CSBE-SCGAB

Sustainable re-use of dairy cow manure as bedding and compost: Nutrients and self-heating potential

Authors: J. Ackerman, E. Khafipour and N. Cicek.
Description: Dairy farm operations rely on a continuous supply of bedding material for cow comfort and hygiene. The re-use of liquid manure for this purpose has become possible after solid/liquid separation of the manure stream and 24 h processing of the separated solids through a tumbling drum composter. The finished bedding solids are reported to produce superior bedding to regular straw and the separated liquid stream can be retained as crop fertilizer. Off-farm export as bedding is only possible if the material is stable to prevent re-heating if bagged or piled. The nutrient value of the retained liquid and the quality of solids for export were investigated on a Canadian dairy farm by examining nitrogen and phosphorus distribution, as well as the self-heating potential of the composted solids. The effect of curing the solids for an additional 4 weeks during both summer and winter operations was evaluated. Results showed that the solids separation and 24 h drum composting process did not result in a compost that could be classified as mature and stable. However, further curing the solid product in ambient temperature piles for 4 weeks reduced compost re-heating from 26.2°C above ambient to 7.7°C (winter curing) and 3.8°C (summer curing). Nitrogen and phosphorus analysis revealed little difference between the liquid stream (post solid separation) and the incoming raw manure on a wet weight basis. The use of either of these products as plant fertilizer is similar and solid separation does not impact the agronomic value of the liquid manure.
Keywords: Dairy, bedding, manure solids, self-heating, phosphorus, nitrogen, separation, compost.
Résumé: Les fermes laitières dépendent d’un approvisionnement continu de litière pour assurer le confort et l’hygiène du troupeau. La réutilisation du lisier à cette fin est devenue possible grâce à la séparation des solides et à leur traitement durant une période de 24 h dans un composteur à tambour rotatif. Le produit solide final est réputé être une litière supérieure à de la paille et la partie liquide extraite peut être utilisée dans les cultures comme fertilisant. Cette litière peut être exportée de la ferme seulement si le compost est stable pour prévenir qu’il ne chauffe pas une fois mis en sac ou en tas. La valeur fertilisante du liquide séparé et la qualité des solides pour l’exportation ont été étudiées sur une ferme laitière canadienne pour déterminer leurs contenus en azote et en phosphore ainsi que le potentiel de chauffe des solides compostés. L’effet d’un compostage additionnel de 4 semaines durant les périodes estivales et hivernales a été évalué. Les résultats ont montré que la séparation des solides et le processus de compostage par tambour rotatif ne produisaient pas un compost qui puisse être classé mature et stable. Toutefois, un compostage en piles à l’air ambiant des solides durant 4 semaines réduisait la chauffe de 26,2 °C au-dessus de la température ambiante à 7,7 °C (compostage hivernal) et 3,8 °C (compostage estival). Les analyses d’azote et de phosphore sur une base humide ont révélé peu de différences entre la partie liquide (après la séparation) et le fumier entrant non séparé. L’utilisation de ces deux produits sur les cultures est semblable, et la séparation des solides n’a pas d’incidence sur la valeur fertilisante du lisier.
Mots-clés: Production laitière, litière, solides de lisier, chauffe, phosphore, azote, séparation, compost.
Technical field: Waste management Engineering
Citation: Ackerman, J., E. Khafipour and N. Cicek. 2018. Sustainable re-use of dairy cow manure as bedding and compost: Nutrients and self-heating potential. Canadian Biosystems Engineering 60: 6.1-6.7.
Volume: 60
Issue: 1
Start page number: 6.1
End page number: 6.7
Publisher: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: June 18, 2018
Publication type:
  • Journal
Type: Text.Article
Format: PDF
Identifier: C18365
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Located in: Volume 60 (2018)