Utnyttelse av slam fra akvakultur

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Utnyttelse av slam fra akvakultur"

Martine Thorbjørnsen
8 år siden
Visninger:

1 Utnyttelse av slam fra akvakultur -til gjødsel og biogassproduksjon Anne-Kristin Løes 1), Ingvar Kvande 1), Susanne Friis Pedersen 1), Siv Lene Gangenes Skar 2), Christian Uhlig 3) og Ruth Gebauer 4) 1) Bioforsk Økologisk 2) Bioforsk Øst Landvik 3) Bioforsk Nord Holt 4) Dr.ing., privat, Alta

Lene Gangenes Skar 2), Christian Uhlig 3) og Ruth Gebauer 4) 1) Bioforsk

2 Stor interesse for landbasert fiskeoppdrett til og med av laks Aquaculture in desert and arid lands Development constraints and opportunities FAO Technical Workshop 6 9 July 2010

3 Press på ressursene: Matproduksjon i nye omgivelser, og ny utnyttelse av biomasse

4 Bjorå gartneri, Evje i Setesdal: Samdyrking av fisk og drivhusvekster Fiskekum Filter Gartneri Lufting

5 Bjorå gartneri, Evje i Setesdal: Tomater dyrkes med næringstilførsel kun fra fisken (men det tilføres kalium med KOH) Fisk: Små ørret fanget i ruser i elva Otra. Fôres opp til rakfisk? Ingen utslipp av næringssalter. Tomater: Med vann som dyrkingsmedium er oppvarming overflødig.

fanget i ruser i elva Otra. Fôres opp til rakfisk?

6 Lokal tilnærming på Nordmøre: Slam fra smoltoppdrett på Smøla Tre utprøvinger: Planter i vann Planter i jord Biogass

7 Næringsinnhold i fiskeslam (ferskvann) Type/ Lokalitet TS, % Tot-N NH 4 -N P K Ca Mg ph Referanse eller lab % av TS Laksesmolt Kyrksæterøra 1992, middel av 3 (*2) analyser Røye, Bardu villmarksfisk Laksesmolt, Smøla Laksesmolt, Smøla Husdyrgjødsel, melkeku, Tingvoll gard 6,2-12,3 8,7 1,5 2,3 0,1* 3,1* 0,2 5,4-6,2 Gebauer & Eikebrokk ,7 7,6 1,1 1,9 0,1 5,5 0,1 5,8 Uhlig ,6 11,8 6,1 2,9 0,2 5,6 0,2 5,8 15,4 3,6 1,2 1,2 0,1 2,3 0,1 5,4 Eurofins ,6 3,3-0,9 0,1 2,0 0,1 5,5 Nofima ,8 4,8 2,7 0,8 5,8 1,8 0,7 7,1 Eurofins 2012

Laksesmolt, Smøla Laksesmolt, Smøla Husdyrgjødsel, melkeku, Tingvoll gard 6,2-12,3 8,7 1,5 2,3 0,1* 3,1* 0,2 5,4-6,2 Gebauer & Eikebrokk 2006 1,7 7,6

8 Utprøving 1: Planter i vann Plastkar volum 70 liter Fylt med 65 liter vann + 3 liter slam (1) Per kar: Fem potter fylt med småplanter av basilikum, salat eller persille, eller enkeltvise planter av palmekål, satt i en plate med hull til pottene (2). Jord i pottene ble brukt som startnæring for plantene Omrøring ved hjelp av akvariepumpe (1) Vekstperiode 16. juni -4. september 2012 Kraftig utvikling av sopp (?) på overflaten de første ukene (3) Sopp (?) på overflaten fortsatt synlig ved høsting av forsøket (4)

Jord i pottene ble brukt som startnæring for plantene Omrøring ved hjelp av akvariepumpe (1) Vekstperiode 16. juni -4.

9 Utfordringer: Dårlig rotvekst og mangel på jern (Fe) Vann + slam Jord Jernmangel på basilikum Kun salatplantene produserte røtter i vann tilsatt ferskt slam

10 Dårligere vekst i vann enn i jord, men (blad)vekst Vekst Rel. avling %, jord = 100 Basilikum 62 Salat 74 Persille 36 Vann + slam, inne Jord, ute Kål 10

11 Utprøving 2: Planter i jord Potter volum ca 8 liter, fylt med 5,4 kg næringsfattig sandjord + slam eller husdyrgjødsel Forsøksvekst raigras, 30 frø per potte Lav mengde 200 g slam/gjødsel per potte = 9 tonn/daa Høy mengde 400 g slam/gjødsel per potte = 18 tonn/daa Kontroll-ledd uten gjødsel, tre gjentak (potter) per forsøksledd Vekstperiode 27. juni - 9. september 2012, pottene sto ute

per potte = 9 tonn/daa Høy mengde 400 g slam/gjødsel per potte = 18 tonn/daa Kontroll-ledd uten

12 Spirehemming ved høy mengde slam Potte med høy (t.v.) og lav (t.h.) mengde slam, Antall planter av raigras per potte, gjennomsnitt for hver behandling Dato Kontroll HG lav HG høy Slam lav Slam høy

13 Dårligere vekst med enn uten slam? Tørrvekt av raigras per potte, g. Gjennomsnitt for hver behandling Dato Kontroll 0,2 3,8 HG lav 1,2 5,5 HG høy 0,7 9,1 Slam lav 0,2 1,7 Slam 0,0 3,2 høy P-verdi 0.7 (ns) 0,03 (*) Fra venstre: HG lav, HG høy, slam lav, slam høy, kontroll,

