Bruk og utnytting av husdyrgjødsel Produksjon av

biogass

Lars NesheimBioforsk Midt-Norge Kvithamar

Fagmøte Brønnøysund 28.4.2011

DisposisjonHusdyrgjødsel og klimagassar• Mengd husdyrgjødsel, dyreslag, regionar• Gjødselvareforskrifta – viktige moment• Spreiemetodar i Norge og i nabolanda• Faktorar som påverkar utslepp av ammoniakk,

metan og lystgass, og avrenning av fosfor og nitrogen

• Ymse tiltak og konklusjonar/tilrådingar Biogass frå husdyrgjødsel• Potensiale, biorest, klimaeffektar, kostnader,

tilrådingar

Mengd husdyrgjødsel: Totalt 12 000 000 tonn

tilsvarar ca 1,4 t/daa fulldyrka jordbruksareal

Fordeling mellom dyreslag, i prosentFylke Storfe Svin Sau/geit Andre

Østfold 27 56 <1 17Rogaland 49 40 6 5Nord-Trøndelag

54 40 2 4

Nordland 67 21 10 2Heile landet 56 31 7 6

Nitrogen frå husdyrgjødsel (tot.-N)

og mineralgjødselFylke Kg N/daa

Husdyrgjødsel

Kg N/daaMineralgjød

sel

Kg N/daaTotalt

Østfold 3,0 12,2 15,2Rogaland 12,3 8,9 21,2Nord-Trøndelag 7,7 12,1 19,8Nordland 7,2 9,2 16,5Heile landet 6,3 10,2 16,5

Gjødselvareforskrifta viktige moment 1

• 1 gjødseldyreining (GDE) (14 kg fosfor) = 1 mjølkeku

• Krav til spreieareal, 4 daa fulldyrka/GDE• Næringsbalanserekneskap kan gi lågare krav

til spreieareal• Ikkje krav til hygienisering, stabilisering ved

bruk av husdyrgjødsel på eige eller leigd areal!

Mattilsynet arbeider med revidering av Gjødselvare-forskrifta. Ny forskrift tidlegast 1.1.2012

Gjødselvareforskriftaviktige moment 2

• Krav til lagring: minimum kapasitet for 8 månader

• Spreieperiode: 15. februar til 1. november (ikkje på frosen/snødekt jord)

• Spreiing utan nedfelling/nedmolding, så tidleg at gjenvekst kan haustast/beitast, seinast 1. september (Kommunen kan bestemme anna dato, til 1. oktober)

• Kommunen kan forby spreiing frå 1. september til 1. november

Bruk av husdyrgjødsel (Statistisk Sentralbyrå 2000)

• 75 % av husdyrgjødsla vart lagra som blautgjødsel

• Det vart tilsett vatn til 75 % av gjødsla spreidd til eng og beite

• Det vart spreidd husdyrgjødsel minst ei gong på 47 % av jordbruksarealet på husdyrbruk

• På eng og beite var middels mengd 2,8 m3/daa om våren

• 30 % av P i husdyrgjødsla spreidd på åker, 70 % av P spreidd på grasmark

Spreiemetodar for husdyrgjødsel

I 2000 vart 93 % av husdyrgjødsla til grasmark spreidd med breispreiar. I åker var tilsvarande tal 95 %.

Situasjon no?Stripespreiar med og utan vogn

Spreiemetodar for husdyrgjødsel

Nedfelling med DGI. Gjødselrestar på overflata?

Spreiemetodar for husdyrgjødsel

Nedfelling med Agromiljø-nedfellar, med skiver (radavstand 15 cm)

Tilskot til miljøvennleg spreiing av husdyrgjødsel

Pilotordning i utvalde distrikt i Buskerud, Hedmark, Rogaland, Sogn og Fjordane og Nord-

TrøndelagTilskot kan gjevast ved spreiing av husdyrgjødsel

ved:

• Nedfelling kr 130/daa• Nedlegging i veksande grøde kr 90/daa• Nedfelling i open åker og stubb kr 50/daa• Nedlegging i åker + nedmold. 2t. kr 50/daa• Spreiing med nedmolding e. 2 t. kr 50/daa

