Formål med behandling af husdyrgødning

Transkript

1 Formål med behandling af husdyrgødning Producere gødnings fraktioner med høj værdi til eksport ud af bedrift/amt/landsdel. - Separation. Øge udnyttelsen af kvælstof/reducere tab. - Separation/biogas. Reducere lugtgener. - Biogas/separation. Reducere spredning af patogene bakterier -Biogas/(Separation). Produktion af CO 2 neutral energi og reduktion af drivhusgasser - Biogas.

2 Hvad er gylle? Andel af gyllen 100% 80% 60% 40% 20% 0% svin kvæg vand næringsstoffer organisk stof

3 Gylle separation N P Kildeseparation: Hollandsk model 30% af N 90% af P fækalier urin 70% af N 10% af P GYLLE (Biogas) (Biogas) Faststof separation væske Fast kompost fraktion Buesigte(>1mm) Skruepresse(0.5-1 mm) Centrifuge(0,001-0,025 mm) Flottation(0,001 mm) Udbringning UF: ultrafiltrering (0,00002 mm) RO: omvendt osmose (2*10-7 mm) Indampning NH 3 -stripning Vand Gødningskoncentrat Bioscan, Funki, Ansager, Orgenergy, Green farm Energy mm.

4 Firmaer der leverer anlæg til gyllerensning Husdyrgødning - Biogas +/- forbehandling +/- affald Dekanter Skruepresse Sigte/sibånd + Biogas Inddampning Flottation Ultrafiltrering Beluftning/stripning Dekanter Ultrafilter Nitrifikation Omvendt osmose Indampning Stripning Stripning Inddampning Omvendt osmose Omvendt osmose Funki Manura Org Energy Ansager Staldrens Echberg Dansk Biogas Green Farm Energy Bioscan Forbehandling Biogas Skruepresse/sibånd/flottation Dekanter Inddampning Omvendt osmose Ultrafiltrering Stripning/scrupning

5 Forbehandling Effektivt overfor tørstof, fosfor og organisk kvælstof. Lavt energiforbrug. Biogas +120 kwh/tons gylle Skruepresse/sibånd/flottation -0,5 kwh/tons gylle Dekanter -1,8 kwh/tons gylle Raffinering af væske Effektivt overfor kvælstof og næringssalte. Højt energiforbrug og/eller kemikalie forbrug. Ofte nødvendigt at kombinere flere metoder. Inddampning 40 kwh/ton Omvendt osmose?? kwh/ton (afhænger af forbehandling) Ultrafiltrering 20 kwh/ton Stripning/scrupning 3 kwh/ton 8 kg H 2 SO 4 /ton

6 Fraktioner af gyllen Vand Biogas Dekanter eller lignende Inddampning Membraner Vandfraktion (70%) Næringsstof Organisk stof Biogas Humus P-gødning 10% N-fraktion (NK) 2,5% PK-fraktion 15% Delvis separation Fuldstændig separation

7 1 - trins gylle separation Dekanter centrifuge Alfa laval Pieralissi Westphalia Skruepresse Fan Swea Reime Huber

8 Separationsresultater med dekantercentrifuge

9 Gylleseparation og harmoni ved anvendelse af dekanter Slagtesvin 100 DE 1700 tons gylle Maks. 140 kg N Maks. 30 kg P m. fast Ubehandlet gylle 69.9 ha (24 tons/ha) + 12 kg P/ha - 52 Kg N/ha N efter behov Maks. 30 kg P m. fast Ubehandlet gylle 45 ha (45.6 tons/ha) + 39 kg P/ha - 0 Kg N/ha Forudsætninger: 36 slagtesvin til 1 DE. Sep :60% P, 20% N, 10% vægt 70% udn. N i ubeh. Gylle 80% udn. N i sep væske 40% udn. N i fast Behov: 150 kg N, 25 kg P Separeret væske 55 ha (27 tons/ha) Fast fraktion 52 ha Ialt 107 ha - 6 kg P/ha - 38 kg N/ha Separeret væske 41 ha (41.7 tons/ha) Fast fraktion 52 ha + 5 kg P/ha (3.3 tons/ha) - 94 Kg N/ha (3.3 tons/ha) Ialt 93 ha + 0 kg P/ha - 0 Kg N/ha + 5 kg P/ha - 94 Kg N/ha

10 Gylleseparation og harmoni ved anvendelse af dekanter Kvæg (let race) 100 DE 1460 tons gylle Maks. 170 kg N Maks. 30 kg P m. fast Ubehandlet gylle 59 ha (24 tons/ha) kg P/ha Kg N/ha N efter behov Maks. 30 kg P m. fast Ubehandlet gylle 47 ha (45.6 tons/ha) + 39 kg P/ha - 0 Kg N/ha Forudsætninger: Sep :75% P, 40% N, 20% vægt 70% udn. N i ubeh. Gylle 80% udn. N i sep væske 40% udn. N i fast Behov: 150 kg N, 25kg P Separeret væske 35 ha (32 tons/ha) Fast fraktion 43 ha Ialt 78 ha - 6 kg P/ha - 14 kg N/ha Separeret væske 32 ha (41.7 tons/ha) Fast fraktion 43 ha + 5 kg P/ha (6.8 tons/ha) - 94 Kg N/ha (3.3 tons/ha) Ialt 75 ha - 11 kg P/ha - 0 Kg N/ha + 5 kg P/ha - 94 Kg N/ha

