Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Rötning av fastgödsel vid Sötåsens gårdsanläggning

Status: Avslutat
Projektnummer: V1040066
Kategori: Research program | Bioenergy
Ansökningsår: 2010
Datum för slutrapport: 28 juni 2013
Huvudsökande: Mats Edström
Organisation: JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB
E-postadress: mats.edstrom@jti.se
Telefon: 010-516 69 86
Beviljade medel: 1 798 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Undersökningen visade att kyckling-/djupströgödsel kan samrötas med nötflytgödsel via våtrötning i sådana proportioner att fastgödseln bidrar med 70 % av totala gasproduktionen liksom växtnäringen i rötresten. Traditionell teknik för flytgödselhantering kan användas på den rötrest som genereras. De viktigaste resultaten var:
1.Kycklinggödsel innehöll 10 ggr mer kväve än flytgödsel och vid rötning genereras också 10 ggr mer biogas. Vid samrötning, kunde kycklinggödseln maximalt utgöra 15% av substratblandningen. När andelen ökades till ca 20 %, inträffade hämningar i rötningsprocessen och specifika gasproduktionen sjönk med 45 %.

2.När djupströbädd rötades, sönderdelades den i 2 steg med våt teknik till en slurry med partikelstorlek motsvarande flytgödselns. Djupströbädden innehöll grus, sten och metallföremål som orsakade stort slitage på den finskärande kvarnen.

3.Det finns ekonomiska motiv för gårdsanläggningar som rötar flytgödsel att tillföra energirik fastgödsel till rötkammaren.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Syftet
Syftet med projektet var att undersöka de tekniska, biologiska och ekonomiska förutsättningarna för en ökad inblandning av fastgödsel (kyckling respektive djupströ) till flytgödsel i våta vattensnåla rötningsprocesser.

Metod
Tekniska frågeställningar studerades vid Sötåsens biogasanläggning vars huvudrötkammare är 260 m3 och drivs vid 38-39 oC. I biogasanläggningen har dels kväverik kycklinggödsel och nötflytgödsel, samrötats, dels djupströgödsel (från nöt och svin) och nötflytgödsel. För att kunna genomföra försöksrötning med djupströgödsel, uppfördes en anläggning vid Sötåsen för våt sönderdelning med en skärande centrifugalpump följt med en dubbelaxlig kvarn där djupströgödsel konverterades till en pumpbar slurry med rötkammarinnehåll som spädmedium.
Biologiska frågeställningar kopplat till samrötning mellan kyckling och nötflytgödsel studerades i laboratorieskala. Tre kontinuerliga rötningsprocesser har var i drift i 26 månader med rötningstemperaturer på 37 oC för 2 st och 42 oC för den 3:e. Vidare genomfördes satsvisa utrötningar dels på de ingående substraten, dels på slam ifrån rötkammarna för att bestämma effektiviteten hos de kontinuerliga rötningsprocesserna.

Resultat
De viktigaste praktiska resultaten från Sötåsens biogasanläggning var att:
• Kycklinggödseln gick bra att tillföra rötkammaren via skruvinmatning direkt in i rötkammaren. Det gick att hålla rötkammaren totalomblandad vid TS-halter på 6-9 %, dock skummade rötkammaren men kunde kontrolleras via ökad omblandning och tillsats av skumdämpare.
• Sönderdelningsgraden på djupströbädden var god. Elbehovet för konverteringen var 30-45 kWh/ton djupströbädd. Djupströgödseln innehöll en stor mängd grus och sten samt lite metallföremål som sedimenterat på botten motsvarnade 2-5 vikt% av konverterad djupströbädd och dessa föremål orsakade stort slitage på den finskärande kvarnen.
• En traktordriven propelleromrörare kunde med normal drifttid göra rötresten, som genererades under de två försöksleden, homogen och den gick därefter bra att sprida med en släpslagsspridare.

De viktigaste resultaten som uppnåddes vid laboratorieförsöket vara att:
• Kycklinggödseln innehåller ca 30 kg kväve/ton vilket också är 10 ggr mer än nötflytgödseln.
• Vid våtrötning i kontinuerliga processer går det att utvinna ca 120 m3 metan/ton kycklinggödsel med 65% ts-halt, vilket är ca 10 ggr mer än metanproduktionen per ton nötflytgödsel. Vid samrötning av dessa två gödselslag kunde kyckling-gödseln maximalt utgöra 14,5% av våtvikten på den blandning som rötades. Resten utgjordes nötflytgödsel med låg ts-halt (ca 5 %). Om nötflytgödselns ts-halt är högre finns behov av att tillsätta vatten för att inte ammoniumkvävenivå i rötkammaren överstiger ca 4,2 kg/ton slurry. Det tog ca 1 års tid att få en rötningsprocess som bara rötar nötflytgödsel att anpassa sig till att istället samröta kycklinggödsel och nötflytgödsel med detta blandningsförhållande under stabila driftförhållanden och producera 1 m3 biogas/m3 rötkammarvolym och dag.
• Den i förra punkten angivna gasproduktionen per ton gödsel sjönk med 45 % när andelen kycklinggödsel ökades till ca 20 % av våtvikten. Den minskade gasproduktionen bedöms bero av hämningar i rötningsprocessen som kan kopplas till att ammoniumkvävehalten i rötkammaren nu stigit upp till 5,5-6,0 kg NH4-N/ton slurry.

Slutsatser och råd till näringen
Den ekonomiska kalkylen visade att samrötningen mellan kycklinggödsel och nötflytgödsel var betydligt lönsammare än bara rötning av flytgödsel. Samrötning med djupströbädd var också mer lönsam men skillnaden var inte lika stor. Sammantaget är det intressant att notera att vid dessa prisnivåer krävs någon form av samrötning med ett energirikare material än flytgödsel och den här storleksordningen av gödselvolym för att investeringen i en biogasanläggning överhuvudtaget skall vara lönsam.

Samrötningen av flyt- och fastgödseln resulterade i betydande mineralisering av organiskt bundet kväve till ammonium. Mängden ammoniumkväve i rötresten blev 2-3 ggr högre än i gödselblandningen, innan rötning. Detta torde påtagligt förbättra utnyttandet av fastgödselns kväveinnehåll. Vidare har följande utmaningar identifierats:
• Förstå orsak till och ta fram strategier för att undvika hämningar av rötningsprocessen vilket kan inträffa när kväverik kycklinggödsel rötas.
• Ta fram en robust driftsäker teknik med lågt underhållsbehov och som är lätt att installera i hanteringskedjan för halmrik fastgödsel, energisnål och med rimlig investeringsnivå så att den även går att använda vid små anläggningar.
• Inför efterrötning eller annan teknik som utvinnerr kvarvarande energi i den rötade gödseln. Efterrötning med 30 – 40 dagar uppehållstid ledde till ökad biogasproduktion motsvarande 17-29 %.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

Bakbenshälta hos häst - varför är den så svår att se och hur kan vi bli bättre?
Elin Hernlund, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-17-47-304 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Correct assessment of hind limb lameness is a challenge, also for most experienced vets. This causes incorrect diagnoses and faulty treatment interventions which lead to unnecessary suffering for the horses and an unnecessary financial burden for owners and insurance companies. The aim of this …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev