Risker med rötgödsel rättad 28 feb

 Risker med rötade
gödselmedel från
biogasproduktion
En problematiserande utredning kring storskaliga
återföringssystem av hushållsavfall
för KRAV:s regelkommitté
Januari 2013 1. Sammanfattning ................................................................................................................................ 4 2. Inledning ............................................................................................................................................... 5 3. Fakta om rötade gödselmedel ..................................................................................................... 6 4. Allmänt om riskerna ...................................................................................................................... 11 5. Tidigare riskbedömningar .......................................................................................................... 13 6. Riskdiskussion ................................................................................................................................. 15 Miljögifter i rötgödsel – hur stort är problemet? .......................................... 15 Vad sker med biologiskt aktiva föroreningar? ............................................... 18 Kan ämnen som finns naturligt i substraten ha negativ effekt? ............. 21 Är plaster i hushållsavfallet ett problem? ........................................................ 21 Kan tillsatser vid tillverkningen ge problem? ................................................ 21 Kan olämpliga substrat ställa till det i framtiden? ....................................... 22 Kan vi lita på att insamlingssystemen är ”slutna”? ...................................... 22 7. Slutsatser ............................................................................................................................................ 24 8. Referenser .......................................................................................................................................... 26 Rapportförfattare: Per Rosander [email protected] c/o Ecoplan Järntorgsgatan 12-­‐14 413 01 Göteborg 3 1. Sammanfattning Den här studien har undersökt risker med rötgödsel, framför allt när det gäller spridning av miljö-­‐ och hälsofarliga ämnen. Studien är ingen risk-­‐kontra-­‐nytta-­‐analys utan fokuserar enbart på reella och potentiella risker. Rapporten är tänkt som underlag för vidare diskussioner om KRAVs ställningstagande till rötrester som gödselmedel inom ekologisk produktion. Kunskapen om såväl förekomst som effekt av nanomaterial och GMO-­‐ämnen i rötgödsel är obefintlig. Därför kan inte någon riskbedömning göras för dessa ämnen, men av försiktighetsskäl bör frågan bevakas noga, eftersom flödena av båda materialen ökar i teknosfären. Rötgödsel sprids idag -­‐ på grund av sitt låga näringsvärde per volym/viktenhet -­‐ i första hand i närområden till rötningsanläggningar. En ökad ackumulering av föroreningar kan därför förväntas i dessa områden, om föroreningshalten är tillräckligt hög i rötgödseln. -­‐-­‐-­‐ Hushållsavfall innehåller skadliga organiska ämnen och tungmetaller i låga halter. Rötningen bidrar till att lätt nedbrytbara ämnen bryts ned, medan andra föroreningar motstår nedbrytning och därför hamnar i rötgödseln. Det gäller bland annat vissa smittsamma ämnen, polymerer och mikroplaster. Kadmium är ett stort problem i samband med all odling. Kadmiumhalten i åkermark är redan idag så hög att folkhälsoproblem uppstår som följd av det kadmium som hamnar i våra livsmedel. Dagens rötgödsel har så pass hög halt av kadmium att en tillåten spridning leder till ökad kadmiumhalt i jorden. Kadmiumhalten är visserligen betydligt lägre än i rötslam, men även i rötgödsel är den alltså oacceptabelt hög. Tillsatser under tillverkningen kan också leda till problem. Polymerer, framför allt polyakrylamid som tillsätts för att avvattna rötresten riskerar att medverka till förorening av mark och växande gröda. Om dagens rötgödselanvändning bidrar till ökad halt akrylamid i mark och livsmedel är okänt, men en ackumulering i åkermark är inte osannolik. Rapporten ställer avslutningsvis upp ett antal frågor för KRAV att ta ställning kring i den fortsatta diskussionen om rötade gödselmedel från biogasproduktion. 4 2. Inledning Att sluta kretsloppen mellan stad och land och återföra näringsämnen till åkermarken är en viktig del av ekologisk odling. KRAV har modifierat tidigare regler om återföring av näringsämnen till att också tillåta ”komposterat eller fermenterat hushållsavfall från slutna system”. Denna skrivning infördes 2002. Sju år senare godkände KRAV för första gången biogödsel från en större samrötningsanläggning. Uppdraget har inneburit att Samtidigt är det naturligtvis viktigt för KRAV att tillåtna gödningsmedel bedöms som långsiktigt hållbara ur alla kända aspekter. Om exempelvis mängden skadliga ämnen ökar i åkermarken på grund av rötgödselspridning, så skulle det – förutom att öka risken för miljö-­‐ och hälsoeffekter -­‐ samtidigt skada förtroendet för ekologisk odling. KRAVs regelkommitté har därför gett mig i uppdrag att ta fram ett underlag kring risker med användning av rötrester som gödselmedel. Eftersom det här är en problematiserande utredning så diskuterar rapporten i första hand vad som kan gå fel med rötade gödselmedel. Vid intervjuer har jag fått kommentaren att KRAV hellre borde göra en utredning av hur biogödsel kan vara del av lösningen – särskilt med tanke på att avsättningen inom jordbruket är ett problem idag. För läsarna är det viktigt att säga att rapporten inte innebär någon ställningstagande för eller emot spridning av rötad gödsel. Studien är enbart ett underlag för att bedöma risker. Slutsatserna som dras är mina egna. 1. Identifiera ytterligare riskfaktorer som bör belysas 2. Samla kunskap från forskning och bransch 3. Beskriva potentiella effekter av den högsta tillförsel som kan ske. I de fall där tillräcklig kunskap saknas försöka beskriva ett värsta tänkbara utfall ”Rötrest”, ”rötgödsel” eller ”biogödsel”? Biogödsel är ett ganska nytt uttryck som är myntat av avfallsbranschen för att göra rötresten mer lockade som produkt och öka avsättningen på marknaden. I ordboken förklaras uttrycket ungefär som ”komposterat eller fermenterat hushållsavfall från slutna system”. Ordet biogödsel kan kännas missvisade eftersom många andra gödselmedel skulle kunna b etecknas som ”bio”, stallgödsel, exempelvis. Inom KRAV har vi hittills använt ordet ”rötrest” men för att förtydliga vad materialet används till, så används här framför allt uttrycket rötat gödselmedel, i texten oftast förkortat till rötgödsel. På engelska förekommer ofta termen digestate. 5 3. Fakta om rötade gödselmedel Rötning av organiskt avfall från hushåll och andra verksamheter blir allt vanligare. Utvecklingen drivs framåt av satsningar på biogastillverkning som alternativ till fossila bränslen. När gasen produceras genom fermentering av avfall uppstår en näringsrik rötrest som marknadsförs av kommuner och avfallsbranschen som ”biogödsel” för jordbruket. Jäsningsprocessen ger alltså två slutprodukter -­‐ biogas och rötade gödselmedel. Av den totala mängden hushållsavfall i Sverige går numera en sjättedel till biologisk avfallshantering (antingen kompostering eller fermentering). Vad händer i biogas/gödselfabriken? Rötningen av det flytande avfallet sker kontinuerligt i en omrörd tank av betong eller stål. Uppehållstiden för avfallet i rötkammaren är oftast kring 20–25 dagar. Tiden bestäms bland annat av hur lättnedbrytbart substrat som används. När rötningstanken är fylld tappas vid inmatning ut samma mängd material som matas in. Det utmatade materialet förs över till en efterrötningstank som är en gödselbehållare med gastätt tak och m ed möjlighet att samla upp den biogas som produceras här. Förutom kontinuerlig rötning, där substrat tillförs i ett kontinuerligt flöde, kan inmatning göras semikontinuerligt, det vill säga i mindre delsatser, eller satsvis, där hela behållaren töms och laddas på nytt. Det var sökandet efter alternativa drivmedel som satte fart på utvecklingen av biogas under oljekrisens dagar på 70-­‐talet och därmed också på produktionen av rötrester. Eftersom biogasen var den drivande kraften kom tekniken att framför allt utvecklas för maximering av gasproduktionen. I den meningen är rötgödsel mer att se som en biprodukt från biogasframställning. 1 Under 70 och 80-­‐talet byggdes flera mindre gårdsanläggningar upp inom lantbruket för rötning av gödsel till biogas. På 80-­‐talet tillkom anläggningar vid kommunala avfallsdepåer och runt mitten av 90-­‐talet började utbygganden av stora anläggningar som behandlade avfall från livsmedelsindustrier och matavfall. De senare använder oftast flera olika substrat samtidigt och kallas därför samrötningsanläggningar. Rötkammaren körs oftast med en mesofil process (35–
