SVU-rapport 2011-09: Kväveberikning och skogsgödsling med torkat granulerat avloppsslam

Information om ny rapport från Svenskt Vatten Utveckling!
Nr: 2011-09
Titel: Kväveberikning och skogsgödsling med torkat granulerat avloppsslam
Författare: Kenneth Sahlén & Margareta Söderström, SLU, Institutionen för skogens ekologi och skötsel, Umeå; Thomas Mård, SYVAB, Himmerfjärdsverket, Grödinge
Område: Avloppsvatten

Sammandrag: Inblandning av urea-fettsyraester i avloppsslam före torkning och granulering, resulterar i höjd kvävehalt i slutprodukten. Det tillsatta kvävet löses lätt ut och blir växttillgängligt efter skogsgödsling. Med kväveberikade granuler kan gödseldoseringen minskas, vilket även resulterar i minskad tillförsel av tungmetaller och sänkt gödslingskostnad.

Sammanfattning: Användning av växtnäring från avlopp och minskad användning av fossila råvaror, är två viktiga åtgärder som bidrar till att skapa ett ekologiskt hållbart samhälle. Tidigare fältförsök har visat att en avsevärd tillväxtökning kan erhållas om slammets växtnäring används som skogsgödsel. På så sätt kan tillgången på skogsråvara öka, för ersättning av fossilt baserade råvaror. Slammets tillväxthöjande effekt skulle kunna ökas ytterligare om kvävehalten kunde höjas. Försök har därför utförts vid SYVAB, Himmerfjärdsverket, för att utvärdera möjligheterna att berika torkat och granulerat slam med ureafettsyraester (UF), en kväverik biprodukt från fiskindustrin. De framställda slamgranulerna har sedan testats i laboratorium och skogsgödslingsförsök och en utvärdering har gjorts av de tekniska, ekonomiska och miljömässiga effekterna av kväveberikning. Resultaten visade att:
Rötat avloppsslam kan berikas med UF och torkas under minst 5 timmar vid upp till 100 grader till över 90 % TS-halt, utan större kväveförlust än efter torkning av ej kväveberikat slam. Det tar minst 8 timmar av UF-dosering till det avvattnade slammet, innan kvävehalten i de färdiga torra slamgranulerna når upp till stabilt värde, vid torkning i Himmerfjärdsverkets tork- och granuleringstrumma. En liten kväveförlust har påvisats under torkning i praktisk skala. Den kan förmodligen minskas med modifierad torkteknik. Särskild utrustning för mixning av avvattnat slam och UF-tillsats krävs förmodligen, om granuler med homogen näringssammansättning ska kunna framställas. UF-berikade slamgranuler från Himmerfjärdsverket går utmärkt att lagra i upp till ett år, utan att egenskaperna förändras, och att traktorsprida i skog. Det tillsatta UF-kvävet lakas lätt ut ur berikade slamgranuler i vatten. Ingen nämnvärd nitratutlakning till markvattnet sker under det första året efter skogsgödsling med UF-berikade slamgranuler i en dosering av 600 kg N/ha. Kvävehalten i tallarnas barr ökar snabbt efter gödsling med slamgranuler och är efter ett år avsevärt högre än i ogödslade träd.

Kväveberikning av torkat granulerat slam medför sänkt slamgiva per hektar och således även minskad tillförsel till marken av oönskade ämnen som tungmetaller och syntetiska organiska ämnen samt sänkta transport- och gödslingskostnader vid gödsling av skog. Utifrån tidigare erfarenheter av traktorspridning i praktisk skala, blir kostnaderna för transporter och spridning av de berikade slamgranulerna, räknat per ökad tillväxt i kubikmeter, hälften så stor som för skogsgödsling med mineralnäring.

De positiva erfarenheterna från dessa undersökningar motiverar fortsatt utvecklingsarbete med syfte att skapa en tillverkningsprocess som resulterar i ett slambaserat miljövänligt gödselmedel med högre kvävehalt och tillväxteffekt. Det arbetet bör bland annat fokusera på att förbättra blandningen mellan slam och kvävetillsats, så att homogena gödselgranuler/pellets kan skapas, att minska kväveförlusterna under tillverkningsprocessen med hjälp av kortare torktid och lägre temperatur och att ytterligare undersöka effekter av slamdosering på kväveutlakning i skogsmark.

Sökord: Avloppsslam, kväveberikning, urea, skog, gödsling

Keywords: Sewage sludge, nitrogen, fertilization, forest