Ammoniakfordampning.

Præsentationer af emnet: "Ammoniakfordampning."— Præsentationens transcript:

1 Ammoniakfordampning

2 Ammoniakfordampning Markstak med fiber fra dekanter

3 Ammoniakfordampning Separeret fiber Aflæsningshal
Kvægdybstrøelse overdækket (5 %) Separeret fiber Aflæsningshal Fiberfraktion (30-50%) fra opbevaring og håndtering i markstak Fast kvæggødning overdækket (5 %) Dybstrøelse Preseparering (førseparering) på gårdanlæg Biomasse fra maskinel naturplejer Forbrænding i varmeværk pålagt afgift Svinegødning og –dybstrøelse overdækket (25 %) Affald Forbrænding i varmeværk ikke pålagt afgift (alt kvælstof fjernes) Beholdere med rågylle Postseparering (efterseparering) på biogas fællesanlæg Ingen flydelag (9 %) Ammoniakfjernelse vha. luftstripning (op til 90% fjernelse af kvælstof) Ved afgasning Opbevaring i åbent gødningshus (25%) Naturligt flydelag (2 %) Flydedug (1 %) Varierer Opbevaring i lukket gødningshus (12,5%) Teltoverdækning (1 %) Betondæk (1 %) Opbevaring uoverdækket (25%) Mark Ingen nedbringning kvæggylle (ca. 18 %) Ammoniakfordampning, rågylle Ingen nedbringning svinegylle (ca. 12 %) Opbevaring overdækket m/lufttæt overdækning (12,5%) Intet flydelag (20 %) Ammoniakfordampning afgasset biomasse Ingen nedbringning (ca. 30 %) Lattergas (N 2 0) produktion, rågylle Nedharvning efter 1 time (ca. 8 %) Flydelag af snittet halm (ca. 2 %) Beholdere med afgasset biomasse Lattergas (N 2 0) produk-tion, afgasset biomasse Nedfældning (ca. 2 %) Flydelag af leca nødder (ca. 1 %) Ammoniakfordampning fra separeret gylle

4 Preseparering (førseparering) på gårdanlæg
Ammoniakfordampning fra separeringsprocessen er ikke beskrevet kvantitativt. Kilde: Jens Petersen & Peter Sørensen, Baggrundsnotat til Vandmiljøplan III - midtvejsevaluering Gødningsvirkning af kvælstof i husdyrgødning. Grundlag for fastlæggelse af substitutionskrav, Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet.

5 Fiberfraktion (30-50% tab) fra opbevaring og håndtering i markstak
Oplagring under markforhold medfører et tab på % N fra overfladen. Ammoniakfordampningen forøges ved omladning af stakken. Kilde: Petersen, J. & Sørensen, P. (2008) Loss of nitrogen and carbon during storage of the fibrous fraction of separated pig slurry and influence on nitrogen availability. J. Agric. Sci., Camb. 146, A. Udbringning på bedriften Problematisk mht. gødningsregnskab Problematisk mht. gødningsregnskab da det samlede vægtede *substitutionskrav for N i de to fraktioner (væske fraktion og fiberfraktion) ikke må være mindre end sustitutionskravet for N i den useparerede gylle. Kilde: Jens Petersen & Peter Sørensen, Baggrundsnotat til Vandmiljøplan III - midtvejsevaluering Gødningsvirkning af kvælstof i husdyrgødning. Grundlag for fastlæggelse af substitutionskrav, Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. * Substitutionskrav også kaldet udnyttelseskrav (minimumskrav for udnyttelsen af kvælstof i husdyrgødning). B . Afsætning udenfor bedriften (planteavler) Problematisk mht. gødningsregnskab og afsætningsvanskeligheder Modtager af fiberfraktionen skal indregne gødningsværdien i gødningsregnskabet. Ammoniaktabet under opbevaring giver usikkerhed om, hvilken gødningsværdi fiberfraktionen skal tillægges. Herved opstår spørgsmålet, om det er leverandøren eller modtageren, der skal bære tabet fra fiberfraktionen i gødningsregnskabet? Afgiveren (husdyrproducenten) opnår ikke tilstrækkelig afsætning af kvælstof, og modtageren (planteavleren) får reduceret sin mulighed for indkøb af N i handelsgødning. Kilde: Som ovenfor

6 Forbrænding i varmeværk pålagt afgift
Forbrænding i varmeværker af fiberfraktioner fra preseparering er pålagt en affaldsafgift på 330 kr. pr. ton og er dermed ikke rentabel. Kilde: Affaldsafgiftsloven.

