Biogas– nya substrat från havet

Biogas – nya substrat från havet
Projektsammanfattning
1
Biogas för miljöns skull
Ren luft, ett glittrande hav och fiskar som leker i vikar och vass. Det är så vi vill uppleva naturen – och det är så
vi vill att andra efter oss ska få uppleva den. Därför pågår olika aktiviteter i Kalmar län för att minska utsläppen
av växthusgaser och för att åstadkomma ett renare hav.
I Kalmar län kommer två tredjedelar av de fossila koldioxidutsläppen från bensin och diesel. Vid förbränning
av biogas frigörs ingen fossil koldioxid. Biogas är därför ett miljövänligt drivmedel. Men det hushållsavfall, den
gödsel och det avloppsslam som finns att tillgå för biogasproduktion i länet skulle bara räcka till en tiondel av
länets bilpark. Därför behövs nya material att producera biogas av.
I projektet ”Biogas – nya substrat från havet” har vi undersökt om alger, vass, musslor och fiskslam kan användas för biogasproduktion. Om material från havet används lyfts också överflödig näring bort från Östersjön.
Den näringen kan istället återanvändas på åkern. Biogas sluter kretsloppen.
Innehållsförteckning
Kalmar 2013-01-18
Redaktör: Yvonne Aldentun
Layout: Kreation
ISBN: 978-91-85078-23-3
Foto: Mats Wilhelm (s. 1), Yvonne Aldentun (s. 2, 9, 12, 13
(bild: 5–7, 9), 16, 20, 24), Erik Gregeby (s. 5, 6), Ulrika Welander
(s. 7), Kerstin Isaksson (s. 8, 13 (bild:1–4), 31), Yvonne Aldentun,
Kerstin Isaksson (s. 11), Peter Hörenius (s.15), Claes Kempe (s. 18),
Christoffer Ljungar (s. 21).
2
Biogas för miljöns skull
3
Kretsloppen sluts
21
Från rötbart material till biogas
4
Mer att lära om vass
22
Havet rymmer mycket rötbart
5
Är det lönsamt?
25
Skörd av alger
9
Ekosystemtjänster28
Skörd av vass
10
Bra för naturen, länet och landet
29
Var rädd om naturen!
14
Projektets resultat
30
Fungerar det i praktiken?
17
Några slutsatser från projektet
32
Positiv energibalans för vass
19
3
Från rötbart material till biogas
Tekniken för rötning kan se olika ut. I Sverige är
våtrötning den absolut vanligaste metoden. Våtrötning
förutsätter ett finfördelat, pumpbart material med en
torrsubstanshalt mellan 2 och 15 procent. Ett alternativ
till våtrötning är torrötning som är anpassat för material
som inte är pumpbara. Då är torrsubstanshalten
vanligtvis minst 20 procent och materialet stapelbart.
Kemiska beteckningar:
N=kväve, P=fosfor, K=kalium, Cd=kadmium
Satsvis våtrötningsförsök
Fisk och vass är bäst
Alger, vass, musslor och fiskslam producerade i de satsvisa försöken ungefär lika mycket metangas som andra van-
4
400
300
200
100
0
Halm
VS=volatile solids
Glödförlust, dvs. den del av torrsubstansen som kan
förbrännas. Ett mått på det organiska innehållet i
provet.
500
Alger
TS= total solids
Torrsubstanshalten, dvs. den mängd material som
återstår efter torkning.
600
Nötflytgödsel
Olika teknik för rötning
Nm³ = normalkubikmeter
En standardenhet för 1m³ gas vid ett bestämt tryck
och temperatur, oftast 1 bar och 0°C.
Det är metangasen i biogasen som är energirik. I ett första
steg gjordes därför ett antal satsvisa våtrötningsförsök för
att ta reda på hur stor metangaspotential de olika materialen har. De satsvisa försöken utfördes i halvliterstora flaskor
stående i vattenbad där den biogas som bildades
samlades upp i
påsar. Biogasens
volym och sammansättning analyserades.
GASUTBYTE (Ndm³/kg VS)
Musslor
Substrat är ett annat ord för rötbart material.
Några förklaringar
Metangas är energirik
liga material för biogasproduktion. I diagrammet jämförs
resultat från projektet med resultat från Substrathandbok
för biogasproduktion.1 Resultaten ger en första indikation
om substratens eventuella användbarhet.
Vass
Fordonsgas består till minst 97 procent av metangas.
Fordonsgas kan framställas genom uppgradering av
biogas (där koldioxiden tas bort), från naturgas eller av
en blandning av biogas och naturgas.
Rötning sker vanligtvis inom ett av två olika
temperaturområden. Mesofil rötning är vanligast och
sker vid temperaturer mellan 35 och 37°C. Termofil
rötning sker vid temperaturer mellan 50 och 55°C. Den
senare metoden är mera energikrävande men ger en
snabbare rötningsprocess.
Att tillverka biogas från alger, vass, musslor och fiskslam är
en spännande tanke. Alger och vass är en resurs som inte
har så många andra användningsområden idag. Musslor
har odlats på prov i Östersjön under ett antal år och skulle
kunna användas till produktion av foder eller biogas. Fisk,
fiskrens och tvättvatten från fiskindustrin är andra produkter som är möjliga att röta. Men hur mycket biogas kan
de här materialen ge? Och vilken rötningsprocess passar
bäst? Det är några av de frågeställningar som projektet
”Biogas – nya substat från havet” studerat.
Skarpsill
Naturgas består till största delen av metangas och den
utvinns från jordens inre precis som olja. Naturgas är
därför ett fossilt bränsle som bidrar till den globala uppvärmningen. Utsläppen av koldioxid är dock lägre från
fordon som drivs med naturgas jämfört med bensin.
Rötningsprocessen kan också delas in i kontinuerliga
eller satsvisa processer. I en kontinuerlig process, som
är den vanligaste, tillförs fortlöpande nytt rötmaterial. I
en satsvis process rötas en sats i taget.
Havet rymmer mycket rötbart
Matavfall
Biogas kallas den gas som uppstår då organiskt material som matavfall, gödsel eller avloppsslam bryts ner av
mikroorganismer i en syrefri miljö. Vid rötning till biogas
i en rötkammare utnyttjas denna naturliga process för
att utvinna och ta tillvara en del av den energi som är
bunden i materialet. Biogas består huvudsakligen av
metangas (CH4) och koldioxid (CO2). Den producerade
biogasen kan användas till produktion av el, värme eller
fordonsbränsle.
Material som är svåra att sönderdela eller innehåller
föroreningar som sand och sten passar bäst för
torrötning.
Slakteriavfall
Biogas, naturgas och fordonsgas
Resultat från satsvisa rötningsförsök. Vanliga rötmaterial (grå staplar), projektets rötmaterial (blå staplar).
Fler försök ger mer information
Olika typer av försök kan ge mer information. Därför prövades också kontinuerlig våtrötning av vass i 30-liters
tankreaktorer, kontinuerlig våtrötning av flotationsslam
(fiskslam) i 9-liters reaktor, torrötning av musslor och
5
vass i laboratorieskala samt torrötning av musslor i pilotskala. Pilotförsöket med musslor genomfördes i en tvåstegsreaktor på Linnéuniversitetet med en lakbädd på 270 l
och en reaktorvolym på 40 l. Principen var densamma
som vid torrötning i laboratorieskala.
