-

Manure separation to better distribute organic matter at farm level (Нидерланды)

Mestscheiding om organische stof op bedrijfsniveau beter te verdelen (NL)

Описание

Separation of cow manure is a common practice on dairy farms in The Netherlands to improve the nutrient use efficiency.

Het primaire doel van mestscheiding is de productie van een dikke
fractie met hoge gehalten aan organische stof en mineralen en een laag vochtgehalte. Een dergelijke geconcentreerde
fosfaatrijke fractie is een waardevolle organische meststof en kan over grote afstand vervoerd worden. De
dunne waterige fractie, met daarin het grootste deel van de stikstof, kan op eigen grond of in de nabije omgeving als
meststof worden aangewend of verder worden gezuiverd tot loosbaar water.

Slurry manure is fed through a manure separator that separates much of the thick material from the liquid portion. These fractions differ in the proportion between P and N; the thick fraction contains relatively more P than the thin fraction.
The thick fraction is used on maize fields or as substrate in cow stables; the thin fraction, with the larger part of the nitrogen, can be used on other parts of the farm or is exported from the farm to be treated for discharge in the environment. Due to stricter regulations for the application of N and P to crop land and grassland, less manure may be applied to the land. If manure must be exported because the threshold for P is reached, this implies that also N is exported from the farm.

Purpose of the Technology: Slurry from livestock consists of more than 90% of water. The primary purpose of manure separation is to produce a thick fraction with high contents of organic matter and nutrients and a low moisture content. The thick fraction is a valuable fertiliser and can be transported over large distances. The thin fraction, with the larger part of the nitrogen, can be applied as fertiliser on the farm, on farmland in the proximity, or can be treated into a quality suitable for discharge in the environment or water drainage system.

Manure separation allows farmers to use organic matter from manure more efficiently at the farm level. Manure separation increases the efficiency of processing and using manure in 5 ways:

1. By concentrating phosphorus in the thick fraction the volume of manure to be exported can be decreased, and also the export of nitrogen from the farm.
2. Manure separation creates three types of manure (thick, thin and mixed), which allows for differentiated application to different fields and crops, and reductions on requirements for artificial fertiliser.
3. Manure separation decreases the volume of manure to be exported from farms, and therefore saves energy and transport costs.
4. The thick fraction can be stored in stacks, taking up less space.
5. The thick fraction can be used as substrate in stables, replacing costly sawdust.

Establishment / maintenance activities and inputs: Purchase a manure separator. Periodically feed your collected slurry manure through the separator and then apply the thick portion to your fields. Discard the liquid portion.

Natural / human environment: Dairy farming on sandy soils in the eastern part of The Netherlands. Stricter manure regulation originting from the Nitrates Directive sets a limit on the amounts of animal manure for farms on sandy and loess soils in the eastern and southern part of The Netherlands.

Местоположение

Местоположение: Haarlo - Oude Eibergen, Gelderland, Нидерланды

Число исследованных участков, где применяется Технология:

Географическая привязка выбранных участков
  • 6.59421, 52.10475

Пространственное распространение Технологии: равномерно-однородное применение на определенной площади (approx. < 0,1 км2 (10 га))

На постоянно охраняемой территории?:

Продолжительность применения Технологии: менее 10 лет назад (недавняя)

Тип внедрения/ применения
Thick separated manure (Henk Leever (Oude Eibergenseweg 13, 7273 PJ, Haarlo, Netherlands))
Manure Separator (Henk Leever (Oude Eibergenseweg 13, 7273 PJ, Haarlo, Netherlands))

Классификация Технологии

Основная цель
  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • снижение риска стихийных бедствий
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий
Землепользование

  • Пахотные угодья и плантации
    • Однолетние культуры: зерновые культуры - кукуруза, зерновые культуры - другие, кормовые культуры - травы, корневые / клубнеплодные культуры - картофель
    Число урожаев за год: 1
  • Пастбищные угодья
    • Стойловое содержание/ нулевой выпас
    • Улучшенные пастбища

Водоснабжение
  • богарные земли
  • сочетание богарных и орошаемых земель
  • полное орошение

Цель, связанная с деградацией земель
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
  • адаптация к деградации земель
  • не применимо
Тип деградации, на борьбу с которым направлена
  • ухудшение химических свойств почв - Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
Категория УЗП
  • Комплексное управление почвенным плодородием
Мероприятия УЗП
  • Агрономические мероприятия - A2: Органическое вещество/ почвенное плодородие

Технический рисунок

Технические характеристики

Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты

Подсчет вложений и затрат
  • Подсчитанные затраты:
  • Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: Euro
  • Обменный курс (к доллару США): 1 USD = 0.94 Euro
  • Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 255.70
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
Labour. Equipment.
Мероприятия, необходимые для начала реализации
  1. Buy a seperator (Сроки/ повторяемость проведения: None)
Стоимость вложений и затрат по запуску
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (Euro) Общая стоимость на единицу (Euro) % затрат, оплаченных землепользователями
Оборудование
Seperator Machine 1,0 5320,0 5320,0
Общая стоимость запуска Технологии 5'320.0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 5'659.57
Текущее обслуживание
  1. Operating separator (Сроки/ повторяемость проведения: once per year)
  2. Applying both thick fraction manure and RDM manure (Сроки/ повторяемость проведения: once per year)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (Euro) Общая стоимость на единицу (Euro) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Labour ha 1,0 127,68 127,68 100,0
Sampling manure ha 1,0 21,28 21,28 100,0
Оборудование
Machine use ha 1,0 308,56 308,56 100,0
rent of manure separator h 1,0 16,5 16,5 100,0
depreciation costs m3 1,0 0,65 0,65
maintenance machine 1,0 0,3 0,3
Electricity ha 1,0 3,72 3,72 100,0
Удобрения и ядохимикаты
Extra Potassium ha 1,0 10,64 10,64 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 489.33
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 520.56

Природные условия

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная
  • полузасушливая
  • засушливая
Дополнительные характеристики климата
182 days of precipitation annually
Thermal climate class: temperate. Mean monthly temperature varies between 2-17 °C ( LGP 240-269 days, mean monthly temperature varies between 2-17 °C)
Склон
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Высота над уровнем моря
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Технология применяется в
  • в условиях выпуклого рельефа
  • в ситуациях вогнутого рельефа
  • не имеет значения
Мощность почв
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем почвенном горизонте
  • высокое (> 3%)
  • среднее (1-3%)
  • низкое (< 1%)
Уровень грунтовых вод
  • на поверхности
  • < 5 м
  • 5-50 м
  • > 50 м
Доступность поверхностных вод
  • избыток
  • хорошая
  • средняя
  • недостаточны/ отсутствуют
Качество воды (без обработки)
  • питьевая вода хорошего качества
  • питьевая вода плохого качества (необходима обработка)
  • исключительно для сельскохозяйственного использования (орошение)
  • непригодная для использования
Качество воды относится к:
Является ли солёность воды проблемой?
  • Да
  • Нет

Повторяемость затопления
  • Да
  • Нет
Видовое разнообразие
  • высокое
  • средняя
  • низкое
Разнообразие местообитаний
  • высокое
  • средняя
  • низкое

Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников
  • < 10% всех доходов
  • 10-50% всех доходов
  • > 50% всех доходов
Относительный уровень достатка
  • очень плохой
  • плохой
  • средний
  • обеспеченный
  • весьма обеспеченный
Уровень механизации
  • ручной труд
  • тягловая сила
  • механизировано/ есть автотранспорт
Осёдлый или кочевой
  • Осёдлый
  • Полукочевой
  • Кочевой
Индивидуальное или коллективное хозяйство
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
  • кооператив
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Пол
  • женщины
  • мужчины
Возраст
  • дети
  • молодёжь
  • средний возраст
  • пожилой
Площадь, используемая домохозяйством
  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Масштаб
  • мелкое
  • среднего размера
  • крупное
Собственность на землю
  • государственная
  • частной компании
  • общинная/ поселковая
  • коллективная
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
  • Other forms of exploitation
Права на землепользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Права на водовользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
медицинское обслуживание

плохой
хорошая
образование

плохой
хорошая
технические консультации

плохой
хорошая
занятость (вне хозяйства)

плохой
хорошая
рынки

плохой
хорошая
электроснабжение

плохой
хорошая
транспорт и дорожная сеть

плохой
хорошая
водоснабжение и канализация

плохой
хорошая
финансовые услуги

плохой
хорошая

Влияние

Социально-экономическое воздействие
Продуктивность сельскохозяйственных культур
снизил.
увеличил.


expected, based on better targeted fertiliser application

потребность в оросительной воде
увеличил.
снизил.


expected due to increase of SOM

сельскохозяйственные издержки
увеличил.
снизил.


On artificial fertiliser (30-80% reduction on N fertiliser) and substrate for cow stables. But since the thick fraction contains less N per kg of P2O5 than the original mix, farners applying the thick fraction (for maize as described in this QT) may need to apply more articial N-fertilizer

доходы хозяйства
снизил.
увеличил.


Decreased costs for manure export from the farm: A smaller part of the total manure mix needs to be exported (ca 35% less N-export than without manure separation; 10-30% less net energy use)

Ease of manure storage
decreased
increased


Thick fraction is less voluminous and can be stacked

Energy use
increased
decreased

Количество до применения УЗП : 4-7 GJ/ha
Количество после применения УЗП: 3-5 GJ/ha
Energy use for manure transport, processing, digestion and fertiliser use

Expenses on machinery
increased
decreased


For farms with less than 1000-2000 tons of manure to be separated expenses on manure separation become larger than benefits. Such farms could better hire a mobile separator, as in the descirption of this SLM technology.

