenhouse gas emissions from land applied swine manure. Frontiers of Environmental Science and Engineering. 2017; 11: 1. https://doi.org/10.1007/s11783-017-0915-9Goedhart P.W., Mosquera J., Huijsmans J.F.M. Estimating ammonia emission after field application of manure by the integrated horizontal flux method: a comparison of concentration and wind speed profiles. Soil Use and Management. 2020; 36(2): 338‒350. https://doi.org/10.1111/sum.12564Goedhart P.W., Mosquera J., Huijsmans J.F.M. Estimating ammonia emission after field application of manure by the integrated horizontal flux method: a comparison of concentration and wind speed profiles. Soil Use and Management. 2020; 36(2): 338‒350. https://doi.org/10.1111/sum.12564Вторый С.В., Ланцова Е.О. Влияние температуры воздуха и влажности навоза на интенсивность эмиссии газов из навоза крупного рогатого скота. Региональная экология. 2015; (5): 43‒45. https://elibrary.ru/vdwgonVtoryi S.V., Lantsova E.O. The effect of air temperature and manure humidity on the intensity of gas emission from cattle manure. Regional ecology. 2015; (5): 43‒45 (in Russian). https://elibrary.ru/vdwgonHanafiah M.M., Ibraheem A.J., Razman K.K. Emissions of carbon dioxide and methane from dairy cattle manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 880: 012037. https://doi.org/10.1088/1755-1315/880/1/012037Hanafiah M.M., Ibraheem A.J., Razman K.K. Emissions of carbon dioxide and methane from dairy cattle manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 880: 012037. https://doi.org/10.1088/1755-1315/880/1/012037

The authors declare that there are no conflicts of interest present.