40 °C). Alternativ kan en termofil (55–65 °C) eller en psykrofil process (15–30 °C) användas. Ju högre temperaturområde, desto snabbare nedbrytning, men också större behov av isolering och/eller tillförsel av värme för att hålla processtemperaturen. Mer än hälften av Sveriges kommuner samlar in källsorterat matavfall, åtminstone till viss del.2,3
Ref: JV 2005 Avfallsbranchen bedömer att rötningssystem för avfall på
sikt kan minska koldioxidutsläppen med ca 1,5 M ton
koldioxid/år. Detta motsvarar ca 50 % av målet att minska
koldioxidutsläppen med totalt 4 % av 1990 års nivå
(motsvarande 2,8 M ton CO2-ekv). Samhällsekonomiskt
uppskattas värdet av minskningen till mellan 600 och 2200
Mkr/år. Biogasanvändning ger också minskade utsläpp av
försurande kväveoxider. Störst blir reduktionen om
biogasen uteslutande används för att ersätta diesel i tunga
fordon: ca 12 000 ton NOx/år (RVF 2005)
3 2011 behandlades ca 4,3 Mton hushållsavfall eller 457
1
kg/person i Sverige. Det är en ökning med 3,5 procent
jämfört med året innan. Drygt hälften, 51 %, går till
förbränning, 33 % materialåtervinns och 15 % går till
biologisk återvinning. Det innebär att 650 kton
hushållsavfall gick till biologisk återvinning – rötning eller
kompostering. (Ref: Svensk avfallshantering, Avfall
Sverige, 2011) 2 Idag
sorteras matavfall ut i 163 av landets 290
kommuner. Ytterligare kommuner har planer på att införa
sådan sortering (Ref: Svensk avfallshantering, Avfall
Sverige, 2011) 6 Dagens rötgödsel/biogas-­‐tillverkning sker till största delen i stora anläggningar där olika substrat rötas tillsammans.4 2011 fanns 18 sådana anläggningar som tillsammans producerade drygt 700 000 ton rötgödsel, varav det allra mesta (94 %) spreds som gödningsmedel. De 14 gårdsanläggningar som fanns samma år genererade omkring 100 000 ton rötgödsel som helt och hållet användes inom jordbruket.5 Biogasproduktionen är centrerad till ett fåtal regioner. Skåne, Stockholm och Västra Götaland står för drygt hälften av landets biogasproduktion
4 Biogas produceras också vid många reningsverk och
vissa industrier, men rötprodukten här är rötslam och
behandlas inte i denna studie. 5
Sverige har sammanlagt 229 biogasproducerande
anläggningar varav 135 avloppsreningsverk, 57 deponier,
18 samrötningsanläggningar, 14 gårdsanläggningar och 5
industrier (enl. data från Energimyndigheten 2012)
7 De viktigaste hanteringsstegen som avfallet genomgår visas i figuren nedan. Insamling och transport av organiskt avfall från olika verksamheter (hushåll, storkök, livsmedelsindustri, jordbruk, etc. Förbehandling av avfallet För att kunna använda matavfallet i rötningsprocessen måste det förbehandlas, vilket består i att riva eller krossa matavfallet i mindre bitar, spä ut det så att det blir pumpbart och att separera det från förpackningar och felsorterat avfall. Rötningsanläggning, oftast någon av följande § ”Gödselrötningsanläggningar” avsedda för pumpbart avfall från industri och jordbruk (eventuellt med en mindre andel hushållsavfall eller pressat hushållsavfall). Avfallet är förbehandlat när det kommer till anläggningen och har lågt föroreningsinnehåll. Enkel teknik och hög kapacitet. § Anläggning som tar emot och behandla källsorterat organiskt avfall från hushåll och annat fast avfall. Här är tekniken mer komplicerad och kräver förbehandling av avfallet på plats (finfördelning och utsortering av sådant som inte är rötbart). § Anläggning som också är avsedd att ta emot hushållsavfall och andra fasta avfall, m en med en betydligt enklare teknik och lägre kapacitet. Denna typ av anläggning har framförts som ett enkelt, billigt system för mindre kommuner. Förädlingssteg Storskaliga biogasfabriker eller lokaliseringar långt från odlingsmark innebär logistiska problem. Rötresterna innehåller visserligen fosfor och kväve men framförallt stora m ängder vatten, vilket skapar ett b ehov att koncentrera upp produkten. Bland teknikerna som diskuteras finns ammoniakstripping, indunstning, ultrafilter m ed omvänd osmos och struvit-­‐fällning. Råvaror (substrat) till rötgödsel Marknadssituation Kvaliteten på rötresten beror till stor del på vilka substrat som använts. De vanligaste råvarorna vid samrötning är stallgödsel (27%), matavfall (21%) och slakteriavfall (18%). Därefter kom rester från livsmedelsindustri (10%) och energigrödor (4%). Gårdsanläggningarna utnyttjar sin och andra gårdars stallgödsel, men i vissa fall också avfall från slakterier och annan livsmedelsindustri. Hanteringen av rötgödsel har i allmänhet låg lönsamhet jämfört med användning av andra gödningsmedel. Skälet är framför allt den låga halten av näringsämnen i förhållande till volym. För att göra produkten mer attraktiv behövs effektivare avvattning som höjer näringsvärdet per ton. Många intressenter driver på för en sådan teknik och marknadsutveckling. En studie som jämfört alternativen konstaterar dock att ingen av de förädlingsmetoder som är tillgänglig idag klarar av att generera ett ekonomiskt netto. För att fungera ekonomiskt är alla systemen beroende av att alternativet -­‐ hantering av oavvattnad rötrest -­‐ av någon anledning (t ex transportavstånd) är ännu dyrare. [SGC 2011] Tabellen nedan är hämtad från certifierings-­‐
systemet SPCR och ger exempel på råvaror som får användas i rötgödsel.
Råvarans ursprung Parker, trädgårdar och andra grönytor Växthus, handelsträdgårdar och liknande Hushåll, storkök och restauranger1 Livsmedelsrelaterad detaljhandel och grossistverksamhet1 Livsmedelsrelaterad förädlings-­‐ och förpackningsindustri1 Lantbruk Skogsbruk Animaliska biprodukter kategori 2 Animaliska biprodukter kategori 3 Exempel Löv, gräs, grenar, kvistar, frukt, blommor, växter och växtdelar. Blast, rens, jord och torvprodukter. På flera sätt står utvecklingen nu vid ett vägskäl. Om inte kostnadseffektiviteteten ökar kan det bli svårt att få avsättning för den rötgödsel som produceras. Flera aktörer framhåller att det behövs starka ekonomiska styrmedel för att främja en utveckling av infrastruktur och marknad för produkten. Det gäller såväl biogasproduktionen som rötgödseldelen.6 Frukt-­‐ och grönsaksrester, kaffe-­‐ och terester, rester av livsmedel, matrester, äggskal, kartong, papper, papperspåsar, biologiskt nedbrytbara påsar, växter och blomjord. Frukt, grönsaker, potatis, mejeriprodukter, torkpapper,servetter, bröd, kött, köttdelar (ben och puts), charkuterivaror, blommor, krukväxter, jord och torv. Restprodukter från livsmedelsindustrin som innehåller tillsatser som är godkända för livsmedel-­‐produktion är godkända som råvaror. Restprodukter från livsmedelsindustrin som innehåller tillsatser som är godkända för livsmedelproduktion ärgodkända som råvaror. Gödsel från svin, nöt, får, häst, fågel och andra husdjur. Halm, skörderester, ensilage, grönmassa, energigrödor och fånggrödor. Bark, träflis, sågspån, och fiberslam från Cellulosaindustri OBS enbart naturgödsel, från mag-­‐ och tarmsystemet avskilt mag-­‐ och tarminnehåll, mjölk och råmjölk är godkända ur kategori 2. Se ABP-­‐förordningen Produktcertifiering För att förebygga negativa hälso-­‐ och miljöeffekter förekommer såväl lagstiftning och frivilliga certifieringssystem. SPCR 120 är en svensk certifieringsstandard för rötgödsel. I certifieringen ingår rena och källsorterade avfallsslag (ej slam, latrin samt slam från enskilda brunnar). I reglerna finns bland annat riktvärdena för metallinnehåll. För närvarande finns tretton SPCR 120-­‐certifierade anläggningar 7 Livsmedelsbranschens aktörer har likartade krav för spridning av rötgödsel från organiskt avfall. Några aktörer nämner dock behovet av en SPCR-­‐
6 pers. komm.: Sunita Hallgren, LRF 7 SPCR-­‐anläggningar fannns på följande orter våren 2012: Linköping, Kalmar, Helsingborg, Uppsala, Kristianstad, Laholm, Vänersborg, Norrköping, Falkenberg, Västerås, Bjuv, Borås, Jönköping Källa: SPCR 120Råvaror för certifierad biogödsel
