Opgørelse over alternative biomasser til biogas i Ringkøbing-Skjern kommune. November 2011

Transkript

1 Opgørelse over alternative biomasser til biogas i Ringkøbing-Skjern kommune November 2011

2 Rekvirent Energinet.dk. Tonne Kjærsvej 65 DK 7000 Fredericia Kontaktperson: Knud Boesgaard Sørensen Tlf.: Rapport udarbejdet af PlanEnergi, Midtjylland Karl Jørgen Nielsen Kvalitetsikret af Peter Jacob Jørgensen Projekt ref: 658 Forside og bagside: Foto fra vådområder i Skjern enge. Foto Peter J. Jørgensen. 2

3 1 Indholdsfortegnelse 8 Husdyrgødning som biomasse 18 2 Indledning 4 3 Resume 4 4 Anbefalinger/konklusion 4 5 Afgrænsning 4 6 Opgørelse af biomasse Biomasser fra vådområder, udyrkede marker mm Metanpotentiale fra vådområder Grøde fra grødeskæring Randzoner Afpuds fra golfklubber Afklip fra rabatter, parker, og andre arealer Militærområder Biomasse fra Lufthavne Have-/parkaffald 11 7 Andre potentielle biomasser bl.a. fra landbruget Overskudshalm Afpuds fra frøgræsmarker Efterafgrøder Roetop Majsstængler fra kolbemajs Tang fra strande til biogas Slam fra rensningsanlæg 17 9 Biomassepotentialet og omkostninger Det samlede metanpotentiale i RKSK Omkostninger ved bjærgning af biomasser Høst og bjærgning af biomasse fra engarealer Høst af biomasser i Nørreådal Hensyn til vildtet Miljømæssige konsekvenser af høst af enggræs til biogasproduktion samt fjernelse af næringsstoffer Effekt på plante- og dyrediversitet Værdi af fjernede næringsstoffer Sparet CO 2 -udledning som følge af sparet handelsgødning Samfundsmæssig værdi af næringsstoffjernelsen fra et spildevandsrensningsmæssigt synspunkt Opbygning af biogasanlæg Udfordringer ved håndtering af vanskelige biomasser 25 Noter 26 Referencer 26 3

4 2 Indledning Biomasse til biogasanlæg er oftest husdyrgødning og restprodukter fra industri. Der findes dog mange andre uudnyttede ressourcer både som restprodukter fra planteavl, og fra den grønne sektor. For mange af disse biomasser vil det have en positiv effekt på miljøet at de bliver indsamlet og anvendt til biogasproduktion. 3 Resume Opgørelsen af forskellige biomasser og restprodukter viser et samlet potentiale på ca. 16,3 mio. m 3 metan. Dette potentiale stammer fra biomasser, der normalt ikke anvendes i biogasanlæg, da materialerne kan være vanskelige at håndtere, vanskelige at høste eller bare oversete som potentiale. At anvende sådanne biomasser vil åbne mulighed for en højere energiproduktion med biogas end først antaget. Samtidig giver det miljømæssige fordele, og kan være en prisbillig metode til fjernelse af næringsstoffer. 4 Anbefalinger/konklusion De største ressourcer findes som restprodukter fra planteavlen, i form af halm, majsstængler, afpuds fra græsmarker osv. Kun en mindre del af disse ressourcer anvendes i dag. Men på marken tjener de dog det formål at bibeholde jordens kulstofindhold og har samtidig en gødningsværdi. Derfor kan biomasseressourcen ikke karakteriseres som et affaldsprodukt, men bør medregnes som havende en værdi. For andre ressourcer, der kan hentes hvor biomassen høstes/indsamles og fjernes, vil det give andre fordele at fjerne den, fordi næringsstoffer fjernes. Det giver miljømæssige fordele langs åer og vandløb, vejrabatter osv. Det anbefales, at det i biogasprojekter undersøges hvilke uudnyttede ressourcer, som kan bidrage til en øget biogasproduktion, der findes i området. 5 Afgrænsning Rapporten er afgrænset til at omfatte biomasser i Ringkøbing-Skjern kommune (RKSK), men metoden til opgørelsen kan også anvendes i andre kommuner. Der er udarbejdet et regneark, som kan anvendes i den sammenhæng. Opgørelsen omfatter biomasser fra arealer, der ikke udnyttes til intensiv planteproduktion, eller restprodukter fra planteavl, der typisk ikke udnyttes i dag. Biomasser som husdyrgødning og industriaffald er ikke medtaget, idet det typisk vil være ressourcer, der allerede anvendes i de fleste biogasanlæg. Desuden findes der i forvejen mange ressourceopgørelser på mængden af husdyrgødning. Mængden af industriaffald i kommunen er ikke opgjort, hvilket ville kræve, at relevante virksomheder i området kontaktes. Desuden antages det, at størsteparten af denne ressource allerede anvendes i dag. 6 Opgørelse af biomasse 6.1 Biomasser fra vådområder, udyrkede marker mm. Der findes mange arealer i Ringkøbing-Skjern kommune, hvor der er mulighed for at hente biomasse, der er velegnet til biogasproduktion. Hovedparten findes især på lavbundsarealer, der til tider kan være mere eller mindre vandlidende eller direkte oversvømmede. Figur 1: SFL-områder i RKSK og omegns kommuner. Et biogasanlæg kan håndtere mange forskellige biomasser. Men groft sagt er der ved biogasproduktion tale om biomasser, som en ko kan æde og omsætte. Derfor er træ-biomasser med et højt indhold af træstof - lignin - som pil, poppel, lyng og lignende ikke velegnede. Derimod er græs fra enge, afklip fra haver, parker, golfbaner, rabatter velegnede. Det samme gælder halm, majsstængler og andre restprodukter fra planteavl. Et traditionelt biogasanlæg (CSTR Continuous Stirred Tank Reactor fuldt omrørt reaktor tank) kan dog ikke håndtere alt for store mængder af biomasser med højt tørstofindhold, fordi teknologien bygger på at biomassen skal pumpes rundt i systemet og reaktortanken skal kunne omrøres. Der er dog udviklet teknikker til direkte tilførsel af faste biomasser til reaktoren, som gør at den gennemsnitlige tørstofbelastning af et givet anlæg kan hæves og give en større specifik biogasproduktion m 3 biogas pr. m 3 reaktorvolumen pr. dag. 4

5 Biogassens værdi ved salg Værdien af biomassen vil være afhængig af den gaspris der kan opnås. I de følgende beregninger er det forudsat, at prisen pr. m 3 biogas med 65 % metan er 2,50 kr./ m 3, svarende til 3,85 kr./m 3 metan. Som det fremgår af figur 1 er der mange naturlignende arealer, hvor der er mulighed for at hente biomasse til brug for en CO 2 -neutral biogas- og energiproduktion og til samtidig aktiv naturpleje. Biomasseudbytter fra arealerne De potentielle udbytter fra engarealer kan variere ganske betragteligt og sågar i visse tilfælde komme op på tørstofudbytter svarende til gødskede arealer. Eksempelvis vil der i områder nær vandløb, hvor vandet trænger ind over engarealerne blive tilført næringsstoffer som enggræsser kan udnytte og dermed give et højt udbytte. På næringsrige enge er der således høstet over 4 tons tørstof pr. ha i en længere periode (Nielsen & Hald, 2005), mens der på gamle slætenge er registreret udbytter på ca. 2,5 tons tørstof pr. ha (Djurhuus, 1987). Tabel 1 viser, at udbyttet i 2009 ved ét slæt ligger omkring 3-3,5 tons tørstof pr. ha, og ca. 5 tons pr. ha ved to slæt årligt. I 2010 er udbyttet lidt højere. I 2010 har tilførslen af især kalium i form af Vinasse, haft en positiv indvirkning på udbyttet. Det første år vil der være et større biomassepotentiale da den gamle vegetation er med til at hæve udbyttet. De biomasser, der kan høstes fra potentielle engarealer er ofte sammensat af en lang række vidt forskellige en- og flerårige urter. I forsøg ved Fusø (Lisbeth Sevel, Århus Universitet) har man benævnt de forskellige plantesamfund efter den dominerende art. Af tabel 2 fremgår forskellige typer. Værdier i tabellen stammer fra et forsøg, hvor man har eksperimenteret med gødskning med kalium med den hensigt at forsøge at øge kvælstof og fosforoptagelsen. Ligesom der er tale om mange forskellige plantesamfund vil de potentielle udbytter også variere betragteligt. I tabellen er forventelige udbytter beregnet, her Forsøgsbehandling Gammel vegetation fjernet i maj forsøg Eftersåning i maj Vinassegødskning, kg K pr. ha Udbytte, hkg tørstof pr. ha Slæt pr. år 1. slæt 2. slæt Sum af slæt Ja ,4 17,7 49,2 Ja ,3 17,0 47,3 Ja ,2 20,7 56, ,0 16,4 85,4 Ja Ja ,9 18,9 50,8 LSD 12,3 ns 16, forsøg ,7 20,7 52, ,4 23,0 61, ,1 21,3 70, , ,3 25,3 62,6 LSD 14,8 ns ns Tabel 1: Landsforsøgene 2010, tørstofproduktion ved forskellig pleje af engarealer domineret af lyse-siv. Mulig næringsstofopsamling og energiproduktion fra forskellige typer engbiomasse baseret på analyser fra Fusø og skønnede værdier ud fra viden om fordøjelighed m.v. Hvis to slæt per år forventes: Vegetationstype kg N per ha kg P per ha kg K per ha GJ per ha A. Rørgræs og tagrør B. Isåede græsser - eg. Engrapgræs C. Alm. kvik D. Fløjlsgræs E. Mosebunke F. Mælkebøttegræs G. Lyse-siv H. Mange urter i vegetationen I. Høj sødgræs? J. Mjødurt? K. Topstar 0 Tabel 2: Næringsstofopsamling og energiproduktion fra engbiomasse. 5

