Fra affald til ressource

Tidligere blev alt husholdningsaffald brændt af på et affaldsforbrændingsanlæg, og energien nyttiggjort især som fjernvarme. På den måde er afbrænding af affald med til at reducere forbruget af fossile brændsler, men der er mulighed for, at vi kan få endnu mere værdi ud af affaldet. 

I stedet for at ende i et forbrændingsanlæg kan de næringsstoffer, der findes i madaffald recirkuleres via et biogasanlæg og på ny blive til gavn for afgrøder i stedet for at gå tabt ved afbrænding samtidig med, at der produceres vedvarende energi. Et skridt på vejen til, at det kan lade sig gøre er, at kommunerne indfører kildesortering af husholdningsaffaldet hos de enkelte borgere.

Potentialer ved kildesorteret organisk affald

Mange kommuner har indført eller er i gang med at indføre ordninger, hvor borgerne skal sortere deres madaffald. Det betyder, at man i hver husstand har bestemte skraldespande, der udelukkende er til organisk affald så som madrester, kaffegrums, æggeskaller og kartoffelskræller.

For at udnytte næringsstofferne i det kildesorterede husholdningsaffald bedst muligt, skal affaldet være sorteret korrekt. Det er vigtigt for at begrænse mængden af uønskede stoffer, som efterfølgende kan ende på markerne.  Endvidere er det nødvendigt at fjerne bl.a. de plastposer som affaldet er indsamlet i og andre urenheder, der ved en fejl kan ende i det organiske affald. Det sker i et såkaldt forbehandlingsanlæg, før det organiske affald kan komme i et biogasanlæg.

Sådan fungerer et biogasanlæg

Det kildesorterede organiske affald eller andre restprodukter kan omdannes til gødning i et biogasanlæg. Det sker ved en biologisk nedbrydning af organiske stoffer – biomassen - under anaerobe (iltfrie) forhold. Det er en kompliceret proces, der foregår ved hjælp af nogle naturligt forekommende bakterier. 

Nedbrydningen sker i tre faser: 

• hydrolyse 
• syredannelse 
• metandannelse

Hydrolyse: Under hydrolysen bliver proteiner, kulhydrater og fedtstoffer nedbrudt til mindre molekylære stoffer i form af aminosyrer og langkædede fedtsyrer. Det er bestemte bakterier, der nedbryder de forskellige organiske fraktioner til mindre dele.

Syredannelse: Denne proces bliver kaldt for gæring eller fermentation. I denne fase bliver de mindre molekylære stoffer nedbrudt af andre bakterier. 50 pct. bliver omdannet til eddikesyre, 20 pct. til kuldioxid og 30 pct. til brint.

Metandannelse: I sidste fase er det de såkaldte metanogene bakterier, der producerer biogas, som er en blanding af metan (CH₄) og kuldioxid (CO₂).

Biogassen kan anvendes som brændstof i gasmotorer - enten til produktion af el og varme eller i biler og busser. Den afgassede biomasse bruges som gødning. I biogasanlægget sker der en omdannelse af biomassen, så den er et bedre og mere miljøvenligt gødningsprodukt, da en større del af kvælstofindholdet er tilgængeligt for planter. Det er fordi, der i biogasanlægget sker en mineraliseringsproces ligesom der sker i jorden. 

Læs mere om mineralisering og andre nedbrydningsprocesser i jorden her.

For at den afgassede biomasse fra biogasanlæg kan bruges som gødning på økologiske marker, er det vigtigt, at den overholder de økologiske regler om, hvilke biomasser, der må anvendes og hvilke indholdsstoffer der må være i gødningen. Derudover skal de generelle grænseværdier for tungmetaller og andre stoffer overholdes i det organiske affald, inden det tilføres til biogasanlægget.

Udover at have et gødningspotentiale så er biogas en vedvarende energikilde, som kan erstatte fx benzin, dieselolie eller naturgas og dermed reducere forbruget af fossile brændsler og vores udledning af CO₂. Læs mere om økologi og klima her. 