9 version som inte är så komplicerad, ett ”SPCR Light”. Man ser också problem med att branschorganisationernas riktlinjer förändras relativt ofta, vilket gör det svårt att förutse framtida spelregler Enligt SPCR 120 är råvaror inte lämpliga om de ”väsentligt påverkar kvaliteten negativt på rötgödseln eller som inverkar negativt på acceptansen för återvinningssystemet eller slutprodukten”. Reglerna sätter också en gräns för synliga föroreningar (de får vara högst 2 mm stora och inte överstiga en halv procent av torrsubstansvikten.) Andra krav är att gödseln får innehålla maximalt två grobara frön och växtdelar per liter. Branschorganisationerna inom livsmedelssektorn ställer i allmänhet som krav att rötgödseln ska komma från SPCR-­‐certifierad anläggning. I vissa fall har man tilläggskrav, exempelvis krävde den tidigare intresseorganisationen för mejeri, Svensk Mjölk, att substrat med ursprung utanför mjölkens produktionskedja skulle få användas först efter en särskild riskbedömning. Organisationen tillät överhuvudtaget inte hushållsavfall som substrat, eftersom man ansåg att spårbarheten var är för dålig [HS 2011]. Efter att Svensk Mjölk lagt ned sin verksamhet under 2012 så är läget mer oklart hur mejerinäringen ställer sig i substratfrågan.8 8 per. komm.; Angelika Blom, Avfall Sverige
10 4. Allmänt om riskerna Rötgödsel är en produkt tillverkad av avfall från en rad verksamheter i samhället. Djurhållning, livsmedelsindustri, slakteri, hushåll, storkök, restauranger. Det gör att oönskade ämnen ofrånkomligen finns i råvaran till gödsel. Dessutom koncentreras substratets innehåll av (svårnedbrytbara) föroreningar upp i och med rötningen. Frågan är därför inte om skadliga ämnen förekommer i rötgödsel utan om i vilken utsträckning rötgödsel kan orsaka höjda föroreningshalter och risker i livsmedelsproduktionen. Den här studien fokuserar i första hand på denna riskbild -­‐ att oönskade ämnen från teknosfären sprids på jordbruksmark och tas upp av växande gröda eller påverkar markbiologin negativt. Detta är också det riskscenario som de flesta tidigare studier satt som fokus. I allmänhet ligger halterna av föroreningar som tillförs mark och gröda via rötgödsel under gällande rikt-­‐ och gränsvärden. Flertalet studier har därför dragit slutsatsen att riskökningen av farliga ämnen via rötgödsel är försumbar eller åtminstone ytterst marginell (se vidare avsnitt 5). Men bristen på data gör det svårt att göra en trovärdig och realistisk bedömning. Tiotusentals kemikalier är omlopp i samhället. En del av dessa används i hushåll eller livsmedelsindustri, eller förekommer som förorening i luft och vatten. De finns därför också i substraten till rötgödsel. Kunskapsluckorna kring vilka ämnen som ger effekter är stora, både när det gäller var de förekommer och hur de påverkar hälsa och miljö. Traditionella studier kring riskerna med kemikalieföroreningar är därför egentligen en slags stickprovsundersökning, där bara ett litet antal kända gifter bedöms. Riskbedömningen kompliceras också av att substratflödena via industri, hushåll och transporter kan påverkas av händelser som är omöjliga att förutse. Exempelvis kan felaktig hantering eller andra störningar i något led potentiellt ge ödesdigra effekter. Ett parallellt exempel är dioxinförgiftningen av hönsfoder i Belgien i slutet av 90-­‐talet (Se faktaruta). Det är uppenbart att komplexa “slutna system” inte är -­‐ och heller inte kan bli -­‐ helt slutna. Sammanfattningsvis kan föroreningsriskerna grovt delas upp i tre typer: •
•
•
Dels långsam men kontinuerlig tillförsel av relativt väl kända ämnen i kända halter under lång tid, i halter som oftast understiger eventuellt uppsatta riktvärden. Dels risker som uppstår genom att okända eller dåligt kända ämnen finns i rötgödseln. Här finns oftast varken kunskap om förekomst i mark och gödsel, inte heller om de effekter som ämnen ger upphov till. Dels risken att tillfälliga ”tillbud” orsakar exceptionellt hög förekomst av vissa, särskilt potenta miljögifter. Ytterligare en faktor att ta hänsyn till är att stora biobränsleanläggningar leder till geografiska begränsningar i rötgödselspridningen. Höga transportkostnader för rötgödsel (som beror på den relativt låga halten av kväve och fosfor) gör att gödsel tenderar att spridas på åkermark nära dessa anläggningar. Därför kan en större anrikning av svårnedbrytbara kemikalier i dessa områden förväntas. Eftersom hushållens källsorterade organiska avfall aldrig till 100 procent består av just organiskt avfall, är det också intressant att bedöma hur material som av misstag följer med till rötningen påverkar slutprodukten. En viktig aspekt är hur effektiv kontrollen och separationen av föroreningar i matavfallet är i ledet mellan hushållen och rötkammaren. Faktaruta: Dioxinskandalen 1999
I januari 1999 upptäckte några hönsuppfödare i Belgien att äggen inte kläcktes som de skulle och att många kycklingar var missbildade. En av de drabbade tog kontakt med sitt försäkringsbolag, som började leta orsaker till problemen. Vid en analys av hönsfodret upptäcktes exceptionellt höga halter av miljögifter, bl a dioxiner och PCB. I vissa fall hittades ungefär ett miljondels gram dioxiner per kilo foderfett. Liknande halter fann man i fettet hos d e kycklingar som ätit av fodret och i ägg som värptes av de hönor som utfodrats. Dioxiner är extremt giftiga ämnen -­‐ cancerframkallande och giftiga för bland annat immun-­‐ och nervsystem. K änsligheten för giftet är särskilt stort hos ofödda foster som får i sig giftet via navelsträngen. Djurförsök visar att påverkan under fosterstadiet ofta ger utslag först hos den vuxna individen och framför allt I form av påverkan på den sexuella utvecklingen. Några miljondels gram kan verka lite, men ska jämföras med WHOs gränsvärde för dioxinintag som är 0,000 000 000 004 gram per kilo kroppsvikt och dag. Ett enda gram dioxiner är därför teoretiskt tillräckligt för att ge miljarder människor en dos som överstiger den acceptabla d agsdosen av giftet. Spädbarn som ammas av mammor som ätit d e förorenade livsmedlen får i sig en dioxindos som är 100 gånger större än vad myndigheterna har fastställt som acceptabelt dagligt intag. Det belgiska foderfettet hade förmodligen förorenats med miljögifter i en lagringstank hos fettproducenten. Fettet från tanken hamnade hos nio fodertillverkare, som sedan i sin tur sålde foder vidare till nära 1400 höns-­‐, svin-­‐ och kreaturs-­‐uppfödare. En förorening vid ett enda tillfälle hos en leverantör, ledde på så sätt till att uppemot sex procent av den belgiska jordbrukssektorn drabbades av giftspridningen! Dioxinskandalen medförde att tusentals ton ägg och kött slängdes och kyldiskarna gapade tomma i veckor. Den belgiska regeringen beräknar att historien totalt kommer att orsaka kostnader runt 1 0 miljarder kronor. De ministrar som försökt dölja sanningen tvingades avgå. Källa: Vögen m ot e n giftfri m iljö, Greenpeace & Naturskyddsföreningen Den vanligaste frågeställningen är om vissa välkända miljögifter (som kadmium, stabila organiska ämnen, etc.) kan förkomma i oacceptabla halter i rötgödseln och därmed ställa till det för jordbruket. Men även andra typer av material och ämnen måste beaktas vid riskbedömning. Nya typer av material får allt större spridning i samhället, exempelvis nanomaterial. Här saknas fortfarande i stort sett helt riskbedömningar eftersom kunskapen om miljö-­‐ och hälsoeffekter är mycket bristfällig. En annan riskkategori utgörs av biologiskt aktiva ämnen, som läkemedel (veterinärs-­‐ såväl som humanmediciner), smittsamma ämnen, resistensgener, ogräsfrön och genmodifierade organismer. Ytterligare ett riskområde är de processhjälpmedel som förekommer vid tillverkningen. Det är exempelvis vanligt att man minskar vattenhalten i slutprodukten genom behandling med polymera material. Idag används framför allt polyakrylamid. Slutligen är det viktigt att diskutera hur den framtida utvecklingen av rötgödsel kan komma att se ut. Kommer valet av substrat att förändras mycket över tid? Riskerar vi att i jakten på en optimerat biogasutbyte bli mer tillåtande till tveksamma eller rent olämpliga substrat? Alla dessa frågor diskuteras mer ingående i avsnitt 6. 5. Tidigare riskbedömningar
