Stiftelsen lantbruksforskning

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

Tekniska och ekonomiska förutsättningar för koncentrering av flytgödsel på gårdsnivå

Status: Avslutat
Projektnummer: H1346155
Kategori: Research program | Entrepreneurship
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 31 mars 2016
Huvudsökande: Erik Sindhöj
Organisation: JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB
E-postadress: erik.sindhoj@jti.se
Telefon: 010-516 6912
Medsökande: Andras Baky
Beviljade medel: 862 000 SEK

Liquid manure contains valuable nutrients, but high water contents and low nutrient concentrations increases the cost of storage, transport and spreading so that its value becomes negative even when spreading only a few kilometers from the farm center. Technology that reduces slurry volume and increases the concentration of nutrients could lower costs while also achieving environmental improvements. Technologies for separating slurry and concentrating nutrients is available but is not applied on the farm level in Sweden. These technologies can lead to sustainable manure handling but require investment and operational costs. A thorough examination of the economic possibilities for farmers to invest in this technology is therefore essential. This project intends to (i) evaluate concentration technologies that can be applied at the farm level, (ii) determine the economic conditions necessary for profitable application of the technology on farms.

På grund av flytgödselns höga vattenhalt och låga koncentrationer av växtnäring är hanteringskostnaden hög jämfört med mineralgödsel. Teknik för separering och koncentrering av växtnäringsämnen i flytgödsel finns men tillämpas inte i Sverige på gårdsnivå. Att öka koncentrationen av näringsämnen i flytgödsel samtidigt som mängden reduceras kan leda till en minskning av hanteringskostnaden vid lagring och spridning och ge en ökad lönsamhet på gården. Dessutom kan det leda till bättre kväveutnyttjande men kommer att medföra investering i behandlingsteknik. Det är nödvändigt att grundligt undersöka vilka tekniska alternativ som finns att tillgå och att ta reda på om det är ekonomiskt lönsamt för lantbrukare att investera i denna typ av teknik.

På grund av flytgödselns höga vattenhalt och låga koncentrationer av växtnäring är hanteringskostnaden hög jämfört med mineralgödsel. Teknik för separering och koncentrering av växtnäringsämnen i flytgödsel på gårdsnivå finns tillgänglig på marknaden men tillämpas inte i Sverige. Att öka koncentrationen av näringsämnen i flytgödsel samtidigt som mängden reduceras kan ge en minskad hanteringskostnad vid lagring och spridning och ökad lönsamhet för gården. Dessutom kan det leda till ett bättre kväveutnyttjande men medföra en investering i behandlingsteknik. Kostnaderna är högre för system med koncentrering av gödsel jämfört normal hantering medan det miljömässigt finns fördelar med att koncentrera gödsel. Fördelarna är bättre växtnäringsutnyttjande och minskad miljöpåverkan. Nackdelarna är kostnaden, avsättning för gödselfraktioner utanför gården och svårigheten att rena vatten så att det kan släppas till recipient.