6 målt i GJ, og det fremgår, at udbyttet kan variere ganske betydeligt (omregnet fra ca m 3 metan pr. ha, svarende til ca. 10,5 2,5 t tørstof pr. ha). I praksis er det dog ikke hensigtsmæssigt at regne med så mange forskellige typer plantesamfund. Desuden varierer biogasudbytterne for forskellige plantesammensætninger ikke væsentligt, men er derimod stort set ens og direkte relateret til mængden af organisk tørstof. Fra et praktisk synspunkt giver det derfor ingen mening at opdele engbiomasse i forskellige typer. I det følgende vil der derfor kun blive talt om enggræs-biomasse som en samlebetegnelse, der således kan omfatte mange forskellige plantearter og blandinger. 6.2 Metanpotentiale fra vådområder Biogaspotentialet af de høstede enggræs-biomasser vil, udover naturligvis udbyttet i tørstof/organisk tørstof pr. ha, være afhængigt af en række faktorer: Biomassens tørstofindhold er afhængig af høsttidspunkt, og forholdene i de marker, hvorfra den bjærges. Kan biomassen høstes midt på sommeren, er der størst sandsynlighed for et højt tørstofindhold på grund af varmt og tørt vejr. Om efteråret, hvor det typisk er ustadigt og nedbørsrigt vejr, er det ofte vanskeligt at få afgrøden forvejret i tilstrækkelig grad, og man kan blive nødsaget til at ensilere tidligere end forventet, hvis der er udsigt til regn. Samtidig er marken oftest mere våd, hvilket også medvirker til en langsommere forvejring. Fintsnittet græs nedbrydes hurtigere i et biogasanlæg, end langstrået, og derfor kræver groft græs større reaktorkapacitet og længere opholdstid for at få mest mulig biogas ud af afgrøden. Alternativt kræves en forbehandling som f.eks. trykkogning. Man kan evt. vælge at tage flere slæt pr. år, men det vil typisk medføre høje høstomkostninger. Kvaliteten skal være god, men det skal også stå i forhold til højere høstomkostninger ved flere små slæt græs. Reaktorens procestemperatur har også betydning for gasproduktionen og hvor lang opholdstid i reaktoren, der ønskes. Normalt drives biogasanlæg i det mesofile (ca. 37 gr. C) eller termofile (ca. 52 gr. C) temperaturområde. Højere temperatur giver hurtigere udrådning, men samtidig en mere følsom proces overfor ændringer i temperatur og kvælstofindhold. Tabel 3 angiver som tidligere nævnt, de arealer det kan være relevant at se nærmere på ved beregning af det samlede enggræs-potentiale. I forhold hertil vil en række arealer ikke være relevante af den ene eller anden årsag. Mht. miljøgræsarealer med N-tildeling og MVJ-arealer vurderer lokale planteavlskonsulenter fra Vestjysk Landboforening /1/, at disse i dag anvendes til slæt og afgræsning. Deres vurdering er også, at naturlignende arealer, med meget kuperet terræn, vil være vanskelige at færdes på med maskiner. Sådanne arealer vil kræve specialmaskiner, og er derfor ikke medtaget i de videre beregninger. Af arealet på 60 ha randzoneordning vurderes det, at 20 ha kan anvendes til egentlig enggræs-produktion. Udyrkede marker vil have det største potentiale, og det forventes, at der på sådanne arealer kan hentes et slæt eller to om året. Arealerne er ofte gamle brakmarker, der er uinteressante til intensiv korndyrkning. Arealet er indregnet med ca. 750 ha. Et tilskud til helt eller delvis dækning af høstomkostninger, vil kunne hæve det potentielle areal. Det potentielle areal er derfor skønnet til ca ha i alt. - Biomassens tørstofindhold - Nedbrydeligheden - Kvaliteten af biomassen - Reaktorkapacitet og dermed opholdstid - Procestemperatur i reaktoren Arealer Braklagte randzoner 2 Miljøgræs 2 Miljøgræs med N-tildeling Miljøgræs Mvj-ordning Naturlignende arealer 757 Randzoneordning 60 Rørgræs 5 Udyrket mark I alt enggræs biomasse Tabel 3: Antal hektar i forskellige landbrugsfaglige kategorier (data fra Det Generelle Landbrugs Register GLR). Arealer Hektar Udbytte tons ts pr. ha Nm 3 metan pr tons ts MWh pr. ha Nm 3 Metan i alt Tabel 4: Potentiale fra græsarealer i vådområder. Anvendelige arealer, skønnet udbytte pr. ha og metanudbytte ved biogasproduktion /2/ MWh i alt Enggræs biomasse ,5 387,5 13, Hektar 6

7 Figur 2: Potentialet i vådområder kan være stort. Når vurderingerne fra planteavlskonsulenterne indregnes bliver potentialet, som det fremgår af nedenstående tabel 4. Som det fremgår af tabel 4 og ved en sammenligning med tabel 3 fremgår det, at det potentielt anvendelige areal til produktion af enggræs til energiproduktion reduceres fra ca ha til ca ha. Det må betragtes som et forholdsvis pessimistisk skøn. I forhold til nogen af de efterfølgende biomasser, er der jo her noget med et fornuftigt potentiale, samt ikke mindst væsentlige positive miljømæssige effekter: Naturpleje og næringsstoffjernelse. Begge dele forhold, som ellers vil koste samfundet dyrt at opnå på anden måde. Årsager til at en stor del af arealerne i praksis måsker ikke vil kunne anvendes til produktionen er flere: - Mange parceller har for lille biomasseproduktion til at det er økonomisk rentabelt at høste den - Mange parceller er for små til at det er rationelt og økonomisk rentabelt at køre på dem. Hvor små parcellerne i praksis kan være, afhænger af hvor høj en afregning, der kan opnås for biomassen. - Mange arealer er våde og vandlidende og kan ikke forventes at kunne høstes hvert år - Andre arealer, primært på lettere jordtyper, kan være tørkefølsomme I sidste ende er det selvfølgelige langt hen ad vejen økonomien, der afgør hvor stort det samlede enggræspotentiale vil være, idet det skal være rentabelt at høste biomassen, med mindre der gives tilskud andre steder fra. Høsten på de omtalte arealer kan ske, som det praktiseres i BioM projektet i Nørrådal mellem Viborg og Randers, hvor enggræsset skårlægges, tørres og efterfølgende presses i baller og indpakkes i plastic (wrappes) til senere anvendelse. 6.3 Grøde fra grødeskæring Hvert år bliver der skåret grøde i åer og vandløb, for at vandet kan strømme frit, og for at afdræne lavtliggende arealer. Den kommunale grødeskæring er reduceret igennem årene, og i dag skæres kun ca. 400 km vandløb i RingkøbingSkjern kommune. Det foregår enten med mejekurv på en gravemaskine, med båd eller pr. håndkraft. Skæring fra båd sker med knive under og på siden af båden, der skærer mens båden sejler. Grø- Potentiale den driver videre ned ad vandløbet til en rist, hvor den tilbageholdes, mens vandet strømmer videre. Her samles den op med gravemaskine og lægges i en bunke på bredden for at overfladevandet kan strømme af. Umiddelbart efter løftes biomassen op i en container og bortskaffes i henhold til gældende lovgivning. Grødeskæring med mejekurv foregår ved at gravemaskinen trækker kurven på tværs over vandløbet og skærer på bunden og siderne. Grøden opsamles i kurven og lægges på bredden. Med denne metode vil det medføre store omkostninger at anvende biomassen, fordi en vogn skal køre bagefter og samle biomassen op. Da arealerne ofte er våde, vil dette desuden øge risikoen for køreskader. Ved grødeskæring med håndkraft lægges grøden op på kanten. Også i dette tilfælde vil grøden efterfølgende skulle opsamles fra bredden med risiko for køreskader. Den lettest tilgængelige mængde grøde fremkommer således efter skæring i båd. I RKSK kommune er der ca. 100 km, der skæres på denne måde og ifølge entreprenør Leif Markussen, opsamles der ca tons årligt. Det svarer til kg grøde pr. km. Tørstofindholdet forventes at ligge på ca. 7 %. Der kan forekomme fremmedlegemer i grøden såsom hegnspæle, flasker, flamingoplader etc., som kan give håndteringsmæssige problemer på biogasanlæg- Biomasse Mængde Tons ts. ved 12% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt MWh i alt Grøde tons Ca , Tabel 5: Metanpotentiale i grøde. Udgifter til transport af biomasse til anlægget: Ca. 350 tons svarer til ca. 35 containere der skal køres til anlægget. Det forventes i gennemsnit at tage ca. 1½ time pr. container, svarende til 50 timer. Den samlede udgift bliver ca kr., svarende til ca kr./tons. Værdi af energi i grøde Biomasse Metanudbytte Værdi i kr. Værdi pr tons 18,9 Nm 3 73 kr./tons Samlet værdi Nm kr. Tabel 6: Værdi af grøde 7

8 6.4 Randzoner Der er stillet lovforslag om permanente 10 meter sprøjte-, gødnings-, og dyrkningsfrie randzoner langs alle vandløb og søer i landet. Det svarer til ca ha på landsplan, og udgør ca. 2,2 % af det samlede dyrkede areal i Danmark. Såfremt forslaget bliver vedtaget, vil der her kunne produceres en betydelig mængde biomasse til energiformål. Arealerne må dog ikke jordbehandles, gødes og sprøjtes. Arealerne vurderes dog alligevel at være forholdsvis frugtbare og produktive pga. tilførsel af næringsstoffer dels via vandløbet og dels fra den ovenfor liggende mark. Det samlede landbrugsareal i Ringkøbing Skjern kommune udgør ca ha for bedrifter over 2 ha./3/ Hvis forslaget om 10 meter randzoner vedtages, svarer det til ca ha RKSk-kommune. Kun 75 % af arealet medregnes dog, da det må forventes at nogle landmænd selv kan udnytte græsarealet til grovfoder og lignende. Arealet reduceres således til ca. på ha. Da arealerne ikke må gødes, og da de primært ligger i lavområder, forventes ikke et højere biomasseud- Figur 3: Grøde fra grødeskæring i åerne kan opsamles og anvendes i biogasanlæg Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 30% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt MWh i alt Græsafklip fra randzoner tons , Tabel 7: Metanpotentiale i græsafklip fra randzoner. get. Entreprenørerne foretager dog en grovsortering i forbindelse med opsamlingen. Hvis al grøde i RKSK kommune blev opsamlet ville den totale mængde fra ca. 400 km grødeskæring ligger omkring tons årligt. Da høstomkostninger umiddelbart går lige op med værdien ved salg af gas har biogasanlægget ikke en økonomisk interesse i at aftage grøden. Ud over omkostninger til transport koster det typisk ca. 60 kr./ton biomasse, der behandles i biogas. Biomassen, der bliver afgasset, skal desuden afsættes til planteavlere, der kan aftage de gødningsmængder, der følger med. Det varierer fra anlæg til anlæg om overskydende biomasse kan afsættes udgiftsneutralt for biogasanlægget eller transporen skal betales. Transport af biomasse indenfor km koster typisk kr./ton. Høstomkostninger Da randzonerne ligger ved vandløb rundt om hele marken, skal der kun tages et enkelt træk med en skårlægger, rive og snitter for at få opsamlet græsset. Da der ikke kan køres på hele marker, vil det give en del ekstra transport mellem markerne, og det medfører, at kapaciteten bliver lavere og høstomkostninger lidt højere end ved afpudsning af f.eks. græsmarker. Det forventes, at der kun tages ét slæt om året for at opnå udbyttet på 3,5 tons tørstof pr. ha. Ved to slæt forventes det at udbyttet kan hæves til ca. 5 tons tørstof pr. ha, men det vil samtidig hæve høstomkostninger med næsten det dobbelte. De første år efter etablering af randzoner kan for-ventes lidt højere udbytter, indtil næringsstofferne er brugt op. 8