• Ekstra for slangetilføring kr 35/daa

Spreiemetodar for husdyrgjødsel

Sverige:Ikkje generelt forbod mot breispreiing av husdyrgjødsel2009: 50 % av blautgjødsel spreidd med breispreiar, 46 % med stripespreiar, 3 % med nedfellar

Danmark:Ikkje tillete med breispreiing2004: Eng, 30 % felt ned, 70 % stripespreidd

Åker, 60 % i veksande grøde (stripespr.), 40 % i open åker (nedfelling + stripespreiing)Nedfelling: m/skiver i eng (arb. breidd 8 m), m/tindar i åker (6-7 m)

Frå 1.1.2011 må all husdyrgjødsel til åker og grasmark fellast ned! Stripespreiing berre tillete i veksande grøder, som haustkveite og vinterbygg

Husdyrgjødsel i NederlandOpptatt av å redusere tilføring av fosfor

Utslepp av ammoniakk ved spreiingKva faktorar verkar inn?

• Gjødsel– Tørrstoff, dyreslag, pH (tilsetjing av

svovelsyre)• Spreieteknikk

– Spreiemetode, innblanding i jorda, nedmolding

• Vêr– Temperatur/sol, vind, regn

God utnytting av nitrogenet i husdyrgjødsla vil gi mindre behov for mineralgjødsel mindre lystgass

Døme på tiltak som kan redusere utslepp av lystgass

• Mindre N-overskott, betre N-effektivitet• God drenering og mindre jordpakking• Unngå mykje lettløyseleg N i jorda• God handtering av husdyrgjødsla

– Behandling (biogass, separering, vasstilsetjing o.l.

• Spreiing til rett tid (lagerkapasitet)• Spreiemetode

– Stripespreiing (ved betre N-utnytting– Nedfelling (betre N-utnytting, men større

risiko)• Auka engalder – redusert jordarbeiding

Metodikk for gassmålingEksempel på utstyr, bilete frå Tyskland

UMB og Bioforsk har i 2009 sett i gang målingar av lystgasstap, m.a. på Vestlandet (Sissel

Hansen)

Tap av nitrogen og fosfor ved avrenning

Viktige moment• Spreiing om hausten eller i periodar med myke

nedbør og våt jord aukar tapet• Spreiing av større mengder enn det plantane

kan utnytte (minst muleg mengd – størst muleg areal)

• Mykje lettløyseleg fosfor og nitrogen i jorda aukar risiko for tap

• Overflatespreiing på eng, hallande terreng, gjødsla renn av

• Nedfelling i opne spor i hallande terreng kan auke avrenninga av gjødsel (DGI meir lukka system)

Miljøvennleg spreieutstyr – tap/økonomi

Nokre føresetnader for kalkylar (Øygarden m. fl. 2009)

• Totale kostnader stripespreiar: kr 320.000• Totale kostnader nedfellarutstyr: kr 845.000• Investering auka lagerkapasitet: kr 170.000

(340 m3)• Tilsetjing av vatn i 1:1 fører til auka verknad av

NH4-N frå 40 % til 60 %• Har inkludert verdi av sparte kostnader til kjøp

av mineralgjødsel

Verknad av ymse tiltak på tap av lystgass

Stripespreiing eller nedfelling av husdyrgjødsel på 15 eller 50 % av

engarealet (auke frå 7 %)Tiltak Red. tap

CO2-ekv. t

Årleg kostn.mill. kr

Kostn./ t CO2-ekv.

krStripespreing, 15 % av areal

2.600 2,2 830

Stripespreing, 50 % av areal

15.000 12,3 830

Nedfelling, 15 % av areal

3.600 9,8 2.700

Nedfelling, 50 % av areal

20.000 54,1 2.700

Verknad av ymse tiltak på tap av lystgass

Auke i lagerkapasitet eller tilsetjing av vatn til husdyrgjødsla anten om våren eller

sommarenTiltak Red. tap

CO2-ekv. t

Årleg kostn.mill. kr

Kostn./ t CO2-ekv.