Avfall Sverige (f d Renhållningsverksföreningen) startade för drygt tio år sedan ett ramprogram för biologisk behandling kallat BUS – ”Uppföljning och utvärdering av storskaliga system för kompostering och rötning av källsorterat bioavfall”. Programmets långsiktiga mål var att på sikt skapa driftstabila system med möjligheter till såväl kontinuerlig avsättning av produkter som uppföljning. Syftet var också att tillgodose branschens behov av erfarenhetsutbyte och bred kunskapsspridning. BUS-­‐programmet genomfördes delvis i samarbete med norska motsvarigheten till Avfall Sverige. Särskilt en av delstudierna [RVF 2005] analyserar om kompost och rötgödsel kan leda till förhöjda halter av önskade ämnen. •
•
•
•
•
•
Ett par av slutsatserna i studien var följande: ”Utifrån värderingen förväntas inte några akuta effekter på människa och miljö. Slutsatsen är att avfallsbehandlingen innebär ett mindre tillskott till övrig, diffust spridd förorening i miljön. Tillskottet till befintliga nivåer riskerar på sikt att bidra till förhöjda halter i miljön och till vidare spridning i näringskedjor. ” En av slutsatserna i rapporten formuleras så här: Baserat på de halter i kompost och rötrest som konstaterats i detta projekt bedöms användning av dessa produkter i ytterst liten grad öka risken för human exponering för organiska föroreningar. Med dagens kunskap om effekter av organiska föroreningar i mark, kommer inte användningen av kompost och rötrest att medföra negativa effekter på marklevande organismer. (Min översättning) ”Tillförseln av stabila organiska ämnen till mark med kompost och rötrest innebär risk för att höga halter ska kunna byggas upp i jord och spridas vidare i näringskedjor. Upptaget i växter är i de flesta fall begränsat genom mekanismer som motverkar transporter, dels av svårlösliga metaller och hydrofoba organiska ämnen, dels av stora organiska molekyler. Kadmium, som är en lättlöslig metall, är den av de studerade som lättast tas upp ur jord av växter. Spridningen av toxiska ämnen med kompost och rötgödsel kommer att ge ett visst bidrag till den totala spridningen av toxiska ämnen.” Waste Refinery är ett forskningsprogram med samarbetspartners från Borås stad, Högskolan i Borås, m fl. Projektet som leds av SP och resulterat i ett stort antal rapporter kring utvinning av material och energi ur avfall. Flera studier fokuserar just på problem och möjligheter med rötning av avfall. I en färsk studie [WR 2012] görs ett försök till bredare värdering av miljöpåverkan genom toxiska ämnen. Vid värderingen beaktades följande aspekter: •
•
Bidrag till föroreningshalter i vatten Bidrag till föroreningshalter i mark genom spridning med produkterna från kompostering och rötning Spridning och nedbrytning av ämnen som tillförs mark Risker för skador på jordlevande organismer Upptag av toxiska ämnen i växter Upptag i näringskedjor och människors exponering för toxiska ämnen Bidrag till halter av luftföroreningar lokalt i relation till miljökvalitetsnormer och miljömål Bidrag till deposition av luftföroreningar i relation till bakgrundsnedfall 13 En schweizisk studie [Brändli 2006] konkluderar:
Sammanfattningsvis kan man säga att de redovisade studierna ser vissa risker och uttrycker oro för den stora databristen, men att fördelarna med användning av rötgödsel vida uppväger problem som kan uppstå. ”Nearly all of the today’s most concerning organic pollutants could be quantified in compost and digestate at concentrations at or above levels found in background soil, the main recipient of these recycling fertilisers. On the one hand, total input of organic pollutants to the agricultural surface by compost application seemed to be limited relative to other sources in Switzerland. On the other hand surface specific loads (…) of organic pollutants to soil can account for equally or more important inputs, compared to aerial deposition, manure and sewage sludge application. This seemingly negative characteristic of compost and digestate needs to be counterbalanced with their apparent and well-­‐documented beneficial aspects, such as soil improvement and the sustainable management of natural resources.” 14 6. Riskdiskussion Miljögifter i rötgödsel – hur stort är problemet? Stabila och svårnedbrytbara föroreningar som exempelvis dioxiner, PCB och bromerade flamskyddsmedel förorenar alla materialflöden i samhället. Rötgödsel är inget undantag. Frågan blir snarare om de substrat som används vid tillverkning av rötgödsel riskerar att påtagligt öka föroreningsnivåerna i jordbruksmark och gröda. Några faktorer av betydelse för föroreningshalten är: •
•
•
•
Sorterings-­‐ och insamlingsrutiner för källsorterat hushållsavfall. Bakgrundshalten av dessa ämnen i livsmedel och annat organiskt avfall Graden av nedbrytning av farliga ämnen under fermenteringen i rötkammaren Föroreningar som tillförs under för-­‐ och efterbehandling av substrat/rötgödsel. Om man lyckas hålla matavfallet rent från annat avfall så är halterna av dessa miljögifter troligtvis relativt sett låga i den producerade rötgödseln. I jämförelse med rötslam så är problematiken troligen betydligt mindre; Halten tungmetaller och stabila organiska ämnen är normalt låg i den organiska avfallsfraktionen från hushåll. Däremot kan naturligtvis enstaka avfallsfraktioner innehålla höga halter av till exempel kvicksilver eller kadmium om batterier eller andra föremål med sådana ämnen hamnat där. Några välkända miljögifters förekomst i rötgödsel diskuteras nedan. Kadmium Kadmium intar en särställning i debatten om föroreningar i mark. Det beror framför allt på att halterna redan idag ger folkhälsoeffekter. T ex beräknar man att dagens kadmiumnivåer i livsmedel leder till ökade sjukvårdskostnader på 4 miljarder om året i Sverige enbart genom sitt bidrag till benfrakturer. (Kadmium ökar risken för benskörhet) [KEMI 2012] Varje påspädning av dagens kadmiumnivåer förvärrar effekterna och samhällskostnaderna ytterligare. Hur bra eller dåligt är rötgödsel när det gäller kadmium? Totalt sett är det inga stora mängder som sprids. Kemikalieinspektionen, som 2011 presenterade en handlingsplan för att minska kadmiumhalterna, noterar till att börja med att gödselmedel ger den näst största tillförsel av tungmetallen till jordbruksmark (efter luftdisposition). Totalt beräknar KemI att omkring 5 kg kadmium årligen tillförs jordbruket via rötgödsel. Det kan jämföras med rötslam (46 kg), mineralgödsel (47-­‐71 kg) och stallgödsel (204-­‐
380 kg). När KemI räknade utifrån Cd/P-­‐kvot fick rötgödsel större betydelse; Kvoten för rötrest är ca 14 mg per kg fosfor, ungefär samma som för stallgödsel.9 (Rötslam ger ungefär dubbelt så hög tillförsel, ca 30 mg/kg P.) Gränsen för att ökning av kadmium inte skall ske i mark vid gödsling ligger enligt KemIs beräkningar vid 12 mg/kg P. Dagens rötgödsel leder alltså till en viss ökning av halten kadmium i mark och gröda. Studier av substrat till rötgödsel visar att kadmiumhalten varierar mycket mellan de olika substrattyperna men också mellan substrat av samma sort. Ett substrat som i vissa fall uppvisat höga halter kadmium är potatisvatten (innehållande potatisskal) från livsmedelsindustri och storkök. En studie från Avfall Sverige om kadmium i rötgödsel [AS 2012] påtalar risken att man från producenthåll fokuserar för mycket på 9 En viktig skillnad är givetvis att stallgödsel i allmänhet recirkulerar det kadmium som finns i åkermarken, medan biogödsel från hushållsavfall ger en nettotillförsel. substratens biogaspotential och att är viktigt att även ta hänsyn till kadmiuminnehåll. Studien valde inledningsvis ut ett antal substrat där kadmiuminnehållet av olika skäl ansågs intressanta att se närmare på, se tabell. En slutsats som drogs var att faktaunderlaget kring kadmium i substrat är bristfälligt. Ofta saknas analysdata för att kunna bedöma vilken risk ett visst substrat medför. Källa: ”Verktyg för att säkerställa lågt kadmiuminnehåll i biogödsel” [AS 2012] Kvicksilver, bly och silver Persistenta organiska föroreningar (POPs-­‐