9 Biomassemængde 19 tons/ha Arbejdsopgave Kapacitet kr/tons Skårlægning kr./time 2 ha/time 58 kr. Sammenrivning 750 kr./time 2 ha/time 31 kr. Opsamling snittevogn kr./time 2 ha/time 50 kr. Sammentrykning af stak 650 kr./time 2 ha/time 27 kr. Plastic til lagring* 5 kr. Levering på anlæg 15 km (to lastbiler og en læssemaskine) kr./time 38 tons/time 57 kr. Samlet omkostning pr. tons 228 kr. * Ifølge Farmtest ensilering i storpose udgør omkostninger til plastic 3 øre/fe. Tabel 8: Omkostninger til høst af biomasse fra randzoner. Værdi af energien i afpuds fra frøgræsmarker Biomasse Metanudbytte Værdi i kr. Værdi pr tons 94,5 Nm kr./tons Samlet værdi Nm kr. Tabel 9: Værdi af metan fra randzoner Bruttoindtægten på 364 kr./ton biomasse skal fratrækkes ca. 60 kr./tons til behandlingsomkost-ning på biogasanlægget. Det giver et nettoudbytte på 76 kr./tons og kan derfor være rentabelt at køre til biogasanlægget. Det vil dog afhænge af om landmanden forventer en indtægt på arealet, eller der kan laves aftale om at biogasanlægget får biomassen mod at betale høstudgiften. Skal anlægget også betale transport af afgasset gylle til planteavleren går resultatet i nul. biomasseudbytte på ca. 12 tons pr. ha. Med et tørstofindhold på 30 % svarer det til ca. 3,5 t tørstof/ha.ørstof I modsætning til engarealer forventes disse arealer at være lettere at høste med almindeligt maskineri, da det der er taler om arealer der i dag dyrkes med traditionelle afgrøder. 6.5 Afpuds fra golfklubber Golfklubberne i RKSK kommune vil i forbindelse med græsklipning af golfbanerne have en del afklip, der skal opsamles. Græsset kommer primært fra greens, hvor der klippes tæt, og det afklippede græs fjernes. På Fairways efterlades græsset der iøvrigt kan være klippet med 'bioklip' for at det hurtigere kan omsættes og bliver til gødning til græsset. Roughén klippes normalt én gang årligt i oktober måned, hvor det afklippede fjernes. Det kan være forskelligt hvordan Roughen behandles, og hvilke græstyper den består af. I dette tilfælde hvor Skærbæk Mølle Golfklub er kontaktet, bliver græsset Biomassepotentiale: Græsafklip Græs fra vertikalskæring Græsafklip fra Roughén 5-6 container pr. år (ca. 1 container pr. md.) 3-4 containere pr. År ca. 6 containere om efteråret høstet med en maskine i stil med en grønthøster, der klipper og kaster græsset op i en vogn. Derfra bliver det samlet på oplagsplads og efterfølgende kørt ud til en landmand, hvor det spredes på markerne. Tre til fire gange om året bliver golfbanerne vertikalskåret, og i denne forbindelse bliver der løsnet græs, Golfklub Banestørrelse Årlig produktion Skærbæk Mølle Golfklub 27 huller tons Holmsland Klit golf 27 huller tons Pay and Play 16 huller tons Outrup Golfbane 15 huller tons Dejbjerg Golfklub 18 huller tons I alt tons 9

10 Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 18% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt MWh i alt Græsafklip , Tabel 10: Metanpotentiale i græsafklip fra golfbaner Udgifter til transport af biomasse til anlægget: Ca. 400 tons svarer til ca. 70 containere, der skal køres til anlægget. Det forventes i gennemsnit at tage ca. 1½ time pr. container, svarende til 105 timer. Den samlede udgift bliver ca kr., svarende til ca kr./tons. Det forventes at golfklubberne selv sørger for at stille container op, eller at vognmanden gør det. Værdi af energi i biomassen Biomasse Metanudbytte Værdi i kr. Værdi pr tons 56,2 Nm kr./tons Samlet værdi Nm kr. Tabel 11: Værdi af metan fra golfbaner Figur 4: Selvkørende rabatklipper fra Holland med opsamlekasse. Afpuds mm. fra golfklubber vil være rentabelt at afgasse, og her forventes ikke at biogasanlægget skal betale for biomassen. Det vil dog være lidt mere arbejdskrævende for golfklubberne idet græsset skal køres til containere, til gengæld vil de spare udgiften for at få det udbragt på omkringliggende landbrugsarealer. der opsamles på en oplagsplads. Græsset samles i containere og køres væk. Det anslås, at der i en container er ca. 7 tons, ved en vægtfylde på 300 kg/m 3 løst læsset. Det giver en årlig produktion på tons pr. år. Nedenstående golfklubber i Ringkøbing Skjern kommune indgår med deres forskellige banestørrelser i beregning af biomassemængderne. 6.6 Afklip fra rabatter, parker og andre arealer. I forbindelse med klipning af rabatter vil der være mulighed for at opsamle de afklippede urter. Dette er afprøvet i Vordingborg kommune de seneste 2-3 år, og det praktiseres i Holland med selvkørende maskiner. Ønskes en rig og varieret flora i grøftekanten er en af metoderne at udpine arealerne for næringsstoffer, og dette kan gøres ved gentagen slåning og fjernelse af biomassen. Figur 5: Rabatklipper fra Vordingborg med frontmonteret klipper og efterspændt vogn. 10

11 Veje. Km vej Klippebredde Areal i hektar Klasse 1. veje sommer klipning Klasse 1 veje efterårs klipning Klasse 2 veje kun klipning efterår Erfaringerne fra Vordingborg er gode, og der arbejdes i kommunen videre med det. Ved opsamling af græsset tages uundgåeligt samtidig fremmedlegemer med, og disse skal efterfølgende sorteres fra. Fremmedlegemer, der opsamles er primært dåser, plastikaffald, papiraffald mv. Normalt vil affaldet under alle omstændigheder blive opsamlet langs vejene, så forskellen er, at nu bliver det sorteret fra efter slåning af rabatten. Hidtil har man spredt det afklippede græs på marker for at tørre det, og efterfølgende er det presset i piller. Det fremtidige mål er at afsætte biomassen direkte til forbrænding, bioethanolproduktion eller biogasanlæg. RKSK har ca km veje langs hvilke rabatterne slås. Langs alle veje klippes om efteråret, hvorimod det kun er klasse 1 veje der klippes to gange om året. På hovedparten af vejene klippes der kun ét træk, men på klasse 1 veje klippes 2 træk. Der kan være mulighed for at øge klippebredden, hvis det er fornuftigt i forhold til at anvende biomassen. Se tabel 12. I Vordingborg har de opnået udbytter på 3,5-4,0 tons tørstof pr. ha, men de forventer at det stagnerer omkring 2,0 tons fremover, som følge af udpining af arealerne Ca. 178 km 1,3 meter Ca. 23 Ca. 178 km 2 skår x 1,3 meter Ca. 46 Ca ,3 meter Ca. 133 ha I alt Ca km Ca. 202 ha Tabel 12: Km vejrabatter der årligt klippes i RKSK kommune Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 30% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt MWh i alt Græsafklip fra rabatter 1350 tons Tabel 13 Biomassemængde og metanpotentiale for græs fra rabatklipning. for næringsstoffer. Hidtil har den efterladte mængde af græs sørget for en vis gødningstildeling. Med et forventet udbytte på 2,0 tons tørstof pr. ha er der et samlet biomassepotentiale fra vejrabatter i RKSK kommune på ca. 400 tons. Der er tale om et gennemsnit, da det første skår giver mindre end det næste, fordi vegetationen altid er kortest, tættest på vejen. Tørstofindholdet i biomassen i Vordingborg har ligget omkring 30 % og opefter. Dette svarer til, at der skal transporteres ca tons frisk græs Erfaringerne fra Vordingborg er, at det skal være rationelt, når der klippes rabatter. Derfor har de også et ønske om at få udskiftet den nuværende 8 tons vogn med en større, der kan tippe direkte over i containere. 6.7 Militærområder Borris skydeterræn omfatter ha og er dermed landets største sammenhængende hedeområde. For at skydeøvelserne kan fungere optimalt skal området have afvekslende terræn og beplantning. Det betyder at arealerne har brug for mere eller mindre vedligeholdelse afhængig af type. Nogle hedearealer vedligeholdes ved afbrænding, hvilket er med til at forynge lyngen og få nye planter til at vokse frem. På andre arealer holdes vegetationen nede med brakpudser eller lignende hvorefter afgrøderester efterlades på jorden. Arealer, hvor vegetationen ikke slås jævnligt, vil springe i krat og skov der skal skæres ned med jævne mellemrum. I drifts- og plejeplan for Borris Skydeterræn, fremgår det, at der ikke er ressourcer til at rydde al pileopvækst, og derfor bliver kræfterne nu sat ind på at friholde de mest værdifulde områder. Det fremgår også, at det vil være en fordel at fjerne det afslåede materiale, men Borrislejren råder ikke over det nødvendige materiel. Der er store områder med ueksploderet ammunition. Her er det ikke muligt at køre, og der er desuden store hedearealer med lyng, som umiddelbart ikke er interessant som biomasse til biogasanlæg. Oplysninger fra Kasernemester Ole Lembcke Pedersen viser hvilke arealer, der kan hentes biomasse fra. I alt findes omkring 75 ha engarealer, som er rimeligt gode at køre på, overvejende med græs. Dertil kommer ca. 25 ha vildtagre, bestående af græsser, der også kan køres på. Både fra enge og vildtagre forventes et udbytte niveau om kring ca. 3,5 tons tørstof pr. ha. Desuden afgræsses 49 ha af får og ca. 3 ha af kvæg. Disse arealer er ikke indregnet i potentialeberegningen, da de i forvejen udnyttes. Omkostninger til høst af disse biomasser og biogaspotentialet er det samme som beskrevet i afsnittet om enggræs. Se tabel Biomasse fra Lufthavne Stauning lufthavn er en mindre lufthavn, der dækker et areal på ca. 60 ha. Hovedparten af dette areal er dækket af bygninger, hangarer og asfalt. Lufthavnsledelsen vurderer, at de har ca. 10 ha, der klippes regelmæssigt, 11