Tanken med koncentrering av gödsel är att behålla växtnäringen men minska volymen och eller vikten. En avgörande faktor är om det är möjligt att rena den avskilda vätskan till den grad att det är möjlig att släppa ut den till recipient utan vidare behandling. Det är system med membranfiltrering, omvänd osmos som har identifierats ha kapaciteten att minska koncentrationerna av främst kväve och fosfor. Teknik för att processa gödsel finns tillgänglig på marknaden. I många fall rör det sig om tekniker som separerar gödseln i två eller flera fraktioner som skruvpress, centrifug etc. I andra fall finns tekniker för att exempelvis driva av kväve genom luftning. De lösningar som är intressanta och leder till koncentrering av gödsel är filtrering av gödsel med utnyttjande ultrafiltrering och omvänd osmos. En annan lösning som finns tillgänglig är mekanisk separering följt av aerob behandling för att reducera i första hand lukt. Den aeroba behandlingen kan i sin tur leda till att större andel av kvävet finns som ammoniumkväve och därför mer växttillgängligt och ger ett bättre gödselmedel.
Att inte behandla gödsel är ekonomiskt den lösning som har de lägsta kostnaderna. Hantering av flytgödsel utan behandling är det enklaste systemet med minst antal processteg. De övriga systemen där gödseln processas på något vis ger ökad hantering. Förutom processanläggningen tillkommer extra kostnader för både lagring, transport och spridning i de fall där fler fraktioner ska hanteras. För koncentrering med hjälp av filtrering är det anläggningskostnaderna som är de stora posterna jämfört ej processad gödsel.
Koncentrering av gödsel kan ge både för och nackdelar avseende miljöpåverkan. Utsläpp av övergödande ämnen minskar något vid behandling av svingödsel. Effekten blir större för nötgödsel. Utsläpp av klimatgaser är till stor del beroende av hur mycket lustgas som bildas då lustgas är en potent växthusgas som ger ett mycket stort bidrag till växthuseffekten per kg som avgår till luft. Koncentrering av gödsel ger upphov till en eller flera produkter som ska omhändertas. Beroende på mängd, volym och koncentration av växtnäring kan produkterna användas på olika vis. Som ett första steg i en koncentreringsprocess sker en mekanisk separering som resulterar i en fast och en flytande fas. Den fasta fasen, som innehåller det mesta av fosforn samt det mesta av det organiska kvävet, kan hanteras som fastgödsel och spridas på åkermark.
Lantbruket i både Sverige och utomlands är ekonomiskt pressat med dålig lönsamhet. Det gör att det i nuläget är svårt för gårdar att investera i ny teknik för att separera och koncentrera gödsel. Ett tekniskt problem är att hantera de fraktioner som uppstår. Om marknaden för att avsätta koncentrerade produkter, som exempelvis ammoniumsulfat från luftstripper eller struvit från struvitfällning, är liten och osäker minskar incitamenten för att investera i teknik som fraktionerar och koncentrera gödsel. Om flera fraktioner blir resultatet så ökar även behovet av teknik och utrustning för att lagra och sprida fraktionerna. I de fall då fraktionerna är fasta finns det en tekniks begränsning i dagen spridarutrustning avseende att sprida små givor. Ska små givor dessutom spridas med precision är hindren fler.
Miljömässigt innebär införande av koncentreringsteknik framför allt minskade emissioner av kväve till luft och vatten. Jordbruket går mot allt större enheter som koncentreras till få platser. Till dessa produktionsplatser förs det in stora mängder näringsämnen förs via foder. Huvuddelen av näringsämnena hamnar i gödseln. Då produktionen av foder sker på annan plats än själva djurhållningen kommer det finnas ett ökat behov att återcirkulera växtnäringen från de platser det kommer ifrån. Framför allt fosfor är en ändlig resurs där behovet av hushållning är stort för att långsiktigt kunna bedriva en lönsam växtproduktion. Genom koncentrering och separering av gödsel kan växtnäringskoncentrationen öka samtidigt som den totala volymen minskar. Det gör det ekonomiskt möjligt att transportera gödselprodukter längre sträckor än tidigare.
Några av de viktigaste för och nackdelar med koncentreringsteknik är:
+ Bättre möjlighet att fördela N & P dit det behövs
+ Minskade utsläpp av övergödande ämnen
+ Möjlighet till bättre hushållning med resurser som kväve och fosfor
- Kostnaden
- Avsättning av gödselfraktioner/ -produkter
- Svårt att rena vatten till den grad att det kan släppas ut direkt till recipient
- Teknik för att effektivt omhänderta fraktioner på gårdsnivå
- Skalan - de flesta tekniker är anpassade för större skala en den enskilda gården

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

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

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Integrerad användning av genetisk resistens i Svensk matpotatisproduktion
Erik Andreasson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-19-25-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Potato cultivars that are resistant to late blight and at the same time having acceptable other traits, have started to emerge. However, little of this material is used in Sweden and no organized and comparative table potato trials are done. Biological products against skin-finish diseases are …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

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

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev