Nytteberegning av kompost og biorest/biogjödsel

Transkript

1 Nytteberegning av kompost og biorest/biogjödsel Avfall Norge-Rapport nr 1/2013

2 Rapport nr: 1/2013 Dato: Revidert: Rev. dato: Distribusjon: Fri ISSN: ISBN: Tittel: Nytteberekning av kompost og biorest/biogjödsel Oppdragsgiver: Avfall Norge Forfatter(e): Arne Grønlund Oppdragstaker: Bioforsk Jord og miljø Emneord: Biorest, kompost, Våtorganisk avfall, gjødselverdi, gjødselplanlegging Kontaktperson: Henrik Lystad Medforfatter(e): Henrik Lystad Prosjektleder: Arne Grønlund Subject word: Compost, digestate, organic waste, fertilizer valuer, fertilizer planning Sammendrag: Markedsføringen av kompost og biorest/biogödsel har ofte vært vinklet mot å sikre full avsetning. Dette har for kompost til nå vært lettere inn mot grøntsektoren, blant annet på grunn av økt betalingsvilje. For biorest/biogödsel fra biogassanlegg er produktegenskapene godt tilpasset bruk i landbruket, her har en derfor i større grad lykkes med å få avsetning til landbruket. Prisingen av produktene har i varierende grad vært fokusert på hvilken nytte bonden har av å bruke kompost og biorest/biogödsel. Avfall Norge har derfor sammen med Avfall Sverige tatt initiativ til å ta fram et verktøy for å beregne økonomisk nytteverdi ved bruk av biorest/biogödsel og kompost. Klassiske beregninger tar utgangspunkt i en summering og verdsetting av næringsstoffene som frigjøres år for år. En bonde/lantmann må i sin økonomiske nyttevurdering imidlertid også ta hensyn til hvilke tilleggsgjødsling som må gjøres for optimal vekst, og hvilke kostnader dette har sammenlignet med kostnadene han har ved å klare seg uten kompost og biorest/biogödsel. Regnearket som er laget i en norsk og en svensk versjon for kompost og biorest/biogödsel viser hvilken økonomisk nytteverdi bonden/lantmannen har ved å bruke kompost og biorest i et regime der det tilleggsgjødsles i tråd med regelverket. Det er også lagt inn muligheter for å angi kostnader for transport og spredning. Godkjent av: Henrik Lystad Dato: Sign:

3 FORORD Kildesortering av matavfall og annet våtorganisk avfall begynte i Norge og Sverige på 90-tallet. Ideen med å føre matavfallet tilbake i kretsløpet «fra bord til jord» var et av argumentene. Som et alternativ til avfallsforbrenning kan biologisk behandling bidra til å gjenvinne organisk materiale og næringsstoffer som nitrogen/kväve og fosfor. Størst nytte av dette oppnås når komposten eller bioresten/biogödselen brukes i landbruket og erstatter mineralgjødsel i ny matproduksjon eller når den erstatter torv og gjødsel i jordblandinger og vekstmedier i grøntsektoren. En forventet økt fokus på fosforgjenvinning ut fra et ressursperspektiv i framtiden vil stille økte krav til at fosforet fra matavfallet og annet organisk avfall gjenvinnes på en ressursmessig optimal måte i framtiden. Markedsføringen av kompost og biorest/biogödsel har tradisjonelt i første rekke vært rettet mot å sikre full avsetning. For kompost har dette til nå vært lettere inn mot grøntsektoren, blant annet på grunn av økt betalingsvilje. For biorest/biogödsel fra biogassanlegg er produktegenskapene godt tilpasset bruk i landbruket, her har en derfor i større grad lykkes med å få avsetning til landbruket. Prisingen av produktene har kun i varierende grad vært fokusert på hvilken nytte bonden har av å bruke kompost og biorest/biogödsel. Avfall Norge har derfor sammen med Avfall Sverige tatt initiativ til å ta fram et verktøy for å beregne økonomisk nytteverdi ved bruk av biorest/biogödsel og kompost. Klassiske beregninger tar normalt utgangspunkt i en summering av næringsstoffene som frigjøres år for år. En bonde/lantmann må i sin økonomiske nyttevurdering imidlertid også ta hensyn til hvilke tilleggsgjødsling som må gjøres og hvilke kostnader dette har sammenlignet med kostnadene han har ved å klare seg uten kompost og biorest/biogödsel. Dette prosjektet er støttet av midler fra Avfall Norge 1 og Avfall Sverige. Prosjektet har vært styrt av en styringsgruppe bestående av: Kari Anne Sølværnes, EGE (leder) Henrik Lystad, Avfall Norge Angelika Blom, Avfall Sverige Zeben Putnam, Lindum Bioplan Katerina Hansson, NSR Oslo Henrik Lystad Avfall Norge 1 Avfall Norge-finansiering gjennom rammeprosjektet Økt avsetning av biorest og kompost med Fou-midler og spleiselagsmidler fra anleggseiere.