7 Postseparering (efterseparering) på biogas fællesanlæg
Separering vha. dekantercentrifuge. Ammoniakfordampning fra separeringsprocessen kendes ikke. Kilde: Jens Petersen & Peter Sørensen, Baggrundsnotat til Vandmiljøplan III - midtvejsevaluering Gødningsvirkning af kvælstof i husdyrgødning. Grundlag for fastlæggelse af substitutionskrav, Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet.

8 Forbrænding i varmeværk ikke pålagt afgift (alt kvælstof fjernes)
Ved forbrænding i varmeværker af fiberfraktionen fra postseparering tabes al kvælstof fuldstændig, og behandlingen er rentabel da den er fritaget for affaldsafgift. Kilde: Affaldsafgiftloven. Der er krav om luftrensning på processluften fra forbrænding i varmeværk. Ammoniakudledningen fra varmeværket er derfor generelt begrænset. Aske fra forbrændingen indeholder fosfor og kalium, men plantetilgængeligheden er uvis. Der kan desuden opkoncentreres (tung)metaller i asken, som kan give problemer ved jordbrugsanvendelse. Der mangler viden på området. Kilde: Jens Petersen & Peter Sørensen, Baggrundsnotat til Vandmiljøplan III - midtvejsevaluering Gødningsvirkning af kvælstof i husdyrgødning. Grundlag for fastlæggelse af substitutionskrav, Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. Der kan evt. drages paralleller til aske fra halmfyring. Kilde: Petersen, J., Sørensen, P., Rubæk, G. & Hansen, J.F. (2005) Konsekvenser for gødningsværdien ved afbrænding af husdyrgødning. I Fødevareministeriets Rapport fra arbejdsgruppen om afbrænding af fraktioner af husdyrgødning (Iversen, P.A. & Lanng, H.D., red.). p Forbrænding hjemme på den enkelte bedrift er endnu ikke økonomisk rentabelt, da den gældende lovgivning ikke skelner mellem krav til store og små varmeværker. Dvs. forbrænding på et minivarmeværk på bedriften, kræver lige så mange prøver og tjek, som forbrænding på store varmeværker. Anlæg til affaldsforbrænding er underlagt skrappe emissionsgrænser. Kilde: Landbrug og Fødevarer.

9 Ammoniakfjernelse vha. luftstripning (op til 90% fjernelse af kvælstof)
Ammoniakstripning er en delproces ved højteknologisk gylleseparation. Ammoniak er flygtigt især ved høje temperaturer og høje pH-værdier. Dette udnyttes i stripning til at fjerne ammoniak fra væskefraktionen. En forudsætning for ammoniakstripning er, at den anvendte gylle har et lavt indhold af tørstof. Det er derfor nødvendigt at forbehandle gyllen med f.eks. en dekantercentrifuge eller med kemisk fældning, hvilket er lavteknologisk gylleseparation. I Danmark må der maksimalt være et indhold på 300 mg/l kvælstof i væskefraktionen, hvis den skal kunne håndteres som spildevand og udbringes i store mængder, tæt på bedriften, og uden lagring. Det er således nødvendigt at fjerne mere end 90 % af kvælstoffet fra væskefraktionen i forhold til rågyllen. hvilket kræver en effektiv stripning. Luftstripning er mest effektivt ved anvendelse af afgasset gylle, da der strippes både ammoniak og kuldioxid fra gyllen. Kulsyre er i ligevægt med kuldioxid, og den pH dominerende komponent i gylle. Stripning af kuldioxid medfører, at der fjernes syre fra gyllen, hvormed pH stiger. Der er markant mere kulsyre i afgasset gylle end i rågylle, hvilket betyder at pH stiger hurtigere i afgasset gylle end i rågylle. Hermed ændres forholdet mellem ammonium og ammoniak, så der er mere ammoniak til stede, som kan afstrippes. Kilde: Fjeldgaard, K. og Møller, H.B. (2005). Grøn Viden. Ammoniakfjernelse fra afgasset svinegylle med luftstripning. Danmarks JordbrugsForskning. Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri.

10 Opbevaring i åbent gødningshus (25% tab)
25 % af total-N. Kilde: Teknologiudredning. Overdækning af fiberfraktionen fra separeret gylle (2010). Miljøstyrelsen.

11 Opbevaring i lukket gødningshus (12,5% tab)
12,5 % af total-N. Kilde: Teknologiudredning. Overdækning af fiberfraktionen fra separeret gylle (2010). Miljøstyrelsen.