12 Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 30% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Tabel 14: Biomassemængde og metanpotentiale i græsafklip fra Borris skydeterræn. Tabel 15: Biomassemængde og metanpotentiale for græs fra Lufthavn. Tabel 16 Biomassemængde og metanpotentiale for græs fra have-/parkaffald. Nm 3 metan i alt Græsafklip fra enge , Græsafklip fra vildtagre , Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 30% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt Græs fra lufthavn 133 tons Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 30% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt Græs fra lufthavn MWh i alt MWh i alt MWh i alt og hvor græsafklippet bliver liggende. De så gerne at græsset klippes og fjernes to gange årligt. Udbyttepotentialet forventes at være på niveau med udbyttet ved klipning af rabatter, da der ikke tilføres gødning. Se tabel Have-/parkaffald De kommunale modtagestationer modtager store mængder af haveaffald som græsafklip, grenaffald, mos, blade, træer, rødder mm. En del af denne biomasse kunne anvendes i biogasanlæg, hvis det blev frasorteret. Ifølge oplysninger fra renovationsselskabet ESØ i RKSK forventes det, at der kan frasorteres ca tons have-/parkaffald om året, som er egnet til biogasanlæg. Det svarer til 5-10 % af totalmængden af have/ parkaffald. Se tabel Andre potentielle biomasser bl.a. fra landbruget 7.1 Overskudshalm Halm bliver primært anvendt til strøelse og foder til husdyrene. Desuden anvendes en del til afbrænding i halmforbrændingsanlæg, og i halmfyr på landbrugsejendomme. Endelig er der stigende fokus på ikke at udpine jorden, men i stedet lade halmen blive omsat i jorden for at øge kulstofindholdet. Hvor meget halm der kan tænkes at være til rådighed for biogasanlæg vil også afhænge af, hvor meget biogasanlægget kan betale for halmen. Metanudbyttet i halm har vist høje potentialer med variationer på liter metan/kg VS /4/. Lavest udbytte er fra vårbyghalm og hvedehalm, det højeste udbytte er fra vinterbyghalm og rajgræshalm. Der forskes i at hæve metanudbyttet med forbehandling. Metanudbyttet i rapshalm uden forbehandling ligger på 301 liter metan/kg VS. Dette er lidt højere end byghalm og lidt lavere end vinterbyghalm. 12

13 Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 85% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt MWh i alt Halm fra korn ca tons ca Rapshalm Ca tons ca Tabel 17: Metanpotentiale fra overskudshalm I et år som 2011 med stor nedbør og vanskelig høst, vil der kun være meget små mængder af halm i overskud. Halmen har en gødningsværdi og derfor handles den til priser, der varierer fra år til år afhængig af udbud og efterspørgsel. Men typisk ligger prisen fra kr./tons. Omkostninger til halmbjærgning Biomassemængde 3,1 tons/ha Arbejdsopgave Kapacitet kr/tons Presning af storballer 12 Øre/kg 24 Stk/time 120 kr. Vending/sammenrivning 500 kr/time 4 ha/time 40 kr. Hjemkørsel 550 kr/time 8 tons/time 69 kr. Lagring 100 kr. Levering på anlæg 15 km 750 kr./time 9 tons/time 83 kr. Samlet pris pr. tons 412 kr. Tabel 18: Omkostninger til bjærgning af halm. Overskudshalmens værdi i energi Biomasse Metanudbytte Værdi i kr. Værdi pr tons halm fra korn 103 Nm kr./tons Værdi pr tons halm fra raps 103 Nm kr./tons Samlet værdi for overskudshalm Nm kr. Tabel 19: Metanværdi af overskudshalm. I denne opgørelse er indregnet et lavere metanpotentiale ud fra hvad der typisk opnås med de nuværende biogasanlæg. Mængden af overskudshalm kan variere meget fra år til år, da den afhænger af klimatiske forhold og dermed kornudbytterne, samt høstbetingelser og efterspørgsel fra husdyrproducenterne mm. Over en ti-årig periode må påregnes en variation på ± 20 %, således at forstå, at der indenfor 10 år vil være ét år med 20 % mindre udbyttet end normalt og ét år med 20 % større. Mængden af overskudshalm er opgjort til ca ha halm fra korn med 3,3 tons halmudbytte pr. ha svarende til 2,8 tons tørstof pr ha ved 15 % vandindhold. /5/. Desuden ha rapshalm med 2,9 tons halmudbytte pr ha, svarende til 2,5 tons tørstof, også med 15 % vandindhold. Se tabel 17. I et år som 2011 med stor nedbør og vanskelig høst, vil der kun være meget små mængder af halm i overskud. Halmen har en gødningsværdi og derfor handles den til priser der varierer fra år til år, afhængig af udbud og efterspørgsel. Typisk ligger prisen fra kr./tons. 7.2 Afpuds fra frøgræsmarker Ved dyrkning af frøgræs, vil det specielt i 2. års marker være nødvendigt at afpudse marken én til to gange fra høst til vinter, for at sikre en god overvintring. Det er vigtigt at forholde sig til, at biogasanlæg ikke kan fodres med ubegrænsede mængder af halm, da det hurtigt vil hæve tørstofprocenten til mere end anlægget kan håndtere, og da C/N-forholdet i så fald vil blive højere end optimalt for processen. En stor anvendelse af halm vil også stille større krav til reaktorkapacitet, da det tager længere tid at udrådne halm, med mindre der er sket en forbehandling. Figur 6: Afpudsning af mark med engrapgræs med store mængde afpuds. 13

14 Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 18% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Tabel 20: Metanpotentiale af afpudsning af frøgræsmarker. Nm 3 metan i alt MWh i alt Afpuds fra frøgræsmarker tons ,8 1,1-1,8 mio Biomassemængde 13,9 tons/ha Arbejdsopgave Kapacitet kr/tons Skårlægning kr./time 6 ha/time 17 kr. Sammenrivning 750 kr./time 5 ha/time 11 kr. Opsamling snittevogn kr./time 3 ha/time 29 kr. Sammentrykning af stak 650 kr./time 3 ha/time 16 kr. Plastic til lagring* 5 kr. Levering på anlæg 15 km (to lastbiler og en læssemaskine) kr./time 45 tons/time 48 kr. Samlet pris pr. tons 125 kr. * Ifølge Farmtest ensilering i storpose udgør omkostninger til plastic 3 øre/fe. Tabel 21: Omkostninger ved høst af afpuds fra frøgræsmarker. Biomasse Metanudbytte Værdi i kr. Værdi pr tons 43,8 Nm kr./tons Samlet værdi Nm kr. Tabel 22: Værdi af energien i afpuds fra frøgræsmarker. Afpuds fra frøgræsmarker giver et bruttoudbytte på 169 kr./ton og efter fradrag for omkostninger på biogasanlægget ligger det på ca. 109 kr./ton i forhold til høstomkostninger på 125 kr./ton. Omkostningerne er lidt højere end indtægterne og hvis landmanden skal have betaling for afgrø-den er det ikke rentabelt med nuværende rammevilkår. Udnyttelse af efterslæt. Især ved afgrøder som hundegræs, rajgræs, strandsvingel, engsvingel, rajsvingel og rødsvingel kan der efter høst tilføres gødning for at få et efterslæt. Gødningen kan tilføres i form at gylle. Foderværdien i et efterslæt taget sidst på efteråret kan være begrænset, da den ofte må høstes meget våd. Planteavlere og svineproducenter vil derfor have vanskeligt ved at opnå et fornuftigt økonomisk udbytte af det. I RKSK kommune er der ca ha med frøgræs som de ovenfor nævnte. Dertil kommer kløvergræsmarker og slætgræsmarker, der ikke er medtaget. Udbyttet forventes at ligge på ca FE/ha. Med 1,2 kg tørstof/fe svarer dette til et udbytte på 1,9 3,1 tons tørstof/ha. /6/. Værdien af afpuds fra frøgræsmarker er normalt ikke stor, da det afpudses for at sikre en god genvækst til næste års høst. Især svinebrug og planteavlere kan have vanskeligt ved at udnytte det fornuftigt. Oftest bliver markerne afpudset en eller to gange om efteråret før væksten bliver for stor, og materialet derfor kan blive liggende. 7.3 Efterafgrøder Der findes både mellemafgrøder og efterafgrøder. For de landbrug der har krav om etablering af mellemafgrøder gælder, at de skal være etableret inden 20. juli forud for vintersæd. Det betyder at etableringen skal ske inden høst. Den efterfølgende nedmuldning må først ske efter 20. september. Det er ikke relevant at medtage mellemafgrøder som et biomassepotentiale, da vintersæden skal etableres hurtigst muligt efter 20. september. Der er derfor ikke tid til at udsætte såning på grund af bjærgning af mellemafgrøden. Til gengæld vil der være et potentiale i efterafgrøder der må etableres frem til 1. august efter korn og græs. Korsblomstrede afgrøder skal sås senest 20. august for at tælle med i efterafgrødearealet. Frøgræs tæller også med som pligtig efterafgrøde, hvis det omlægges det efterfølgende forår. 14

15 Efterafgrøde Sort Udsædsmængde, kg pr. ha Antal forsøg Gødningsmængde, kg N pr. ha Afgrødehøjde november, cm Tørstof, pct. Aske, pct. i tørstof Hkg tørstof Holstebro Vojens Holstebro Vojens Gennemsnit 1. Ingen efterafgrøde ,9 11,4 0,0 2,7 1,4 1,2 2. Olieræddike Rufus ,3 17,9 12,8 14,3 13,6 11,1 3. Olieræddike Rufus ,9 16,7 16,7 15,6 16,2 13,5 4. Gul sennep Valiant ,1 15,7 27,1 10,8 18,9 16,3 5. Vinterraps Licapo ,8 10,4 7,4 6,8 7,1 6,4 6. Vårrybs Petita ,9 13,1 17,5 0,0 8,7 7,7 7. Fodermarvkål Grüner Angeliter ,3 14,5 9,9 0,0 4,9 4,3 8. Westerwoldisk rajgræs Avance ,0 10,1 0,0 2,1 1,1 0,9 9. Vinterrug Rotari ,1 11,2 0,5 2,7 1,6 1,4 10. Havre Pergamon ,0 11,9 4,5 3,9 4,2 3,7 11. Vintervikke Hungvillosa ,4 10,9 0,0 7,0 3,5 3,1 12. Hamp Felina ,7 17,0 9,8 0,0 4,9 4,1 13. Solsikke Perevick ,5 18,6 5,0 0,0 2,5 2,0 LSD 3,1 ns 4,4 0,8 ns ns Tabel 23: Oversigt over Landsforsøg 2010, Biomasseproduktion i efterafgrøder. Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 1,1 ts/ha Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt MWh i alt Efterafgrøde 7000 ha, ca. 7,3t/ha , Tabel 24: Metanpotentiale af efterafgrøder. Potentialet kan være væsentlig større, afhængig af hvornår efterafgrøden etableres, og hvor gode vejrbetingelser den får. Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 12% ts Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt Frisk roetop 4600 tons ,9 ca MWh i alt Hkg org. tørstof Arealer med pligtige efterafgrøder må ikke nedpløjes, nedvisnes eller på anden måde destrueres før efter 20. oktober. Arealer med efterafgrøder skal efterfølges af en vårafgrøde. Der er ca ha med kornafgrøder i RKSK-kommune. Heraf er der efterafgrøder på ca %, svarende til ca ha. Biomasse fra efterafgrøder har den indlysende fordel, at den fungerer som catch-crop og altså opsamler næringsstoffer, der ellers vil blive tabt til omgivelserne med miljøforringelse til følge. Som det fremgår af tabel 23 er der mulighed for at opnå en betydelig biomasseproduktion af især olieræddike og gul sennep. Olieræddike giver et udbytte på 1,1 tons organisk tørstof pr. ha som ugødsket og 1,35 tons, når der er gødsket med 30 kg N/ha. Gul sennep producerer 1,6 tons organisk tørstof pr. ha, gødsket med 30 kg N. Forsøgene har været udlagt i Vestjylland på en JB 3 og og i Sønderjylland på en JB 4. Efterafgrøderne er sået efter høst den 6. august og den 13. august. 7.4 Roetop Arealet med foderroer i RKSK-kommune er på ca. 200 ha, men der har været en stigende interesse for dyrkning af foder- og sukkeroer, på grund af det store udbyttepotentiale. Ofte bliver roetoppen efterladt på marken, fordi det er dyrt at bjærge den, og det er rationelt at aftopning og optagning sker i samme arbejdsgang. Der er dog eksempler på effektivisering i forbindelse med at afhente roetoppen. Det er muligt at køre med en 6-rækket aftopper og frilægger, der samtidig fører roe-toppen ud til et bånd, der læsser op i en vogn, der kører ved siden af. Det giver en stor kapacitet på aftopning og hæver kapaciteten på optagningen ved at seks rækker er frilagt. Udbyttet af roetop er ca. 23 tons våd vægt pr. ha, svarende til ca. 2,7 tons tørstof pr. ha. Tabel 25: Metanpotentiale af roetop. 15

16 Biomasse Metanudbytte Værdi i kr. Værdi pr tons 114 Nm kr./tons Samlet værdi - Nm 3 - kr. Tabel 26: Værdi af energi i majsstængler. Udbytte (hkg ts/ha) Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Anvil Amadeo Patrick PR39K13 Sarabande Stængel Kolbe Figur 7 Majsstængler udgør ca. 40 % af biomassen i en majsmark. 7.5 Majsstængler fra kolbemajs Normalt snittes majsen med stængel og kolber til produktion af foderensilage til kvæg. Men en mindre del af majsen høstes efterhånden som kolbemajs med snitter, hvor stænglen efterlades på marken. Det samme er tilfældet med majs til modenhed, hvor det også kun er kolben, der kommer ind i mejetærskeren. Stænglen trækkes ned igennem et specielt plukkebord og efterlades findelt på marken. Det vil kræve ny høstteknik at opsamle stænglen samtidig med høst. En prototype af et skærebord, der både kan høste majskolber og majsstængler hver for sig, er afprøvet i Holland. Et sådant system vil dog reducere høstkapaciteten lidt, fordi det kræver to vogne til at køre fra en til majskolber og en til stængler. Hvis marken er høstet under tørre forhold, kan det være en mulighed at rive stænglerne sammen og presse dem i baller, men det giver risiko for at store mængder sand også samles op, hvilket ikke er ønskeligt i biogasanlæg. Majs til modenhed, høstet med mejetærsker, er aktuelt hvor majsen skal bruges som renvare til foder. Her vil majsen typisk være tørret som korn eller crimpet og efterfølgende ensileret. Majs til ensilage, hvor afgrøden er høstet med snitter med plukkebord anvendes typisk, hvor der ikke ønskes en stor andel af majsstængler i ensilagen, eller hvor kolberne ønskes ensileret for sig. Landsforsøg fra 2008 ved Århus på en JB 6, viser tørstofudbytter på ca tons/ha, hvoraf ca. 6,9 tons eller ca. 40 % er majsstængler. Der ligger derfor et betydelig potentiale i at samle majsstænglerne op, når der høste kerne/kolbemajs. Metanpotentialet i majsstænglerne ligger på ca. 285 Nm 3 metan pr. tons organisk tørstof. Med et tørstofindhold på ca. 50 % svarer det til ca Nm 3 metan pr. ton biomasse. Potentiale Det afhænger af arealet med kolbemajs og majs til modenhed, samt interessen for at høste kolber og majsstængler hver for sig. I øjeblikket ligger den største ressource i majs til modenhed og mindre i kolbemajs høstet med finsnitter. Omkostninger til høst af kolbemajs og majs til modenhed med direkte opsamling af majsstængler er ikke indregnet, da høstteknikken endnu ikke findes i Danmark. Man har dog enkelte steder i Danmark opsamlet majsstænglerne efter snitningen ved at rive dem sammen på marken og efterfølgende presse materialet i baller. Figur 8: Prototype af majsskærebord, der høster kolber og stængel hver for sig Figur 9: Under høsten skal der være en vogn til kolber og en vogn til majsstængler 16

17 Potentiale Biomasse Mængde Tons ts. ved 50% ts Majshalm tons Nm 3 metan pr. tons biomasse Nm 3 metan i alt ca. 3,3 mio Tabel 27: Metanpotentiale af majsstængler. MWh i alt ca Majskolberne blæses om i vognen, der kører efter snitteren, og er ikke finsnittet. Det vil kræve en efterbehandling af disse at få kernerne snittet. Majsstænglerne snittes i finsnitteren og kan ensileres efterfølgende. Kernemajs I RKSK forventes at der høstes ha med kernemajs i 2011 ha (oplysning fra Vestjysk Landboforening, planteavlskonsulent Søren Søndergaard). Det vil sige majsen høstes med mejetærsker og ikke finsnitter. Opsamling af halmudbyttet kan ikke foregå på samme måde som ved kolbemajs idet mejetærskeren ikke snitter materialet, men tærsker kolberne og får derved majskerner frasorteret. Da majsen i RKSK overvejende dyrkes på lettere jord anslås udbyttet at være på ca. 12 tons ts/ha, hvoraf stængel udgør ca. 40 % svarende til 4,8 tons/ha. Det kan være et alternativ at bruge metoden som ved finsnitning af kolbemajs, men det vil betyde at der skal være en stationær maskine, der kan tærske kernerne fra kolberne, der vil blive blæst over i vognen. Det vil under alle omstændigheder kræve nyudvikling af høstmetoder at samle materialet op direkte i vogn. Alternativt kan det samles op ved sammenrivning og presning. Det er en metode der allerede praktiseres i dag, hvor majsstænglerne erstatter kornhalm. Der vil dog være et spild, som der kan optimeres på. 7.6 Tang fra strande til biogas Der er stor interesse for at udnytte tang, også kaldet fedtemøg, som biomasse til biogasproduktion. Emnet vil kun kort blive beskrevet her, da det ligger udenfor opgørelsen af biomasser fra naturplejearealer. Alger og tang er to betegnelser for det samme. Af alger findes mange forskellige slags: brun-, grøn- og rødalger samt en- og flercellede. Men i begrebet tang eller fedtemøg indgår også ofte blomsterplanten ålegræs, der ofte findes sammen med diverse algearter i strandenes opskyl af tang. Tang kan opsamles enten efter det er skyllet op på stranden, når det ligger i vandkanten, eller høstes ude i vandet. Når det ligger på stranden er det lettest at samle op, men der vil følge store mængder sand med som senere skal frasepareres. Når tangen opsamles i vandet er sandindholdet mindre, men biomassen er derimod vanskeligere at høste. Undersøgelser fra Solrød kommune har vist at sandindholdet varierer fra ca. 20 % til ca. 75 % sand af den samlede tørstofmængde. Ringkøbing - Skjern Forsyning - spildevandsslam Slammængder og -type Opsamles tangen på stranden skal den vaskes og evt. sorteres i en tromlesigte. Af hensyn til driften af et biogasanlæg skal der helst så lidt sand med som muligt, da den ellers ophober sig i anlægget og med jævne mellemrum må tages ud. Målinger af biogaspotentialet i tang fra Køge bugt viser et indhold på ca. 21,5 m 3 CH 4 /ton tørstof. Med et tørstofindhold på ca. 55% svarer det til et metanindhold på 11,8 m 3 CH 4 pr ton biomasse. Tang anses kun som en meget lille ressource i RKSK. Til sammenligning forventes det, at der kan indsamles ca tons renset tang i Køge bugt, der strækker sig over ca. 15 km. Potentialet forventes at være under halvdelen af denne mængde, når det drejer sig om Ringkøbing fjord. 7.7 Slam fra rensningsanlæg Anlæg Slamtype Afvandet slam m 3 /år Tørstof % Bemærkninger Ringkøbing Skjern Forsyning har 20 renseanlæg i kommunen. Derudover har enkelte virksomheder og institu- Tarm Biologisk Anlægget tilføres ca m 3 (8 % TS) septisk slam pr. år Ringkøbing* Udrådnet Primærslam og biologisk slam tilføres rådnetank Hvide Sande Septisk Septisk slam behandles på selvstændigt anlæg Hvide Sande Biologisk Biologisk slam der i dag behandles på slambede Videbæk Biologisk Skjern Biologisk Tabel 29: Oversigt over slammængder fra rensningsanlæg. *Slam fra Ringkøbing er ikke indregnet da det udrådnes i forvejen. Potentiale Biomasse Tons ts. Tons VS. Nm 3 metan pr. ton VS Nm 3 metan i alt MWh i alt Primær slam Sekundær slam Tabel 30: Metanpotentiale i spildevandsslam. 17

