Kan restavfall fra biogassproduksjon brukes til gjødsel eller er det en risiko med hensyn på mattrygghet og miljø? En ny doktorgrad fra NMBU har undersøkt sikkerhetsaspektet rundt bruken av denne type gjødsel.
Innen 2050 forventes jordens befolkning å overstige 10 milliarder. Kombinasjonen av klimaendringer og befolkningsvekst medfører behov for et mer produktivt jordbruk. Hvordan kan vi øke mat- og energiproduksjon uten å skade miljøet?
Restproduktet fra biogassproduksjon er rikt på næringsstoffer og ønsker brukt som gjødsel i kornproduksjon. Dette vil være gjenbruk, sirkulering, av næringsstoffer som allerede er inn i næringskjeden og kan dermed bidra til en mer bærekraftig mat- og energiproduksjon.
Organisk restprodukt som gjødsel
Biogass kan produseres ved å bryte ned organisk avfall, som matavfall og kloakkslam. Produksjon av biogass basert på organisk avfall imøtekommer dagens økende energibehov samtidig som det løser et avfallsproblem.
– Produksjon av biogass har et potensiale til å redusere de negative effektene økt energi- og matforbruk har på miljøet, sier NMBUs ph.d.-student Ivan Dragicevic.
Etter at gassen er tatt ut, ligger det fortsatt igjen en organisk rest, en biorest. Bioresten har potensiale som gjødsel i landbruket fordi den har et høyt innhold av næringsstoffer som plantene kan benytte seg av.
I Norge er imidlertid en del bønder skeptiske til bruk av biorest som gjødsel fordi den kan inneholde stoffer og mikroorganismer som er uønsket i jord og planter.
Utbredt skepsis
– Skepsisen er sunn, men skyldes ofte manglende detaljkunnskap om det kjemiske og mikrobielle innholdet i bioresten, sier Dragicevic.
– Det er fullt forståelig at mange er skeptiske, sier han.
– Bøndene er usikre på hvordan gjødselen vil påvirke jorda på gården og planteproduksjonen i framtiden.
De vanligste råstoffene for biogassproduksjon i Norge er kloakkslam og organisk avfall fra husholdninger og industri.
Er biorest trygt å bruke?
Hovedmålet med Dragicevic’s avhandling har vært å øke kunnskapen om miljøaspektene tilknyttet bruk av biorest som organisk gjødsel i kornproduksjon.
– Jeg har sett nærmere på sikkerhetsaspektet rundt bruken av denne type gjødsel, forteller han.
– Hva skjer når vi gjødsler med potensielt skadelige stoffer? Hva skjer med jorda som mottar gjødselen, og hvor blir stoffene i gjødselen av?
Dragicevic har tilført biorest til jordbruksjord i feltforsøk og i utvaskingsforsøk i veksthus og laboratorium.
Tar ikke opp mer metaller
Dragicevic har målt innholdet av spormetaller i biorestene, samt innhold i jord og hvordan det varierte over flere vekstsesonger. I tillegg ble planteopptak og transport ut i kornet undersøkt når biorest ble tilført som gjødsel. Forekomst og fordeling av spormetaller (Cd, Cu, Zn, Ni, Cr, Mn og Mo) samt Al i jord og planter i forsøksledd tilført biorest ble sammenlignet med ledd tilført husdyrgjødsel, mineralgjødsel og en kontroll uten gjødsel.
– Mine resultater viser at det var en økning i totalkonsentrasjonene i jord, men det var ingen økning i plantenes metallopptak.
Det var heller ingen tegn på økt mobilitet og dermed potensielt negative effekter på vannsystemer.
Jordtypen påvirker utvasking
Dragicevic har også undersøkt hva som skjer med kobber (Cu), sink (Zn) og nikkel (Ni) når kraftig regn kommer rett etter gjødsling med biorest. I forsøkene ble ulike typer biorest tatt med. Det var to kommersielle biorester fra biogassanlegg i Østlandsområdet, samt tre eksperimentelle biorester. Sistnevnte var produsert fra husdyrgjødsel alene, samt i blanding med myseprotein og avfall fra fiskeindustrien.
– Jeg har undersøkt mobiliteten og frigjøringen av Cu, Zn og Ni i tre ulike jordarter: sand, silt, leire.
Det viste seg at silt- og leirjord som ble tilført kommersiell biorest med et høyt metallinnhold hadde generelt lavere utvasking av Ni, Cu og Zn enn når samme jorda fikk tilført husdyrgjødsel eller mineralgjødsel.
Lave forurensningsverdier
En utbredt bekymring blant bønder knyttet til bruk av biorest er muligheten for at bioresten skal forurense jorda . I den sammenheng har Dragicevic undersøkt forskjellige organiske skadestoffer, deres tilstedeværelse i biorest og mulig akkumulering i jord. Forekomsten av og skjebnen til 21 mikro-forurensninger (POM), fordelt på grupper av perfluoralkyl-syrer (PFAA-er) og ikke-PFAA-er ble undersøkt.
– Konsentrasjonene av de utvalgte forurensningene var generelt lav i biorest sammenlignet med konsentrasjoner i husdyrgjødsel, for eksempel.
Bruk av biorest bidro ikke i noen betydelig økning i POM-konsentrasjonen i jorda.
– Konsentrasjonene jeg målte sammenfalt med teoretiske beregninger gjort på bakgrunn av konsentrasjonen i biorestene, sier Dragicevic.
Blant alle de undersøkte POM-ene var det kun PFOA og 1-Metyl-1H-Benzotriazol som ble funnet i kornet, men dette funnet hadde ingen sammenheng med gjødseltypen og lå på et veldig lavt nivå (under 15 ppb).
Samme som annen gjødsel
Dragicevic konkluderer med at gjødsling med biorest kan sammenlignes med bruk av andre, mer vanlige gjødseltyper, slik som for eksempel husdyrgjødsel.
– Dette gjelder da for akkumulering og utvaskingspotensiale av spormetaller i jord, presiserer han.
Selv om betydelige mengder av metaller ble tilført i noen tilfeller, hadde jordartene leire og silt en betydelig kapasitet til å binde, og dermed hindre utvasking av metaller .
– Jeg fant polare organiske forurensninger i begge de kommersielle biorestene, men de ble også identifisert i husdyrgjødsel. Med to unntak, ble disse ikke tatt opp av planter og videreført til spiselige plantedeler.
– Norske bønder behøver ikke å være skeptiske til bruk av biorest som gjødsel, drister han seg til å si som en avslutning.