Alger
nar rötning i full skala, studerades hur mycket mer biogas
som producerades då vass tillfördes den befintliga substratmixen vid Kalmar Biogas AB:s anläggning. Tillsatsen
av vass ökade metangasutbytet med 220 Ndm3 CH4/kg
VS. Metangasutbytet var ungefär hälften så stort vid det
kontinuerliga rötningsförsöket jämfört med det satsvisa röt-
Fintrådiga rödalger och tarmtång, som är en grönalg, gav
ett likartat gasutbyte i de satsvisa försöken. Men de studerade rödalgerna skiljer sig från grönalgerna genom att de
innehåller 11 gånger så mycket kadmium. Det är vanligt
att jämföra hur mycket kadmium som följer med varje kilo
fosforgödselmedel. Mängden kadmium ska begränsas
eftersom den tas upp av växterna och lagras i människokroppen. Höga halter av kadmium kan bl.a. ge njurskador.
Nötflytgödsel innehåller cirka 15 mg Cd/kg P.2 Detta kan
jämföras med 1 100 mg Cd/kg P för de studerade rödalgerna. Gränsvärdet för kadmium per kg fosfor i handelsgödselmedel är 100 mg Cd/kg P. I Sverige var medelinnehållet av kadmium i mineralgödselmedel år 2010
6 mg Cd/kg P. 2 Problem med att skörda algerna, det höga
sandinnehållet tillsammans med kadmiuminnehållet gjorde att alger valdes bort i de fortsatta rötningsförsöken.
Vass
Vass studerades både i satsvisa rötningsförsök, i torrötningsförsök och i kontinuerliga våtrötningsförsök. Vassen
producerade lika mycket gas i torrötningsförsöket (37°C)
som i våtrötningsförsöket (52°C) men torrötningen tog
längre tid.
I det kontinuerliga våtrötningsförsöket, som bättre efterlik-
6
Musslor passar bättre för torrötning än för våtrötning då
skalen från musslorna sliter på känsliga delar i våtrötningsanläggningen och kan orsaka stopp i rörledningar. Musslor, precis som fisk och fiskslam, är kväverika material och
ningsförsöket. Det beror på att det i satsvisa rötningsförsök
ges mer tid för att nå en högre utrötningsgrad och att materialet är mera finhackat.
Musslor
Musslor studerades i satsvisa rötningsförsök, i torrötningsförsök i laboratorie- och pilotskala. Metangasutbytet var
något högre i torrötningsförsöket (37°C) i laboratorieskala, 330 Ndm3 CH4/kg VS jämfört med 266 Ndm3 CH4/kg
VS i det satsvisa rötningsförsöket (52°C). I det satsvisa
rötningsförsöket rötades bara musslornas kött medan de
andra båda försöken gjordes med hela musslor.
Försöket i pilotskala gav inga fullständiga resultat eftersom
det uppstod problem med läckande biogas, men processen gav stöd för de utförda försöken i laboratorieskala.
Kalmar Biogas AB
Kalmar Biogas AB:s anläggning i Kalmar är en s.k. samrötningsanläggning där flera olika typer av material rötas bl.a.
restprodukter från slakterier, mejerier, potatisförädling och
storkök men också gödsel från närliggande lantbruk. Anläggningen drivs som en kontinuerlig våtrötningsprocess
inom det termofila temperaturområdet.
Pilotrötningsförsök
Kontinuerligt våtrötningsförsök
Biogas AB:s anläggning också undersöktes. Kvalitetsproblem hos den skördade vassen gjorde att en fullskalig rötning inte kunde genomföras.
kan med fördel samrötas med andra kolrika material för
att skapa en bättre balans för de mikroorganismer som
samspelar i rötningsprocessen.
Fisk
Fisk och biprodukter från fiskindustrin kan ge väldigt olika
metangasutbyte beroende på vilket material det handlar
om. Skarpsill gav i de satsvisa rötningsförsöken (52°C) ett
metangasutbyte på 461 Ndm3 CH4/kg VS medan det fiskslam som rötas i Västervik i ett kontinuerligt våtrötningsförsök (38°C) gav 215 Ndm³ CH4/kg VS. Fiskslammet är
i själva verket ett tvättvatten från fisk i en fiskförädlingsindustri.
Våtrötning i full skala ett mål
Ett mål i projektet var att genomföra våtrötning av vass i full
skala. Det var först tänkt att det skulle ske i Kalmar Biogas
AB:s anläggning. Problem med den mikrobiella processen
där gjorde att möjligheten att röta vass vid Odensviholm
Under år 2010 rötades 29 000 m³ material i samrötningsanläggningen och 1 960 000 Nm³ biogas producerades.
Om ett nytt rötbart material ska tillföras reaktorn så måste
mikroorganismerna hinna anpassa sig till materialet för att
kunna bryta ner det. Därför måste nya material tillföras
fortlöpande under en längre tid för att utgöra en resurs.
Odensviholm Biogas AB
Odensviholm Biogas AB är en gårdsbaserad rötningsanläggning som ligger 40 km nordväst om Västervik. Vid
anläggningen rötas gödsel från den egna gården. Anläggningen drivs som en kontinuerlig våtrötningsprocess inom
det mesofila temperaturområdet. Då gödsel är ett kväverikt substrat kan en inblandning av ett kolrikt substrat som
vass vara positivt för rötningsprocessen. Anläggningen i
Odensviholm bedömdes därför vara ett möjligt alternativ
till Kalmar Biogas AB:s anläggning för rötning av vass.
För att kunna genomföra en provrötning av vass med 3
procent vassinblandning (som viktandel) i rötkammaren
under 3 månader behövdes det 120 ton vass.
1. SGS-rapport: Rapport SGS 200, Substrathandbok för biogasproduktion
2. KEMI: Rapport 1/11, Kadmiumhalten måste minska – för folkhälsans
skull.
7
En Truxor med räfsa och silplåtar rensar bort alger i centrala Kalmar.
Skörd av alger
Alger av olika slag
För lite alger för biogas
I Östersjön finns hundratals olika slags alger. Det finns
små, nästan mikroskopiska alger som ibland förekommer i
stora mängder och orsakar algblomning i vattnet. Det finns
också stora s.k. makroalger. Makroalger kan vara fleråriga
och växa på botten som t.ex. blåstång. De kan också vara
ettåriga och lossna från bottnarna under sensommar och
tidig höst. Det är dessa, lösdrivande alger, som spolas in
mot stränderna som är möjliga att använda för biogasproduktion. I de utförda studierna var rödalger vanligast längs
Ölands och Gotlands kuster medan fintrådiga grönalger
dominerade bland de alger som samlades in längs fastlandskusten. I projektet prövades bara skörd av grönalger.
Det höga vatteninnehållet i grönalgerna och svårigheten att
med tillgänglig teknik få ihop några större mängder alger
gör i dagsläget grönalgerna mindre intressanta för biogasproduktion. Det som med ögat uppfattas som en stor
mängd alger är i biogassammanhang ofta en liten mängd
alger. Om insamlade alger ska kunna användas för biogasproduktion krävs det att de är både färska och rena från
skräp. Samtidigt finns det andra skäl som talar för att alger
samlas in och tas om hand.
Olika skördemetoder prövades
Räfsor, pumpar, nät och länsor var några av de metoder
som användes för att samla in alger. Att räfsa ihop alger
fungerar på mindre strandavsnitt, men inte ute i vattnet.
De pumpar som användes pumpade mest vatten och att
samla ihop alger med nät eller länsor kopplade till båtar
visade sig vara väldigt tungt. Truxorn utrustad med räfsa
och silplåtar fungerade bäst för att samla in alger.
Alger består mest av vatten
Hur lång tid som åtgår och hur mycket bränsle som förbrukas vid alginsamling varierar kraftigt beroende på hur
mycket alger det finns. I en tidsstudie utförd i en fjärd i
centrala Kalmar samlade Truxorn in 1 ton grönalger (urkramad våtvikt) på 45 minuter. Varje skopa innehöll i snitt
65 kg alger. Truxorn färdades under denna tid drygt 550
meter och förbrukade 2,7 l diesel.
8
Algskörd med frontlastare på nordöstra Öland. Sandinblandningen i
algerna är stor.
Algskörd av andra skäl
Maskinell insamling av framför allt rödalger förekommer
på badstränder både på Öland och Gotland. Stränder städas också rena av t.ex närboende och stugföreningar. I
centrala Kalmar rensar kommunen bort alger av estetiska
skäl. Att rensa bort alger kostar både tid och pengar. Kostnaden får vägas mot andra kostnader som kan ge samma
nytta.
9
”Vasstätheten varierade kraftigt mellan olika
områden. I genomsnitt växte det 1 kg vass/m2.”
Skörd av vass
Vassen – vårt största gräs
Olika skördekedjor
Bladvass är ett snabbväxande gräs som förmår ta för sig
av solljus, värme och näring i grunda vatten. I takt med
att näringstillgången ökat och slåtter och bete minskat har
vassarna brett ut sig. Vassen fungerar som ett filter som
tar hand om näring från land som annars skulle hamna i
våra kustvatten. Genom skörd av vass kan näringen återföras till land. Så mycket som 130 ton vass skördades i
biogasprojektet samtidigt som olika tekniker och metoder
prövades.
Olika maskiner och utrustningar för vasskörd studerades
inom projektet. Samtliga skördekedjor byggde emellertid
på samma princip; att vassen klipptes, samlades in och
stränglades för att sedan ensileras i plastomslutna rundbalar. Genom ensileringen konserverades vassen så att den
kunde lagras en längre tid. Ensilering i rundbalar skapade
flexibilitet i hanteringen och lagringen. Flexibiliteten behövdes därför att det fanns olika scenarion för hur vassen
skulle hackas och rötas.
Skörd i olika naturtyper
Två möjliga rötningsanläggningar
Vass förmår växa både på land och långt ut i vatten. Det
ställer krav på maskiner och utrustningar för att klippa och
samla in vass. Skörd av vass studerades i tre, tekniskt sett,
olika naturtyper: på land, i gränszonen mellan land och
vatten och i vatten. Maskinerna behärskar olika naturtyper.
I Kalmar län finns det i dagsläget två våtrötningsanläggningar, med rökamrar som inte hanterar avloppsslam, och
som bedömdes lämpliga för vass. Ett scenario var att vassen skulle hackas och blandas med annat material för att
sedan pumpas in i rötkammaren på Kalmar Biogas AB:s
Maskinernas arbetsområden
RAPID EURO
TRUXOR DM 4700 B
BÅT MED KLIPPAGGREGAT
LAND
LAND/VATTEN
– med varierande vattenstånd
VATTENDJUP
0,5-1M
VATTEN
anläggning. Vassbitarna fick där inte vara längre än 1,5
cm. Ett annat scenario var att röta vassen i Odensviholm
Biogas AB:s gårdsbaserade anläggning. Där fick vassbitarna vara upp till 10 cm långa. Någon praktisk fullskalerötning av vass genomfördes dock aldrig i projektet.
Hackningen svår
Att hacka vass ner till den storlek som krävdes i Kalmar
Biogas AB:s anläggning visade sig vara svårt. Flismaskin,
fodermixvagn, balsnittare, kompostkvarn och exakthack
prövades. Bäst resultat gav exakthacken som problemfritt
lyckades hacka vassen i 2-5 cm långa bitar. De övriga prövade utrustningarna var förknippade med problem som
för långa strån, igensättning av såll eller en orimligt lång
maskintid.
Maskiner som klipper vass
Tre olika slags maskiner för att klippa vass studerades i
projektet:
Rapid euro
då klipper man och samlar in vassen samtidigt. En skopa
rymmer dock inte så mycket vass så det kan bli långa
transporter för att tömma skopan. På land finns alternativet att först utrusta Truxorn med ett klippaggregat för att slå
vassen och sedan byta till en räfsa för att samla in vassen.
Längs steniga och trädbevuxna ständer kan det vara svårt
att samla in klippt vass.
Rapid euro är en landgående, handdriven slåtterbalk. Rapiden är mer än dubbelt så snabb som Truxorn på att klippa vass på land och långt ut på fuktiga marker. Rapiden
förmår dock inte samla in den klippta vassen. En ombyggd
lövsug prövades för att samla in vass men det fungerade
inte. Det är svårt att hitta en metod för att samla in klippt
vass på marker med dålig bärighet.
Truxorn är en amfibiegående, redskapsbärande maskin.
Truxorn kan användas i alla de studerade naturtyperna.
Truxorns styrka är att den kan ta med sig vassen från skördeplatsen. En klippskopa kan monteras på maskinen och
Truxor
Vassen växer i tre, tekniskt sett, olika naturtyper. Figuren visar maskinernas arbetsområden.
10
11
”Kraven på ett rent, färskt och jämnstort material är högt i biogasanläggningarna. Våtrötningsanläggningar är känsligare än torrötningsanläggningar.”
Vasskördekedjan består av många led
Båt med frontmonterat respektive sidomonterat slåtteraggregat prövades också. En stor skillnad mellan Truxorn och
båten är att båten behöver ett vattendjup på 0,5-1 m för att
fungera. I grunda vatten kan man därför inte alltid klippa
vassen ända in till land. För att samla in vassen användes
en annan båt med en frontmonterad räfsa. Det tog mycket
längre tid att räfsa bort vassen än att klippa den. Båten
med klippaggregatet fick svårt att ta sig fram bland den
flytande vassen om vassen inte samlades in i samma takt.
Det var också svårt att få i land vassen då båten med räfsan inte kunde fösa vassen ända upp på land.
Vassens kvalitet avgörande
Vassens kvalitet är i slutändan det som avgör om vassen
är användbar för rötning eller ej. I projektet tog det ibland
flera dagar från det att vassen klipptes tills dess att den var
balad. Olika maskiner och kompetenser behövdes för att
lösa uppgifterna och väntetiden blev över lag för lång. Den
vass som klipptes i vatten och blev riktigt blöt höll sämst
kvalitet. En del vass skördades sannolikt också för sent på
säsongen. Stora delar av den skördade vassen höll därför
inte godtagbar kvalitet för att rötas.
1. Vass som klippts på land med Truxor samlas
in med räfsa och förflyttas till en lämplig plats för
strängläggning.
2. En traktor utrustad med strängläggare och
rundbalspress balar och plastar in vassen. Utrustningen kräver stora ytor och god bärighet.
3. De inplastade vassbalarna väger mellan 400
och 600 kg och lyfts med maskin upp på en släpvagn.
4. Balarna transporteras med traktor och släpvagn från skördeplats till lagringsplats.
5. I projektet lagrades balarna över vintern. Balarna kan behöva täckas med nät för att förhindra
att fåglar hackar hål på dem.
6. Inför hackningen transporterades balarna på
nytt till ett fält där vassen rullades ut, hackades
och lades i plansilo.
7. Hackad vass lagd i plansilo.
8. Avståndet från lagringsplatsen och rutinerna
för mottagningen vid biogasanläggningen styr
transportflödet.
9. Mottagningsanläggning vid Kalmar Biogas AB.
Lagringen och hackningen av vassen bör helst
ligga i anslutning till mottagningen.
Skördekedjan måste bli kortare
De studerade skördekedjorna innehöll väldigt många
led och långa transporter. Detta berodde delvis på
osäkerhetsfaktorer kring hur vassen skulle sönderdelas
och i vilken anläggning den skulle tas in. Om vass
ska rötas i praktiken måste antalet led i skördekedjan
minskas och transporterna begränsas. Hanteringen av
vassen måste utformas utifrån förutsättningarna vid den
mottagande anläggningen. Hackningen av vassen måste
sannolikt ske i direkt anslutning antingen till skörden eller
till rötningen för att inte ytterligare mellanled ska uppstå.