18 tioner deres eget renseanlæg. Anlæggene er jævnt fordelt i kommunen med de største i Ringkøbing, Skjern, Tarm, Videbæk og Hvide Sande. Anlægget i Ringkøbing har et biogasanlæg og derfor indregnes denne slammængde ikke som et potentiale til den samlede biomasse. Slam fra rensningsanlæg indeholder typisk kun et lille biogaspotentiale, men da det kan være en belastning for de kommunale rensningsanlæg af få det afsat, er det en oplagt mulighed at køre det igennem et biogasanlæg udvinde biogassen af det og få næringsstofferne fordelt på de landbrugsarealer, der må aftage det. Anvendelse af slamprodukter i biogasfællesanlæg kan give problemer i forhold til Arlagårdens miljøkrav, som tilsiger, at mælkeleverandører til Arla ikke må anvende slam til gødskning af slætgræs- eller afgræsningsmarker. Det betyder, at mælkeproducenterne ikke må anvende afgasset biomasse, hvori slam indgår. Fra rensningsanlæggene kan der komme primær slam fra bundfældning. Desuden findes septisk slam fra septiktanke som tilføres renseanlæggene fra f.eks. sommerhuse. Disse slamtype indeholder mere biogas end sekundær slam, der opsamles ved bundfældning efter renseprocessen. Primær slam indeholder ca. 0,35 m 3 metan/kg VS og sekundær slam indeholder ca. 0,1 m 3 metan/kg VS. Potentiale Biomasse Mængde Tons ts ved 55% ts Nm 3 metan pr. ton VS Nm 3 metan i alt Tang , Tabel 28: Metanpotentiale i spildevandsslam. MWh i alt 8 Husdyrgødning som biomasse Husdyrgødning i form af gylle er den mest almindelige biomasse til biogasanlæg, og den er ikke medtaget i denne rapport. Derimod er dybstrøelse fra heste medtaget, da det er en ressource, der sjældent udnyttes. Det skyldes bl.a. Biomassetype Areal ha Tons biomasse Metanpotentiale m 3 CH 4 MWh metanpot. pr. ton biomasse Enggræs biomasse Grøde m randzoner * Græsafklip golfbaner Afklip rabatter mm Borris skydeterræn enge Borris Skydeterræn vildtagre Stauning flyveplads Have-/parkaffald Overskudshalm korn Overskudshalm raps Afpuds frøgræsmarker Efterafgrøder Roetop Majsstængler Tang fra strande Primærslam fra rensningsanlæg Sekundærslam fra rensningsanlæg Parkarealer ved Industri Dybstrøelse heste I alt Tabel 32: Det samlede metanpotentiale i opgørelsen over RKSK. Potentiale Biomasse tons tons ts ved. 26% ts Dybstrøelse Nm 3 metan pr. ton VS Nm 3 metan i alt MWh i alt ca Tabel 31: Metanpotentiale i hestegødning. at ressourcen er fordelt på mange små deltidslandbrug, der har heste som hobby, og enkelte rideskoler. Et skøn over antal heste i RKSK er ca DE (DyreEnheder). Det svarer til en gødningsmængde på ca ton, men der indregnes kun 60 % af mængden, da en del af gødningen afgives mens dyrene er på græs. Indsamlingen af dybstrøelse er forholdsvis enkel på rideskoler, da de typisk læsser det op i en container, hvorefter det udbringes på godkendte arealer. Alternativt kunne det transporteres ind til biogasanlægget. På deltidslandbrug, der typisk har få heste gående, er det vanskeligere at indsamle gødningen på rationel vis. 9 Biomassepotentialet og omkostninger 9.1 Det samlede metanpotentiale i RKSK 18

19 Metanværdi Høstomkostninger Afgrødeværdi Randzoner Metanværdi Overskudshalm Metanværdi Grøde Metanværdi Afpuds golfklubber Metanværdi Afpuds Metanværdi Figur 10 Rentabilitet i afhentning af forskellige biomasser. Figur 11: Minibigballer fra Nørrådal indpakkes på biogasanlægget ved Forskningscenter Foulum. Figur 12: Nogle arealer har et stort biomassepotentiale men er vanskelige at høste fordi der er tale om meget våde arealer. En opsamling på de forskellige biomasser viser, at der i alt er et potentiale på ca. 16,3 mio. Nm 3 metan, svarende til ca MWh. Omregnet til dieselolie svarer det til ca. 16,3 mio. liter. Ud over et stort energipotentiale medfører det mange miljømæssige fordele at udnytte disse ressourcer. Se tabel Omkostninger ved bjærgning af biomasser Der vil være omkostninger af forskellig størrelse forbundet med at hente biomasserne. Nogle biomasser har en værdi, som der skal betales for, det gælder f.eks. halm. Andre biomasser som afklip fra rabatter, slam, afpuds fra golfklubber osv., har ikke nogen værdi, og her er det kun transportomkostninger der skal indregnes. Det har desuden en omkostning at drive et biogasanlæg. I nærværende regneeksempel er basisudgifterne til forrentning, afskrivning, vedligeholdelse m.m, men ekskl. omkostninger til transport, indregnet med samlet 60 kr./tons biomasse, der behandles i anlægget. Denne omkostning plus høst- og transportomkostninger skal biomassen kunne betale for, før anvendelsen er rentabel. Ved at tage biomasse ind fra eksempelvis engarealer, vil der blive nogle tons afgasset biomasse, der efterfølgende skal afsættes. Her i eksemplet er det indregnet, at de planteavlere, der modtager den afgassede biomasse som gødning, betaler transportomkostningen. Figur 10 viser, at overskudshalm har en omkostning på ca. 644 kr./ton. Omkostningerne består af basisomkostninger på 60 kr./ton, Halmens værdi, der betales til landmanden på ca. 150 kr./ton og høstomkostninger på ca. 410 kr./ton. Dertil kommer en udgift til bortkørsel af den afgassede biomasse, hvilket andrager 22 kr. /ton. Metanværdien er ca. 400 kr./ton, og er derfor ikke tilstrækkelig til at dække udgifterne. Nogle biomasser er uinteressante at hente til biogasanlægget med mindre de leveres gratis. Afpuds fra frø- græsmarker og afpuds fra golfklubber er interessante. 10 Høst og bjærgning af biomasse fra engarealer Høstforsøg fra Nørre Ådal viser, at det under tørre forhold er muligt at skårlægge græsset, lade det tørre og efterfølgende rive det sammen, for til sidst at presse det i enten rundballer eller minibigballer. Rundballerne har typisk en diameter fra 1,2 1,8 meter. Minibigballer kan have mange forskellige størrelser. Men målene 80 x 80 x 240 cm er den mest almindelige. Under høstforsøg ultimo juni måned blev der kørt baller hjem med en vandprocent på %. De blev kørt hjem i ca. 30 graders varme, og pakket ind. Høje temperaturer kan medføre varmedannelse, hvis ikke det er muligt at ventilere stakken. Når græsset er så tørt, er det muligt 19

20 Figur 13: Denne maskine vejer kun ca. 2,5 tons da så meget som muligt er lavet i aluminium.. at hæve diameteren på ballerne op til ca. 1,6-1,7 meter. Snitteren på presseren er af persillehakketypen, og den har vanskeligere ved at findele materialet, når det er meget tørt. På biogasanlægget skal der derfor ske en oprivning og yderligere findeling af biomassen. Ballerne omvikles med plastfolie (wrappes) for at undgå at fugt trænger ind i ballerne. Med dette system bliver der etableret udluftningskanaler øverst i begge sider, hvilket er med til at den varme luft fra ballerne kan komme ud. Uden luftkanaler er der risiko for, at der dannes kondensvand og at svampe kan begynde at vokse på ballerne. Varmeproduktion fra ballerne er ikke ønskelig, da der i givet fald så er tale om kompostering og et tab af energi Høst af biomasser i Nørreådal Oplysningerne af baseret på samtaler med Thomas Vang Jørgensen LMO, som igennem 2 år i Nørreådalen har Figur 14: Maskinen fra Greenline viser princippet med at høst biomassen og fylde den i en vogn med det samme. Figur 15: Der slås græs på engarealer med en ombygget grenknuser. eksperimenteret med høst af enggræs på den økonomisk mest optimale måde i BioM projektet. Erfaringer er, at græsset på engene skal være så tørt som muligt for at minimere høstomkostninger pr. kg. tørstof. I Nørreådalen er der høstet biomasser med et tørstofindhold på over 80 %. Høstomkostningerne inklusiv levering på biogasanlægget ligger på ca. 45 øre/kg tørstof. Afregningsprisen på biogasanlægget er sat til 52 øre/kg tørstof. Høstudbyttet har i gennemsnit ligget på ca. 3,5 tons ts pr. ha med en variation fra 1 10 tons ts/ha. Høst i juni er optimalt i Nørreådalen ud fra et høstsynspunkt, da det giver de bedste forhold at køre under. Det er dog vigtigt, at der også tages hensyn til dyr og fugle, og ud fra dette synspunkt bør høsten tidligst ske primo juli. Allerede fra midten/slutningen af august er det umuligt at køre i visse områder at Nørreådalen. Det skyldes at vandets fremløb bremses af den stigende grødemængde i åen. Markerne oversvømmes således ofte pga. nedsat afdræning. Sådanne forhold har stor betydning i Nørreådalen, men kan variere meget fra område til område. Det forventes, at høstudbyttet gradvist vil falde i de områder, hvor der ikke tilføres nye næringsstoffer. Det forventes dog at ske meget langsomt, da arealerne tilføres næringsstoffer med åvandet, fra ovenfor liggende marker, atmosfæriske nedfald samt naturlig kvælstoffiksering. Mht. fosfor er der pga. overgødskning mange steder opbygget en stor pulje der kan tæres på i mange år fremover. Hvor meget udbyttet vil falde kendes endnu ikke. De arealer der bliver oversvømmede hvert år forventes at kunne holde udbyttet, fordi der tilføres næringsstoffer med vandet. Høst og opsamling i en og samme arbejdsgang er en god løsning i forhold til at bjærge biomasse, hvor det er vanskeligt at få den tørret. Udfordringen vil dog være at vægten på maskinsættet hurtigt bliver for høj til at kunne køre på våde og vandlidende arealer. En grenknuser vil være et udmærket redskab til at slå arealer hvor småtræer er begyndt at gro. Men til arealer med græsbevoksning kan en lettere og mindre effektkræ- 20