Fosfor – en knap ressource

Fosfor (P) er et essentielt vigtigt stof for alle levende organismer – herunder også et vigtigt plantenæringsstof i landbrugsproduktionen. Fosfor udvindes bl.a. i miner i Marokko, Mellemøsten, Kina og Rusland. Fosfor er en ikke-fornybar ressource, som man for nogle år siden forventede ville slippe op inden for en overskuelig årrække. Man vurderer, at de kvalitetsmæssigst bedste fosforreserver kun rækker til de næste 50 års forbrug, men fosforreserver af dårligere og mere forurenende kvaliteter måske rækker 100 til 200 år ud i fremtiden. Derfor er det vigtigt allerede nu at arbejde på at genbruge fosfor, så der også på lang sigt er de nødvendige fosforforsyninger til rådighed i verden til fremtidens fødevareproduktion. Der findes flere muligheder for at recirkulere fosfor – både fra kildesorteret husholdningsaffald, fra det organiske affald fra fødevareindustrien og fra spildevandsslam. 

Genanvendelse af fosfor i spildevandsslam på økologiske marker 

Spildevandsslam har et stort indhold af næringsstoffer, som fosfor, kvælstof og kalium, ligesom det indeholder en lang række mikro-næringsstoffer samt store mængder organisk stof. Derfor kan man med fordel anvende det som gødning på markerne, hvis ikke slammet indeholder væsentlige mængder af miljøskadelige stoffer. Gødning fra spildevandsslam kaldes biogødning.

I dag tillader EU´s økologiregler ikke, at man bruger spildevandsslam på økologiske marker, selv om det ville være fint i tråd med økologiens principper om genanvendelse og kredsløb. Det skyldes hensynet til økologiens forsigtighedsprincip, da spildevandsslam kan indeholde miljøfremmede stoffer og tungmetaller.

Miljømæssigt vurderer Miljøstyrelsen dog ikke, at der ikke nogen farer ved at bruge spildevandsslam som gødning, hvis det overholder grænseværdier for forskellige kemiske stoffer, der kan være i slammet.  

Man har i dag en stor viden om slam, og kvaliteten af spildevandsslam er blevet markant forbedret gennem de seneste årtier. Man undersøger derfor i disse år, hvordan man på forsvarlig vis kan få godkendt brug af spildevandsslam på økologiske marker. 

I markforsøg på Københavns Universitets forsøgsmarker har man tilført slam svarende til 130 års dosis, og der har endnu ikke vist sig kritisable forhold til livet i jorden og ophobning af tungmetaller. Det tyder således på, at godt renset spildevandsslam er forsvarligt at bruge og derfor en mulig gødningskilde for fremtiden. 

En anden mulighed for at genanvende fosfor fra rensningsanlæg er at udfælde den fosfor, der typisk aflejres i rør og pumper på rensningsanlæg og som volder problemer for anlæggene. Det er dog dyrt at gøre og der mangler udvikling af teknikker, så det økonomisk kan betale sig. 

En mulig løsning på at få spildevandsslam gjort sikkert

På Aarhus Universitet arbejder forskere på at finde metoder, så man kan få spildevandsslam direkte ud på markerne på en måde, så man undgår at muligt indhold af miljøfremmede organiske stoffer fra spildevandet kommer i kontakt med afgrøder, der skal bruges til fødevarer.  

Metoden kalder de ”double-loop-princippet” og går ud på, at spildevandsslam i første omgang bruges til at gøde en afgrøde, som ikke skal bruges som fødevarer, men udelukkende som biomasse, der skal i et biogasanlæg. I biogasanlægget bliver biomassen omdannet til afgasset biomasse og renset for eventuelle problematiske stoffer og kan derefter bruges som gødning på afgrøder til foder og fødevarer. Udfordringen ved metoden er, at den kræver, der anvendes landbrugsareal, som dermed tages ud af drift til produktion af foder eller fødevareproduktion. På Samsø er de ved at etablere et biogasanlæg, der skal bruges til at producere biomasse til gødning efter ”double-loop princippet. 

Gødningskatalog 

For den enkelte økologiske landmand er det vigtigt at vide præcis, hvilke næringsstofkilder det allerede er tilladt at bruge i økologien i dag, og hvilke der endnu ikke er tilladte eller egner sig til at blive brugt. Derfor er der udviklet et online økologisk gødningskatalog, hvor landmænd kan finde organiske restprodukter i deres lokalområder, som kan anvendes i det økologiske jordbrug. Se gødningskataloget her.  

Samfundsfokus på øget recirkulering og genanvendelse

Der er i Danmark og EU fokus på ”cirkulær bioøkonomi”, som handler om øget genanvendelse og udvikling af et ressourceeffektivt Europa. I Danmark kom regeringen i 2013 med en Ressource-strategi ”Danmark uden Affald” og i 2014 en ressourceplan for affald. Her er det overordnede mål, at halvdelen af Danmarks husholdningsaffald skal genanvendes fra 2022. Et mål, som understøtter den økologiske jordbrugssektors behov for øget recirkulering af næringsstoffer. 

I 2013 blev der også nedsat et Bioøkonomipanel, der rådgiver regeringen om, hvordan man bedst muligt fremmer bioøkonomien i Danmark. Og på Århus Universitet oprettede man i 2017 Center for Bioøkonomi. Her forsker man i bioøkonomiske løsninger på fremtidens udfordringer. 

Bioøkonomien omfatter produktion af vedvarende biologiske ressourcer og omdannelsen af disse ressourcer og deres affaldsstrømme til produkter, som har en værdi f.eks. til mad, foder, biobaserede produkter eller bioenergi. Bioøkonomien har bl.a. fokus på at fremme en ressourceeffektiv anvendelse af biomasse til foder, fødevarer, biomaterialer og bioenergi. 

Bioøkonomipanelet har bl.a. samlet en række anbefalinger til, hvordan vi fremskaffer fremtidens proteiner til mennesker og dyr, så vi kan blive selvforsynende med proteiner i stedet for at importere soja fra lande langt væk fra Danmark. Læs her Bioøkonomipanelets rapport om fremtidens proteiner.

En af metoderne til at skaffe mere protein er bioraffinering. Det er en ny metode, som man har store forventninger til at få til at fungere i praksis. Ved bioraffinering kan man fra f.eks. kløvergræs udvinde proteiner, der kan bruges til foder til grise og fjerkræ – samtidig med at restprodukterne kan recirkuleres som gødning via biogasanlæg, som udvinder energien. 

Det er hensigten at et større fokus på den bioøkonomiske tankegang i samfundet vil føre til øget produktion af bæredygtig biomasse, så det samlede pres på vores ressourcer, miljøet og klimaet kan reduceres. 

Her kan du læse Landbrug & Fødevarers forslag til, hvordan fødevareklyngen kan bidrage til fremtidens cirkulære bioøkonomi.  

Litteratur 

Aarhus Universitet 2019, CBIO Aarhus Universitets Center for Cirkulær Bioøkonomi, Aarhus, læs her. 

Det Nationale Bioøkonomipanel 2018, Anbefalinger fra bioøkonomipanelet – Proteiner for fremtiden, Miljø- og Fødevareministeriet, læs her. 

Energistyrelsen 2017, Energistatistik 2017, København, læs her. 

Foreningen Biogasbranchen 2019, Om biogas, læs her. 

Jørgensen PJ 2009, Biogas – grøn energi, Det Jordbrugsvidenskabelige fakultet Aarhus Universitet, 2. udgave 

Laursen C 2018, Opdateret version 3.1 af ''Værktøj til valg af gødninger til de økologiske marker', SEGES Landbrug & Fødevarer, Aarhus, læs her.