Aarhus Universitets segl

Nr. 575: Miljøkonsekvenser ved afbrænding af husdyrgødning med sigte på energiudnyttelse

Schou, J.S., Gyldenkærne, S., Grant, R., Elmegaard, N., Palmgren, F. & Levin, G. 2006. Faglig rapport fra DMU nr. 575, 42 s.

 

Sammenfatning

 

De gennemførte analyser demonstrerer omfanget af miljøkonsekvenserne ved afbrænding af husdyrgødning i et konkret opland, hvor der er forudsat en uændret husdyrproduktion. Scenarierne er gennemført for oplandet Vesthimmerland, hvor landbrugsproduktionen er karakteriseret ved en relativ intensiv slagtekyllinge- og pelsdyrproduktion. Det antages, at halvdelen af den samlede husdyrgødningsproduktion fra bedrifter med slagtekyllinge- og minkproduktion afbrændes i hhv. gårdanlæg og decentralt kraftvarmeanlæg. Dette svarer til at der afbrændes gødning fra 1.951 DE, hvorved der fjernes i alt 219 tons N, 54 tons P og 118 tons K svarende til hhv. 5 % af N, 5,5 % P og 3 % af K. De opgjorte miljøkonsekvenser er sammenfattet i tabel 18, og i det følgende kommenteres resultaterne.


Forudsættes det effektive N-indhold erstattet med handelsgødnings-N, medens der ikke kompenseres for det bortfjernede P, vurderes det, at N-udvaskningen i oplandet reduceres med 46,5 tons (ca. 2 %), medens P-overskuddet reduceres med 54 tons, fra 200 til 146 tons (ca. 27 % reduktion). Endvidere vil afbrændingen af gødning have betydning for emissionerne af ammoniak, idet tabet fra lager og udbringning reduceres. Der vil således være en reduktion i ammoniakfordampning fra lager på 25,3 tons N, medens reduktionen af emissionen ved udbringning vurderes til 17,2 tons N. Samlet fås således en reduktion i ammoniakemissionerne på 42,5 tons N.


Der er endvidere gennemført analyser af merdepositionen af gasformige N-forbindelser, især N2O, NO, NO2 og N2 fra luften, i området nær et afbrændingsanlæg. I analyserne er der forudsat at mængden af N, der emitteres ved afbrændinger, modsvarer mængden af N i gødningen. Analyserne viser, at sættes NOX-koncentrationen i røgen svarende til grænseværdien i affaldsforbrændingsdirektivet (200 mg/m3) vil depositionen i nærområdet være relativt lille (0,1 kg N ved skorstenshøjde på 25 m) i forhold til den generelle deposition på 10-20 kg N/ha. I det omfang der tabes N fra lager som ammoniak eller der bindes N i asken, vil det reducere emissionerne af gasformige N-forbindelser tilsvarende. Disse forhold har det ikke været muligt at belyse nærmere, ligesom fordelingen af de gasformige N-forbindelser på NOX og ren N vil være meget afhængige af afbrændingsteknologien og styringen af samme.

 

Tabel A

Oversigt over miljøkonsekvenser ved afbrænding af 50 % af husdyrgødningen fra slagtekyllinger og mink i oplandet Vesthimmerland

 

 

Effekt

Totalt

Pr. ton gødning

Mængde gødning afbrændt

8.896 ton

-

Mængde tørstof i de afbrændte gødning

4.209 ton

-

Energiindhold i den afbrændte gødning

62 x 1012 J

-

Mængde N afbrændt

219 ton N

24,6 kg

Mængde P afbrændt

54 ton P

6,1 kg

Øget import af handelsgødnings-N

77,3 ton N

8,7 kg

Reduceret ammoniakfordampning

42,5 ton N

7,2 kg

Reduceret N-udvaskning

49,5 ton N

5,6 kg

Reduceret P-overskud

54 ton P

6,1 kg

Reduceret emission af drivhusgasser1)

2.434 ton CO2-ækviv.

0,27 ton CO2-ækviv.

Øget emission af NOX og ren N2

219 ton N; heraf 11-22 ton NOX2)

24,6 kg N; heraf 1,25 – 2,50 kg NOX

Maksimal deposition af NOX3)

0,1 kg N/ha

-

 

1) Effekt på lagring af kulstof i jorden er ikke medtaget.

2) Beregnet under forudsætning om at mellem 5 og 10% af den totale mængde kvælstof emitteres som NOX.

3) Forudsat overholdelse af grænseværdierne i afbrændingsdirektivet

 

I forbindelse med effektvurderingerne af den ændrede næringsstofbelastning skal følsomheden af de berørte recipienter inddrages. Dette betyder, at effekten vil variere mellem lokaliteter, hvilket ikke er belyst i nærværende analyse.


Den ændrede gødningspraksis - som følge af afbrænding - vil have konsekvenser for emissionerne af drivhusgasser, i form af en reduktion i udslippet af metan og lattergas, samt en manglende binding af CO2 i husdyrgødning i jorden, som normalt lagres her midlertidigt. Effekten på Danmarks reduktionsforpligtigelse af drivhusgasser kan ikke opgøres på nuværende tidspunkt, da det afhænger af tidshorisonten, og om hvorvidt Danmark vælger at anvende binding af C i landbrugsjord som et middel til at opfylde sin reduktionsforpligtigelse. Det skal bemærkes, at effekter på drivhusgasemissionerne som følge af at gødningen ikke udbringes, og evt. transport til afbrændingsanlæg, ikke er medtaget i denne analyse. Under disse forudsætninger fås en reduktion i drivhusgasemissionerne på 2.434 ton CO2-ækvivalenter.


Mulighederne for anvendelse af asken, som fremkommer ved forbrænding, til gødningsformål afhænger af en række forhold. Såfremt hele askefraktionen udbringes på landbrugsjorden, er det sandsynligt, at Slambekendtgørelsens grænseværdier for tungmetaller overskrides. Kan asken derimod opdeles i forskellige fraktioner, hvorved P-indholdet adskilles fra tungmetallerne, vil P-indholdet kunne anvendes til gødningsformål. Tilsvarende gør sig gældende, såfremt asken gennemgår en forarbejdning så næringsstofferne kan oparbejdes i et kunstgødningsprodukt. I begge tilfælde kan der være behov for deponering af en del af asken. En fordel ved denne fremgangsmåde ville være at den fungerer som filter for tungmetaller i landbruget.


Samlet set må afbrænding af husdyrgødning i dag overvejende betragtes som en løsningsmulighed for miljøproblemer knyttet til enkelte bedrifter eller et lokalområde. Dette kunne være ved realisering af krav stillet i forbindelse med en miljøgodkendelse, eller opfyldelse af miljømålene for et vandområde omfattet af Vandrammedirektivet. Teknologien vurderes derimod ikke at have et større potentiale her og nu på national skala, hvilket skyldes, at det i dag er forholdsvis begrænset andel af husdyrgødningen, som er egnet til afbrænding. Desuden er der en lav tilgængelighed af anlæg, som pt. kan afbrænde husdyrgødning, der er usikkerheder forbundet med afbrændingsteknologien, særligt hvad angår gårdanlæg, samt sidst rentabiliteten ved afbrænding sammenlignet med andre tiltag til reduktion af miljømålene. Det skal dog bemærkes, at muligheden for at inddrage ny teknologi i løsningen af husdyrproduktionens næringsstofproblemer og miljøbelastninger kan føre til videreudvikling af de teknologiske muligheder for afbrænding af husdyrgødning, hvilket på længere sigt kan forøge potentialet.

 

Hele rapporten i pdf-format (2.554 kB).