Kvalitet på råtnerest Vil avløpsslam redusere verdien på produktet?

1. Forskningsprogrammet ”Recycling organic waste”Prosjektet ”Biogass som del av landbrukets verdikjede” Kvalitet på råtnerest Vil avløpsslam redusere verdien på produktet? Bellonas Energiforum, 23.10.2008 Trond Knapp Haraldsen Bioforsk Jord og miljø, Ås

2. Råtnerest og produktkvalitet (1) Råstoff for biogass som gir råtnerest som gjødsel: • Husdyrgjødsel -> råtnerest tyntflytende organisk gjødsel med halvert tørrstoffinnhold, lik konsentrasjon av næringssalter og tilnærmet uendret gjødselverdi i forhold til utgangspunktet. Gevinst: metan • Blanding av husdyrgjødsel og kildesortert matavfall –> råtnerest av tyntflytende organisk gjødsel med omtrent halvert tørrstoffinnhold i forhold til utgangsmaterialet. Inneholder høyere konsentrasjoner av mineralsk N (ammonium-N) enn utgangsmaterialet (omdannet fra organisk N i matavfall). Forholdet mellom husdyrgjødsel og matavfall kan optimaliseres både ut fra maksimalt metanutbytte og optimale bruksegenskaper for sluttproduktet som gjødsel, men det er ikke nødvendigvis samme forhold. Gevinst: metan og flytende organisk gjødsel som kan spres på samme måte som husdyrgjødsel (mer ensartet og forutsigbar enn vanlig husdyrgjødsel) • Kildesortert matavfall og storhusholdningsavfall -> råtnerest av tyntflytende organisk gjødsel med NPK forhold velegnet som gjødsel til korndyrking og metan. Kan spres med vanningsanlegg (slepeslangespreder, vanningskanon) eller tankvogn. Har høyere saltinnhold enn husdyrgjødsel (NaCl).

3. Råtnerest og produktkvalitet (2) Råstoff for biogass som gir råtnerest som jordforbedringsmiddel: • Avløpsslam -> gir et sluttprodukt med lignende kjemiske og fysiske egenskaper som avløpsslam, og har energigevinst i form av metan. Sluttprodukt har som regel kvalitetsklasse II, og kan brukes på jordbruksareal med inntil 2 tonn tørrstoff/dekar/10 år eller til grøntanlegg. • Avløpsslam, slakteriavfall (kategori II), annet organisk avfall fra næringsmiddelproduksjon, kildesortert husholdningsavfall – gir et sluttprodukt med lignende kjemiske og fysiske egenskaper som avløpsslam, og har energigevinst i form av metan. Bruksområde som for avløpsslam

4. Forholdet mellom totalinnhold og løselige næringsstoffer i ulike råtnerester

5. Tungmetaller og næringsstoffer i biorest basert på matavfall • Matavfall inn i anlegget, kvalitetsklasse 0. Matavfall fra storhusholdninger generelt i klasse 0, dersom god sortering praktiseres. Nitrogen hovedsakelig i organisk form (proteiner og lignende). • Etter opphold i råtnetank er mengden organisk materiale redusert. 60-70 % av nitrogenet er omdannet til ammonium-N. Konsentrasjonen av tungmetaller på tørrstoffbasis er økt fordi mye av det organiske tørrstoffet er omdannet til CO2 og CH4. • Næringsinnholdet i biorest av matavfall kan være NPK 23-2-9, og i tillegg inneholde Na, Ca, Mg, S og noe mikronæringsstoffer (Zn, Cu, B). Forholdet mellom næringsstoffene i bioresten er i stor grad bestemt av egenskapene til det organiske materiale som går inn på anlegget. • Tungmetaller i biorest som kan gi større konsentrasjoner enn klasse 0: kadmium, kobber, sink. Bly, nikkel, krom er sjelden til stede i større konsentrasjoner enn klasse 0. Kvikksølv er unntaksvis funnet i større konsentrasjoner enn klasse 0. • Kadmium ser ut til å følge det organiske materialet, og gjenfinnes i den faste fraksjonen dersom en skiller flytende og fast fase. Det samme ser ut til å gjelde for sink.

6. Tungmetaller i organisk gjødsel

7. Virkning av organisk avfall på jordkvalitet og næringsforsyning til planter • Feltforsøk på Bioforsk Øst Kise med ulike typer organisk avfall som gir gjødselvirkning (N og P), og potteforsøk med samme avfallstyper i fire ulike jordtyper på Ås. En mastergradsoppgave med flytende organiske gjødseltyper som biorest og husdyrgjødsel (avrenning, avling, opptak av næringsstoffer) • Forsøk i prosjektet ”Biogass som del av landbruket verdikjede), • Feltforsøk (storskalaforsøk) på Bioforsk Øst Apelsvoll med flytende biorest, husdyrgjødsel, fullgjødsel (8 kg N/daa), samt ugjødslet kontrolledd, demonstrasjonsforsøk Romerike forsøksring • Feltforsøk (rutefelt) på Ås med ulike typer biorest, kombinasjoner av biorest og kjøttbeinmel, husdyrgjødsel og Fullgjødsel, samt ugjødslet kontroll. • Feltforsøk (rutefelt) ved Halden med biorest basert på utråtning av husdyrgjødsel, vanlig husdyrgjødsel, kombinasjon av biorest og kjøttbeinmel

8. Bruksområder biorest av matavfall • Flytende biorest (rett fra utråtning): til årlig gjødsling med tilsvarende utstyr som for spredning av blautgjødsel/gylle (slepeslangesprede, vanningskanon, DGI-utstyr, tankvogn med spreder). Med et nitrogen innhold på 2 g/l (2 kg/m3), vil en med 5 tonn/daa spre 10 kg N/daa. Virkningsgrad vil være omtrent som for blautgjødsel. • Biorest (fast fraksjon): til jordforbedring (2 eller 4 tonn TS/daa/10 år). I nitrogenvirkning kan denne typen sammenlignes med et avløpsslam med mye nitrogen, eller en næringsrik matavfallskompost. I motsetning til avløpsslam vil denne typen organisk restprodukt ha mye tilgjengelig fosfor. • Flytende fraksjon etter utskilling av fast fraksjon inneholder mye løste stoffer (ammonium-N, kalium, natrium, kalsium, magnesium), og noe fosfor og svovel. Innholdet av tungmetaller og løste mikronæringsstoffer er vanligvis relativt lite. • Det kan være vanskelig å bestemme innholdet av næringsstoffer og tungmetaller nøyaktig i biorest med lavt tørrstoffinnhold (<2 g/100 g) på grunn av usikkerhet på tørrstoffbestemmelsen

9. Potteforsøk på Ås 2006

10. Feltforsøk Bioforsk Øst Apelsvoll 2007

11. Pågående forsøk med biorest til korn

12. Konklusjoner så langt… • Flytende biorest av matavfall ligner på blautgjødsel i konsistens og øvrige egenskaper • Nitrogen følger den flytende fasen, mens kadmium, sink og fosfor følger den faste fasen. • Bruk av flytende biorest som gjødsel kan sammenlignes med bruk av husdyrgjødsel og krever tilsvarende spredeutstyr. • Opplegg med flere satelittlagere nær bruksstedene og slepeslangespreder som spredemetode anses å være hensiktsmessig ut fra gjødselvirkning, transport og minimalisert risiko for komprimeringsskader. • N-gjødselvirkningen av biorest kan beregnes ut fra mengden ammonium-N, og kan sammenlignes med virkning av mineralsk N-gjødsel • Biorest som inneholder avløpsslam, får lignende egenskaper som avløpsslam og samme bruksområde (jordforbedringsmiddel). Når en bruker fosforrike råstoff som biogassubstrat, blir fosforet i sluttproduktet bundet til fellingskjemikaliene i avløpsslammet og svært lite fosfor blir løselig for planteopptak. • Fosforrike organiske avfallsfraksjoner bør ikke behandles sammen med avløpsslam, men kan med fordel behandles sammen med matavfall, husdyrgjødsel og andre organiske avfallsfraksjoner som ikke inneholder fellingskjemikalier. Da kan sluttproduktet brukes som gjødsel , og en kan oppnå nærmest likverdig med Fullgjødsel