Separeringsteknologier og koncepter for udnyttelse af separeringsprodukter Konsulent Torkild Birkmose, Landskontoret for Planteavl, Landbrugets Rådgivningscenter Der har gennem de seneste år været kraftig stigning i interessen for separering af gylle. Interessen har bl.a. været født af, at der på markedet nu findes kommercielle anlæg, og at disse anlæg rent faktisk kan besøges og ses i drift. Interessen har derudover været født af, at der er en tro på, at gylleseparering dels kan løse en række miljøproblemer ved moderne landbrugsproduktion og dels kan medvirke til lempeligere miljøkrav til landbrug med gylleseparering. Denne artikel handler dels om, hvilke teknologier, som er tilgængelige og dels om, hvordan man med fordel kan udnytte de gødningsfraktioner, som kommer ud af separeringsanlæggene. Tilgængelig teknologi og teknologi på vej En lang række virksomheder har i årenes løb forsøgt at udvikle teknologier til gylleseparering, og disse forsøg spænder over mange forskellige tilgange til opgaven. Mange virksomheder har taget udgangspunkt i videreudvikling af teknologier til behandling af industriel spildevand. Man kan principielt tale om gylleseparering, hvis gyllen deles i to eller flere fraktioner, hvoraf mindst én fraktion er mere koncentreret med hensyn til tørstof og/eller et eller flere næringsstoffer end de øvrige fraktioner. Man skal være opmærksom på, at begrebet gylleseparering dækker over alt fra en simpel sigtning gennem en køkkensi til en avanceret raffinering af gyllen, således at næringsstofferne fraktioneres og rent vand udvindes. Figur 1 viser en oversigt over en del af de teknologier, som kan tages i anvendelse til gylleseparering. Listen er ikke endelig, og visse kommercielle anlæg kombinerer flere teknologier i separeringen. Listen illustrerer imidlertid, at der er sammenhæng mellem effekten, teknologiens modningsgrad og omkostningerne ved at anvende teknologien. For tiden er en række teknologier imidlertid inde i en kraftig modningsproces. 15
Sigtning Sedimentation Skruepresse Centrifugering Inddampning NH 3 -stripning Mekanisk vanddampkomp. Ultrafiltrering Omvendt osmose Teknisk simpel, velafprøvet, relativ billig Avanceret teknologi, under udvikling, dyrt Figur 1. Teknologier til gylleseparering På det danske marked findes en lang række producenter af udstyr, som kan anvendes til gylleseparering. Tabel 1 viser en oversigt over producenter af separeringsudstyr og en status med hensyn udvikling og drift. Tabel 1. Producenter af separeringsudstyr og status på udvikling og drift (august 2002). Producenter anført i alfabetisk rækkefølge. Producent Teknologi Status Alfa Laval Dekanter 1 anlæg i drift i kombination med anden teknologi Ansager Staldrens Aps. Fældning, sibånd, filtrering, 1 demoanlæg i Ansager omvendt osmose Bioscan A/S Biogas, ultrafiltrering, 2 anlæg (i drift?) på Fyn ammoniakstripning, omvendt osmose Dansk Biogas A/S Biogas, dekanter og inddampning 1 anlæg i drift ved Tarm 1 anlæg under etablering (hertil kommer et antal rene biogasanlæg) Echberg Manutech A/S Funki Manura A/S Green Farm Energy A/S Beluftning, ammoniakstripning, sibånd Dekanter og mekanisk vanddampkompression Biogas, dekanter, ammoniakstripning 1 demoanlæg under indkøring ved Langå 1 anlæg i drift på Mors 1 anlæg i drift ved Hadsten 1 anlæg under etablering ved Mariager Pieralisi Dekanter Flere anlæg i drift i kombination med andre teknologier Swea Skruepresse Flere anlæg i drift Westfalia Dekanter 1 anlæg i drift på Fangel Biogasanlæg 16
Koncepter for anvendelse af separeringsprodukter Som nævnt indledningsvist er gylleseparering i Danmark - og for så vidt i resten af Verden - forholdsvis nyt. Derfor er erfaringerne tilsvarende spinkle, og det er usikkert, hvordan den mest optimale anvendelse af separeringsprodukterne opnås. Hvordan produkterne skal opbevares, transporteres og udbringes? Hvordan afsættes overskydende næringsstoffer lettest? Hvordan opnås den højst mulige næringsstofudnyttelse i marken? Disse spørgsmål kan kun delvist besvares, og der er stor behov for undersøgelser, som kan besvare spørgsmålene for at sikre, at gylleseparering udnyttes optimalt. I dette afsnit er anført nogle foreløbige bud på, hvordan de bedst kendte produkter kan håndteres. Opkoncentrering letter transport over lange afstande En del af ideen med gylleseparering er, at man opkoncentrerer næringsstofferne i en lille og håndterlig fraktion, som relativ let og billigt lader sig transportere over lange afstande. Dermed letter man overførslen af husdyrgødning (eller rettere næringsstoffer fra husdyrgødning) til arealer, hvor man opnår en højere udnyttelse, end ved at anvende dem i nærheden af produktionsstedet. Flere produkter kan tillige med fordel afsættes til gødningsindustrien, som kan anvende produkterne som råvare i gødningsproduktionen. Derved kan presset på harmoniarealer i husdyrtætte områder lettes, overforsyning af næringsstoffer kan undgås, påvirkning af miljøfølsomme områder kan minimeres og så videre. Ved en