Håndtering af organisk affald i landbrugsregioner

Wisconsin er kendt som USA's mejeriland - mere end en tredjedel af alle køer i Amerika lever af ca. 000 gårde i staten. Disse bovine beboere bidrager til en blomstrende mejeriindustri, men mælk er ikke det eneste, de producerer i uhyre mængder. At mange køer uundgåeligt fører til en betydelig mængde gødning, og håndtering af, at organisk affald er et vigtigt problem for alle, der bor i staten.

"Det er et forfærdeligt komplekst problem, og vi bidrager alle til det og er påvirket af det, " siger Victor Zavala, Richard H. Soit assisterende professor i kemisk og biologisk ingeniørvidenskab ved University of Wisconsin-Madison. "Bedrifter genererer gyllen, og vi er alle påvirket af dens miljøpåvirkninger. Men gødningsproduktionen er drevet af stærke økonomiske kræfter, der stammer fra byområder, der efterspørger mejeriprodukter."

Fosforafstrømning fra gødning forårsager algeopblomstring i vandområder. Gødning frigiver også sygdomsfremkaldende bakterier og metangas. Der findes teknologier til at behandle organisk affald, samtidig med at værdifulde produkter som biogas og struvit genvindes til gødning; men disse teknologier er kun dyre og overkommelige for store landbrug.

Endnu, at beslutte sig for en passende løsning involverer meget mere end teknologiomkostninger alene:Hvor skal man placere gødningsbehandlingsanlæg, hvordan man transporterer affaldet, og hvem der skal betale for udstyret er alle udfordrende spørgsmål. Med så mange konkurrerende interesser, ingen enkelt person kan realistisk holde styr på alle omkostningerne, fordele, og begrænsninger. "Dette problem er for komplekst. Du skal finde enklere og mere direkte måder at forklare samspillet mellem sociale, økonomiske og teknologiske aspekter for mennesker, der træffer beslutninger, " siger Zavala.

Modstridende interessenters interesser komplicerer problemet yderligere; det meste af tiden opstår sådanne konflikter unødigt på grund af mangel på data om teknologi og logistiske begrænsninger.

En beslutningsramme kan hjælpe folk til bedre at forstå det store antal faktorer, der skal overvejes, og at indsnævre mulighederne til nogle få potentielle løsninger - og Zavala og hans kolleger er ved at udvikle en sådan ramme for at hjælpe folk med at indgå aftaler i komplekse og potentielt kontroversielle beslutninger såsom gødningshåndtering. Ved systematisk at kvantificere omkostninger, miljøpåvirkninger, og folks meninger og prioriteter, disse værktøjer kan hjælpe med at føre til kompromisløsninger, der maksimerer den kollektive interessenttilfredshed.

Med støtte fra det amerikanske landbrugsministerium, National Science Foundation, U.S. Environmental Protection Agency, og Dane County i Wisconsin, Zavala skaber beslutningsrammer, som regering og industri kan bruge til at identificere optimale strategier til at tackle gødningshåndteringsproblemet.

"Vi håber, at med denne ramme, vi kan have en mere informeret forhandlingsproces. I stedet for bare at fortælle interessenterne, hvad de skal gøre, vi ønsker at skabe bedre rammer for, at folk kan forhandle om, hvad gyllehåndteringsinfrastrukturen ville gøre, " siger Zavala, som leder indsatsen sammen med Rebecca Larson, en assisterende professor i biologisk og systemteknik ved UW-Madison.

Vigtigt, forskerne vil inkludere kvantitative mål for interessenternes tilfredshed i deres modeller for at sikre, at alle gruppers meninger – land- og bysamfund, landmænd, politikere, miljøregulatorer, og videnskabsmænd - bliver hørt og betragtet.

"Vi forsøger at komme med fair løsninger, der glæder så mange interessenter som muligt, med den vigtige iagttagelse, at du meget sjældent vil være i stand til at behage alle, " siger Zavala. "Rammen kan også bruges til at informere interessenter om, hvordan deres meninger påvirker (eller ej) den endelige beslutning. Det er en kraftfuld information."

I relateret forskning, Zavala og kolleger afsluttede for nylig et projekt om organisk affaldshåndtering i Dane Amt, Wisconsin. Dette hold inkluderede UW-Madison/UW Extension-samarbejdspartnere fra afdelingerne for biologisk systemteknik, Kemisk og biologisk teknik, Jordbundsvidenskab, og Vandressourceforvaltning. Finansieringen til projektet er givet af Dane Amt. Holdets analyse af husdyrene i Upper Yahara Watershed undersøgelsesområdet indikerer et overskud på op til næsten det dobbelte af gødningsfosfor i forhold til afgrødeoptagelsen. Niveauet af overskud indikerer et behov for at omfordele gyllen uden for undersøgelsesområdet.