4 INNHOLD FORORD 3 1 METODE OG FORUTSETNINGER RESULTAT VEDLEGG... 3 VEDLEGG 1 BRUKSANVISNING... 4 VEDLEGG 2 EKSEMPELUTREGNINGER... 8

5 Utvikling av biogass - forprosjekt 2 1 METODE OG FORUTSETNINGER Prosjektet tar utgangspunkt i eksisterende kunnskap i Norge og Sverige omkring gjødseleffekten av biorest/biogödsel og kompost i landbruket ved produksjon av korn og gress/vall. Det er laget egne regneark i Excel for norske og svenske forhold, de mest vesentlige ordene er oversatt til svensk. Følgende parametere har inngått i beregningene: Gjødseleffekt, kjent fra vitenskapelige og andre forsøk i Norge og Sverige Pris på mineralgjødsel, basert på de typiske gjødselblandingene som brukes i landbruket og som vil være aktuelle for å tilleggsgjødsle ved bruk av biorest/biogödsel og kompost. Det legges opp til at regnearket skal revideres med hensyn til varierende gjødselpriser. Modellen er presentert på seminarer og testet ut på styringsgruppen og utvalg i Avfall Norge og Avfall Sverige. 2 RESULTAT Regnearket kan lastes ned fra nettsidene til Avfall Norge, under fagrapporter, se rapport «Nytteberegning av kompost og biorest/biogödsel». Det legges også opp til at regnearket skal være tilgjengelig på sidene til Norsk Landbruksrådgivning og Avfall Sverige.

6 Utvikling av biogass - forprosjekt 3 3 VEDLEGG 1. Bruksanvisning 2. Eksempelutregninger a. Biorest Norge b. Kompost Norge c. Biogödsel Sverige d. Kompost Sverige Avfall Norge-Rapport

7 Utvikling av biogass - forprosjekt 4 VEDLEGG 1 BRUKSANVISNING Kalkulator for gjødselverdi av biorest og kompost Brukerveiledning Hovedprinsipper Gjødselverdien av biorest og kompost i konvensjonelt landbruk kan beregnes som sparte kostnader til kjøp av mineralgjødsel minus eventuelle ekstra kostnader til transport og spredning av biorest/kompost. Kalkulatoren som er beskrevet her beregner bare sparte gjødselkostnader. Kostnader til transport og spredning må beregnes i hvert enkelt tilfelle på grunnlag av bl. a. transportavstand og tilgjengelig spredeutstyr. Hovedtyper av biorest og kompost Kalkulatoren er utviklet for 4 hovedtyper av biorest og kompost med følgende egenskaper: Type Næringsinnhold Behov for ekstra mineralgjødsel Dosering Useparert biorest NPK-forhold som er svært lik gjødselbehovet til korn og gras Kan erstatte standard Fullgjødsel (NPK-gjødsel) til korn og gras Doseres slik at nitrogenbehovet blir dekt Flytende biorest Noe høyere N-innhold enn useparert biorest Kan erstatte standard Fullgjødsel til korn og gras i fosforrik jord Avvannet biorest Lavere N- og K-innhold og høyere P-innhold enn useparert og flytende biorest Kan bare brukes i kombinasjon med tilleggs N- og K-gjødsel Doseres slik at fosforbehovet blir dekt Matavfall s-kompost Lavt innhold av plantetilgjengelig N i forhold til P og K Kan dekke mesteparten av N- behovet 1. år, men forutsetter N og K-gjødsling senere år Maks dosering er 40 tonn TS/ha hvert 10. år Mineralgjødsel Sparte gjødselkostnader beregnes som: Sparte kostnader til standard NPK-gjødsel Avfall Norge-Rapport

