Effektivare biogasproduktion med hjälp av självseparerande gödsel?

Anaerobic digestion of manure includes handling large amounts of water that does not generate methane. In this project we want to investigate how the cost for transportation of manure to a biogas plant can be reduced and the production of methane in a biogas reactor can increase, by utilizing the manure's natural ability to separate and form sediments, a liquid middle fraction and a floating crust. The project includes analysis of manure from different fractions in slurry tanks, digestion of various factions, visits to Danish farmers using passive separation and a workshop with Swedish farmers and representatives from biogas plants. The project will result in a method for utilizing the passive separation of manure to reduce transportation costs and increase the methane yield in the biogas reactors. The method will be evaluated economically.

Vid biogasrötning av flytgödsel hanteras stora mängder vatten som inte genererar någon metan. Vi vill se om man kan minska transportkostnader och öka metanutbytet vid rötning av flytgödsel genom att utnyttja gödselns benägenhet att separera och bilda bottensediment, tunnflytande mellanfraktion samt svämtäcke. Projektet omfattar analyser i flytgödselbehållare, provrötning av olika fraktioner, besök hos danska lantbrukare som utnyttjar passiv separering och en workshop med svenska lantbrukare och representanter för maskinstationer och biogasanläggningar. Projektet ska resultera i en metod för att utnyttja gödselns passiva separering för att minska transportkostnader och öka metanutbytet i reaktorerna. Metoden ska vara ekonomiskt utvärderad.

Projektet har undersökt hur metanpotentialen och näringsämnen fördelar sig i en icke omrörd gödsel från gris respektive nötkreatur. Projektet visade att:
Gödseln i flytgödselbehållarna hade självseparerat när den stått orörd i 6 veckor.
Svämtäcke och bottensats innehöll mellan 20-60% av fosforn i behållarna. De vattenlösliga näringsämnena kalium och ammoniumkväve fördelade sig jämnt i hela gödselvolymen.
Självseparering av gödseln i flytgödselbehållaren är en intressant metod att optimera användningen av olika näringsämnen samt att minska mängden vatten in till central biogasanläggning.
Genom att ersätta flytgödsel med självseparerad gödsel kan metanproduktionen per rötkammarvolym öka.
Det finns flera möjliga och enkla tekniker för att utnyttja gödselns självseparerande egenskaper.

Utnyttja gödselns naturliga separering för effektivare näring och biogasproduktion
av Sara B Nilsson (Hushållningssällskapet), Rebecka Asplund (Växa Sverige) och Knut-Håkan Jeppson (SLU)

Genom att utnyttja grisgödselns självseparerande egenskap kan vi få två fraktioner med olika näringsinnehåll och metanpotential i en gödselbrunn: svämtäcke/bottensediment och gödselvätska. Ammoniumkväve och kalium fördelar sig jämnt i vätskan, medan svämtäcke och bottensediment innehåller mer fosfor och organiskt material. Den tjockare fraktionens metanpotential är minst dubbelt så stor jämfört med gödselvätskan.
Gödsel skiktar sig ofta i gödselbrunnen och inför spridning är det många som rör om i brunnarna. Frågan är, vad får vi för näringsinnehåll i de olika gödselskikten om vi inte rör om? I projektet undersöktes bl. a fördelningen av näringsämnen i grisgödsel och kogödsel som stått orörd under minst sex veckor. Därefter togs gödselprover på olika djup i behållarna som sedan analyserades på både näringsinnehåll och metanpotential.

Homogen kogödsel
Analyserna visade att fastän nötgödseln hade stått orörd i cirka två månader, så hade den inte skiktat sig-sånär som på bildandet av ett svämtäcke. Svämtäcket var massivt (60-70 cm), men hade en låg halt av torrsubstans: 12%. Under svämtäcket, i skikt mitten och botten, var alla näringsämnena ganska jämnt fördelade i hela gödselbrunnen. Slutsatsen blir att det inför spridning av gödseln räcker med att bryta svämtäcket och sedan krävs det ofta inte mer omrörning. För en del företagare finns det därför diesel att spara genom att röra om mindre, medan andra redan har denna strategi.

”Tunn” gödsel var rik på näring
Grisgödseln skiktade sig mer effektivt än nötgödseln. Där gödseln var tjockare, i bottensedimentet och i eventuellt svämtäcke, fanns merparten av fosforn. När det inte fanns något svämtäcke var merparten av gödselns fosfor i bottensedimentet. De vattenlösliga näringsämnena kalium och ammoniumkväve fördelade sig jämnt i hela gödselvätskan. I svämtäcket var halten kalium och ammoniumkväve något lägre, vilket beror på att vattenhalten var lägre där. Intressant att notera var att halten ammoniumkväve och kalium var oväntat hög i vad som upplevdes en tunn och blaskig gödsel!

Svämtäcke med hög potential
Metanpotentialen i gödseln var hög när halten TS var hög. Metanpotentialen var mer än tre gånger så hög i svämtäcket (m3 biogas/m3 våt volym gödsel) i gödseln från en integrerad grisproduktion jämfört med gödselvätskan under svämtäcket.

Passar höga markvärden
Det kan vara intressant vid flera tillfällen att använda sig av passivt separerad grisgödsel.
1. Gårdar med höga fosforhalter i marken nära gårdscentrat. På dessa marker är det inte alltid näringsmässigt motiverat att tillföra fosfor. Genom att använda vätskefraktionen i en separerad grisgödsel kan stallgödseln täcka stora delar eller hela grödans kväve- och kaliumbehov utan att fosforgivan överskrids, beroende på halten av fosfor i den tunna fraktionen.
2. Gårdar med spridningsarealer långt bort. Genom att köra en mer koncentrerad gödsel behöver du inte köra lika många lass för att transportera bort samma mängd fosfor, vilket ger billigare transporter.
3. Gårdar som säljer gödsel. Kanske kan du få bättre betalt för en gödsel med ett högre fosforinnehåll? Eller kanske får du bättre betalt för en gödsel med ett lågt fosforinnehåll?
4. Biogasanläggningar med stor tillgång till stallgödsel. Finns det ett överskott på stallgödsel, kan anläggningen välja att hämta den mesta energirika gödseln och på så sätt utnyttja rötkammaren bättre.