21 vende afpudser anvendes. Biomassen efterlades dog på jorden og skal i givet fald efterfølgende samles op, hvilket dog er vanskeligt, da den er meget hårdt sammenpresset og ligger tæt presset mod jordoverfladen Hensyn til vildtet De arealer, der er interessante i forhold til høst af enggræs til energiproduktion er ofte arealer, der tidligere er blevet anvendt til afgræsning af ungkreaturer. Dyrene blev sat ud på arealerne om foråret, og passede sig selv det meste af sommeren, for igen at blive taget ind om efteråret. Denne arealudnyttelse var og er ofte forholdsvis ekstensiv. Men samtidig er det en optimal form for naturpleje i forhold til at holde buskvegetation i ave og sikre en høj biodiversitet på arealerne, dvs. et rigt og varieret plante- og dyreliv. Mængden af næringsstoffer, der fjernes er dog beskeden og begrænset til den mængde, der udgøres af dyrenes tilvækst. Desværre er økonomien i denne form for kreaturhold ikke længere særligt god, og indtægterne står sjældent mål med omkostningerne. Derfor bliver græssende kreaturer i engene et sjældnere og sjældnere syn, og i dag mangler der op mod dyr på landsplan til at foretage denne naturpleje. Det er naturligvis særligt udtalt i egne af landet med få kreaturer. Høst af engbiomasse til energiproduktion kan derfor ses som en erstatning for den naturpleje, som kreaturafgræsningen tidligere medførte. Med afslåning og fjernelse af biomasse fra engene opnås dels, at vegetationen holdes lav til gavn for bl.a. vildtet og ikke mindst engenes fugle, at opvækst af buske og træer hindres og at arealet holdes åbent. Mange af de pågældende arealer er langt hen ad vejen i en årrække blevet overgødskede såvel bevidst (gødning) som ubevidst (atmosfærisk nedfald), og et andet væsentligt element er derfor fjernelse af næringsstoffer med biomassen. Herved udpines jorden, hvilket på sigt, i hvert fald teoretisk, vil forbedre betingelserne for planter tilpasset mere næringsstoffattige kår, og det vil, alt andet lige, med tiden øge biodiversiteten på arealerne. I den sammenhæng er høst af biomasse mere effektiv end kreaturafgræsning, fordi en langt større mængde næringsstoffer fjernes hvert år. Men da et af hovedformålene med høsten er naturpleje, er det naturligvis meget væsentligt, at der i driften tages nødvendige hensyn til dyre- og plantelivet på arealerne. Det betyder, at høst tidligst kan ske omkring ca. 20. juni, da de jordrugende fugle først skal have ynglen på benene, og vildtet skal kunne komme af vejen for maskinerne. Dette hensyn er væsentligt. Men man skal dog være opmærksom på at prisen er, at jo senere biomassen høstes, jo ringere bliver kvaliteten, fordi indholdet af træstof (lignin) stiger, og omsætteligheden falder. Ofte får biomassen mere karakter af en mellemting mellem hø og halm og vil ved høst have et højt tørstofindhold. Det betyder, at forbehandlingen skal øges, og/eller den hydrauliske opholdstid i biogasanlægget skal forlænges. 11 Miljømæssige konsekvenser af høst af enggræs til biogasproduktion samt fjernelse af næringsstoffer Fjernelse af biomasse og dermed næringsstoffer fra engen har en række afledte natur- og miljømæssige konsekvenser hvoraf nogle kan værdisættes og andre ikke. Her skal nogle af dem behandles. Effekt på landskabet Lavtliggende engområder er traditionelt blevet anvendt til græsning af kvæg. Men i det moderne landbrug er denne driftsform blevet for omkostningstung, og mange arealer afgræsses ikke længere, med det resultat af de langsomt gror til i kraft af den naturlige succession, som vil indtræde. F.eks. for den våde eng, se nedenfor. Ofte vil plantesamfund med pil som karakterart dominerer, som man vil kunne iagttage mange steder i landet, hvor sådanne arealer ikke plejes eller vedligeholdes. Herved vil landskabets topografi gradvis blive sløret bl.a. omkring vandløbet, som ofte findes nedenfor engene, og diversiteten af planter og dyr vil blive mindre og mindre med et ringere og ringere naturindhold til følge. Arealernes største positive effekt i den situation er nok at fungere som skjul for dyrevildtet. Rekreativt for mennesker vil det ikke have den store værdi, idet udsyn og færdsel (spadseretur, lystfiskeri, ornitologi) mindskes eller hindres. Samfundsmæssigt vil et åbent areal derfor have større værdi end et lukket/tilgroet. Det er dog ikke umiddelbart muligt at værdisætte denne effekt Effekt på plante- og dyrediversitet De miljømæssige konsekvenser af at fjerne enggræsbiomasse fra naturarealer er flere. Uden afgræsning af arealerne af dyr eller mekanisk slåning vil den naturlige succession langsomt forandre plantesamfundene på arealerne over tid. Forløbet vil typisk gå fra samfund hovedsagelig sammensat af enårige planter til høje, flerårige urter i løbet af få år, og disse vil efterhånden atter blive fortrængt af buskvegetation, der endeligt erstattes af egentlig skov afhængigt af jordbundsforhold, vandstand etc. F.eks.: Græs og enårige planter flerårige urter buskvegetation (pil og birk) sumpskov (birk og rødel) I de fleste tilfælde vil mange våde arealer på forholdsvis få år kunne udvikle sig til forholdsvis ensformige pilekrat, uden det helt store naturindhold, hvis de ikke som minimum plejes med slåning hvert eller hvert andet år. Sådanne plantesamfund er forholdsvis artsfattige og uden større naturværdi. I mange tilfælde indebærer landbrugets aftaler om miljøvenlig drift af sådanne arealer, at de skal slås årligt, som led i aftalen. Men i mange tilfælde fjernes biomassen efter slåningen dog ikke, men henligger blot til formuldning på arealet. Med en sådan naturlig omsætning af delvist frisk materiale er det uundgåeligt, at nedbryd- 21

22 ningen resulterer i en vis produktion af lattergas og metan og dermed i en uheldig og utilsigtet klimabelastning. Biomassen bør derfor så vidt muligt i stedet fjernes fra arealet og om muligt anvendes til f.eks. energiproduktion og gødskning på mere robuste arealer. Fjernelse af biomassen, og med den en række næringsstoffer, vil desuden fra et miljømæssigt synspunkt være af stor betydning for udviklingen af plantesamfundene på et givet areal. Ønskes en stor artsdiversitet af planter - og dermed dyrelivet -, er det afgørende, at næringsstofferne (N og P) fjernes, og arealer udpines. Herved forbedres levevilkårene for en lang række (truede) plantearter, som kræver næringsfattige levevilkår og diversiteten øges. Sådanne plantearter er generelt hårdt trængte i det danske landskab, der stort set over hele linjen er blevet tilført stigende næringsstofmængder (især kvælstof) igennem en lang årrække, både via handels- og husdyrgødning, men også via atmosfærisk nedfald. Næringsstofforsyningen på mange arealer er derfor unaturligt høj, og arealerne vil fra et naturmæssigt synspunkt vinde stærkt ved at blive udpint, f.eks. i kraft af fjernelse af biomasse. Med tiden vil produktionen af biomasse gradvist falde, hvis næringsstofferne hvert år fjernes, indtil et ligevægtspunkt nås. For mange aktuelle arealer er puljen dog stor, og det må forventes, at der i mange tilfælde vil kunne gå mange år, inden en reduktion vil kunne registreres. Arealer beliggende langs vandløb vil desuden ofte blive udsat for årlige vinteroversvømmelser, der hvert år vil tilføre nye næringsstoffer (især kvælstof). Under sådanne omstændigheder vil der samtidig ske en naturlig rensning for kvælstof på arealerne, idet en del af den tilførte mængde denitrificeres til atmosfærisk kvælstof og således fjernes fra vandmiljøet. Det er naturligvis vanskeligt at værdisætte den type af miljøforbedringer. Et rigere plantesamfund og dermed et rigere naturmiljø generelt: hvad er det værd? Og hvad er det værd, at holde arealerne åbne og tilgængelige for befolkningen, der måske vil kunne få øget adgang til engene/naturen og iagttage og nyde plante- og dyrelivet? 11.2 Værdi af fjernede næringsstoffer Med biomassen fjernes også en mængde næringsstoffer. Med en gennemsnitlig biomassemængde på kg tørstof fjernes samtidig ca. 70 kg kvælstof, 7,5 kg fosfor og 50 kg kalium pr. ha. Efter omsætning i biogasprocessen kan der antages en effektiv nytteværdi på henholdsvis 70, 90 og 90 %. Dvs. der fortrænges i princippet henholdsvis ca. 50 kg N, 7 kg P og 45 kg K i form af handelsgødning for hver ha enggræs, der høstes. Økonomisk har det en værdi af ca. 680 kr. pr. ha i sparet handelsgødning. Det svarer til ca. 20 øre/kg tørstof høstet Sparet CO 2 -udledning som følge af % af fjernet N og P Værdier afrundet til nærmeste 100 sparet handelsgødning Handelsgødning er temmelig energikrævende at fremstille. En besparelse vil derfor samtidig resultere i en energibesparelse og dermed en mindre klimabelastning. Der er ikke her regnet nærmere på denne effekt Samfundsmæssig værdi af næringsstoffjernelsen fra et spildevandsrensningsmæssigt synspunkt Alle vandområder i Danmark har en målsætning i forhold til hvilken næringsstofmæssig belastning, der maksimalt kan accepteres, og EU stiller med Vandrammedirektivet krav om at alle vandområder skal opretholde Udvaskning reduceret med % af fjernet P Udvaskning reduceret med % af fjernet N Forudsætninger: Udbytte: 3,5 t tørstof pr. ha Fjernet: 70 kg N og 7,5 kg P pr. ha med biomasse Indhold i spildevand: 88 g N og 14 g P pr. m 3. Rensegrad: 95 % Omkostning spildevandsrensning: 30 kr. pr. m 3 inkl. moms (- halvdelen til vedligehold af kloak og transport) Fordelt på (undertegnedes skøn): Ristestof/tørstof = 10 % Organisk stof = 20 % Kvælstof = 30 % Fosfor = 40 % Røde værdier: merværdi tørstof fra ca. 0,30-0,90 kr./kg høstet tørstof Tabel 33: Samfundsmæssig værdi af næringsstoffjernelse. 22