I det genomförda projektet var det inte möjligt att få till
stånd en sådan lösning och hackningen, lagringen och
mellantransporterna blev därför orimligt dyra.
Båt med sidomonterat klippaggregat.
12
13
Rördromen trivs i vassen.
Var rädd om naturen!
Tänk efter före
Skörd av alger, vass och musslor kan hjälpa till att lyfta bort
näringsämnen från Östersjön. Det är värdefullt för Östersjöns miljö eftersom övergödningen fortfarande är ett stort
problem. Samtidigt kan skörden skapa andra problem.
Med kunskap och god planering kan de negativa effekterna av skörden minskas. Om störningen i naturen hålls
på en rimlig nivå kan den till och med vara positiv eftersom
nya miljöer skapas och bidrar till ökad variation. Kunskaperna om vad som faktiskt händer i naturen vid skörd av
alger, vass och musslor är ganska begränsad. Därför krävs
både försiktighet, kontroll och uppföljning av effekterna
om skörd skulle blir vanligare. Att fotografera, iaktta och
dokumentera förändringar av miljöer kan bidra till att öka
kunskapen.
Värdefulla bottnar
Grunda havsvikar är ofta viktiga födoplatser för fiskar. Gäddor och abborrar söker sig till områden med vass och andra växter på mjuka bottnar för att leka. Även på grunda
hårdbottnar med växter är fiskarnas aktivitet stor. Fiskarna
tål störningar som ljus och ljud ganska bra och en tillfällig
grumling av vattnet är heller inte så farlig så länge den inte
sker i april-maj för då kan en hel årskull yngel dö. Men den
årstiden är vare sig alg- eller vasskörd aktuell. Det gäller
dock att se upp med eventuell fysisk påverkan på bottnarna eftersom grumling, omrörning i sediment och påverkan
på t.ex. vassarnas rotfilt kan skapa problem av olika slag.
Blåstång ett hälsotecken
I Östersjön är blåstång den enda stora fleråriga alg som kan
14
bilda täta bestånd på grunt vatten. Blåstången är lika viktig
för musslor, snäckor, räkor och husmaskar i vattnet som
träden är för fåglarna i skogen. Till följd av övergödningen
har blåstångens utbredning minskat medan de fintrådiga
algerna ökat. Fastsittande alger ska över huvud taget inte
skördas.
Fåglar trivs i vassen
Algskörd är som regel aktuell först under den senare delen
av sommaren och kolliderar därför sällan med fåglarnas
häckningsperiod. Vasskörd för biogasproduktion kan däremot vara intressant att påbörja redan runt midsommartid
i södra Sverige då näringsinnehållet i vassen är högt och
stråna är mindre förvedade. Här kan det uppstå en konflikt
mellan skördeintresset och skyddet av häckande fåglar.
Länsstyrelsen i Kalmar län vill därför generellt sett inte att
skörd av vass sker före den 15 juli. Områden med brun
kärrhök, rördrom och andra särskilt skyddsvärda fåglar bör
helt undantas från vasskörd. I de områden där man väljer
att skörda vass ska man aldrig skörda allt. Det ska alltid
finnas kvar småområden med vass som skapar variation i
landskapet. Det gynnar både fåglar och fiskar.
Musslor kan skräpa ner
Musslor är väldigt effektiva vattenrenare genom att de
äter växtplankton och på så vis binder stora mängder
näringsämnen. Odling och skörd av musslor diskuteras
som en möjlig åtgärd för att rena Östersjön – men
musselodlingar kan också skräpa ner i naturen. Under
musselodlingar ökar ansamlingen av organiskt material.
Om odlingarna inte sköts kan det lokalt uppstå syrebrist
och övergödningseffekten öka. Musselodlingar bör
därför inte placeras över bottnar med en rik och
värdefull bottenvegetation.
Spill och föroreningar
Spill och föroreningar i alla dess former är något
som alltid ska förhindras i och i närheten av
vatten. Hanteringen av bränslen och oljor för olika
skördemaskiner måste ske med omsorg. Används
båtar med tvåtaktsmotorer bör alkylatbensin
användas för att undvika utsläpp av kolväten och
kväveoxider. Människor är också känsliga varelser.
Illaluktande gaser kan frigöras från bottnarna där
organiskt material blivit ofullständigt nedbrutet p.g.a.
syrebrist. Sådana gaser och avgaser från motorerna kan
göra att förare av t.ex. Truxor kan bli illamående då de
arbetar i grunda vatten.
Fråga alltid om lov
Innan några åtgärder påbörjas alls gäller det alltid att fråga
om lov i god tid. Först och främst gäller det att höra efter
om markägare ställer sig positiva till skörd av alger eller
vass. Därefter bör kontakter tas både med länsstyrelsen
och kommunen. Kommunerna hanterar som regel
frågor om ev. strandskyddsdispens och på länsstyrelsen
hanterar man åtgärder som kan påverka natur och miljö
utifrån en rad regelverk. Många områden är skyddade i
form av naturreservat eller genom andra skyddsformer
och lämpar sig inte för skörd av alger och vass. Ett
samråd med länsstyrelsen enligt 12 kap 6§ i MB krävs om
skördearbetet väsentligt kan ändra naturmiljön.
15
Rötkamrar vid Lucerna avloppsreningsverk i Västervik
Fungerar det i praktiken?
JA
Fisklam rötas idag i full skala vid Lucerna avloppsreningsverk i Västervik. Det är i själva verket tvättvatten från en
närbelägen fiskförädlingsindusti som tas om hand och rötas i en separat rötkammare som tidigare inte användes.
En gång ett problem...
Fiskförädlingsindustrin anlades i hamnområdet, 600
m från avloppsreningsverket, för ungefär 10 år sedan. I
fabriken tar man framför allt emot skarpsill som tvättas
innan den fryses in i stora block och exporteras. Tvättvattnet
innehåller stora mängder viktiga näringsämnen som kväve
och fosfor men också syreförbrukande ämnen. Stötvisa
mängder av tvättvatten till reningsverket gjorde tidigare
att reningsverket blev svårt att styra. Det i sin tur ledde
till att reningsverket fick problem med att klara gällande
regler för hur mycket näringsämnen som fick släppas ut
i vattnet. Då föddes idén att ta om hand tvättvattnet från
fiskindustrin och att röta det.
... nu en resurs!
Inom ramen för projektet ”Biogas – nya substrat från havet”
har en ledning byggts direkt ifrån fiskförädlingsindustrin
till Lucerna avloppsreningsverk. På fiskförädlingsindustrin
har man också byggt ett eget avloppsreningsverk och ett
lager för fiskslam. Från det lagret pumpas nu fiskslam via
ledningen till reningsverket. På så vis lyckades man också
hantera ett luktproblem. För fiskslam luktar inte gott.
Rötningen ska optimeras
Utvecklingsarbete av detta slag inkluderar många parter
16
och tar tid. Det uppstår också problem och frågetecken
längs vägen som måste lösas t.ex. luft i ledningar, sand
i slammet och läckage i rötkammaren. Men nu fungerar
anläggningen utmärkt och ger mer gas än förväntat. Hittills har rötkammaren körts med en låg belastning. Under
inkörningsperioden har 9 m³ fiskslam per dygn tagits emot
och av det har det producerats 220 Nm³ biogas/dygn. Tillsammans med Linköpings universitet arbetar man nu för
att optimera rötprocessen. Ett perfekt ”recept” för rötprocessen ska tas fram så att mängden material per dygn till
rötkammaren kan ökas.
Fisk ett bra material att röta
Fisk och restprodukter från fisk är bra rötningsmaterial.
Västerviks kommun undersöker därför om det finns fler
fiskprodukter som är möjliga att använda. Fisk av sekunda
kvalitet, bifångster av fisk och även färsk skarpsill skulle
kanske kunna användas för biogasproduktion. Riktat fiske
av vissa fiskarter kan vara en metod för att minska näringsbelastningen i Östersjön. Fiskslammet i Västervik blandas
inte med avloppsslam eller andra material. Rötresten, som
också ska avvattnas och förädlas, är ett bra biogödselmedel.
Ett gott exempel
Fiskledningen i Västervik är ett gott exempel på en miljömässig förbättring som åstadkommits tack vare många
människors vilja och engagemang. Det är också ett exempel på hur kretsloppsarbete kan se ut i praktiken. I Västervik når man biogasprojektets samtliga mål: att lyfta bort
näringsämnen från Östersjön och se till att de används på
17
”Vass ger ett energiöverskott.”
Positiv energibalans för vass
åkern samtidigt som biogas produceras. Biogasen ersätter
bensin och diesel och biogödseln ersätter konstgödsel.
NEJ, inte ännu...
För de övriga materialen som ingått i projektet återstår
frågor att lösa innan de kan användas som biogasmaterial.
Vägen är olika lång för olika material. Men vi vet är att nya
material behövs för att biogasproduktionen ska kunna öka.
Alger
Det finns för lite makroalger i Kalmar län för att de ska kunna utnyttjas till biogas. Rödalgerna innehåller för mycket
sand och kadmium och grönalgerna är för få. Det krävs
stora mängder alger på lättskördade ständer nära en biogasanläggning för att det ska fungera. I Trelleborgs kommun arbetar man för att kunna röta alger.
hög för att göra vasskörd för biogasproduktion intressant.
Är det värt besväret att skörda vass?
Vass kommer fortfarande att klippas av andra skäl.
Människor vill ha utsikt och områden blir mera tillgängliga
då vassen klipps. Genom att klippa vass kan också vattengenomströmningen öka och näringsansamlingen minska i
grunda vattenområden. Det kan vara bra både för vattnets
kvalitet och för fiskar och smådjur. Det finns alltså en slags
betalningsvilja för att klippa vass. Fortfarande behöver
dock vasskördekedjan utvecklas och förbättras.
En systemanalys utfördes för att ge svar på den frågan.
Svaret beror delvis på hur gränserna för systemet sätts och
vilka data som finns att tillgå. I de utförda beräkningarna
har olika typer av data använts. Grå rutor visar verkliga
data från biogasprojektet som använts, grön ruta är laboratoriedata från projektet och för de blå rutorna har litteraturdata använts.
Beräkningarna illustrerar en tänkt rötning av vass i Kalmar Biogas AB:s anläggning där vass skördas, hackas
och transporteras inom en mils avstånd från Kalmar. I de
kontinuerliga våtrötningsförsök som utfördes i 30-liters
tankreaktorer mättes metangasutbytet från vass som blandats med det vanliga reaktorinnehållet hos Kalmar Biogas
AB. Metanutbytet ökade med 220 Nm3 metan/kg VS vilket
visar att vass kan vara intressant att använda för biogasproduktion.
Musslor
VASS
De försöksodlingar med musslor som funnits i Östersjön
förstördes under de kraftiga isvintrarna 2010-11 och
2011-12. Musselodlingarna bröts sönder och flöt iväg
och musslorna föll av. Odlingsplatserna måste väljas med
SKÖRD
BRÄNSLE
ENSILERING
BRÄNSLE
TRANSPORT
BRÄNSLE
Vass
18
Musslor lämpar sig inte för våtrötning p.g.a. skalen, men
de kan utnyttjas för torrötning. Musslorna har troligen ett
större värde som fågel- och fiskfoder.
BIOGÖDSEL
RÖTRESTHANTERING
ANAEROB NEDBRYTNING
BIOMETAN
UPPGRADERING
ELEKTRICITET
ELEKTRICITET
BIOGAS 24 %
De utförda laboratorieförsöken visar att vass är ett intressant material att röta. Beräkningar visar också att rötning
av vass är positivt från klimatsynpunkt och att en stor del
av näringen i vassen efter rötningen kan återföras till åkermarken som biogödsel. Men i dagsläget är kostnaden för
större omsorg och odlingsmetoderna måste anpassas
bättre efter förutsättningarna. I projektet Aquabest och i
en LOVA-förstudie om storskalig musselodling arbetar man
bl.a. för att peka ut lämpliga odlingsområden för musslor.
VÄRME 14 %
• Det blev orimligt dyrt att genomföra en ny skörd och att
hacka och transportera vassen till biogasanläggningen.
Blåmusslor odlade på nät i Kalmarsund.
FÖRBEHANDLING
BIOGAS 76 %
• Den vass som samlades in under 2011 höll inte god tagbar kvalitet för att kunna användas i ett fullskaligt
rötningsförsök.
BRÄNSLE
Projektet lyckades inte genomföra en provrötning av vass i
full skala. Det fanns två skäl till det:
VÄRME 10 %
ELEKTRICITET
Genom att studera ett helt system
med satta gränser kan beräkningar
visa om systemet producerar mer
energi än det förbrukar.
19
Uppgradering till fordonsgas kräver
mycket energi.
”60 procent av kvävet och all
fosfor i vassen kan återanvändas.”
”Ett ton vass motsvarar 40 l bensin.”
Kretsloppen sluts
Pilar visar energiförbrukningen
Energin återanvänds
Pilarna i systemet visar var energi förbrukas i systemet.
Den energi som sparas när biogödsel ersätter konstgödsel
och som därför inte behöver tillverkas är inberäknad i
systemet. Resultaten pekar på en positiv energibalans. Av
den gas som produceras förbrukas 40 procent på vägen
genom systemet men nettoproduktionen av energi skulle
ändå bli motsvarande 40 liter bensin per ton skördad
vass. En vanlig bil skulle då kunna köra ungefär 60 mil
på ett ton vass. Uppgraderingen till fordonsgas med 97
procent metangas-innehåll är det som kräver mest energi
vid produktionen av gas.
När biogas används som fordonsbränsle förbrukas ingen
fossil energi. Det är istället energi som redan finns i
kretsloppet som får en ny användning. Genom att ersätta
fossila bränslen med biogas kan utsläppen av växthusgaser
Elförbrukning biogasanläggning 15 %
Uppvärming biogasanläggning 17 %
Förbehandling 3 %
Diagrammet visar hur den totala energiförbrukningen i systemet fördelar sig
på olika poster.
20
Uppgradering av biogas 41 %
Transport 4 %
Elförbrukning biogasanläggning 15 %
Ensilering 7 %
Uppvärming biogasanläggning 17 %
Skörd 11 %
Förbehandling 3 %
Rötresthantering 1 %
I ett teoretiskt exempel där 530 ha vass skördas i Kalmar
län skulle maximalt 48 ton kväve och 5 ton fosfor kunna
återföras till åkern. Det motsvarar ca 2 procent av det
årliga kväveläckaget från åkermark i Kalmar län och ca 20
procent av det årliga fosforläckaget från länets åkermark.4
… men ger olika rötrester
Näringen återförs till åkermarken.
Uppgradering av biogas 41 %
biogasprocessen. I det studerade systemet visar beräkningarna att cirka 60 procent av kvävet och i princip all
fosfor kan återföras från kustzonen till åkern i form av
biogödsel.
minskas rejält. I systemanalysen för energi gjordes
beräkningar
av hur mycket utsläppen av växthusgaser kan
Transport
4%
minska och i vilken utsträckning som kväve och fosfor kan
Ensilering 7 %
återvinnas.
Skörd 11 %
I det beskrivna systemet med biogas som uppgraderas
till fordonsgas
Rötresthantering
1 % minskar utsläppen av växthusgaser
med 80 procent jämfört med ett fossilt system. I de
hållbarhetskriterier för biobränslen som ställts upp av EU,
och beslutats av riksdagen, ska utsläppen av växthusgaser
från biobränslen vara 35 procent lägre (50 procent
lägre från 2017) jämfört med ett fossilt system för att
betraktas som hållbara.3 Det kravet klarar systemet med
lätthet, precis som andra studerade system med t.ex.
hushållsavfall och gödsel.
