Home About Browse Search
Svenska


Fosfor, kväve, kalium och svavel – tillgång, sårbarhet och återvinning från avlopp

Jönsson, Håkan (2019). Fosfor, kväve, kalium och svavel – tillgång, sårbarhet och återvinning från avlopp. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology, Sveriges lantbruksuniversitet. Rapport (Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för energi och teknik) ; 105
[Report]

[img] PDF
1MB

Abstract

Denna rapport redogör för hur storleken på de globala ekonomiska reserverna för produktion av mineralgödsel med kväve, fosfor, kalium och svavel har utvecklats över tid. Hur storleken på reserven påverkar priset undersöks och kostnadsökningen för svensk växtodling vid ökade priser på mineralgödsel med kväve, fosfor och kalium beräknas. Försörjningen av växtnäring till Sveriges växtodling idag redogörs för, liksom hur svensk växtodling kan förväntas påverkas vid starkt försvårad eller stoppad import av mineralgödsel. Potentialen för återvinning av växtnäring från inhemska avlopps- och avfallsprodukter gås igenom. Sådan återvinning skulle minska sårbarheten och öka livsmedelssystemets cirkularitet. Potentialen för minskad klimatpåverkan genom återvinning av växtnäring från avlopp och avfall beräknas. Tyngden av olika argument för återvinning av kväve, fosfor, kalium och svavel bedöms och utifrån denna bedömning ges rekommendationer för mål för återvinning av näring från avlopp.

Slutsatserna i rapporten är att de globala ekonomiska reserverna för produktion av mineralgödselfosfor är stora. De motsvarar 266 årsproduktioner. Reserverna av naturgas, den viktigaste råvaran för produktion av mineralgödselkväve, är små och motsvarar 53 årsproduktioner, medan reserverna för produktion av kalium- och svavelgödselmedel motsvarar 93 respektive 60 årsproduktioner. Enligt analysen i rapporten påverkas troligen inte priset av reservens storlek, i varje fall inte så länge denna är större än ca 20 årsproduktioner. En fördubbling av priset för mineralgödselkväve skulle öka kostnaden för svensk växtodling nästan sju gånger så mycket som en fördubbling av priset på fosfor.

Avlopp är det urbana avfallsflöde som innehåller mest växtnäring. Denna växtnäring har tagits upp av mat- och foderväxter från jorden och bör i ett cirkulärt samhälle återvinnas och användas som gödsel. Återvinning av växttillgängligt kväve och organiskt material från avlopp har stor potential att minska klimatpåverkan från Sveriges hantering av avlopp. Återvinning av växttillgängligt kväve, fosfor, kalium, svavel och organiskt material kan även bidra till att minska växtodlingens sårbarhet och det finns därför goda skäl att införa ett mål för återvinning av framförallt växttillgängligt kväve, men även fosfor, kalium och svavel, i förhållande till inflödet från toaletter, liksom ett mål att avloppets organiska material ska nyttiggöras för mullbildning, produktion av biogas eller annan högvärdig resurs. Vad gäller återvinning av fosfor, kalium och svavel är motiven för återvinning av dessa tre ämnen ungefär lika starka sinsemellan och med bra återvinningssystem kan de alla bidra till förbättrad hållbarhet. För att främja en utveckling av flera olika återvinningstekniker som väl kan passa olika lokala förutsättningar och undvika suboptimering är det lämpligt att införa ett gemensamt mål för återvinning av summan av dessa tre ämnen, alltså att summan av återvunnen fosfor, kalium och svavel ska utgöra en viss procentandel av summan av den mängd fosfor plus kalium plus svavel som tillförs avloppssystemet. Ur klimat- och sårbarhetssynpunkt är återvinning av växttillgängligt kväve klart viktigast och ett separat återvinningsmål bör därför införas för kväve från avlopp.

Authors/Creators:Jönsson, Håkan
Title:Fosfor, kväve, kalium och svavel – tillgång, sårbarhet och återvinning från avlopp
Alternative abstract:
LanguageAbstract
UNSPECIFIED

This report describes how the size of the global economic reserves for the production
of mineral fertilizers containing nitrogen, phosphorus, potassium and sulphur have developed over time. How the size of the reserve affects the price is studied and the increases in cost for Swedish crop production at increased prices for mineral nitrogen,
phosphorus and potassium fertilizers are calculated. The supply of plant nutrients to
Sweden's crop cultivation today is described, as is how Swedish crop production can
be expected to be affected by severely impaired or stopped imports of mineral fertilizers. The potential for recycling nutrients from domestic wastewater and waste products
is reviewed. Such recycling would reduce vulnerability and could increase the circularity of the food system. The potential for reduced climate impact through the recovery of
plant nutrients from wastewater and waste is calculated. The weight of different arguments for recycling nitrogen, phosphorus, potassium and sulphur, is assessed and
based on this recommendations for targets for nutrient recovery and recycling from
wastewater are given.

It is concluded that the global economic reserves for production of mineral fertilizer
phosphorus are large. They correspond to 266 years of production. The reserves of
natural gas, the most important input material for production of mineral fertiliser nitrogen, are far smaller, corresponding to 53 years of production, while the reserves for the
production of potassium and sulphur fertilizers correspond to 93 and 60 years of production, respectively. According to the analysis, the price is probably not affected by
the size of the reserve, in any case not as long as it is larger than about 20 years of
production. Doubling the price of mineral fertilizer nitrogen would increase the cost of
Swedish crop production almost seven times as much as doubling the price of phosphorus.

Wastewater is the urban waste stream containing most nutrients. Its plant nutrients
have been taken up by food and feed plants from the soil and should be recycled and
used as fertilizer in a circular society. Recycling of plant-available nitrogen and organic
material from wastewater has great potential to reduce the climate impact of Sweden's
wastewater management. Recycling of plant-available nitrogen, phosphorus, potassium, sulphur and organic material can also contribute to reducing the vulnerability of
crop production. Therefore there are good reasons for introducing a target for the recovery of primarily plant-available nitrogen, but also of phosphorus, potassium and sulphur, in relation to the inflows from toilets, as well as a goal that the organic material of
wastewater should be used for production of biofuel, carbon sequestration or other
high-quality resource. Regarding the recycling of phosphorus, potassium and sulphur,
the reasons for recycling these three substances are about as strong among themselves and with good recycling systems they can all contribute to improved sustainability. In order to promote the development of several recycling techniques that may suit
different local conditions, is it desirable to introduce a common goal for the recovery of
the sum of these three substances, that is, the sum of recovered amounts of phosphorus, potassium and sulphur should constitute a certain percentage of the sum of the
amount of phosphorus plus potassium plus sulphur entering the wastewater system.
From the perspective of climate and vulnerability, recycling of plant-available nitrogen
is clearly most important and a separate recycling target is therefore recommended for
nitrogen from wastewater.

Year of publishing :2019
Number:105
Number of Pages:41
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Institutionen för energi och teknik, Sveriges lantbruksuniversitet
ISBN for electronic version:978-91-576-9689-2
ISSN:1654-9406
Language:Swedish
Publication Type:Report
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Soil Science
(A) Swedish standard research categories 2011 > 2 Engineering and Technology > 207 Environmental Engineering > Other Environmental Engineering
(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 105 Earth and Related Environmental Sciences > Other Earth and Related Environmental Sciences
Keywords:fosfor, kväve, kalium, svavel, återvinning, avlopp
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-p-102301
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-p-102301
ID Code:16407
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:28 Oct 2019 12:20
Metadata Last Modified:29 Feb 2020 04:28

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits