Эколого-экономический потенциал получения биогаза из биологических остатков молочного животноводства в Казахстане

Цель исследования – определить эколого-экономические предпосылки, перспективы и сдерживающие факторы производства биогаза из отходов молочного животноводства в Казахстане. Методы – контент-анализ публикаций по данной проблематике использован для систематизации современных представлений о технологиях анаэробного сбраживания и направлениях применения продуктов из газообразного биотоплива; принцип сравнения и синтеза – при сопоставлении показателей выработки молока, образования органических биологических остатков и оценки возможностей их задействования как ресурсной базы для выпуска биоэнергетического газа, обобщении экологических и экономических преимуществ переработки навоза на молочно-товарных фермах; суммирование итогов – для обоснования векторов распространения биогазовых систем в условиях перехода к циркулярной экономике. Результаты – выявлено, что потенциальный объем отработанных материалов зависит не только от поголовья КРС, но и структуры молочного стада, особенностей организации производственного процесса, способа удаления и хранения навозной массы. Отмечается, что численность скота по категориям субъектов хозяйствования имеет существенное значение для характеристики содержания и разведения животных. Показано, что в структуре животноводческой отрасли преобладают хозяйства населения и крестьянские (фермерские) хозяйства, на долю которых приходится почти 90% общего количества крупного рогатого скота, что усложняет сбор и транспортировку навозного субстрата и снижает эффективность его централизованной переработки. Установлено, что потенциал генерации экотоплива в республике в связи с существованием территориальной неоднородности развития молочного животноводства целесообразно рассматривать дифференцировано. На основе полученных результатов сделаны выводы о текущем состоянии и предпосылках построения циркулярной модели аграрного производства, позволяющей обеспечить оптимальное ресурсопотребление, получение дополнительной прибыли и сокращение экологической нагрузки.

1. Soteriades, A.D. Maintaining production while reducing local and global environmental emissions in dairy farming / A.D.Soteriades, A.Foskolos, D.Styles, J.M.Gibbons // Journal of Environmental Management.- 2020.-Vol. 272.- Article 111054. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111054

2. Köninger, J. Briones Manure management and soil biodiversity: towards more sustainable food systems in the EU / J. Köninger, E. Lugato, P. Panagos, M. Kochupillai, A. Orgiazzi, M.J.I. Briones // Agricultural System.- 2021.- Vol. 194.- Article 103251. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2021.103251

3. Moltames, R. Assessment of potential sites for biogas production plants from domestic, agricultural, and livestock waste / R. Moltames, Y. Noorollahi, H. Yousefi, B. Azizimehr, A. Naseri // Fuel Communications.- 2025.-Vol. 22.- Article 100132. https://doi.org/10.1016/j.jfueco.2024.100132

4. Wang, Y. Cao Biogas energy generated from livestock manure in China: current situation and future trends / Y. Wang, Y. Zhang, J. Li, J.G. Lin, N. Zhang // Journal of Environmental Management.- 2021.- Vol. 297.- Article 113324. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113324

5. Chen, B. Alkaline anaerobic digestion of livestock manure: unveiling mechanisms, applications, and perspective / B. Chen, S. Azman, R. Dewil, L. Appels // Chemical Engineering Journal.- 2023.- Vol. 477.- Article 146852. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146852

6. Orlando, M.Q. Pretreatment of Animal Manure Biomass to Improve Biogas Production: A Review / M.Q. Orlando, V.M. Borja // Energies.- 2020.- Vol.13.- Issue 14.- Article 3573. https://doi.org/10.3390/en13143573

7. Li, Y. Strategies to boost anaerobic digestion performance of cow manure: laboratory achievements and their full-scale application potential / Y. Li, J. Zhao, J. Krooneman, G.J.W. Euverink // Science of the Total Environment.- 2021.- Vol.755.- Article 142940. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142940

8. Lee, M.E. Biogas digestate as a renewable fertilizer: effects of digestate application on crop growth and nutrient composition / M.E. Lee, M.W. Steiman, S. St. Angelo // Renewable Agriculture and Food Systems.- 2021.- Vol.36.- Issue 2.- P.173-181. https://doi.org/10.1017/S1742170520000186

9. Valentinuzzi, F. The fertilising potential of manure-based biogas fermentation residues: pelleted vs. liquid digestate / F. Valentinuzzi, L. Cavani, C. Porfido, R. Terzano, Y. Pii, S. Cesco, C. Marzadori, T. Mimmo // Heliyon.- 2020.- Vol.6.- Issue 2.- Article e03325. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e03325

10. Iqbal, N. Socioeconomic impacts of doestic biogas plants on rural households to strengthen energy security / N. Iqbal, M.A. Sakhani, A.R.Khan, A.U. Rehman, Z. Ajmal, M.Z. Khan // Environmental Science and Pollution Research.- 2021.- Vol. 28.- P.27446–27456. https://doi.org/10.1007/s11356-021-12633-2

11. Feng, Y. Assessing and prioritizing biogas energy barriers: A sustainable roadmap for energy security / Y. Feng, M. Shoaib, R. Akram, I. Alnafrah, F. Ai, M.Irfan//Renewable Energy.-2024.- Vol. 223.- Article 120053. https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.120053

12. Khan, M.U. Biogas Production Potential from Livestock Manure in Pakistan / M.U. Khan, M. Ahmad, M. Sultan, I. Sohoo, P.C. Ghimire, A. Zahid, A. Sarwar, M. Farooq, U. Sajjad, P. Abdeshahian, M. Yousaf // Sustainability.-2021.- Vol.13.- Issue 12.- Article 6751. https://doi.org/10.3390/su13126751

13. Mahal, Z. Spatial Estimation of Biogas and Compost Potential for Sustainable Livestock Manure Management in Bangladesh / Z. Mahal, H. Yabar // Applied Sciences.-2025.- Vol.15.- Issue 12.- Article 6753. https://doi.org/10.3390/app15126753

14. Dulatbay, Y. The Current Status and Lost Biogas Production Potential of Kazakhstan from Anaerobic Digestion of Livestock and Poultry Manure / Y. Dulatbay, J. Yu, Zh. Sugirbaeva, A. Kazambayeva, S. Yessengaliyeva // Energies.- 2022.- Vol.15.- Issue 9.- Article 3270. https://doi.org/10.3390/en15093270

15. Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан [Электронный ресурс].- 2026.– URL: https://www.stat.gov.kz/ru/ (дата обращения 12.06.2026).

16. Amerzhanova, D.A. Economic assessment of bioeconomy in agro-industrial complex of the Republic of Kazakhstan: world experience and priority areas / D.A. Amerzhanova, R.B. Sartova, A.B. Baimukhanov // Problems of AgriMarket.-2025.- N1.- P.157-166. https://doi.org/10.46666/2025-1.2708-9991.14

17. Дамбаулова, Г.К. Интеграция молочных ферм полного цикла в региональную экономику: инвестиционные аспекты / Г.К. Дамбаулова, Л.А. Байжанова, Г.К. Мусаева // Проблемы агрорынка.-2025.-N3.-С.130-137. https://doi.org/10.46666/2025-3.2708-9991.11

18. Sørensen, J.F.L. Rural Development Potential in the Bioeconomy in Developed Countries: The Case of Biogas Production in Denmark / J.F.L. Sørensen, H.P. Jørgensen // Sustainability.-2022.- Vol.14.- Article 11077. https://doi.org/10.3390/su141711077