Näringen återvinns…
Näringsämnen som kväve och fosfor går oförstörda genom
Rötresterna från olika material skiljer sig dock kraftigt åt
med avseende på näringsinnehåll, vattenmängd och andra egenskaper. Även innehållet av tungmetaller och eventuella miljögifter i rötresten måste följas noggrannt. Om ett
material samrötas med andra material eller används ensamt har också stor betydelse för slutprodukten. Vass är
ett material som lämpar sig för samrötning medan man i
Västervik rötar enbart fiskslam i en rötkammare.
Förädling av rötrester behövs
I Västervik har variationerna i analysresultaten från fiskslammet hittills varit stora. Provtagningen behöver utvecklas för att ge mer representativa prover. Innehållet av kväve
och fosfor är högt i rötresten från fiskslammet, men slutprodukten bör innehålla mindre vatten och en väldefinierad mängd näring som står i överensstämmelse med växternas behov. Först då kan man få en god avkastning på
biogödseln. Det finns därför en stor potential att utveckla
och förbättra olika biogödselmedel.
3. Regeringen, 2009. Regeringens proposition 2009/10:164. Hållbarhetskriterier för biodrivmedel och flytande biobränslen.
4. Naturvårdsverket, 2008. Läckage av näringsämnen från svensk åkermark. Rapport 5823.
21
Mer att lära om vass
Hur mycket vass finns det?
Bättre inventering behövs
I en förstudie till biogasprojektet gjordes en skattning av
hur mycket vass som finns i Kalmar län. Det finns inga
helt säkra uppgifter att tillgå men enligt kommunerna rör
det sig om drygt 500 ha sammanhängande vassområden
i kustnära områden. Det är oklart hur stor andel av den
samlade vassmängden som har ett sådant läge och en
sådan terräng att den går att skörda. Räknar man med
mindre förekomster av vass (under 1 ha) så blir den totala
vassarealen betydligt större.
I det utförda projektet låg fokus på den kustnära vassen.
Det finns emellertid en hel del vass också kring stora insjöar. Stora vassförekomster finns också på andra sidan
Östersjön i t.ex. Finland och i de baltiska länderna. Övergripande inventeringar i bilder måste kompletteras med
fältbesök eftersom framkomligheten för maskiner i hög utsträckning styrs av hur mycket stenar och andra ojämnheter som finns på marken. Närheten till väg påverkar också
möjligheten att skörda vassen.
Kalium
Kväve, Kalium
35000
Kväve
Fosfor
mg/kg TS
Vassens återväxt kan påverkas
3500
Vassens återväxt kan påverkas av skörd. Erfarenheten är att återväxten kan variera kraftigt
mellan olika lokaler. I vissa områden minskar
vassen snabbt efter några års upprepad skörd
medan det i andra områden inte tycks ge den
effekten. I tidigare studier har bl.a. tidpunkten
för skörden och om vassen klippts ovan eller
under vattenytan varit faktorer som studerats
och som kan ha inverkan på återväxten.
30000
3000
25000
2500
20000
2000
15000
1500
10000
1000
5000
500
1 mån
0
12 sept
13 aug
06 aug
30 juli
23 juli
16 juli
09 juli
02 juli
25 juni
18 juni
0
Vassens innehåll av näringsämnen förändras snabbt under säsongen. I Kalmar län
tillåts normalt inte vasskörd före den 15 juli. Försök från Dunö, Kalmar 2012.
22
Fosfor
mg/kg TS
Näringsinnehållet i vassen ändras
snabbt
Redan i mitten på juni har vassen i södra
Sverige nått sådan höjd att den kan
vara intressant att skörda. Då är också
näringsinnehållet i vassen som störst. I mitten
på juli har vassens innehåll av kväve minskat
med en fjärdedel och fosfor och kalium
minskat med en tredjedel jämfört med en
månad tidigare. Vasskörd för att återvinna näringsämnen
bör därför ske tidigt på säsongen. Om vass skördas från
mitten av juli till mitten av augusti bedöms det möjliga
näringsupptaget per ha bli: 85-100 kg kväve, 6-7 kg fosfor
och 75-105 kg kalium.
• att tiden mellan klippning och omhändertagande av
vassen var för lång
Låga metallhalter i vass
Eftersom ungdomar deltog i arbetet med vassen valdes
myrsyra bort vid ensileringen. Efter en lyckad ensilering är
vassen gulaktig i färgen, böjlig och luktar svagt surt.
Om rötresten från ett substrat ska kunna användas som
biogödselmedel får den inte innehålla höga halter av metaller. Innehållet av kadmium i vassen var i det utförda försöket < 0,2 mg Cd/kg TS, vilket är en femtedel av det til�låtna gränsvärdet för biogödsel enligt certifieringssystemet
SPCR 120. De övriga metallerna i vassen låg ännu mycket
lägre i förhållande till gränsvärdet.
Vassens kvalitet viktig
En stor andel av de vassbalar som projektet låtit ensilera
och lagra över vintern höll på våren inte godtagbar kvalitet
för att kunna användas i ett fullskaligt rötningsförsök. Vassen var brun-svart i färgen och balarna innehöll vatten och
luktade ruttet. Den vass som hade skördats i vatten var
gråaktig och hård. Det kan finnas flera orsaker till kvalitetsbristerna:
• för hög inblandning av fjolårsvass i den skördade
vassen
• att inget ensileringsmedel tillsattes vassen
• kombinationer av ovanstående orsaker.
Oklart vad som är viktigast
Ett mindre försök genomfördes för att studera hur energioch näringsinnehållet i vassen påverkas av blötläggning.
Resultaten tydde inte på någon egentlig energiförlust hos
vassen efter blötläggning. Efter fyra timmars blötläggning
hade vassen förlorat 2 procent av sitt ursprungliga
innehåll av kväve, 3 procent av fosfor- och 5 procent av
kaliuminnehållet.
Kraftig nedblötning av vassen kan inte ensamt förklara varför den vass som skördats i vatten hade så låg kvalitet. Det
faktum att inget ensileringsmedel tillsattes vassen kan ha
bidragit till den låga kvalitén. Projektet kan inte ge svar på
hur ovanstående faktorer påverkar vasskvalitén men generell kunskap från jordbruket bör vara applicerbar även
på vasskörd.
• för sent skördad vass, mer än 40 procent av vassen
skördades i september
• att vassen blev för blöt
23
Är det lönsamt?
Företagsekonomi
En ökad användning av biogas från vass kan ge såväl
företagsekonomiska som samhällsekonomiska effekter i
en region. Entreprenörer som utför skörd och transporter
av vass är den grupp som först skulle påverkas positivt
av en ökad vasskörd i länet. För att kunna hålla lämpliga
maskiner för vasskördekedjan krävs sannolikt en
regelbunden, storskalig skörd av vass om minst några
hundra hektar.
Samhällsekonomi
En samhällsekonomisk analys av vasskörd för produktion
av fordonsgas har utförts där Kalmar kommun och Kalmar
Biogas AB tjänat som exempel. Teoretiska data har an-
vänts tillsammans med data från projektet där man bl.a.
utgått från att 180 ha vass, eller 2 700 ton vass i våtvikt
skördats. Distributionen av fordonsgas och biogödsel ingår
inte i beräkningarna. Kalmar Biogas AB säljer gasen till ett
annat företag direkt vid anläggningen och i dagsläget ger
biogödseln ingen intäkt.
Värdering i pengar
Den samhällsekonomiska kalkylen innehåller positiva
och negativa effekter som kan värderas i pengar. Den tar
hänsyn både till marknadsvärden och till värdet av ekosystemtjänster även om värderingen blir grov. Resultatet
av beräkningarna visar att kostnaderna för att producera
biogas av vass överstiger nyttan med 1 210 kr per ton vass
6. MINSKADE UTSLÄPP AV
VÄXTHUSGASER & PARTIKLAR + X KR
5. REKREATION & ESTETIK
+ X KR
1. VASSKÖRD OCH
TRANSPORTER - X KR
4. NÄRINGSREDUKTION
+ X KR
2. BIOGASPRODUKTION &
FÖRSÄLJNING +/- X KR
KRETSLOPP AV
NÄRINGSÄMNEN
3. BIOGÖDSEL + X KR
System för samhällsekonomisk analys av vasskörd för biogasproduktion.
24
25
Orosmolnen tilltar – men hur mycket är vi beredda
att betala för en god miljö?
i våtvikt då metoden ”viljan att betala” används för nyttan
av ekosystemtjänsterna.5 Om man istället använder marginalkostnadsmetoden för att beräkna värdet av närsaltupptaget uppstår en vinst på 1 480 kr per ton skördad vass i
våtvikt.6
I tabellen redovisas utfallet av de två olika beräkningsmetoderna för näringsreduktion under punkt 4.
Exemplet Kalmar
Kostnader
Samhällsnyttan måste värderas
Vasskörd är dyrt
Resultaten visar att de samhällsekonomiska nyttorna är
nödvändiga att inkludera i den ekonomiska balansen för
att få en hållbar ekonomi i verksamheten. Med fallstudiens
förutsättningar är det osäkert om produktion av fordonsgas
av vass är ekonomiskt hållbart i Kalmar län. En reducering
av kostnaden för skördekedjan bedöms nödvändig för att
vasskörd i stor skala ska kunna bli en verklighet.
Vasskörd är dyrt i dagsläget och själva skörden
utgör den enskilt största kostnaden bland de
ingående arbetsmomenten i vasskördekedjan.
Här finns en stor potential för teknikutveckling
och effektivisering av arbetsmetoder. Övriga
faktorer i analysen bedöms ha för liten
betydelse för att ensamt kunna kompensera
för kostnaden för vassskörd. Undantaget
är värderingen av näringsreduktionen till
Östersjön som kan variera mycket beroende
på beräkningsmetodik.
Intäkter
(kr per ton vass i våtvikt)
Marknadsvärden
1. Vasskörd
2 250
2. Fordonsgasproduktion
400
Fordonsgasförsäljning
410
3. Biogödsel
0
Summa marknadsvärden
2 650
410
Värdering av ekosystemtjänster Kostnader
Intäkter
(kr per ton vass i våtvikt)
4. Näringsreduktion
Kväve 130*/1 130*
Fosfor
640/3 300
5. Rekreation och estetik
330
6. Minskade utsläpp av växthusgaser
30
Minskade utsläpp av partiklar
30
Summa värdering av ekosystemtjänster
Total summa av intäkt/nyttor
0 1 030/3 720
2 650 1 440/4 130
* Minskningen av ett näringsämne innebär samtidigt att andra näringsämnen minskar. I den här ekonomiska kalkylen
tas bara hänsyn till det ämne som ger den största ekonomiska
nyttan.
26
Skattade kostnader i procent för olika aktiviteter i vasskördekedjan. Dyrast
är själva skörden.
Skörd 46 %
Lagring 5 %
Strängläggning 9 %
Hackning 4 %
Pressning 23 %
Transport (II) 2 %
Plast och nät till balar 2 %
Containerhyra 2 %
Transport (I) 7 %
5. Naturvårdsverket, 2009. Monetära schablon-värden för
miljöförändringar. Rapport 6322.
6. Elofsson, K. 2010. Cost-effectiveness of the Baltic Sea
Action Plan. Marine Policy 34: 1043-1050.
27
Ekosystemtjänster
Nyttor från miljön
Med ekosystemtjänster menas tjänster vi får ”gratis” av
naturen som t.ex. pollinerande insekter, vattenrening och
jordbildning. Människor och samhällen är beroende av de
här tjänsterna eftersom de påverkar både ekonomi och
hälsa. Trots det tas de ofta för givna. I takt med att människors påverkan på miljön ökar genom t.ex. överfiske och
ökade koldioxidutsläpp blir det allt viktigare att vi värnar
och lär oss att värdera ekosystemtjänsterna. Biogasprojektet har kopplingar till två viktiga ekosystemtjänster: näringens kretslopp i naturen och kolets kretslopp i naturen.
Näringens kretslopp
I dagsläget tillförs Östersjön 740 000 ton kväve och 36 000
ton fosfor årligen. Enligt HELCOM´s Baltic Sea Action Plan
(BSPA) behöver den årliga tillförseln av kväve minska med
135 000 ton och den årliga tillförseln av fosfor minska med
15 000 ton för att Östersjön ska nå god ekologisk status.7
Sverige ska preliminärt minska sina utsläpp med 20 800
ton kväve och 290 ton fosfor per år fram till 2021. Kalmar
län släppte under år 2010 ut ungefär 5 800 ton kväve
och 105 ton fosfor till Egentliga Östersjön från vattendrag,
reningsverk och industrier.8 På regional och lokal nivå kan
även mindre åtgärder för att minska näringsbelastningen i
Östersjön ha stor betydelse för vattenkvaliteten.
Bra för naturen, länet och landet
använda förnybara bränslen, som biogas, kan utsläppen
av koldioxid minska.
Biogas från alger, vass, musslor och fiskrens
är bra...
Förnybara energikällor
En ökad användning av biogas bidrar till att minska utsläppen av växthusgaser. Om biogas produceras av alger, vass,
musslor och fiskslam kan näring återföras till åkern som
annars skulle ha hamnat i Östersjön. BIOGAS ÄR BRA
FÖR NATUREN.
Solenergi, vattenkraft, vindkraft, tidvattenenergi och
vågenergi är alla förnybara energikällor. Biobränslen,
t.ex. restprodukter från skogsbruk och energigrödor,
räknas också som förnybara energikällor så länge
som tillväxten är lika stor som avverkningen. Enligt
det EU-direktiv som trädde i kraft den 1 juli 2009 ska
Sveriges andel av förnybar energi vara 49 procent år
2020. Det är ett mål som Sverige i dag ligger mycket
nära då andelen förnybar energi är 47 procent.
I Kalmar län är två tredjedelar av den energi som används
fossilbränslefri, vilket är unikt i världen.
Svårt att värdera
Det är svårt att värdera ekosystemtjänster i pengar. Naturvårdverket har sammanställt resultat från olika studier
om betalningsviljan för ekosystemtjänster och ett antal
schablonvärden har tagits fram. Ett annat sätt att beräkna
nyttan av en näringsreduktion är att använda sig av marginalkostnaden för den insats som måste göras för att övergödningen i Östersjön ska minskas. Sådana beräkningar
har utförts vid Uppsala universitet.6 Ekosystemtjänsterna
kommer att uppvärderas i takt med att de blir mer hotade.
Kolets kretslopp
Användningen av fossila bränslen som olja, kol och
naturgas gör att koldioxidutsläppen ökar. Då mängden
koldioxid i atmosfären ökar stiger temperaturen på jorden
med många globala miljöproblem som följd. Genom att
28
7. HELCOM, 2007. Baltic Sea Action Plan. Helcom Ministerial Meeting,
Krakow.
8. Den svenska miljömålsportalen: http://www.miljomal.se/. Åtkomstdatum
2012-08-14.
En ökad användning av biogas bland bilar gör att Kalmar
län snabbare når målet en fossilbränslefri region. Nya arbetstillfällen uppstår om nya produkter, varor och tjänster
behövs för skörd av material och produktion av gas. BIOGAS ÄR BRA FÖR LÄNET.