ämnen) De halter som uppmätts av kvicksilver och bly i tester visar inte på några anmärkningsvärda halter jämfört med exempelvis stallgödsel. Till denna grupp hör de ”klassiska” miljögifterna, som PCB, DDT, dioxiner/furaner, vissa bromerade flamskyddsmedel, det vill säga toxiska ämnen som ofta är både persistenta i miljön och bioackumulerande i näringskedjorna. Vissa är förbjudna inom EU eller globalt men kan på grund av att de finns upplagrade i teknosfären och bioackumuleras i näringskedjorna fortfarande förekomma i relativt höga halter i livsmedel. Andra förekommer i varor och processer i olika länder finns det fortfarande ett stort flöde av dem genom teknosfären. Vissa ämnen, till exempel dioxiner, uppstår oavsiktligt i olika processer och kan på så sätt förorena både avfall och livsmedel. Silver är ett ämne som förekommer allt mera i konsumentprodukter, I vitvaror, textilier, mm. Vattenreningsbranschen har noterat en påtaglig ökning av silver I inkommande vatten till reningsverk. De flesta studier som gjorts på rötrester har inte analyserat silver och därför finns inte mycket data att grunda slutsatser på. Den växande användningen gör att silver frågan behöver bevakas noga. De tester som gjorts på rötgödsel pekar inte heller här mot några alarmerande halter i jämförelse 16 med bakgrundsnivåer eller andra gödselmedel. Animaliska livsmedel är visserligen ofta förorenade med PCB och dioxiner men halterna är låga i jämförelse med vad man får i sig när samma livsmedel konsumeras. uppgår till flera miljoner ton per år och gruppen tillhör därför också de allra vanligaste föroreningarna i miljön. I takt med att flera av de volymmässigt stora ftalaterna (DEHP, DBP, BBP, m fl) har klassats som hälso-­‐ och miljöfarliga, har politiska beslut tagits om begränsningar såväl nationellt som inom EU. Andra industrikemikalier Eftersom ftalater inte är kemiskt bundna till materialet så sker kontinuerligt läckage från olika varor. Därför finner man dem i höga halter i avfallsströmmar, och i förlängningen alltså även i rötgödsel. Ftalaterna bryts troligen ner i större utsträckning vid kompostering än vid rötning. Studier av DEHP pekar dock mot att ämnet inte är lätt nedbrytbart i avfallshantering. En av de mest omfattande undersökningarna av gifthalter i rötrester är gjord av Amundsen et al 2005. Här analyserades totalt 15 ämnen/ämnesgrupper i rötgödsel i Sverige och Norge. Rötresterna kom från produktionsanläggningar som antingen använde hushållsavfall eller slakteriavfall som substrat. Resultaten sammanfattas i tabellen. För fullständig beskrivning av hur värden beräknats samt detektionsgränser, se ursprungskällan. Bisfenol A är en vanlig industrikemikalie i varor och material (plaster, färger, lim, mm) och används bland annat i polykarbonatplast i många livsmedel förpackningar. Ämnet är hormonstörande i djurförsök och misstänks leda till skadliga hälsoeffekter också hos människa. Ämnet förorenar livsmedel som förvaras i bisfenol A-­‐innehållande förpackningar. Man kan därför utgå från att bisfenol A också finns som förorening i substrat som baseras på matavfall. Analyserna av rötgödsel av Amundsen et al (se tabellen ovan) visade mycket riktigt på detta: Cirka 6 mg/kg TS a detekterades i rötrest från såväl hushållsavfall som slakteriavfall. Halt av vissa organiska ämnen i rötgödsel. Enhet
µg/kg TS
Ämne Rötat hushållsavf. <5 1700 35700 Rötat slakteriavf. <5 400 21600 LAS Σ tetra-­‐pentaBDE Σ tri-­‐nonaBDE DecaBDE 11000 11,6 <0,05 18,4 14000 0,4 <0,05 <5 HBCD TBBPA Bisfenol A 15,5 71,7 6600 3,0 <15 6000 Σ klorparaffiner C10-­‐
C13 Triklosan DEET Diklorvos 14,4 51,1 <100 190,0 <100 <100 <30 <200 64,0 180,0 Σ 7 PCB Σ 16 PAH Ftalater Glyfosfat Källa: RVF 2005 Hushållens användning av bekämpningsmedel ökar och motsvarar nu i volym 44 % av den mängd som används inom jordbruket.10 Bland de ämnen som diskuterats i litteraturen som eventuellt problem i samband med rötgödsel förekommer: Särskilt gruppen ftalater förekommer i undersökningarna i höga halter. Ftalater är mjukgörare och används som tillsatser i plaster, vissa färger, med mera. Den globala produktionen Bekämpningsm
edel Användning N,N-­‐dietyl-­‐m-­‐
toluamid (DEET) Det vanligaste medlet mot myggbett. 10 ton aktiv substans används årligen i Sverige för detta ändamål. Diklorvos Parasit och insektsmedel. Rester av ämnet förekommer i vegetabiliska 10 En stor skillnad är naturligtvis att de medel som är tillåtna att säljas till hushåll (s k kategori 3-­‐preparat) är mindre farliga än de som används i tex jord och skogsbruk. 17 Glyfosat livsmedel och kan därför också förekomma i hushållsavfall. Vad sker med biologiskt aktiva föroreningar? Mycket vanligt ogräsmedel. Ingår som aktiv substans i bla RoundUp. Användningen i hushållen ligger kring 700 ton per år. Resistenta gener MCPA Ogräsmedel med snabbt växande användning. Nu 300 ton/år Järn(II)sulfat-­‐
heptahydrat Mossmedel. Snabbt ökande användning av hushållen mot mossa i trädgårdar, tak, etc. Mer än en fördubbling skedde mellan 2010 till 2011. Årsförbrukning 466 ton/år. När det gäller resistensgener i rötgödsel verkar det saknas både studier och allmän diskussion. De relativt får studier som analyserat resistensgener i rötat avfall är gjorda på rötslam från vattenreningsverk. Antibiotikaresistens av olika typer har hittas i rötslam både i Sverige och flera andra länder. I en tysk undersökning mättes förekomsten av 192 olika plasmid-­‐associerade resistensgener i vattenreningsverk. Man fann resistensgener i 64 procent av proverna på utgående avloppsvatten och i 72 procent av proverna på aktivt slam. [KSLA 2012] Källa: Bekämpningsmedelsstatistik, SCB/KEMI 2012 Man har också undersökt hur rötning påverkar förekomsten av resistenta bakterier och resistensgener. Även här gäller det rötning av slam från reningsverk. Termofil rötning hade en god effekt i en studie medan mesofil rötning visade en minskning av resistent material i vissa fall och en ökning i andra. En annan studie visade på mycket god effekt av kalkning och torkning, medan termofil rötning endast gav en liten minskning. Studierna ger alltså ingen bra vägledning om vad som händer med resistenta gener och bakterier under själva rötningen. De riskbedömningar jag funnit (RVF 2005, m. fl.) anser inte att nivåerna av bekämpningsmedel i rötgödsel utgör någon reell risk för växande gröda. Nanomaterial Nanomaterial är på frammarsch inom i stort sett alla samhällssektorer. Livsmedel är inget undantag. Genom att innesluta vitaminer, antioxidanter, omegaoljor och andra hälsosamma ämnen i en »nanokapsel« ökar kroppens förmåga att tillgodogöra sig ämnet. Dessutom gör inkapslingen att smaken på ämnet döljs, vilket kan vara smidigt om till exempel en dryck ska berikas med fiskleverolja. Med hjälp av nanopartiklar går det också att styra hur ett livsmedel ser ut, doftar, smakar och känns. Vad sker med resistensgener som genom gödsling hamnar på odlingsmark? Här saknas svensk forskning men studier från USA pekar mot att resistenta bakterier finns i både stallgödsel och rötslam. När stallgödseln spreds på jorden noterades en liten ökning av mängden resistensgener jämfört med jordens naturliga nivå, medan rötslammet inte hade denna effekt. Någon motsvarande studie på rötgödsel är inte känd. Några mätningar av nanoämnen i rötgödsel har inte gått att finna och bransch-­‐organisationen Avfall Sverige har inte hanterat frågan. Kemikalieinspektionen har i ett antal rapporter undersökt användningen av nano i produkter och försökt bedöma riskerna. Men eftersom frågan är relativt ny saknas bland annat säkra mätmetoder för att olika material och avfall. Dessutom är det svårt veta vilka nanoämnen man bör leta efter. Någon egentlig riskbedömning är därför inte möjlig. Det verkar heller inte finnas studier som visar om resistensgener i jord återförs till bakterier hos människor och djur. 18 Läkemedel sulfonamider, tas upp av grödor och därmed en möjlig exponeringsväg till människor via föda [Shoemaker 2001]. Dessutom saknas informationen för att avgöra risker för markorganismer i jordbruksmark. Rötning kan minska biotillgängligheten av PPCP-­‐
ämnen och därmed risk för kemisk upptag av och exponering för jordlevande organismer. Men en minskad biotillgänglighet kan också innebära en förlängd halveringstid av dessa föreningar i miljön, med möjlig fördröjd frisättning i känsliga områden. Bioackumulering och biomagnifiering är andra aspekter som måste beaktas i riskbedömningen. Bioackumulering har till exempel påvisats för triklosan och triklokarban i både i laboratorie-­‐ och fältstudier som studerat upptag från mark, sediment och vatten [McClellan 2010] Det finns omkring 1 200 aktiva läkemedelssubstanser på den svenska marknaden. Läkemedel är designade för att vara biologiskt aktiva och hur de påverkar ekosystemen är okänt. Man har börjat granska de vanligaste substanserna för att se om de (eller dess nedbrytningsprodukter) går att återfinna i miljön. Några studier av tillförsel via rötgödsel har dock inte stått att finna. Kasserade läkemedel kan naturligtvis förekomma i hushållens matavfall, även om den del som hamnar där får förmodas vara liten. Betydligt större mängd förs med i vattenavlopp till reningsverken, framför allt den del som utsöndras ur kroppen efter användning. Det är också på rötslam som vissa studier har gjorts: I en amerikansk studie [Chenxi 2010] studerades effekter av att sojabönor växthusodlades i närvaro av tre läkemedelsubstanser; karbamazepin, difenhydramin, and fluoxetin. Ämnena tillfördes dels via bevattning och dels med rötslam. Efter 2-­‐
4 månader analyserades växterna och man fann då att framför allt karbamazepin hade tagits upp i rotsystem och i växtens delar ovan jord, Upptaget var störst när rötslam hade använts. En slutsats som drogs var att karbamazepinet metaboliseras i växtmaterial efter upptag i växten, medan de två övriga substanserna upptas i mer begränsad omfattning. Smittoämnen Om patogena sporbildande bakterier finns i avfallet till biogasanläggningar finns det risk att de sprids via rötresten till åkermark. Studier från SLU visar att om organiskt avfall pastöriseras i 70 grader under 60 minuter före rötning så minskar halten av till exempel Salmonella spp. Däremot påverkas inte sporbildande bakterier som till exempel Clostridium spp. och Bacillus spp av pastörisering. En större studie av upptag av substanser från såväl läkemedel som hygienprodukter (PPCP=Pharmaceuticals and Personal Care Products) i rötslamsgödslad gröda finns redovisad från USA[McClellan 2010]. Man såg inga tecken på betydande upptag, men man konstaterade samtidigt de stora kunskapsluckorna som gör en riskbedömning svår att göra. Bland annat kunde inte kronisk toxicitet samt effekter från blandningar på icke-­‐
målorganismer bedömas på grund av brist på toxicitetsdata. Eventuellt kan subterapeutiska halter av antibiotika inverka negativt på mikrobiella markstrukturer och orsaka resistensspridning. Förutom att påverka mikrobiella populationer kan vissa antibiotika, särskilt tetracykliner, fluorokinoloner och Många Clostridium spp. och Bacillus spp. är ofarliga bakterier som förekommer brett i miljön, medan andra sporbildande bakterier kan orsaka svåra sjukdomar hos både djur och människor (exempelvis mjältbrand, botulism och stelkramp). Andra orsakar svåra sjukdomar enbart hos djur (frasbrand och svindysenteri). En studie vid SLU visade på smittrisker i samband med transporter av substrat och rötrester. Rötrester innehöll Salmonella spp när den levererats till gårdar för att spridas, trots att substraten pastöriserats strax före rötningen. Skälet visade sig vara att lastbilarna som körde avfallet till biogasanläggningarna, och därefter transporterade tillbaka rötresterna till gårdarna, inte rengjordes tillräckligt emellan. 19 De sporbildande bakterierna påverkades inte av biogasprocessen. Normalt förekommer dessa bakterier i gödsel, slakteriavfall och i olika processteg från biogasanläggningar. Patogena klostridier påvisades i gödsel, slakteriavfall, före och efter pastörisering, men inte efter rötning. Det verkar som om antalet klostridier minskar efter rötningen, medan Bacillus spp. passerar opåverkade. Prioner infekterar troligen djur framför allt via födan. Man antar att prioner kan hamna i miljön via djurkadaver och via urin, saliv och andra kroppsvätskor. De kan sedan lagras där genom att binda till lerpartiklar och andra mineraler. Nyare forskning tyder också på att smitta kan ske från prioner i stallgödsel. Ny forskning tyder på att prioner även kan spridas genom luftburen överföring på aerosolpartiklar. Det finns också visst stöd för att prioner kan överföras vid användning av urin. Frågan är också om rötgödsel kan sprida patogener som orsakar växtsjukdomar. Svenska studier har funnit att vanligt förekommande växtpatogena svampar inaktiveras eller avdödas permanent under mesofil rötning under 25-­‐30 dagar. Det verkar som att temperaturen inte i sig var tillräcklig för att ta död på svampsporerna. Ett antal samverkande faktorer -­‐ som förekomst av ammonium och vätesulfid – behövs för destruktionen. Prionernas roll och förekomst i stort är dock fortfarande höljt i dunkel. Om rötgödsel kan föra med sig spridning av prioner är omöjligt att säga idag. Visserligen kan man anta att prionerna står emot nedbrytning under fermenteringen. Slakteriavfall kan misstänkas vara ett risksubstrat när det gäller spridning av prioner. Resultaten tyder på att sjukdomsalstrande svampar inte utgör något större kvalitetsproblem för rötresten. Rötningsprocessen består av flera olika steg (hygienisering, rötning, efterrötning och aerob lagring). Miljöförhållandena är väldigt olika mellan stegen och forskarna ansåg det inte troligt att svampsporer klarar alla dessa olika miljöer. En slutsats blev därför att rötning vid biogasproduktion kan vara ett bra sätt behandla infekterat material. Ogräsfrön Frågan är här om ogräsfrön som finns i framför allt stallgödsel kan överleva jäsningen i rötkammaren och spridas till nya odlingsarealer via rötgödseln. En färsk examensuppsats från SLU drar den försiktiga slutsatsen att ”risken för uppförökning eller spridning av ogräsfrö, i synnerhet problematiska ogräs som till exempel flyghavre, kan ge upphov till en viss tvekan att återföra rötresterna till åkrarna.”[Handersson 2012] Prioner Ett specialfall av smittoämnen är prioner, infektiösa partiklar vars extracellulära form enbart innehåller protein. Prioner är resistenta mot inaktivering och orsakar bland annat galna ko-­‐sjukan nötkreatur och Creutzfeldt–Jakobs sjukdom hos människor. Genmodifierade organismer När det gäller genmodifierade organismer (GMO) har jag inte funnit några studier eller resonemang kring vilken roll rötgödsel kan spela. Prionerna är unika som smittämnen genom att de helt saknar genetiskt material (DNA och RNA), och istället smittar genom att påverka andra proteiner. Man tror att prionsjukdomar beror på att ett protein antar en felaktig form och sedan fungerar som en mall för att fortplanta den felaktiga formen till andra proteiner. Till slut kan flera felaktigt veckade proteiner bilda komplex och bilda en utfällning i cellen. 20 Kan ämnen som finns naturligt i substraten ha negativ effekt? Kan tillsatser vid tillverkningen ge problem? Vissa ämnen som finns naturligt i substrat kan ha en hämmade verkan på växtlighet. Det är till exempel ett välkänt fenomen att svingödsel – med naturligt högre halt av fenoler än nötgödsel -­‐ ger ett lägre skördeutbyte. Det förekommer att livsmedelstillverkare använder polymerer för avvattning av slam från livsmedelsavfall innan det transporteras vidare till en biogasanläggning. Polymerer är också vanliga i de olika tillverkningsstegen av rötgödseln. Ämnen som har hämmande verkan är bland annat olika typer av fenoler såsom fenol, kresoler, tanniner, toluen och andra aromatiska strukturer. Biogasproduktion från matavfall har visat sig leda till ansamling av olika aromatiska syror, av vilka några har en hämmande effekt på biogasprocessen. Vid låga koncentrationer kan dock dessa föreningar brytas ner i rötningen om processförhållandena är optimala. Mängden polymer i rötgödseln beror på vad den används till. I en anläggning där polymeren används för att göra inkommande substrat tjockare före rötning, var torrsubstanshalten i produkten ca 1 kg per ton. I en annan rötanläggning, där polymeren användes för att avvattna den producerade rötgödsel före torkning och pelletstillverkning var motsvarande halt ca 20 kg/ton.12 Forskning vid SLU har visat att rötgödsel hämmar aktiviteten hos nitrifierande bakterier på ungefär samma sätt som svingödsel. Det visade sig inte oväntat att rötgödsel tillverkad av svingödsel ledde till ökad bakteriehämning. Försöken visar att det är viktigt att ha med denna aspekt vid rötning så att inte fenolhalten utgör en negativ faktor vid rötgödselanvändning. [Levén 2012] En polymer som används för ändamålet är polyakrylamid (PAM) en polymeriserad form av akrylamid. Livsmedelsverket uppmärksammande i början av 00-­‐talet att några av våra mest populära livsmedel (bl. a. potatischips) innehöll extremt höga halter av akrylamid. Flera långtidsstudier på råttor och möss har visat att frekvensen av tumörer i olika organ ökar när försöksdjur exponeras för akrylamid blandat med dricksvatten. Den lägsta dos som har uppvisat förhöjd tumörfrekvens är 2 mg/kg kroppsvikt och dag. Vissa epidemiologiska studier på människor har också påvisat ett samband mellan exponering av akrylamid-­‐rik mat och ökad cancerrisk.13 Är plaster i hushållsavfallet ett problem? Hushållsavfall innehåller rester av polymerer som ingår i konsumentprodukter. I många produkter finns så kallade mikroplaster, mikroskopiska partiklar med en diameter under ca 2 mm. Mikroplaster används bland annat i kosmetika (peelingkrämer) och kan tänkas förekomma i hushållsavfall. En förstudie genomfördes 2012 inom ramen för Waste Refinery. Det har ännu inte gått att få fram någon information om resultaten av förstudien. Men kan akrylamid i rötgödsel verkligen leda till att mark och livsmedel påverkas? En studie från Waste Refinery drar följande slutsatser [WR 2010]: •
SPCR 120-­‐certifieringen har infört en regel om att det totala halten synliga föreningar (>2mm) inte får överstiga 0,5 viktsprocent. Man diskuterar nu inom styrgruppen eventuella åtgärder för och undersökningar av mikroplaster (som alltså har mindre storlek än 2 mm)11 •
Polyakrylamid (PAM) kan brytas ner både aerobt och anaerobt. Det finns inte rapporterat att nedbrytning av PAM bildar akrylamid (AMD). Inga toxiska effekter av PAM har visats, men användning av rötgödsel kan ge ackumulering av PAM i jord. 12 Som jämförelse har avvattnat rötslam före spridning en halt av cirka 8 kg/ton 11 pers. komm.: Angelika Blom, Avfall Sverige 13 Se vidare livsmedelsverkets hemsida, www.slv.se
21 •
•
Information saknas om långsiktiga konsekvenser vid användande av PAM i rötgödsel, samt om nedbrytning av polymerens grundstruktur. Rapporterade effekter av PAM på biogasprocessen är motstridiga, vissa visar att det finns inhiberande effekter på biogasprocessen, andra inte. ”Flera samrötningsanläggningar har svårt att få ekonomin att gå ihop. Det är svårt att hitta bra substrat som ger mycket biogas. När ”nya”
substrat har identifierats blir det snart konkurrens om substratet. Det pågår i vissa delar av Sverige ”substratkrig” och det finns då en risk att anläggningsägare gör avkall på substratens lämplighet avseende biogödselns kvalitet.” Forskarna konstaterade att kunskaperna om vilka miljöeffekter som kan förväntas vid spridning av rötgödsel eller avloppsslam innehållande polymerer är begränsade. Myndigheterna har inte heller hanterat frågeställningen. Avloppsslam med polymerer har visserligen spridits på åkermark under flertalet år utan att några direkta negativa miljöeffekter i anslutning till detta har observerats. Men förekomsten av polymerer i marken eller effekten av polymererna i slammet har aldrig studerats specifikt. Ref: Rätt slam på rätt plats (WR 2012) Hur kommer det gå i substratkriget? Kommer certifieringens huvudmän kunna stå emot en utveckling som optimerar utvinning av bioenergi på bekostnad av rötgödselkvalitet? Kanske kan även rötslam (vattenreningsverks-­‐
slam) i framtiden komma att användas i de stora samrötningsanläggningarna? Rötslam är inte tillåtet enligt dagens SPCR-­‐regler, men det finns inget uttryckligt förbud utan man hänvisar till att rötslam certifieras i ett annat sammanhang.15 Det kan uppfattas som att man lämnar en öppning för att godkänna rötslam i framtiden, även om det i dagsläget är väldigt osannolikt. SPCR 120 innehåller en lista på godkända processhjälpmedel. För närvarande omfattar listan järnklorid, järnoxid, bentonit, KMB1 och kiselgur.14 Polymerer är alltså inte tillåtna. Kan olämpliga substrat ställa till det i framtiden? Även om KRAV i dagens regler begränsar vilka substrat som får användas för rötgödsel är det inte orimligt att anta att det kommer krävas nya avvägningar i framtiden, där rötgödselns för-­‐ och nackdelar vägs mot varandra. Kan vi lita på att insamlingssystemen är ”slutna”? SPCR 120 kräver att transportören till anläggningen skall dokumentera hämtställen och mängd avfall vid varje transport: ”Transportören får med sin hantering ej försämra materialets kvalitet genom att skadliga eller främmande ämnen tillförs. Åtgärder vidtas för att undvika återinfektion av smittämnen vid transport. En egenkontroll skall upprättas så att dessa krav tillgodoses. 15 Ur SPCR120: ”Slam från avloppsreningsverk, latrin 14 Enligt nuvarande kriteriedokument antaget i maj samt slam från enskilda brunnar omfattas av särskild lagstiftning och kvalitetssäkras därför enligt andra system.” 2010. 22 Vikt eller volym hos inkommande material registreras. Materialets kvalitet kontrolleras och eventuella skadliga eller främmande ämnen avlägsnas i möjligaste mån. Risken för kontaminering av materialet skall minimeras. För anläggningar som tar emot material i slutna system utan möjlighet till visuell kontroll, gäller att summan av volymerna från hämtställena skall överensstämma med mottagen mängd vid anläggningen.” I vilken mån dessa skrivningar försäkrar mot oavsiktlig eller avsiktlig felhantering av avfall är svårt att säga. Branschorganisationen Svensk Mjölk tog ställning mot substrat från hushåll just av skälet att man inte ansåg kedjan tillräckligt kontrollerbar. Avfall Sverige gör regelbundet plockanalyser och säger sig inte ha funnit något problem med de avfall man undersökt. Man menar också att om ett enstaka kadmiumbatteri skulle hamna i avfallet skulle detta inte synas i förhöjda halter i rötgödseln. Frågan om bättre kontroll handlar för Avfall Sverige mycket om att ha tydliga insamlingsmetoder, exempelvis att inte ta emot visst avfall om ursprunget inte är hundraprocentigt säkerställt, att den som hämtar den organiska fraktioner optiskt ska kunna syna det man tar med sig, med mera.16 16 pers. komm.: Angelica Blom, Avfall Sverige 23 7. Slutsatser Den här studien har letat efter risker med rötgödsel, framför allt när det gäller spridning av miljö-­‐ och hälsofarliga ämnen. Studien är ingen risk-­‐kontra-­‐nytta-­‐analys utan fokuserar enbart på reella och potentiella risker. Rapporten är tänkt som underlag för vidare diskussioner om KRAVs ställningstagande till rötrester som gödselmedel inom ekologisk produktion. De tidigare studier som gjorts pekar mot att rötgödsel inte medför större problem än andra gödselmedel, snarare mindre. Man har inte funnit några oroande halter av kända miljögifter eller andra föroreningar. Här liksom i övrigt gäller dock sanningen ”Avsaknad av bevis är inte detsamma som avsaknad av effekt”. Kunskapen om kemikalier och dess förekomst och egenskaper är fragmentarisk. All användning av heterogena avfallsprodukter innebär risker – ju mer förgrenad och invecklad insamlingskedjan är, ju större risk att problem ska uppstå. Därför är det viktigt att också ta hänsyn till hälso-­‐ och miljökonsekvenser som är okända idag. Några slutsatser: 1. I jämförelse med rötslam (reningsverksslam) så bedöms riskerna som lägre med rötgödsel. Avlopp och spillvattensystemen tar hand om en betydligt mer komplex cocktail av kemikalier jämfört med fraktionen organiskt avfall från hushåll. Avloppssystemet fungerar som ett lösningsmedel för hela samhällets kemikalieflöde, från industrianläggningar, gator, handel och hushåll. Vid jämförelse är organiskt hushållsavfall mer homogent, mer kontrollerbart, lättare att syna optiskt och vid behov eftersortera. 2. Även om hushållsavfallet kan innehålla vissa skadliga organiska ämnen, så bidrar rötningen i sig till att mer lätt nedbrytbara ämnen oskadliggörs. Kombinerat med den hygienisering som är ett krav idag oskadliggörs många skadliga ämnen samband med tillverkningen. Många andra föroreningar motstår dock nedbrytning och kommer därför hamna i rötgödseln. Det gäller sannolikt bland annat vissa smittsamma ämnen, inklusive prioner, polymerer, mikroplaster. 3. Kunskapen om såväl förekomst som effekt av nanomaterial och GMO-­‐ämnen i rötgödsel är obefintlig. Därför kan inte någon riskbedömning göras, men av försiktighetsskäl bör frågan bevakas noga, eftersom flöden av båda materialen ökar i teknosfären. 