9 Kontroll 0,2 3,8 HG lav 1,2 5,5 HG høy 0,7 9,1 Slam lav 0,2 1,7 Slam

14 Høyere vekt per plante med slam? Behandling Skuddvekt per plante ved slutthøsting 9. september, g Kontroll 0,17 HG lav 0,25 HG høy 0,38 Slam lav 0,14 Slam høy 0,32 HG lav HG høy Slam høy

15 Utprøving 3: Slam til biogass. Biogassanlegget på Tingvoll gard - Gjødsla pumpes fra kufjøset, via anlegget og ut i sluttlager (røde piler) - 2 råtnetanker på 35 m 3 inkl. gasslager - Tankene måtte isoleres og overbygges, huset har solfangere som tak mot sør - Gassen går til CHP ved adm.bygg

anlegget og ut i sluttlager (røde piler) - 2 råtnetanker på 35 m 3 inkl.

16 Råtnetankene i biogassanlegget på Tingvoll gard - Omrøring skjer ikke mekanisk, men med gass (jet-strøm) - En skillevegg (rød) bremser det øverste laget, med høyest TS innhold, når tanken rømmes (2 g /dag) - Gjødsel på vei ut (brun) møter en gass-strøm som bremser faste partikler (grønn pil)

øverste laget, med høyest TS innhold, når tanken rømmes (2 g /dag) -

17 Utprøving 3: Slam til biogass Minireaktorer laget av 8 liters plastkanner, tilkoplet gasstette poser for oppsamling av gass Oppvarming i vannbad med sirkulasjon, 33 C Reaktorene må ha nytt «fôr» jevnlig En reaktor fôret med husdyrgjødsel, de andre med blanding av husdyrgjødsel og fiskeslam 2 reaktorer (gjentak) med 25 % slam, en med mål om 50 % slam, i praksis mindre Reaktorene fylt med 8 liter biorest I en stabiliseringsperiode fram til 10.8 ble de «fôret» med husdyrgjødsel i samme blandingsforhold som i råtnetanken i anlegget, 1 : 26 (3 dl per dag; 0,3/8=26) I reaktorene med 25 % slam ble husdyrgjødsla gradvis skiftet ut med slam til «fôret» inneholdt 25 % slam og 75 % husdyrgjødsel Reaktoren med 50 % slam fikk mange problemer underveis

Reaktorene fylt med 8 liter biorest 2.8 2012. I en stabiliseringsperiode fram til 10.

18 Besøk av prosjektgruppa En gassmåler og ei stoppeklokke brukes til å måle volumet med gass når posene tappes Gassmåleren måler andelen metan i biogassen

19 Mer biogass med fiskeslam! Stappfulle gassposer etter 9 dager med innmating av fiskeslam og husdyrgjødsel Mini-reaktoren med bare husdyrgjødsel har vesentlig lavere gassproduksjon OBS: Rett etter at bildet ble tatt, stoppet gassproduksjonen opp pga. «overfôring» Husdyrgjødsel og slam Husdyrgjødsel

husdyrgjødsel Mini-reaktoren med bare husdyrgjødsel har vesentlig lavere

20 Forholdsvis stabil ph, men likevel opphopning av fettsyrer Fettsyrer (VFA), mg/liter ph FS 25-1 FS 25-2 FS-X Dag 10. VFA er høyere enn anbefalt, men buffereffekten gjør at ph er stabil og det er lett å anta at prosessen er god Først ved dag 18 fikk vi i gang titratoren, og prøvene før dag 18 er analysert i ettertid Dager etter start tilførsel av «fôr»

VFA er høyere enn anbefalt, men buffereffekten gjør at ph er stabil og det er lett å anta at prosessen er

21 Titrator for måling av fettsyrer i biogass-substrat Årsaker til opphopning av fettsyrer kan være tilgang på luft, for mye ammonium eller for mye fett. Det er de metandannende bakteriene som er påvirket. Fettsyrene kan dermed være en indikasjon på et annet problem Uansett er de et substrat som må brytes ned før ytterligere fôring kan skje

22 Mest gass med 25 % fiskeslam, volum

23 Mest gass med 25 % fiskeslam, andel CH 4

24 Gassproduksjon i ulike blandinger Akkumulert gassproduksjon CH 4 [l] HG 19 FS-25_1 19 FS-25_2 37 FS-50_X 16 Maksimal gassproduksjon på ett døgn (17.august) CH 4 [l] HG 1 FS-25_1 5 FS-25_2 6 FS-50_X 5

25 Konklusjon: Fra fjord til jord? Ferskvannsbasert slam kan brukes til både gjødsel og biogass, men det gjenstår mye utprøving for å etablere gode system i praksis For aquaponics bør hygieniske forhold undersøkes For bruk som gjødsel inneholder slam svært lite K og Mg. Kan vi supplere slam med treaske? Kan utnyttelse av slam til biogass gi en enda bedre gjødsel etterpå? Kan biogass-behandling redusere lukt og spirehemming? Samarbeid mellom blå og grønn sektor bringer helt nye problemstillinger fram i dagen

Like dokumenter

Fiskeslam som ressurs for energiproduksjon og plantevekst?

Fiskeslam som ressurs for energiproduksjon og plantevekst? Anne-Kristin Løes 1), Ingvar Kvande 1), Trond Knapp Haraldsen 2), Siv Lene Gangenes Skar 3), Annbjørg Øverli Kristoffersen 3), Christian Uhlig