Социальное и культурное воздействие
Improved livelihoods and human well-being
decreased
increased


Dairy farmers have learned more about the importance of soil organic matter for their production systems, and about the consequences of soil and manure management on soil organic matter and other aspects of soil health. This learning was brought by the exchange of knowledge between farmers and experts, and between farmers themselves. Farmers also profited from services provided to them by the farmers' foundations: shared investments (e.g. in the manure separator) and support in the application for subsidies to finance the SLM measure.

Экологическое воздействие
качество воды
снизил.
увеличил.


expected: reduction in leaching of nitrate and phosphorus due to better targeted manuring to plant needs

влажность почв
снизил.
увеличил.


due to increased SOM

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод
снизил.
увеличил.


due to improved manure composition for crop growth and build-up of SOM

выбросы углекислого газа и парниковых газов
увеличил.
снизил.


due to better targeted fertiliser use to needs of crops and reduced use of artificial fertiliser (30-80% less supply of N-fertiliser required)

Emission of NH3
increased
decreased

Количество до применения УЗП : 18
Количество после применения УЗП: 20
NH3 loss in kg/ha, for dairy farms with 1.75 cows/ha, manure prod of 255 kg N/haand other assumptions; model estimate

P2O5 surplus
increased
decreased

Количество до применения УЗП : 1
Количество после применения УЗП: 4
P2O5 surplus in kg/ha, same conditions

Влияние за пределами территории применения
загрязнение подземных/ речных вод
увеличил.
сократил.

Количество до применения УЗП : 12.5
Количество после применения УЗП: 10.4
Reduced leaching of nitrate from fields where manure is applied due to less surplus of N in thin fraction(NO3-N in groundwater in mg/lfor farm with 1.75 dairy cows/ha)

Energy use
increased
decreased

Количество до применения УЗП : 4-7 GJ/ha
Количество после применения УЗП: 3-5 GJ/ha
Energy use for transport of manure from farms, processing, digestion, fertiliser use

Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
There is no evidence yet on economic and agronomic effects of using the manure separator in the area, so the land user's perspective cannot be given. Assessments of costs, effects and energy use based on modelling are available in the literature for dairy and arable farming in the NL in Schroder et al. (2009). These reveal that for farms with 1.75 to 2.18 dairy cows/ha and under conditions of manure production and application and manure regulations for this part of The Netherlands, the required export of N-manure could decrease by 35%, required N-fertiliser by 30-80%, and net energy use by 10-30%.

Изменение климата

Постепенное изменение климата
среднегодовые температуры увеличилось

очень плохо
очень хорошо
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
местные ливневые дожди

очень плохо
очень хорошо
местные ураганы

очень плохо
очень хорошо
засухи

очень плохо
очень хорошо
регулярные наводнения (выход рек из берегов)

очень плохо
очень хорошо
Другие воздействия, связанные с изменением климата
сокращение вегетационного периода

очень плохо
очень хорошо

Внедрение и адаптация

Доля землепользователей (в процентах), применяющих Технологию
  • отдельные случаи/ эксперимент
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Число домохозяйств и/или площадь применения
2
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
  • Да
  • Нет
К каким именно изменяющимся условиям среды?
  • изменения климата/ экстремальные погодные явления
  • изменяющиеся условия рынка
  • доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)

Заключительные положения и извлечённые уроки

Сильные стороны: по мнению землепользователей
  • increases soil organic matter

    How can they be sustained / enhanced? continued application of the measure and subsidy for maintenance of the manure separator by the Foundation; support to farmers in calculating parameters for manure separation specific for their farm (type of manure, concentrations, fields to apply to, livestock intensity)
  • energy saving and reduced loss of N while maintaining equal levels of crop production
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
  • increases soil organic matter

    How can they be sustained / enhanced? continued application of the measure and subsidy for maintenance of the manure separator by the Foundation; support to farmers in calculating parameters for manure separation specific for their farm (type of manure, concentrations, fields to apply to, livestock intensity)
  • increases available soil moisture
  • reduces leaching of nitrate to the groundwater
  • reduces energy use for manure handling and transport
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
  • there is still little experience with manure separation and there are many uncertainties relating to separation efficiency and financial aspects

Справочные материалы

Составитель
  • Simone Verzandvoort
Editors
Рецензент
  • Fabian Ottiger
  • Alexandra Gavilano
Продолжительность применения Технологии: 10 мая 2015 г.
Последнее обновление: 5 июня 2019 г.
Ответственные специалисты
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Связанные данные по УЗП
Документирование осуществлялось при участии
Организация Проект
Ссылки на материалы по теме, доступные онлайн
  • Mestscheiding: relaties tussen techniek, kosten, milieu en landbouwkundige waarde - Jaap Schröder, Fridtjof de Buisonjé, Gerrit Kasper, Nico Verdoes & Koos Verloop, Plant and Animal Sciences Groups Wageningen UR, 2009.: http://edepot.wur.nl/50884
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International