8 Utvikling av biogass - forprosjekt 5 - Eventuelle kostnader til tilleggs N- og K-gjødsel = Netto sparte gjødselkostnader Kalkulatoren gir plass til 4 typer mineralgjødsel Standard Fullgjødsel (NPK-gjødsel) til korn Standard Fullgjødsel (NPK-gjødsel) til gras Tosidig NK-gjødsel Ensidig N-gjødsel Gjødselbehov Gjødselbehov for korn og gras beregnes i tre trinn: Gjødselnormer ved normal avling Korreksjon for forventet avling Korreksjon for næringstilstand i jord Parametre A. Faste parametre (gult felt) Dette er parametre som ikke skal endres av brukerne og som ligger i gule celler i regnearket: Mineralgjødsel o Typer o N- P- og K-innhold (oppdateres bare når det skjer endringer i sammensetning) o Pris per kg gjødsel (oppdateres en gang i året av hovedansvarlig for kalkulatoren) Gjødselnormer o Standart gjødselnormer for normalavling o Korreksjonsfaktorer for forventet avling B. Parametre som skal fylles ut av brukerne (grønt felt) Dette er parametre er spesifikke for de aktuelle typene av biorest og kompost, eller forhold hos den enkelte bonde. I regnearket ligger det forhåndsutfylte default verdier basert på gjennomsnittstall, i celler med grønn farge, men det anbefales å oppdatere disse med faktiske verdier. Næringsinnhold i biorest og kompost: o Totalinnhold eller plantenyttbart nitrogen. o Ammoniakktap ved spredning av useparert og flytende biorest o Totalinnhold av fosfor og kalium, som forutsettes å være plantetilgjengelig o Aging faktor for fosfor og kalium i kompost, som gir uttrykk for hvor stor andel av tilført næringsstoff som årlig blir utilgjengelig for planteopptak på grunn av utvasking, kjemisk binding eller immobilisering i jord Avfall Norge-Rapport

9 Utvikling av biogass - forprosjekt 6 Opplysninger knyttet til den enkelte bruker: o Størrelse på det arealet hvor det skal brukes biorest eller kompost o Forventet avling (kornavling oppgis i tonn/hektar og grasavling i fôrenheter (FE)/hektar) o Humusfaktor for korreksjon av nitrogenbehov (avhengig av humusinnhold i jord) o Analysetall for fosfor og kalium i jord (PAL og KAL) o Maksimalt tillatt K-deficit før kalkulatoren velger NK-gjødsel framfor ensidig N-gjødsel. Gjelder for avvannet biorest og kompost o Antall år mellom hver gang man bruker avvannet biorest. Det er tillatt å tilføre avvannet biorest i mengder som dekker P-behovet i en periode på opptil 4 år, forutsatt at det ikke tilføres annen P-gjødsel i perioden Mellomregninger Mellomregninger er vist i celler med gul farge og omfatter: Korreksjonsfaktorer for P- og K-behov på grunnlag av jordanalyser (PAL og KAL) Beregnet gjødselbehov korrigert for avling og næringstilstand i jord Anbefalt tilført mengde biorest og kompost med innhold av næringsstoffer Restbehov eller overskudd av næringsstoffer etter spredning av anbefalt mengde biorest og kompost Type tilleggsgjødsel ved bruk av avvannet biorest og kompost Avfall Norge-Rapport

10 Utvikling av biogass - forprosjekt 7 Resultater Resultatene av beregningene er vist i celler med blå farge. For useparert og flytende biorest: Alternativ mineralgjødsel, type, mengde (kg/hektar), pris (kr/hektar) Sparte gjødselkostnader kr/hektar, kr totalt og kr/m 3 biorest For avvannet biorest: Alternativ mineralgjødsel (Fullgjødsel), type, mengde (kg/hektar), pris (kr/hektar) Tilleggsgjødsel (N- eller NK-gjødsel), type, mengde (kg/hektar), pris (kr/hektar) Sparte gjødselkostnader kr/hektar, kr totalt og gjødselverdi i kr/tonn TS biorest For kompost: Sparte gjødselkostnader akkumulert, kr/ha, kr totalt og gjødselverdi i kr/tonn TS kompost Kalkulatoren beregner akkumulerte sparte gjødselkostnader for kompost for en periode på 10 år. I praksis kan sparte gjødselkostnader bare påregnes så lenge det er overskudd av fosfor og kalium. Så snart kalkulatoren viser underskudd av enten fosfor eller kalium, anbefales Fullgjødsel eller ensidig kaliumgjødsel, og da er hele den økonomiske gevinsten av komposten tatt ut. Avfall Norge-Rapport

11 Utvikling av biogass - forprosjekt 8 VEDLEGG 2 EKSEMPELUTREGNINGER a. Biorest Norge b. Kompost Norge c. Biogödsel Sverige d. Kompost Sverige Avfall Norge-Rapport

12 Beregningsverkøy for verdi av biogjødsel og kompost. Utviklet av Arne Grønlund, Bioforsk, finansiert av Avfall Norge og Avfall Sverige Useparert biogjødsel Opplysninger om gården, kr per m3 0 Forklaring til farger Karakterisering av biogjødsel Areal, hektar 4 Grønn Fylles ut av brukeren Nyttbart N NH4-N P K Kornavling, tonn/hektar 4 Grå Overskifter, låste celler, kan ikke redigeres Næringsverdi, kg per m3 2,4 2,8 0,27 1,3 Grasvling, FE/hektar 6000 Gul Mellomregninger, låste celler, kan ikke redigeres NH-tap 15 % Humusfaktor 0 Blå Resultater, låste celler, kan ikke redigeres PAL 6 Korreksjonsfaktor for jordanalyse 0 1,0 1,0 KAL 13 Kostnader til transport, lagring og spredning Kr / m3 Transport 0 Lagring 0 Spredning 0 Sum 0 Gjødselverdi til korn m3 / hektar totalt m3 N P K Beregnet gjødsel behov, kg/hektar Næringsstoffer og mengde biogjødsel Restbehov 0 3-0,4 Kostnader til transport, kagring og spredning Alternativ gjødsel: kg/hektar Kr per hektar Totalt kr Netto sparte kostnader kr Fullgjødsel Sparte gjødselkostnader Gjødselverdi til gras m3/ hektar totalt m3 N P K Beregnet gjødsel behov, kg/hektar ,9 97,8 Næringsstoffer og mengde biogjødsel ,3 92,9 71,4 286 Restbehov 0 2,6 4,9 Kostnader til transport, kagring og spredning Alternativ gjødsel: kg/hektar Kr per hektar Totalt kr Netto sparte kostnader kr Fullgjødsel Sparte gjødselkostnader

13 Kompost, kr per tonn TS 0 Opplysninger om gården Kostnader til transportog spredning Forklaring til farger Karakterisering av kompost Areal, hektar 1 Kr / m3 Kr/tonn TS Grønn Fylles ut av brukeren Volumvekt, kg/liter 0,65 Kornavling, kg/hektar 4 Transport 0 0 Grå Overskifter, låste celler, kan ikke redigeres Tørrstoff 40 % Grasvling, FE/hektar 6000 Spredning 0 0 Gul Mellomregninger, låste celler, kan ikke redigeres NH4-N P K Jordart (silt og sand=1, leire =2) 1 Sum 0 0 Blå Resultater, låste celler, kan ikke redigeres Næringsinnhold, g/liter 6,2 11,7 26,0 Humusfaktor 0 Kg per tonn TS 2,375 4,5 10 PAL 6 Aging faktor 0,1 0,2 KAL 14 Likevektsnivå for KAL 5 KHNO3 30 Korreksjonsfaktor for jordanalyse 0 1,0 15,0 Maksimalt tillatte K-deficit 10 % Tilført mengde kompost, tonn per ha 40 Tilført mengde N i mineragjødsel 1. år, kg per ha 10 Gjødselverdi til korn Gjødselvirkning av kompost kan bare påregnes så lenge kolonne I og J viser oveskudd av P og K Gjødselbehov/ tilført næringsstoff Overskudd, kg/ha N P K Kg mineral-gjødsel per hektar Kr per hektar N P Sparte gjødselkostn. per ha, K akkum. Sparte gjødsel kostn. totalt, akkum. Kr per tonn TS Kostnader til transport og spredning Netto sparte kostnader kr 5 Gjødselbehov til korn År Fullgjødsel ,6 8, Kompost Opti-KASTM , Opti-KASTM , Opti-KASTM , Opti-KASTM , Opti-KASTM , Opti-KASTM , Opti-NK TM , Opti-NK TM , Opti-NK TM , Opti-KASTM , Gjødselverdi til gras Gjødselbehov/ tilført næringsstoff Overskudd Sparte gjødselkostn. Kr per hektar N P per ha K akkum. Sparte gjødselkostn. totalt, akkum. Kr per tonn TS Kostnader til transport og spredning Netto sparte kostnader kr N P K Kg mineral-gjødsel per hektar Gjødselbehov til gras ,9 80 År Fullgjødsel ,2 61,0 1 Kompost Opti-KASTM ,1 320, Opti-KASTM , ,4 176, Opti-KASTM , ,4 60, Opti-NK TM , ,8 61, Opti-NK TM , ,3 61, Opti-NK TM , ,6 62, Opti-NK TM , ,7 62, Opti-NK TM , ,9 62, Opti-NK TM , ,3 62, Opti-NK TM , ,0 63,

14 Berekningsverkøy for verdi av biogjødsel og kompost. Utviklet av Arne Grønlund, Bioforsk, finansiert av Avfall Norge og Avfall Sverige Useparert biorest Opplysninger om gården, kr per m3 0 Forklaring til farger Nyttbart N NH4-N P K Areal, hektar 2 Grønn Fylles ut av brukeren Næringsverdi, kg per m3 2,4 2,8 0,27 1,3 Skörd hösthvete, ton/h 6 Grå Overskifter, låste celler, kan ikke redigeres NH-tap 15 % Skörd höstraps, ton/ha 3 Gul Mellomregninger, låste celler, kan ikke redigeres Korreksjonsfaktor stråsäd 0 0,9 1,0 Humusfaktor 0 Blå Resultater, låste celler, kan ikke redigeres Korreksjonsfaktor höstraps 0 1,0 1,0 PAL 6 KAL 13 Formler for korreksjonsfaktorer, skal ikke vises i brukerversjonen Kostnader til transport, lagring og spredning Formler for korreksjonsfaktorer Max-verdi for X Kr / m3 y = -0,1418x + 1,797 12,8 Transport 10 y = -0,0922x + 1, ,1 Lagring 2 y = 0,009x 2-0,4231x + 4, ,7 Spredning 10 y = 0,002x 2-0,1413x + 2, Sum 22 Gjødselverdi til hösthvete Max tilført mengde N, kg/ha 100 m3 / ha totalt m3 N P K Beregnet gjødsel behov, kg/ha Næringsstoffer og mengde biorest Restbehov Alternativ gjødsel: kg/hektar Kr per ha Totalt kr Kostnader til transport, kagring og spredning Netto sparte kostnader kr Sparte gjødselkostnader Gjødselverdi til höstraps Max tilført mengde N, kg/ha 60 m3/ hektar totalt m3 N P K Beregnet gjødsel behov, kg/ha ,8 25,0 Næringsstoffer og mengde biorest 60 6,8 32,8 25,2 50 Restbehov 60 17,0-7,8 Kostnader til transport, kagring og spredning Alternativ gjødsel: kg/ha Kr per ha Totalt kr Netto sparte kostnader kr Sparte gjødselkostnader

15 Kompost, kr per tonn TS 0 Karakterisering av kompost Opplysninger om gården Kostnader til transportog spredning Forklaring til farger Volumvekt, kg/liter 0,65 Areal, hektar 5 Kr / m3 Kr/tonn TS Grønn Fylles ut av brukeren Tørrstoff 40 % Skörd hösthvete, ton/ha 6 Transport 0 0 Grå Overskifter, låste celler, kan ikke redigeres Kg plantenyttbart per tonn TS NH4-N P K Skörd höstraps, ton/ha 3 Spredning 0 0 Gul Mellomregninger, låste celler, kan ikke redigeres Næringsinnhold, g/liter 6,2 11,7 26,0 Humusfaktor 0 Sum 0 0 Blå Resultater, låste celler, kan ikke redigeres Kg per tonn TS 2,375 4,5 10 PAL 6 Aging faktor 0,1 0,2 KAL 13 Korreksjonsfaktor stråsäd 0 0,9 1,0 Maksimalt tillatte K-deficit 20 % Tilført mengde kompost, tonn Korreksjonsfaktor höstraps 0 1,0 1,0 per ha 40 Gjødselverdi til hösthvete Gjødselbehov/ tilført næringsstoff Tilført ekstra mengde N i mineragjødsel 1. år, kg per ha 10 Gjødselvirkning av kompost kan bare påregnes så lenge kolonne I og J viser oveskudd av P og K N P K Kg mineral-gjødsel per hektar Sparte gjødsel- Kr per hektar N P kostn. per ha, K akkum. Sparte gjødsel kostn. totalt, akkum. Kr per tonn TS Kostnader til transport og spredning Gjødselbehov til hösthvete År ,8 50,9 1 Kompost NS 27 4 Axan NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , NS 27 4 Axan , Gjødselverdi til höstraps Gjødselbehov/ tilført næringsstoff Sparte gjødselkostn. Kr per hektar N P per ha K akkum. Sparte gjødselkostn. totalt, akkum. Kr per tonn TS Kostnader til transport og spredning N P K Kg mineral-gjødsel per hektar Gjødselbehov til höstraps ,8 25 År ,5 49,2 1 Kompost NS 27 4 Axan ,2 375, NS 27 4 Axan , ,8 275, NS 27 4 Axan , ,3 195, NS 27 4 Axan , ,4 131, NS 27 4 Axan , ,6 79, NS 27 4 Axan , ,3 38, NS 27 4 Axan , ,6 6, NS 27 4 Axan , ,8-20, NS 27 4 Axan , ,1-41, NS 27 4 Axan , ,6-59, Overskudd Overskudd Netto sparte kostnader kr Netto sparte kostnader kr