En ökad användning av biogas leder till att kretsloppen
sluts och människors påverkan på miljön minskar. BIOGAS ÄR BRA FÖR LANDET
... men vad återstår att lösa?
Fiskslam rötas redan idag, men för alger, vass och musslor
återstår en del problem att lösa. Några utvecklingsområden är:
Rötningen. Om mer biogas ska kunna produceras krävs
det att nya material kan användas. Våtrötningsanläggningar behöver anpassas så att de bättre klarar nya material
och torrötning är ett intressant komplement till våtrötning.
Kunskap om vass. Det behövs bättre kunskap om hur
mycket vass som finns att skörda, hur vassen reagerar
på upprepad skörd och hur vassen bäst ska hanteras
och lagras. Även de ekologiska effekterna av storskalig
vasskörd måste studeras noggrannare.
Lång väg för makroalger. Skördeteknik, sandinblandning,
vatteninnehåll och kadmiuminnehållet i rödalger är några
av de frågeställningar som återstår att lösa för makroalgerna.
Musselodlingar. Odlingsteknik anpassad till Östersjöns
klimat och rätt val av plats behövs för att lyckas med
musselodlingar.
Miljömål i Kalmar län
I den regionala utvecklingsstrategin, RUS, för Kalmar län
2012-2020 finns mål för att nå en miljö i balans. Ett mål
är att Kalmar län ska vara en fossilbränslefri region 2030.
Ett annat mål är att Kalmar län ska ha en god vattenkvalitet
i grundvatten, sjöar, vattendrag och kustvatten. För vissa
sakområden upprättas handlingsprogram med detaljerade delmål som t.ex. No Oil. Det genomförda projektet
”Biogas – nya substrat från havet” är ett exempel på hur
Regionförbundet samverkar med kommuner, myndigheter och universitet för att nå uppställda mål.
Teknik för vasskörd. Vasskörd för biogasproduktion kräver sannolikt helt andra maskiner för skörd, insamling och
hackning av vass än de som ingått i projektet. En satsning
på teknikutveckling behövs för att lyckas med detta. Vassens varierande växtplatser försvårar uppgiften.
29
Projektets resultat
• AKKA Kompetens, 2013. Lärande utvärdering av projekt
”Biogas - nya substrat från havet”, betydelsen av bred sam verkan och förankring på olika nivåer. 2013-03-01.
• AnoxKaldnes, 2012. Vasskvalité i praktik och försök.
2012-12-20, 26 s.
• Biototal, 2010. Effekter på näringsflöden och klimat – en
förstudie. 2010-10-17, 23 s.
• Biototal, 2012. Värdering av biogödsel från fiskslam.
2012-12-21, 4 s.
• Blidberg, E., Aldentun, Y. & Gröndahl, F. 2012. Biogas produktion av vass – en samhällsekonomisk studie. TRITA IM2012:34. KTH Industriell teknik och management.
•
Gregeby, E. & Welander, U. 2012. Provrötning av marina
substrat i laboratorie- och pilotskala. Delstudie i projektet
Biogas – nya substrat från havet. Report No. 16, 2012.
Linnéuniversitetet, 17 s.
• Grontmij, 2010. Makroalger och vass i Kalmar län och på
Gotland. 2010-09-01, 35 s.
• Kalmar kommun, 2012. Algskörd för produktion av biogas –
försök i Kalmar län. Rapport juli 2012. Utvecklingsenheten,
29 s.
• Kalmar kommun, 2012. Vasskörd för produktion av biogas –
försök i Västerviks, Mönsterås, Kalmar och Borgholms
kommuner. Rapport juli 2012. Utvecklingsenheten, 63 s.
• Linköpings universitet, 2012. Rötning av fiskslam med
återföring av avvattnat rötslam. 2012-12-19, 21 s.
• Länsstyrelsen i Kalmar län, 2011. Restriktioner vid nyttjande
av marina substrat för biogasproduktion, Meddelandeserien
nr 2011:12, 30 s.
• Regionförbundet i Kalmar län, 2012. Sönderdelning av vass
– ett försök med exakthack. 2012-09-07, 7 s.
•
Risén, E. Brandt, N. Malmström, M.E. & Gröndahl, F.
Workshop – Sustainable production of biogas from maritime
biomass. 2010. Report nov. 2010. KTH Industriell teknik och
management, 26 s.
•
Risén, E., Gregeby, E., Tatarchenko, O., Blidberg, E.,
Malmström, M.E., Welander, U. & Gröndahl, F., 2012.
Assessment of biomethane production from maritime
common reed. Journal of Cleaner Production (Accepted).
•
Risén, E., Gregeby E., Tatarchenko O., Blidberg, E.,
Malmström M.E., Welander, U. & Gröndahl, F., 2012.
Systemanalys av vasskörd i kustzon för biometan- och
biogödselproduktion. Svensk sammanfattning av manuskript
till vetenskaplig uppsats, maj 2012. Kungliga Tekniska
Högskolan & Linnéuniversitetet, 15 s.
•
Seaside Consulting AB, 2010. Maskiner och utrustningar för
vasskörd och algskörd – en studie av befintlig maskinutrustning och tekniker för att skörda vass och alger. Dec. 2010,
13 s.
• WSP, 2010. Kunskapssammanställning ”Biogas – nya
substrat från havet”. Rapport 2010-04-29, 9 s.
• WSP, 2010. Kunskapssammanställning ”Biogas – nya
substrat från havet”. bilaga 1 till Rapport 2010-04-09, 6 s.
• Västerviks kommun, 2012. Fiskslam från problem till
möjlighet – resultat från pilotskalerötning och närings återföring. Rapport 2013-01-24.
Publikationerna finns att hämta på www.rfkl.se/biogas-hav
• Mnemka V. & Murto M. 2011. Torrötning av musslor och
vass i tvåstegsprocess. Slutrapport feb. 2011. Lunds
universitet, Avd. för bioteknik, 19 s.
• Nkemka, V.N.& Murto, M. 2013. Two-stage anaerobic dry
digestion of blue mussels and reeds, Renewable Energy 50,
359-364. Beställs via: http://www.journals.elsevier.com/
renewable-energy#
30
31
•
Alger är svåra att skörda och ger små volymer material.
•
Energibalansen för vass som biogasmaterial är positiv.
• Befintlig teknik fungerar inte för storskalig skörd och hantering av vass för biogasändamål.
•
Biogas från vass minskar utsläppen av växthusgaser med 80 procent jämfört
med ett fossilt referenssystem.
•
Biogödsel från vass återcirkulerar 60 procent av kvävet och nästan all fosfor.
•
I dagsläget är vasskörd för biogasproduktion inte ekonomiskt lönsamt.
•
Svåra isvintrar är ett problem för musselodlingar i Östersjön.
•
Fiskslam kan utnyttjas för att producera biogas i full skala.
•
Material för biogasproduktion måste vara färskt och rent.
Projektet ”Biogas – nya substrat från havet” drevs av Regionförbundet i Kalmar
län i samarbete med Västerviks kommun, Mönsterås kommun, Kalmar kommun,
Borgholm Energi, Kalmar Biogas AB, Västerviks Biogas AB, Linnéuniversitetet,
Länsstyrelserna i Kalmar län och Gotlands län samt Arbetsförmedlingen. Projektet
delfinansierades av regionala strukturfonden för Småland och Öarna. Projektet pågick under perioden 2009–2012.
Mer information om projektet finns på www.rfkl.se/biogas-hav
32
Miljömärkt trycksak lic. nr 341 545
• Alger, vass, musslor och fiskslam kan producera biogas i nivå med andra vanliga
biogasmaterial.
kreation.se | 12-0220
Några slutsatser från projektet: