SLU logo Epsilon logo Epsilon Epsilon is managed by the SLU University Library

Epsilon Open Archive

Växtnäring från trekammarbrunnar för hållbar produktion av energigräs

rapportering för åren 2007 och 2008

Johansson, Christina and Mattsson, Jan Erik and Svensson, Sven-Erik (2009). Växtnäring från trekammarbrunnar för hållbar produktion av energigräs. Alnarp: (LTJ, LTV) > Agrosystems (until 121231), Sveriges lantbruksuniversitet. Landskap trädgård jordbruk : rapportserie ; 2009:1
[Report]

[img]
Preview
PDF
409Kb

Abstract

Det långsiktiga målet för projekt ”Växtnäring från trekammarbrunnar för hållbar produktion av energigräs” är att visa på hållbara metoder för produktion av fleråriga energigräs på energiåkrar som gödslas med trekammarbrunnsslam. Uppnås projektets långsiktiga mål innebär det en mer hållbar odling av energigräs för produktion av fordonsbränsle (biogas och bioetanol) eller fastbränsle. I större skala innebär det en ökad återföring av växtnäring från samhället till jordbruket, via trekammarbrunnsslam från landsbygden. Det innebär en minskad användning av fossil energi genom minskade transporter av trekammarbrunnsslam till reningsverk, minskat behov av konstgödsel vid odling av energigräsen och genom att energigräsen kan ersätta fossil energi. Växtnäringen i trekammarbrunnsslammet uppgraderas via odling och användning av energigräsen som biogassubstrat alt. som fastbränsle när de växtnäringsrika restprodukterna (biogödsel eller aska) blir så rena att de kan användas som gödselmedel vid livsmedels- och foderproduktion. Se rapportens framsida som schematiskt visar hur trekammarbrunnsslam kan ingå i ett kretslopp. Det kortsiktiga målet för projektet är att utvärdera möjligheterna att nyttiggöra trekammarbrunnsslam som en växtnäringsresurs vid odling av fleråriga energigräs såsom rörflen och biogasvall på energiåkrar i jämförelse med ett nytt högavkastande energigräs Szarvasi-1. Detta sker genom odlingsförsök med energigräsen, analyser och värdering av dessa för olika energiändamål, hygieniska studier på trekammarbrunnsslammet samt kemiska analyser av åkermarken och av trekammarbrunnsslammet som används i odlingsförsöken. I denna rapport redovisas resultat från 1)Etablering av energigräsen i odlingsförsök 2)Utvärdering av trekammarbrunnsslammet som en växtnäringsresurs 3)Utvärdering av hygienisering av trekammarbrunnsslammet med tillsats av urea 4)Studier av produktion av bioetanol och biogas baserad på energigräs. Trekammarbrunnsslammet har en betydligt sämre kvalitet ur växtnärings- och metallsynpunkt än både nötflytgödsel och klosettvatten från slutna avloppstankar. Koppar- och zinkhalterna i trekammarbrunnsslam kan överskrida gränsvärdena enligt reglerna för spridning av avloppsslam på åkermark. Hygienisering med 0,6 % urea i 3 månader visade sig ge en acceptabel hygienisk kvalitet för användning av trekammarbrunnsslam i energiodling. Halterna av miljöstörande organiska ämnen ligger långt under riktvärdena för avloppsslam. Kombinerad produktion av etanol och biogas från ångbehandlad hampa gav i labskala 20-25% högre bruttoproduktion av drivmedel jämfört med att endast göra biogas från finhackad hampa. Det som återstår att studera är: a)Hygieniseringens effektivitet på indikatororganismerna vid olika doser av urea b)Hygieniska gränsvärden vid spridning av trekammarbrunnsslam i växande energigröda c)Energigräsens potential för produktion av bioetanol och biogas vid olika skördetidpunkter d)Energigräsens potential som stråbränsle vid olika skördetidpunkter e)Gödslingseffektiviteten och energibalansen vid olika användningar av energigräsen f)Eventuell ackumulation av metaller och organiska föroreningar i energiåkern. The long-term objective of the project ‘Plant nutrients from three-chamber septic tanks in sustainable production of energy grass’ is to demonstrate sustainable methods for the production of perennial grass leys on arable land dedicated to energy crops fertilised with sewage sludge from three-chamber septic tanks. Achievement of this long-term objective will allow more sustainable production of energy grass for use as vehicle fuel (biogas and bioethanol) or solid fuel. On a larger scale it will increase recycling of plant nutrients from society to agriculture via three-chamber septic tank sludge from rural homes. That will decrease the use of fossil energy indirectly by decreasing the need for mineral fertilisers and for sludge transport to sewage plants, and directly through biofuel made from the energy grass replacing fossil energy. The plant nutrients in the sludge are upgraded through the cultivation of energy grass and its use as a biogas substrate or solid fuel, since the nutrient-rich residues (biodigestate or ash) are so well-sanitised that they can be used as a fertiliser in food and feed production. The diagram on the front cover shows how three-chamber septic tank sludge can be incorporated into nutrient recycling. The short-term objective of the project was to assess the potential for utilising three-chamber septic tank sludge as a plant nutrient resource in the cultivation of perennial energy grasses such as reed canarygrass and biogas leys on arable land dedicated to energy crops, in comparison with the high-yielding energy grass Szarvasi-1. This was achieved through cropping trials with the energy grasses, analyses and evaluations of these for different energy purposes, hygiene studies on the three-chamber septic tank sludge and chemical analyses of the soil and the sludge used in the cropping trials. This report presents results on: 1)Establishment of energy grass in cropping trials. 2)Evaluation of three-chamber septic tank sludge as a plant fertiiser. 3)Evaluation of sludge sanitation through the addition of urea. 4)Preliminary studies of bioethanol and biogas production based on energy grass The three-chamber septic tank sludge is of much lower quality from a nutrient and metal perspective than cattle manure or blackwater from holding tanks. The copper and zinc concentrations in the sludge can exceed the permissible values for spreading sewage sludge on arable land. Sanitation with 0.6% urea for three months was shown to give acceptable hygiene quality for use of the three-chamber septic tank sludge in energy crops. The concentrations of organic environmental pollutants were well below the permissible values for sewage sludge. The next phase of the project will examine: a)The efficacy of sanitation at different doses of urea. b)Permissible hygiene values for spreading three-chamber septic tank sludge in growing energy grass. c)The potential of energy grasses for production of bioethanol and biogas at different harvesting times. d)The potential of energy grasses as a solid fuel at different harvesting times. e)The fertiliser efficiency and energy balance for energy grass. f)The incidence of metal and organic pollutant accumulation in energy grass fields.

Authors/Creators:Johansson, Christina and Mattsson, Jan Erik and Svensson, Sven-Erik
Title:Växtnäring från trekammarbrunnar för hållbar produktion av energigräs
Subtitle:rapportering för åren 2007 och 2008
Series/Journal:Landskap trädgård jordbruk : rapportserie (1654-5427)
Year of publishing :September 2009
Number:2009:1
Number of Pages:34
Place of Publication:Alnarp
Publisher:Område jordbruk, Sveriges lantbruksuniversitet
ISBN for printed version:978-91-86373-03-0
ISSN:1654-5427
Language:Swedish
Publication Type:Report
Full Text Status:Public
Subjects:ZZZ Don't use any more: Subject categories for Swedish research publications > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Plant production > Agronomy
Keywords:växtnäring, trekammarbrunnsslam, hygienisering, energigräs, hampa, biogas, bioetanol, tungmetall, odlingsförsök, kvalitet
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-5-79
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-5-79
ID Code:4263
Department:(LTJ, LTV) > Agrosystems (until 121231)
Deposited By: Sven-Erik Svensson
Deposited On:07 Dec 2009 00:00
Metadata Last Modified:05 Aug 2014 09:52

Repository Staff Only: item control page

Based on web server activity logs, updated monthly

Number of visitshttp://pub.epsilon.slu.se/4263/833
Number of downloadshttp://pub.epsilon.slu.se/4263/1/V%C3%A4xtn%C3%A4ring_fr%C3%A5n_trekammarbrunnar_f%C3%B6r_h%C3%A5llbar_produktion_av_energigr%C3%A4s_LTJ_2009_nr15.pdf1114