12 Opbevaring uoverdækket (25% tab)
25 % af total-N. Kilde: Teknologiudredning. Overdækning af fiberfraktionen fra separeret gylle (2010). Miljøstyrelsen.

13 Opbevaring overdækket m/lufttæt overdækning (12,5% tab)
12,5 % af total-N. Kilde: Teknologiudredning. Overdækning af fiberfraktionen fra separeret gylle (2010). Miljøstyrelsen.

14 20 % kvælstoftab ved ammoniakfordampning.
Intet flydelag (20 % tab) 20 % kvælstoftab ved ammoniakfordampning. Kilde: Danmarks JordbrugsForskning.

15 Flydelag af snittet halm (ca. 2 % tab)
2 % kvælstoftab ved ammoniakfordampning. Kilde: Danmarks JordbrugsForskning.

16 Flydelag af leca nødder (ca. 1 % tab)
1 % kvælstoftab ved ammoniakfordampning. Kilde: Danmarks JordbrugsForskning.

17 Biomasse fra maskinel naturpleje
Biogasanlæg kan udnytte biomasse fra plejekrævende åbne naturarealer, hvor det er nødvendigt at høste biomassen for at forhindre, at området springer i krat. Hvis denne biomasse indsamles og udnyttes i biogasanlæg, opnås såvel en produktion af bioenergi som en fjernelse af næringsstoffer fra arealer, hvor de gør skade – så de i stedet kan gøre gavn som gødning på mere robuste jorde. Kilde: Landbrug og Fødevarer. Biomasse fra maskinel naturpleje

18 Affald Biogasanlæg kan benytte en lang række af forskellige typer affald. Som eksempel på dette findes der på hjemmesiden for Lemvig Biogas en lang liste over de affaldstyper, som de gerne modtager. Ammoniakfordampningen fra et lager af affald, vil derfor være meget varierende, alt efter hvilken type affald der er tale om.

19 Kvægdybstrøelse overdækket (5 % tab)
Ammoniakfordampningen er % af total-N ved overdækkede gødningsstakke. Kilde: Hansen, M.N., Sommer, S. G., Hutchings, N. & Sørensen, P. (2008) Emissionsfaktorer til beregning af ammoniakfordampning ved lagring og udbringning af husdyrgødning. Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. DJF rapport nr. 84, 39 pp.

20 Fast kvæggødning overdækket (5 % tab)
Ammoniakfordampningen er % af total-N ved overdækkede gødningsstakke. Kilde: Hansen, M.N., Sommer, S. G., Hutchings, N. & Sørensen, P. (2008) Emissionsfaktorer til beregning af ammoniakfordampning ved lagring og udbringning af husdyrgødning. Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. DJF rapport nr. 84, 39 pp.

21 Svinegødning og –dybstrøelse overdækket (25 % tab)
Ammoniakfordampningen er % af total-N ved overdækkede gødningsstakke. Kilde: Hansen, M.N., Sommer, S. G., Hutchings, N. & Sørensen, P. (2008) Emissionsfaktorer til beregning af ammoniakfordampning ved lagring og udbringning af husdyrgødning. Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. DJF rapport nr. 84, 39 pp.

22 Ingen flydelag (9 % tab) Ammoniakfordampning i procent af gyllens totale N indhold. Svine-, kvæg- og minkgylle. Kilde: Fast overdækning af gyllebeholder (2009). Bedste Tilgængelige Teknologi til reducering af ammoniakfordampning og lugt. Slagtesvin. Miljøstyrelsen.

23 Naturligt flydelag (2 % tab)
Ammoniakfordampning i procent af gyllens totale N indhold. Svine-, kvæg- og minkgylle. Kilde: Fast overdækning af gyllebeholder (2010). Teknologiblad. Generel. Miljøstyrelsen.

24 Flydedug (1 % tab) Ammoniakfordampning i procent af gyllens totale N indhold. Svine-, kvæg- og minkgylle. Kilde: Fast overdækning af gyllebeholder (2010). Teknologiblad. Generel. Miljøstyrelsen.

25 Teltoverdækning (1 % tab)
Ammoniakfordampning i procent af gyllens totale N indhold. Svine-, kvæg- og minkgylle. Kilde: Fast overdækning af gyllebeholder (2010). Teknologiblad. Generel. Miljøstyrelsen.

26 Betondæk (1 % tab) Ammoniakfordampning i procent af gyllens totale N indhold. Svine-, kvæg- og minkgylle. Kilde: Fast overdækning af gyllebeholder (2010). Teknologiblad. Generel. Miljøstyrelsen.

27 Varierer Afhænger af sammensætningen af det, der omsættes i biogasanlægget. Emissionens sammensætning måles bl.a. til brug for VVM redegørelse. Biogasanlægget har krav om rensning af procesluften, udledningen af ammoniak er derfor generelt begrænset.

28 Ammoniakfordampning, rågylle
Ammoniaktab fra udbragt husdyrgødning er 28% (inkl. stald- og lagertab). Kilde: Laursen, B., Normtal for husdyrgødning. Rapport nr. 82, Statens Jordbrugsøkonomiske Institut, 85 pp. Mængden af udskilt kvælstof korrigeres for tab af ammoniak med en fast værdi på 20%, og for andelen af gødning som er afsat under afgræsning. Kilde: Olesen, J.E. et. al. (2001). Emission af drivhusgasser fra dansk landbrug. Danmarks JordbrugsForskning. Forskningscenter Foulum.

29 Ingen nedbringning kvæggylle (ca. 18 % tab)
Modelberegning af ammoniakfordampning fra kvæg- og svinegylle udbragt med slæbeslange i vinterhvede. Procent af ammonium. Kilde: Sommer, S. G. og Hansen, M. N. (2004). Grøn Viden. Ammoniakfordampning fra udbragt gylle. Danmarks JordbrugsForskning.

30 Ingen nedbringning svinegylle (ca. 12 % tab)
Modelberegning af ammoniakfordampning fra kvæg- og svinegylle udbragt med slæbeslange i vinterhvede. Procent af ammonium. Kilde: Sommer, S. G. og Hansen, M. N. (2004). Grøn Viden. Ammoniakfordampning fra udbragt gylle. Danmarks JordbrugsForskning.

31 Ingen nedbringning (ca. 30 % tab)
Kvælstoftab ved udbringning af afgasset gylle. Procent ammoniakfordampning af den udbragte mængde kvælstof. Kilde: Biogasgårdanlæg - et bidrag til bæredygtigt landbrug (2001). Landskontoret for Planteavl. Landbrugets Rådgivningscenter.

32 Nedharvning efter 1 time (ca. 8 % tab)
Kvælstoftab ved udbringning af afgasset gylle. Procent ammoniakfordampning af den udbragte mængde kvælstof. Kilde: Biogasgårdanlæg - et bidrag til bæredygtigt landbrug (2001). Landskontoret for Planteavl. Landbrugets Rådgivningscenter.

33 Nedfældning (ca. 2 % tab) Kvælstoftab ved udbringning af afgasset gylle. Procent ammoniakfordampning af den udbragte mængde kvælstof. Kilde: Biogasgårdanlæg - et bidrag til bæredygtigt landbrug (2001). Landskontoret for Planteavl. Landbrugets Rådgivningscenter.

34 Lattergas (N 2 0) produktion, rågylle
Den anbefalede lattergas-emissionsfaktor for rågylle er på 1,25 %, dvs. samme værdi som for handelsgødning, idet usikkerheden på denne størrelse ikke tillader en skelnen mellem de to gødningstyper. IPCC (2000) anbefaler dog, at der nationalt udvikles separate emissionsfaktorer for hver af de direkte kilder til lattergas (handelsgødning, husdyrgødning, N-fiksering samt afgrøderester). Dette forudsætter imidlertid, at der fremskaffes tilstrækkelig kvantitativ dokumentation for disse forskelle gennem eksperimentelle undersøgelser. Kilde: Jørgen E. Olesen et. al. (2001). Emission af drivhusgasser fra dansk landbrug. Danmarks JordbrugsForskning. Forskningscenter Foulum. Hollandske erfaringer præsenteret i 2009 viser en gennemsnitlig lattergas-emission fra udbragt svinegylle på ca. 9,6 % af den samlede tilførte kvælstofmængde, mens den gennemsnitlige lattergas emission fra kvæggylle var 2,2 % af den samlede tilførte kvælstofmængde. Kilde: Landbrugsinfo.

35 Ammoniakfordampning fra separeret gylle
Ved separation af gylle fjernes tørstoffet, og ammoniaktabet fra gyllen reduceres, fordi separeret gylle siver bedre ned i jorden. Der fordamper 16% af ammoniumindholdet i svinegylle udbragt i april, hvis gyllen har et tørstofindhold på 5%. Reduceres tørstofindholdet ved separation til 3%, er fordampningen 13%, og ved et tørstof indhold på 1% er ammoniakfordampningen 10%. Kilde: Sommer, S. G. og Hansen, M. N. (2004). Grøn Viden. Ammoniakfordampning fra udbragt gylle. Danmarks JordbrugsForskning.