krLager, endra tidspunkt eng

6.600 67,2 10.200

Lager, endra tidspunkt åker

6.500 50,3 7.700

Tilsetjing av vatn om våren

6.900 23,6 3.400

Tilsetjing av vatn sommaren

8.900 29,8 3.400

Biogass i Norge i dag og målsetjing

ca 30 biogassanlegg totalt– ca 25 anlegg basert på avløpsslam– ca 5 anlegg basert på matavfall– ca 5 anlegg basert på husdyrgjødsel

”Mange” anlegg under planleggingFøremål: ENERGI REDUKSJON KLIMAGASS

BIOGJØDSEL

LMD Klimamelding: Biogassanlegg skal stå for 45 % av total reduksjon i klimagassar i landbruket til 2020.Bioforsk (Briseid m. fl. 2010): Scenarie for behandling av 20, 30, 40 og 60 % av husdyrgjødsla i biogassanlegg

Potensialstudie for biogass i Norge

(UMB, Østfoldforskning og Enova 2008)Produksjon av energi på biogassanlegg 2008: 180 GWhTeoretisk potensiale: 6 TWh/år

Substrat (i prosent)Husdyrgjødsel 42Industri 23Hushaldningar, inkl. storhushald

15Halm 10Avløpsslam 4Anna 6

Konklusjonar frå Briseid m. fl. 2010

30 % av husdyrgjødsel i biogassanlegg– Kostnadene estimert til 620 mill./år– Reduksjon på 332.000 tonn CO2–ekv. – Kostnad per tonn CO2–ekv. 1.870 kr

Ved inkludering av 200.000 tonn matavfall:– Verdien av gassen vil auke– Kostnadene estimert til 220 mill./år– Kostnad per tonn CO2–ekv. 660 kr

Biorest/biogjødselBehandling i biogassanlegg vil:

– Påverke innhaldet av organisk materiale• Danske forsøk: Blanding av storfegjødsel med 6 %

ts og svinegjødsel med 4 % ts gav biorest med 3,8 % ts

– Gjødsla vert meir lettflytande, meir eigna til spreiing i slangar

– Innhald av andre næringsstoff enn N lite påverka

– Meir lettilgjengeleg N, del NH4-N aukar (frå t.d. 50-70 % til 80 %)

– Konsekvens av mindre tilføring av organisk matr.?

Biorest kan gi betre N-utnytting, men risiko for N-tap kan auke p.g.a. meir NH4-N

Husdyrgjødsel og klimagassarSentrale dokument/publikasjonar

• Spredeteknologi for bløtgjødsel (Morken 2007)• Klimagasser fra landbruket. Utslippsreduksjoner,

forslag til mål, tiltak og virkemidler (Briseid m. fl. 2008)

• Klimatiltak i jordbruket – mindre lystgassutslipp gjennom mindre N-tilførsel til jordbruksareal og optimalisering av dyrkingsforhold (Øygarden m. fl. 2009)

• Reduserte nitrogenutslipp gjennom bedre spredningsrutiner for husdyrgjødsel (Hansen m. fl. 2009)

• Husdyrgjødsel og jordarbeiding – verknad på klimagassar (Nesheim m. fl. 2010)

• Ymse danske og svenske publikasjonar om nedfelling, stripespreiing og slangetilføring av gjødsla

• Evaluering av pilotordning for miljøvennlig spredning av husdyrgjødsel (Skøien m. fl. 2011)

Biogass frå husdyrgjødselSentrale

dokument/publikasjonar• Biogassproduksjon av organisk restprodukt i landbruket. Holm gård i Re. Teknologivalg og kostnadsberegninger. (Sørby m. fl. 2007)

• Potensialstudie for biogass i Norge (Lerche Raadal m. fl. 2008)

• Biogass. Miljøvennlig. Sikker. Lønnsom (Lilleengen 2009)

• Klimatiltak i jordbruket. Behandling av husdyrgjødsel og våtorganisk avfall med mer i biogassanlegg (Briseid m. fl. 2010)

• Biogass. Kunnskapsstatus og forskningsbehov (Sørheim m. fl. 2010)