11 Forsøg og dokumentation af dekanter ved Kent Skaaning Stabil opkoncentring af total N og P over lang tid. Højt indhold af P og total N (13-12) i forhold til tidligere undersøgelser (uden hjælpestoffer). Lavt energiforbrug 1.7 kwh/tons Arbejdsforbrug ca. 1 time pr døgn De samlede omkostninger inklusiv afskrivning og forrentning 8 kr/ton

12 Fraktioner ved dekantering af rå/afgasset svinegylle - nøgletal Rågylle Separeret rågylle Afgasset gylle Separeret afgasset gylle fast væske fast væske kg/ton kg/ton Vægt P- total 1,26 5,99 0,43 1,26 13,43 0,32 N-total 4,60 9,40 4,1 4,62 11,66 4,01 NH 4 -N/total N 75% 38% 77% 79% 26% 89% N/P-forhold ,66 0,85 12,50 N/P optimum 8 Værdi kr/ton 31 97,

13 Håndtering af fraktioner - fast fraktion fra dekanter Tørring (60-30% vand) -600 MJ/ton Humus 7-10% ( ,6) ( ,2) Forbrænding MJ/ton ( ,3) P gødning: 2 ton/ha/år (6-9,4-2,6) P gødning: 1 ton/ha/år P gødning: 200 kg/ha/år Ved forbrænding tabes 10 kg N ton Energiforbruget ved produktion af 10 kg N er 500 MJ Er det muligt at undgå emissioner af uheldige N forbindelser??

14 N: 4 kr/kg, P: 10 kr/kg, K: 3.5 kr/kg

15 Økonomi - stationære contra mobile anlæg Er gylleseparation kun for de allerstørste?? Alternativer: Mobile dekantere - den Hollandske model: Firma opkræver 17 kr/ton gylle der separeres. Fælles biogasanlæg

16 Økonomi - stationære contra mobile anlæg Stationær Mobil Investering Investering Dekanter centrifuge Bygning Elarbejde Tanke mm Investering ialt Årlige diftsudgifter Kr/år Kr/år El (2 kwh/ton, 0, kr/kwh ) Løn (125 kr/time) Vedligeholdelse Drift ialt Årlig kapitaludgift Årlig kapital og drifts udgift Kapacitet (tons/år) Årlig udgift kr/ton gylle 8 18

17 Stordriftsfordele ved at separere gylle Pris for at centrifugere gyllen kroner pr. ton Mobile Stationære årlig gyllemængde (1.000 ton) Forudsætninger: Investering = 1 mill. kr, elforbrug 4,5 kwh/ton, rente 7%, 10 års afskrivning, årlig vedligeholdelse 2,5% af investering. Ekskl. Arbejdsindsats og gødningsfordele.

18 Er biogas/gylleseparation løsning på miljøproblemer med husdyrgødning? + : minimal effekt +++++: maksimal effekt Anlægsleverandør / Koncept Lugt NH 3 fordampning. Energi Harmoni Netto pris (ekskl. gødn. fordel) Biogas u. Affald (100 kwh/ton) 1-trins separation: Biogas + dekanter + fast overdækning (+) (97 kwh/ton) 0 (affald kan øge harmoniareal) <2.5 dyreenheder/ha (-??) kr/ton Flertrinseparation Funki Manura/ Bioscan (+) -50-(+70) kwh/ton gylle kr/ton Forudsætninger: Der er udelukkende vurderet på forhold efter gyllen har forladt stalden tons per år.

19 Manglende viden Miljøeffekter af gyllebehandling: kvælstofudnyttelse kvælstof fordampning lugt Mest miljø for pengene P separation - fodring, dekanter eller andet N separation - delvis separation (>30%) billig, komplet separation dyr Driftssikkerhed og økonomi ved flertrinsanlæg Afsætning og anvendelse af fraktioner Er der et marked? Hvor værdifulde skal fraktionerne være for at vi kan afsætte dem med fortjeneste eller omkostningsneutralt. Der skal udvikles nyt udbringningsudstyr. Kan fraktionerne eksporteres - dette er nødvendigt hvis svineproduktionen udvides

20 Konklusion/fremtiden Harmoni. Separation øger areal behovet men mulliggør i øget omfang en omfordeling af næringsstoffer giver dermed mulighed for afkobling mellem husdyrproduktion og planteproduktion på bedrifts/regions niveau. 1-trins separation kan løse harmoniproblemer ved husdyrintensiteter op til DE/ha. Flertrinsseparation stiller i princippet meget begrænsede krav til jord tilliggende i forhold til husdyr. Fordele ved integration af de fleste principper med biogas fordi gødning derved opnår hygiejnisering + bedre produktkvalitet Barrierer: lovgivning, marked for afsætning af gødningsprodukter Økonomi. - Biogas: omkostningsneutral - positiv økonomi (store brug). - Separation: netto omkostning. Fordelene er størst ved store brug. (omkostning lavest og transportbehov størst). Mobile/fællesanlæg giver muligheder for mindre brug (<500 DE) Kvælsstofudnyttelse -Afgasning af gylle: positiv effekt ved anvendelse i vårsæd, ingen effekt i vintersæd. -Separation: Positiv effekt, størst ved flertrinsseparation. (max. 90% pga. humusfraktion)