4. Rötgödsel sprids idag -­‐ på grund av sitt låga näringsvärde per volym/viktenhet -­‐ i första hand i närområden till rötningsanläggningar. En ökad ackumulering av föroreningar kan därför förväntas i dessa områden, om föroreningshalten är tillräckligt hög i rötgödseln. Exempelvis kan kadmiumhalten öka mera regionalt, eftersom rötgödsel idag anses ge en nettotillförsel av kadmium på de jordar som gödslas 5. Tillsatser under tillverkningen kan också leda till problem. Polymerer, framför allt polyakrylamid som tillsätts för att avvattna rötresten, riskerar att leda till förorening av mark och växande gröda. Polymeren kan i andra sammanhang brytas ned till det skadliga ämnet akrylamid, som har visat sig ge hälsoskadliga effekter när det förekommer i livsmedel. Eftersom långtidsstudier saknas är det okänt om dagens rötgödselanvändning bidrar till ökad akrylamidförekomst i mark och livsmedel, men en ackumulering i åkermark är tänkbar. 6. Tungmetaller och i synnerhet kadmium. Kadmiumhalten i åkermark är redan idag så hög att folkhälsoproblem uppstår som följd av det kadmium som hamnar i våra livsmedel. Dagens rötgödsel har så pass hög halt av kadmium att tillåten spridning leder till ökad kadmiumhalt i jorden. Kadmiumhalten är visserligen mycket lägre än i rötslam, men även i rötgödsel är den alltså oacceptabelt hög. Några avslutande kommentarer om KRAVs fortsatta diskussion om rötgödsel inom ekologisk produktion: • Det är i grunden positivt att näringsämnen återförs från stad till land. Rötning av hushållsavfall till rötgödsel kan utgöra ett stort och avgörande steg mot detta. Samtidigt är framtiden för storskalig produktion av rötgödsel osäker. Produkten har svårt att konkurrera ekonomiskt med andra gödselmedel, och acceptansen från marknaden är begränsad. En viktig aspekt är om KRAV vill medverka till att storskaliga system utvecklas för produktion av rötrest/biogas, eller om man anser att är småskaliga (framför allt gårdsbaserade?) anläggningar att föredra. Finns det anledning att sätta en gräns för hur stor en anläggning får vara för att kunna bli KRAV-­‐godkänd? Vilka är då riskerna med fortsatt och expansiv användning av rötrester från biogasproduktion? Några exempel: •
•
•
Miljöfarliga ämnen i konsumentvaror kan genom felaktig sortering hamna i matavfallsfraktionen och på sätt spridas vidare via rötgödsel. Att olämpliga substrat används i jakten på kostnader och gasoptimering Att rötgödseln ger ett nettobidrag av kadmium till åkermark, delvis också omfördelar kadmium som finns jämnt fördelat över hushållen pga. livsmedelskonsumtion, och koncentrerar den till åkermark i nära anslutning till biogasanläggningar Värsta tänkbara utfall – med följder både för hälsa, miljö och acceptansen för rötgödsel, kan uppstå vid följande situationer: •
•
Ett hittills okänt miljögift, med stor toxisk effekt, tillförs kontinuerligt odling via rötgödsel. Kanske är hälsoeffekten smygande och upptäcks först på längre sikt, kanske till och med i kommande generationer. En enskild, oförutsedd händelse leder till kontaminering av rötgödsel, och att giftet överförs till åker mark och tas upp av växande gröda så att det slutligen hamnar i livsmedel. Frågan är om insamling av organiskt avfall från hushåll kan göras tillräckligt säkert och kontrollerbart. Plockanalyser pekar mot att avfallet generellt är mycket homogent och har låga föroreningshalter. Med kraftig tillväxt av hushållsavfall som råvara till energiproduktion finns det ändå risk för att problem uppstår, eftersom Systemet är komplext med många aktörer och led. Man kan heller inte bortse från risken att biogasproducenter i sin strävan att maximera produktionen av biogas väljer att ta in substrat som inte är lämpligt, eller direkt olämpligt som råvara. Certifiering är tänkt att förebygg en sådan utveckling, men kan inte sätta stopp för den produktion som väljer att inte certifiera sig, inte heller risken för brott mot de regler som finns. 25 •
Det finns en mängd olika kravställare när det gäller framför allt vilka substrat som får användas för att tillverka rötgödsel. Branschen har genom att ta fram en certifieringsstandard (SPCR120) försökt skapa konsensus kring vilka krav som ska ställas, och därmed tydliga spelregler för rötgödselproducenterna. Satsningen har bara delvis varit framgångsrik. Visserligen är flertalet av dagens biogasanläggningar certifierade, men eftersom stora aktörer, exempelvis mejerinäringen, har valt att ställa mer avancerade krav på den gödsel som får användas, accepterar de heller inte mer än mindre del av den SPCR-­‐märkta gödseln för egen del. Det skapar en osäkerhet på marknaden. Kommer källsorterat hushållsavfall att accepteras i framtiden och i så fall med vilka regler? Hur påverkar detta KRAVs ställningstagande? •
Certifieringen kan leda till utveckling av olika kvalitetsklasser av rötgödsel – en som är certifierad med höga miljökrav och en med utan dessa krav (krav enbart baserade på lagstiftning) som används där skyddsaspekterna är lägre, tex som täckmaterial på avfallsdeponier? Är detta en önskad utveckling?
8. Referenser AS 2012 Verktyg för att säkerställa lågt kadmiuminnehåll i bio-­‐gödsel, Avfall Sverige rapport B2012/02 Bagge 2009 Bagge, E.: Hygiene Aspects of the Biogas Process with Emphasis on Spore-­‐
Forming Bacteria, Doktorsavhandling, SLU 2009 BIO 2008 Marita Linné, m.fl: Den svenska biogaspotentialen från inhemska restprodukter; BIoMil AB & Envirum AB, Lund 2008 Brändli 2005 Brändli, R.C. Bucheli, T.D. Kupper, T. Furrer, R, Stadelmann, F.X. och Tarradellas J (2005). ”Persistent Organic Pollutants in Source-­‐Separated Compost and its Feedstock Materials – A Review of Field Studies, J Environmental Quality, 34 (3) 735 -­‐760. Brändli 2006 Brändli, R.C. , Bucheli, T.D., Kupper, T., Zennegg, M., Berger, U., Edder, P., Oehme, M., Müller, J.,Schaffner, C., Furrer, R., Schmid, P., Huber, S., Ortelli, D. , Iozza, S., Stadelmann, F.X., Tarradellas, J.: Organic pollutants in source-­‐ separated compost; Organohalogen Compounds, Vol. 28 Chenxi 2010 Chenxi, W U et al: Uptake of Pharmaceutical and Personal Care Products by Soybean Plants from Soils Applied with Biosolids and Irrigated with Contaminated Water, Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 6157–6161. Handersson 2012 Handersson, L: Risk för spridning av ogräsfrö med rötrester – En litteraturstudie. Kandidatsarbete, Agronomprogrammet, SLU 2012. JV 2005 Biogas ger energi till ekologiskt lantbruk. Jordbruksverket, Jordbruksinformation nr 22, 2005 KEMI 2011 Kadmiumhalten måste minska – för folkhälsans skull -­‐ En riskbedömning av kadmium med mineralgödsel i fokus, KemI 1/2011. KemI 2012 Samhällsekonomisk kostnad för frakturer orsakade av kadmiumintag via maten, KemI PM 12/2012 KSLA 2012 Oönskade ämnen i slam -­‐ Slam som produktionsresurs i svenskt jord-­‐ och skogsbruk – III. Rapport från Workshop 14 maj 2012, Kungliga Skogs-­‐ och lantbruksakademin, 2012 Levèn 2012 Levén, L, Nyberg, K, Schnurer, A: Conversion of phenols during anaerobic digestion of organic solid waste-­‐-­‐a review of important microorganisms and impact of temperature, Journal Environmental Management. 2012 Mar 95, Suppl: S99-­‐103 26 27 McClellan 2010 McClellan, K & Halden, K.: Pharmaceuticals and Personal Care Products in Archived U.S. Biosolids from the 2001 EPA National Sewage Sludge Survey, Water Res. 2010 January; 44(2): 658–668. NMR 2011 Sternbeck, J. Blytt, L D. Gustavson, K. Frankki, S. Bjergström, M.: Using sludge on arable land – effect based levels and longterm accumulation for certain organic pollutants, TemaNord 2011:506, Nordiska Ministerrådet, Köpenhamn. RVF 2005 Organiske Forurensninger i kompost og biorest, Renhållningsverksföreningen Rapport 2005:12 SGC 2011 Biogödselförädling – tekniker och leverantörer, Svenskt Gastekniskt Center, Rapport 221, Nov 2010 Shoemaker 2001 Shoemaker NB, Vlamakis H, Hayes K, Salyers AA. Evidence for extensive resistance gene transfer among Bacteroides spp. and among Bacteroides and other genera in the human colon. Applied and Environmental Microbiology. 2001;67:561–568 WR 2010 Gun Löfblad, Mattias Bisaillon och Johan Sundberg, Profu AB: Miljöpåverkan från toxiska ämnen vid hantering av avfall, Waste Refinery, Rapport 28, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, 2010. WR 2010 Gunilla Henriksson m fl: Miljöeffekter av polymerer inom biogasbranschen – Förstudie, Waste Recovery, rapport 33, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, 2010 WR 2012 Gunilla Henriksson, Ola Palm, Kent Davidsson, Emelie Ljung, Anna Sager: Rätt slam på rätt plats; Waste Refinery, Projektrapport 41, 2012 28