intelligent separering af næringsstofferne - eller ved en efterfølgende behandling - kan næringsstofferne i gylle principielt oparbejdes til et handelsgødningslignende produkt, som kan opnå en handelsværdi og afsættes på niveau med handelsgødning. Opbevaring og udspredning kræver nytænkning Ved anvendelse af gylleseparering skal man i sagens natur opbevare og udbringe et produkt med en anden fysisk og kemisk sammensætning end ved anvendelse af ubehandlet gylle. De traditionelle anlæg og redskaber til opbevaring og udbringning egner sig som oftest ikke til håndtering af separeringsprodukter. I et vist omfang skal der udvikles helt nyt udstyr. I tabel 2 er vist forslag til, hvordan separeringsprodukter kan opbevares og udbringes. Forslagene skal mere ses som forslag til, hvordan det er oplagt at forsøge at håndtere produkterne, end egentlige forslag baseret på undersøgelser og erfaringer. 17
Tabel 2. Foreløbige forslag til håndtering af de bedst kendte separeringsprodukter Produkt Anlæg/teknologi Opbevaring Behandling Udbringning nødvendig? N-koncentrat Bioscan Funki Manura Lukkede beholdere NS-koncentrat Green Farm Energy Fiberfraktion Funki Manura Green Farm Energy Dekantere Lukkede beholdere På møddingspladser eller i markstakke (skal overdækkes) Ja måske, f.eks. ph-sænkning med syre Nej Eventuel tørring og pelletering PK-fraktion Bioscan F.eks. i gylletank Evt. fortyndet med vand NPK-fraktion Funki Manura F.eks. i gylletank Evt. fortyndet med vand Rejektvand Dekanter I gylletank med Nej kunstigt flydelag eller låg. Marksprøjte, nedfældning eller blandes i gylle Marksprøjte Spreder til fast gødning eller slam (kalk- eller gødningsspreder, hvis pelleteret) Gyllevogn Gyllevogn Gyllevogn eller med vandingsbom Ved valg af metode og redskaber til udbringning er det vigtigt at gøre sig klar, hvor stor en mængde næringsstof, der skal doseres til marken. Metode og redskab skal afpasses til denne dosering. Det kan i nogen tilfælde være problematisk at anvende kendte redskaber, da de er dimensioneret efter bestemte intervaller af dosis. Hvis man f.eks. ønsker at udbringe et N- koncentrat med 10 pct. kvælstof, skal der typisk doseres 1.000-1.500 kg koncentrat pr. ha for at gødske en mark. En gyllevogn vil have for stor kapacitet og en marksprøjte vil ofte have for lille kapacitet. Her kan det måske vise sig, at det vil være hensigtsmæssigt at udvikle nyt udstyr. Kan separeringsprodukter afsættes til f.eks. gødningsindustrien? En oplagt mulighed for at få den størst mulige udnyttelse og fordeling af næringsstofferne, er at afsætte separeringsprodukterne til gødningsindustrien. Industrien kan så videreforarbejde produkterne og anvende næringsstofferne som råvare til deres produktion af handelsgødning. Mulighederne herfor er endnu ikke undersøgt til bunds, men industrien har vist en vis interesse for at modtage separeringsprodukter. Man skal imidlertid være opmærksom på, at en viderebehandling til handelsgødning vil indebære omkostninger, som måske vil være større, end den gødningsmæssige værdi af produktet. Man kan derfor komme i den situation, at landmanden skal betale gødningsindustrien for at modtage separeringsprodukterne. Om det bliver tilfældet, må markedet og erfaringerne vise. 18
Gylleseparering kan med fordel ske på biogasfællesanlæg Som tidligere omtalt er én af problemerne med husdyrgødning, at næringsstofferne findes i en meget lav koncentration. Derfor er der god fornuft i at opkoncentrere næringsstofferne. For tiden gøres der store bestræbelser på at udvikle økonomisk bæredygtige teknologier til at opkoncentrere næringsstofferne og/eller udvinde vand fra især gylle. Indtil videre har der kun været enkelte tilløb til gylleseparering på biogasfællesanlæg, men der er god fornuft i at udvikle koncepter for kombineret afgasning og separering af gylle på fællesanlæg. Fordelene er åbenbare: Stordriftsfordel: For de fleste teknologier til gylleseparering er det en nødvendighed for en rentabel økonomi, at der opnås en meget høj kapacitetsudnyttelse, og alt andet lige er rentabiliteten af et stort anlæg større end af et lille anlæg. Ingen ekstra transport: Meget store gyllemængder er i forvejen samlet på ét sted, idet transporten betales af biogasanlægget. Uddannet personale: De fleste gyllesepareringsanlæg er så teknisk avancerede, og de kræver løbende tilsyn, pasning og vedligehold. For at kunne forestå tilsyn og pasning, er det en nødvendighed, at mandskabet har den nødvendige uddannelse og ikke mindst interesse for teknik. På biogasfællesanlæg findes i forvejen teknisk uddannet personale, som er vant til at passe og vedligeholde teknisk avancerede anlæg. Da biogasfællesanlæg normalt placeres i særligt husdyrtætte områder vil der ofte være et betydeligt behov for transport af husdyrgødning væk fra området. Hvis biogasanlægget udover husdyrgødning tilføres organisk affald fra industrien forstærkes dette behov. Gylleseparering gør det lettere at foretage transport af næringsstoffer over selv relativt lange afstande. 19