23 en god økologisk kvalitet. For langt de fleste områder i Danmark betyder det, at næringsstofbelastningen, dvs. kvælstof og fosfor, i fremtiden må og skal reduceres. Ved at fjerne biomasse fra engarealer, fjernes som nævnt samtidig næringsstoffer, og arealet udpines gradvist. Denne udpining vil med tiden medføre at tabet/udvaskningen af kvælstof og fosfor fra arealet også gradvist vil blive reduceret. For vandmiljøet er det ligegyldigt om reduktionen af næringsstoftilførslen sker ved en forbedret spildevandsrensning eller ved at fjerne biomasse fra engarealer. Spørgsmålet er således, hvor stor en effekt, der kan regnes med, og hvilken samfundsmæssig værdi fra et rensningsmæssigt synspunkt, det vil have? I nedenstående tabel er der gjort et forsøg på at beregne denne værdi. Der er taget udgangspunkt i hvad det almindeligvis koster at behandle (transportere og rense) almindeligt spildevand i Danmark, dvs. hvad borgerne betaler for at komme af med og få renset deres spildevand. Der er således også taget udgangspunkt i sådant spildevands normale indhold af forurenende stoffer samt en forventet rensegrad på 95 %. Som det fremgår koster det omkring 30 kr./m 3 at rense spildevand. Denne omkostning skal fordeles på forskellige dele af rensningen: Fjernelse af suspenderet stof (ristestof, sandfang m.m.), fjernelse af organisk stof (aerob eller anaerob rensning m.m.), kvælstoffjernelse (nitrifikation og denitrifikation) og fosforfjernelse (fældning). Det har ikke været muligt at få et kvalificeret bud på fordeling af den samlede omkostning på disse poster, hvilket i øvrigt også er ganske vanskeligt, da processerne naturligvis i stort omfang hænger sammen og kun dårligt kan ses isoleret. Den valgte fordeling ifølge nedenstående tabel står således fuldstændig for egen regning, men er dog baseret på et vist kendskab til processerne og et skøn af, hvor omkostningstunge de er. En anden vigtig og væsentlig usikkerhed er: Hvor stor er effekten af at fjerne et kg næringsstof med biomassen så på udvaskningen? Dvs. hvor meget reduceres udvaskningen, hvis man fjerner 10 kg fosfor fra et areal? 5, 10, 15 % eller mere af den fjernede mængde? På dette område vil der givetvis være en stor usikkerhed, og det må forventes at effekten kun langsomt, ad åre, vil slå igennem i fuldt omfang efterhånden som arealet bliver mere og mere fattigt på næringsstoffer (- kvælstof tilføres dog til stadighed ofte i et vist omfang år for år, dels via oversvømmelser og dels via atmosfærisk nedfald). En positiv effekt af en vis størrelse må man dog antage, at der vil være. Af tabel 33 fremgår en række værdier af effekten fra at udvaskningen reduceres med 5 % af den fjernede mængde (af N og P) til 100 % for begge næringsstoffer. Spændet kan m.a.o. være stort. Forfatternes skøn vil være, at en forventelig effekt vil ligge i det røde felt angivet i tabellen, og at effekten vil være større på fosfor end på kvælstof, måske omkring 25/10? Under alle omstændigheder, og på trods af alle usikkerheder er det klart, at værdien af fjernelse af næringsstoffer i en rensningsmæssig/vandmiljømæssig kontekst måske kan forventes at være forholdsvis stor. Der er næppe tvivl om, at værdi er af en størrelse så det i mange tilfælde vil være billigere at fjerne næringsstoffer fra vandmiljøet på denne måde end ved traditionel spildevandsrensning. Produktionen af enggræs til biogas er næppe i sig selv rentabel. Omkostningen til høst og transport af biomassen er ca. 60 øre pr. kg tørstof (BioM). Produktionsomkostningerne på biogasanlægget kan ligeledes skønnes til øre pr. kg TS (traditionelle biogasfællesanlæg). På indtægtssiden har biogassen ved kraftvarmeproduktion en værdi på ca. 90 øre pr. kg tørstof, mens værdien af næringsstofferne løber op i ca. 20 øre pr. kg TS. Dvs. der mangler ca øre i at regnestykket balancerer, og så har lodsejeren ikke fået noget for sin biomasse. I tilfælde af at arealet får støtte efter MVJ-ordningen vil dette være acceptabelt. Men er arealet ikke på nogen måde tilskudsberettiget, må det forventes, at der skal betales et mindre beløb for biomassen. Det bør derfor fra politisk hold alvorligt overvejes om denne form for energiproduktion: enggræs til biogas, ikke bør subsidieres for at fremme udnyttelsen og den billige næringsstoffjernelse. Et beløb omkring 30 Figur 16: Biomikser med én vertikalsnegl. De kan fås i flere størrelser og med få eller mange knive. 50 øre pr. kg tørstof kunne se ud til at være et udgangspunkt. Det svarer til ca kr. pr. ha under forudsætning af en produktion på kg tørstof pr. ha. Samfundsmæssigt kunne det se ud til at være en fornuftig forretning jf. ovenstående beregning, hvis det er det, der skal til for at få gang i produktionen. 12 Opbygning af biogasanlæg Et biogasanlæg der skal håndtere store mængder af biomasser som græsafklip, hestedybstrøelse, ensilage, tørret græs og lignende skal være designet og dimensioneret til det fra starten. Anlægget skal ofte kunne operere med meget høje tørstofprocenter. Et fuldt omrørt 23

24 Figur 17: Power Feed system med indpumpning af biomasser anlæg (CSTR continuous stirred tank reactor) som typisk anvendes på danske anlæg kan ikke i operere med tørstofindhold over 8-10 %. Kan faste biomasser tilføres reaktortanken direkte kan der dog i denne opereres med et gennemsnitligt tørstofindhold på %, fordi tørstofindholdet i reaktoren reduceres som følge af nedbrydningen. I Tyskland findes mange biogasanlæg, der anvender majsensilage og gylle som biomasse. En del af dem anvender også dybstrøelse og græsensilage. Opbygningen af et større biogasanlæg kan kort beskrives på følgende vis: Indtransport og fortanke Flydende biomasse transporteres til biogasanlæg i lukkede tankbiler. Aflæsning foregår i en lukket modtagehal med luftudsugning, ventilation og luftrensning, og biomassen pumpes ned i en omrøretank. Her røres det sammen med andre biomasser og pumpes over i en større fortank, hvor det ligger nogle få dage, indtil det skal bruges i reaktoren. Størrelsen på fortankene sva- Figur 18: Indfødning fra opriver til biomasse til reaktor med bånd (foto fra Overgaard biogas) rer normalt til 3-4 dages forbrug, således at transport i weekender og helligdage kan undgås. Faste biomasser som tørt græs, ensilage, dybstrøelse mm, vil typisk blive adskilt og snittet i en biomikser. Derved undgår man, at faste biomasser skal blandes op i fortanken, men i stedet kan presses direkte ind i reaktoren, hvor den bliver omsat. Opblanding i fortanken giver nogle begræsninger i forhold til hvor høje tørstofprocenter, der kan håndteres. En biomikser kan fås med én, to eller tre snegle. Den fungerer stort set som en vertikalblander til fuldfoder i kvægstalde. Blandesneglene kan monteres med forskelligt antal knive afhængigt af hvor meget biomassen skal findeles. Biomassen snegles herfra direkte ind i reaktoren. En alternativ måde at få biomasse ind i reaktoren kan være vhja. såkaldt Power Feed teknik. Power Feederen består af en enhed bestående af et påslag med medbringere i bunden, som trækker biomassen ind til en mikserenhed der findeler materialet, og samtidig fører det ind til en udtrækssnegl. Sneglen fører biomassen Figur 19: Billede fra Thorsø biogas med to reaktortanke yderst til højre frem til en snekke, der presser den sammen og opbygger en prop af biomassen. Denne prop skal modvirke det hydrostatiske tryk, der er i rådnetanken, og modvirke at væske presses bag ud i systemet. Proppen af biomasse føres videre ud i en rørstreng, der har forbindelse med reaktortanken. I rørstrengen bliver biomasseproppen opløst igen af recirkuleret væske fra reaktoren, og blandingen pumpes videre ind i reaktoren. Reaktorer Det er i selve biogasreaktorerne at metanbakterierne omdanner biomasse til biogas. Biomassen holdes på en konstant temperatur, der normalt enten ligger i det mesofile (ca. 37 o C) eller det termofile område (ca. 52 o C). Inde i reaktorerne er der omrøreudstyr, der sørger for en god opblanding (fuldstændig) og at et flydelag ikke etableres. Opvarmningen sker med varmerør i reaktorerne eller ved at opvarme rågylle inden den pumpes ind i reaktorerne. Et biogasanlæg vil ofte være udstyret med 24

25 varmevekslere for at udnytte varmen fra den afgassede gylle, når den pumpes fra reaktorerne til efterlagertank. Procesvarme til anlægget leveres typisk fra en motorgenerator, der producerer el og varme. Størrelsen på reaktortankene afhænger af hvor meget biomasse, der tilføres anlægget og hvor mange døgns opholdstid, der ønskes. Mange biogasfællesanlæg har haft en hydraulisk opholdstid på døgn til behandling af gylle og affald. Efterhånden som anvendelsen af biomasser med højere tørstofindhold øges må opholdstiden øges tilsvarende for at sikre tilstrækkelig udrådning inden biomassen atter pumpes ud af reaktoren. Nye anlæg dimensioneres i dag til opholdstider op mod 30 døgn, og er der tale om anlæg med en meget stor andel af tørre biomasser kan opholdstiden være endnu længere. Hygiejnisering Hygiejniesering sker ved alle typiske driftssituationer, men naturligvis hurtigst jo højere procestemperaturen i reaktortanken er. For at sikre en fuldstændig hygiejnisering skal der dog garanteres en mindste holdetid i reaktoren. Ved termofil drift er det 7 timer, som således er det mindste interval, der må være mellem udpumpning og ny indpumpning. En anden mulighed er at hygiejnisere biomassen ved 70 o C i en time for at slå smittekim ihjel og for at eliminere ukrudtsfrø. Om hygiejniseringen sker før eller efter biomassen pumpes ind i reaktorerne, afhænger bl.a. af indfødningen i reaktoren. Hvis faste biomasser indfødes direkte til reaktoren skal hygiejniseringen ske efter reaktoren, ellers er det kun den del der pumpes fra fortank og blandetank der behandles. Varmen fra hygiejniseringen vil blive genbrugt via varmeveksling. Gasrensning og gaslager Den producerede biogas opsamles og renses for svovlbrinte (H 2 S) i et renseanlæg og gemmes i en gaslagertank. Gaslagerets formål er at udligne time/døgnvariationer i biogasproduktionen og sikre mulighed for et konstant biogasaftag. Gassen anvendes enten i gasmo- Figur 20: Græsensilage under omrøring i fortank tor til produktion af varme og el, eller sælges til varmeværk mm. Når gaslageret er fyldt, må biogassen afbrændes i gasfakkel. Afsætning af biogas Den producerede biogas afsættes enten via et motorgeneratoranlæg, der kan aftage hele gasproduktionen og omsætte den til varme og el, eller gassen kan sælges videre til et nærliggende kraftvarmeværk. En tredje mulighed kan være opgradering af biogassen (fjernelse af CO 2 ) og afsætning via naturgasnettet. Lugtrensning For at overholde de lugtkrav, der stilles til et biogasanlæg, skal der etableres et lugtrensningssystem, hvor luften fra modtagehal, fortanke m.m. renses Udfordringer ved håndtering af vanskelige biomasser For at kunne håndtere biomasser som grøde fra åer, afklip fra rabatter, afpudset græs fra frøgræsmarker og græs fra vådområder mm, kan det vise sig nødvendigt at investere i ekstra kraftigt udstyr. Store mængder af græsensilage er en udfordring at håndtere, fordi det er vanskeligt at blande op i væske og villigt danner flydelag. Selv om det evt. kan drysses ned i fortanken vil det stadig flyde ovenpå. Derfor kan en f.eks. etablering af ekstra maskinel til forbehandling være en mulig løsning for at få biomassen til lettere at blive mikset med den flydende biomasse. Det kunne f.eks. være i form af en Extruder eller anden findeler. En Extruder består at to kraftige snegle, der kører tæt op af hinanden, og på den måde presser og moser biomassen. Når den har været igennem Extruderen er den lettere at få ned i og blande op med resten af biomassen. Den hårde mekaniske behandling af biomassen er energikrævende, men vil samtidig reducere behovet for omrøring i reaktor og fortank og vil åbne biomassen og gøre den lettere tilgængelig for mikrobiel nedbrydning. Der findes mange andre metoder til findeling og opblanding af vanskelige biomasser, som f.eks. en cylinder med en aksel med kæder på, der slynges rundt og smadrer fibrene. Erfaringer fra tyske biogasanlæg, der anvender store mængder græs som biomasse viser, at det tekniske udstyr skal være ekstra kraftigt og dimensionerne på snegle, omrører m.m. skal være større end normalt. Udfordringen ligger i at finde effektive tekniske løsninger, med lave vedligeholdelsesomkostninger og et lavt energiforbrug. 25