Matavfall - næringsstoffer i kretsløp - fokus på fosfor
Post on 30-Dec-2015
46 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
Matavfall - næringsstoffer i kretsløp - fokus på fosfor
Arne GrønlundBioforsk, Jord og miljø
Møte i avfallsforum fredag 1. desember 2006 ROAF, Bøler avfallsanlegg
Matavfall i Norge (kilde SSB)
•100 kg per person og år•523 000 tonn per år totalt•370 000 tonn fra husholdninger•30 % kildesorteres
Verdistoffer i matavfall (% av tørrstoff)
Organisk•80 % organisk materiale•32 % karbon
Mineraler•1,7 % kalsium•2,1 % nitrogen•0,3 % fosfor •0,3 % kalium
Jordforbedringsmiddel
Energikilde
Plantenæringstoffer/gjødselverdi 30-40 millEllers svært forskjellig
•Kjemisk
•Ressurs
•Miljømessig
Fosfor
Ressurs:
Rel. store mengder fosfor i verden – 0,1 % av jordskorpa
Jevnt spredt i jordskorpa og alle økosystemer
En svært liten del forekommer som malm
Kostbart å utvinne fra andre forekomster
Begrenset ressurs
Miljø:
Forurensingskilde i ferskvann
Bidrar til uønsket algevekst og eutrofiering
Nitrogen
Ressurs:
Små mengder nitrogen i verden – 0,03 % av jordskorpa + amosfæren
En svært liten del i jord og biomasse
Nesten alt finnes i atmosfæren – innholder 78 %
Ubegrenset ressurs
Utvinning fra luft krever energi
Miljø:
Forurensingskilde i
•grunnvann/drikkevann
•marint vann
Gassutslipp:
•NOx og NH3 – forsurning/overgjødsling
•N2O – drivhusgass – klimaendring
Kalium
Ressurs:
Ubegrensede mengder
1,7 % av jordskorpa
0,04 % av havvann
Reserver av kaliumsalter tilsvarer flere tusen års forbruk
Miljø:
Stor naturlig utvasking og avrenning
Ingen forurensningseffekt i hav eller ferskvann
Karbon (milliarder tonn)
Klimaendring som følge av drivhusgasser
vårt største miljøproblem
Atmosfæren
Jord•Jordkvalitet•Regulator for atmosfæren
Hav
Biomasse
Avfall•Jord•Energikilde
Fosfor – i ulike medier
Biomasse 1 %
Jordskorpa 0,1 %
Havvann 0,07 mg/kg
Ferskvann 0,02 mg/kg
Fosforets kretsløp
Frigjøring fra jord
Opptak i planter
Konsumert av dyr og mennesker
Ekskrementer tilbake til jord
Fra lukket kretsløp til ensidig gjennomstrømming
BergverkGjødsel og dyrefôr
Planter
Husdyr
Rense-anlegg
Forbrenning av slam
Slakteriavfall Deponier
Stofftap fra intensivt landbruk
Overflate-vann
Grunn eller bygningsmaterialer
Konsekvenser
•Forurensning av vassdrag
– Algevekst– Eutrofiering– Dårlig vannkvalitet
•Uttapping av fosforressurser
Høy politisk prioritet
Et glemt tema i Norge
Verdens reserver av forforholdig malm.
Megatonn Varighet dagens forbruk
Produksjon 2002
Reserver totalt*
Økonomisk drivverdig
USA 36 4 000 1 000 28
Australia 2,0 1 200 77 39
Brasil 4,9 1 200 260 53
Kina 23 13 000 6 600 287
Israel 3,5 800 180 51
Jordan 7,2 1 700 900 125
Marokko/Vest-Sahara
23 21 000 5 700 248
Russland 11 1 000 200 18
Sør-Afrika 2,9 2 500 1 500 517
Andre land 22 3 600 1 583 12
Verden totalt 138 50 000 18 000 130
*Omfatter også marginale, ulønnsomme og forurensede forekomster
Forbruk av fosfor
•Matproduksjon 90 %– Mineralgjødsel 79 %– Fôrtilskudd 11 %
•Annet 10 %
Forbruket av P ventes å øke
•Forbruket av mat vil øke:– Befolkningsøkning– Omlegging av kosthold i ”nyrike regioner”
•Sterk binding av fosfor i tropisk jordsmonnFe- og Al-oksider
Med 1-2 % årlig økning:
Økonomisk drivverdige ressurser vil være oppbrukt om 70-90 år
Geopolitisk rolle
•Om 20 år: Kina og Marokko/Vest-Sahara kan kontrollere 75 % fosforressursene
•Kraftig prisstigning kan ventes:– Monopolistisk marked, redusert tilbud og økende
etterspørsel– Høyere kostnader til utvinning av marginale
forekomster
•Viktigste nøkkelfaktoren i verdensøkonomien i 2020?
•Ingen alternativer til fosfor som livsnødvendig næringsstoff
Hvordan møte disse utfordringene?
Tilnærme oss et lukket kretsløp for fosfor
Andre sektorer• Gjenvinning av P i
mat- og slakteriavfall – unngå deponering
• Utnytting av P slam
Landbruket • Bedre utnyttelsesgrad av P• Redusere tap av P til vann
Fosfor i matproduksjon (tonn)
Mineralgjødsel 12 500
Dyrefôr ~ 1 500
Importert mat ~ 1 000
Sjømat/ utmarksbeite
~1 000
Sum input ~16 000
Konsumert i mat
~3 000
Tap ~13 000
Tapsposter:
Slakteriavfall~2
000
Matavfall ~500
Avrenning til vann
~1 000
Sum kjent tap~3
500
Rest – binding i jord
~9 500
Sum tap~13 000
Hva skjer med konsumert fosfor?
97-98 % 2-3 %
0,5 % av total inputPotensial for gjenbruk/sparing: 99,5 % av input
Fosfor i avløp
Til kommunale renseanlegg2 500 tonn
Til renseanlegg fra spredt bebyggelse
600 tonn
Felles uti slam
1 700 tonn
Utslipptil vann
800 tonn
Felles uti slam
200 tonn
Utslipptil vann
400 tonn
1 900 tonnLite plante-tilgjengelig
Matavfall: 500 tonn fosfor – mye eller lite?•Lite i forhold til:
– Mineralgjødsel– Slakteriavfall– Avløpsslam
•Dekker gjødselbehovet til: – 200-200 tusen dekar jordbruksaeal– Omtrent hele Norges potetareal
Alternativer for behandling av matavfall
•Kompostering•Produksjon av biogass•Avfallskvern•Forbrenning•Deponering
Kompostering
•Fosfor– Lett tilgjengelig
•Nitrogen– Noe tapes i prosessen– Mesteparten foreligger i organisk form– Stor del blir plantetilgjengelig de første 2-3 årene– Frigjøringen avhengig av temperatur og
vanninnhold I jord
•Organisk materiale– Noe tapes i prosessen– Mye tapes ved nedbryting i jord de første årene
Produksjon av biogass
•Fosfor– Lett tilgjengelig i bioresten
•Nitrogen– Ingen tap i prosessen– Mesteparten foreligger i bioresten i uorganisk form -
plantetilgjengelig første året•Organisk materiale
– Omdannes til biogass– Erstatter fossilt brensel som energikilde– Bioresten mer stabil mot nedbryting i jord– Større effekt som tiltak mot drivhusgassutslipp enn
tradisjonell kompostering•Biorest en utfordring:
– Utprøving som gjødsel– Logistikk - transport
Avfallskvern
•Finmaling og nedskylling i avløpet•Sterk fortynning av alle verdistoffene•Vanskelig og kostbar gjenvinning•Noe gjenvinnes i avløpsslam•Tap av verdistoffer – økt forurensning•Begrunnelse
– Bakterieinnhold og smitterisiko– Stor fortjeneste i salg av avfallskverner
Forbrenning
•Alle verdistoffene tapes•Liten eller negativ brennverdi/energiutbytte•En måte å bli kvitt avfallet uten gjenvinning
Grad av gjenvinning av verdistoffer
•Produksjon av biogass
•Kompostering•Avfallskvern•Forbrenning
Stor
Ingen
Målsetting i Sverige
•Innen 2015 skal 60 % av fosfor i avløp tilbakeføres til produktiv mark, hvorav minst halvparten til åkermark
•Redusert risiko for spredning av forurensning og smitte
Hvordan kan to land, som ellers er så like, ha så forskjellig ressurspolitikk?
Konklusjon
•Fosfor er en begrenset ressurs – økonomsk drivverdige forekomster ventes oppbrukt innen 100 år
– Ca 90 % av fosfor brukes i matproduksjon– <20 % av fosfor som settes inn i matproduksjon blir
konsumert av mennesker
•500 000 tonn matavfall i året – 1/6 av matkonsumet– Plantenæringsstoffer med gjødselverdi 30 – 40 mill kr– Kan dekke gjødselbehovet til 200 – 300 tusen dekar– Forutsetter kildesortering
•Biogass fra matavfall gir størst gjenvinning– Energi– Biorest med lettere tilgjengelige plantenæringsstoffer
•Vi ligger langt etter Sverige i gjenvinning av næringsstoffer fra avfall og avløp
top related