Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel (år 2)

Relevanta dokument
Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel (år 1)

METAN, STALLGÖDSEL OCH RÖTREST

Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel

Praktiska Råd. greppa näringen. Minska utsläppen av växthusgaser från stallgödsel

Miljøvennlig spredning av husdyrgjødsel i eng

Från 2017 är vi RISE (Research Institutes of Sweden) Satsning på värdekedjan för livsmedel inom enheten Jordbruk och Livsmedel

VÄXTHUSGASFÖRLUSTER VID LAGRING OCH SPRIDNING AV STALLGÖDSEL

Växthusgasförluster vid lagring och spridning av stallgödsel

Stallgödsel till vall, påverkan på kväve- och växthusgasförluster Grovfoderodling, Greppa näringen 15 september 2016

Växthusgaser från rötad och orötad nötflytgödsel vid lagring och efter spridning

Passiv gödselseparering

SP biogasar häng med!

Växthusgaser från rötad och orötad nötflytgödsel i lager och utspridd på mark

Jordbruk, biogas och klimat

Klimatpåverkan från gårdsbaserade biogasanläggningar

Värdera metan ur klimatsynpunkt

Syra till gödsel sparar kväve

Tekno-ekonomisk potential för rötning av stallgödsel i ett Östersjöperspektiv

Jordbrukets klimatpåverkan och det ekologiska jordbrukets utmaningar

Klimatpåverkan av rötning av gödsel

JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik

Lantbrukstillsyn december 2018 Stockholm 7

Ammoniakmätning vid kompostering av hästgödsel i Wången.

Fastgödsel kring Östersjön: Tillgång problem och möjligheter

Teknik för precisionsspridning av flytgödsel och rötrester - onlinemätning av växtnäringsinnehåll - surgörning för att minimera ammoniakförluster

Miljöhänsyn i jordbruket nya gödselregler. Helena Nilsson

Växthusgasemissioner från lager med nötflytgödsel

Kvävebalanser på mjölkgårdar

Ekonomi i miljöåtgärder

Hantering lagring. Sötåsen. Hantering - spridning. Lagring. NH 3 från urinbehållare (NH 3 -N förlust 37 % av total-n) Fastgödsel

Att starta upp en biogasanläggning efter ett driftstopp några praktiska tips!

Jordbrukets klimatpåverkan

Ammoniakavgång från jordbruket. Johan Malgeryd Jordbruksverket, Linköping

Växthusgasförluster i olika stallsystem för olika djurslag

Jämtlandsgas ekonomisk förening Org:nr Affärsidé: Industriell produktion och försäljning av fordonsgas och biogödsel.

RÖTNINGENS MIKROBIOLOGI NÄRINGSLÄRA BIOGASPROCESSEN PROCESSDRIFTPARAMETRAR PROCESSTÖRNING

Växthusgasförluster i olika stallsystem för olika djurslag

Gödsling, stallgödsel och organiska restprodukter

Potatisodling och dess påverkan på klimatet

Utlakning efter spridning av

Organiskt matavfall från Vimmerby och omkringliggande kommuner

Gårdsbaserad biogasproduktion

Innehåll

Strategier för att effektivisera rötning av substrat med högt innehåll av lignocellulosa och kväve

Gödsel luktar illa men gör stor nytta. Disposition. Vad är stallgödsel, näringsinnehåll och värde? Växtnäring i stallgödsel per ko vid 8000 l/år

Resultatrapport. Distribution Koldioxid,

JORDBRUK OCH LIVSMEDEL

Växthusgasförluster i olika stallsystem för olika djurslag

Mosekrog

05/12/2014. Övervakning av processen. Hur vet vi att vi har en optimal process eller risk för problem? Hämning av biogasprocessen

Växtnäring i stallgödseln

JTI är en del av SP-koncernen

Produktiviteten, effektiviteten och klimatet

Mätning av metanemission från slamlagret vid Slottshagens avloppsreningsverk

Pilotförsök för ökad biogasproduktion. hygienisering av slam vid Sundets reningsverk i Växjö

Samodling av majs och åkerböna

Biogas till Dalarna. Torsten Gustafsson Spikgårdarnas Lantbruk

Karin Eliasson. Energirådgivare Hushållningssällskapet Sjuhärad

Datainsamling för djurgård

Introduktion till klimatberäkningarna i VERA. Maria Berglund Hushållningssällskapet Halland

Regionala aspekter - miljö och sysselsättning. Ann-Charlotte Olsson Utvecklingsenheten Länsstyrelsen Kalmar län

... till tillämpning

I projektet ingår också analys av foderkvalitet på färsk och ensilerad gröda. Resultaten presenteras vid senare tillfälle.

Var produceras biogas?

Sommarens torka. Klimatförändring

Jordbrukets klimatpåverkan

Styrkor och svagheter i jordbrukets klimatpåverkan

Klimatförändringar Omställning Sigtuna/SNF Sigtuna Svante Bodin. Sustainable Climate Policies

SYVAB. Energiprojektet Ökad biogasproduktion på SYVAB. Sara Stridh

Ammoniak i djurstallar och gödsellager

RÅGASPRODUKTION: ENERGIGASPRODUKTION FRÅN BIOMASSA OLIKA METODER FÖR RÖTNING GRUNDLÄGGANDE PROCESSBEGREPP BIOGASANLÄGGNINGENS DELAR EGENSKAPER HOS

Miljöfysik. Föreläsning 2. Växthuseffekten Ozonhålet Värmekraftverk Verkningsgrad

Policy Brief Nummer 2012:3

SYFTET med presentationen är att den ska vara ett underlag för vidare diskussion i KLIMATFRÅGAN.

Jämförelse av Solhybrider

Kopplingen är viktig mellan foder och växtodling

Uppgradering av biogas med aska från trädbränslen

HQ-vall: Högkvalitetsvall till mjölkproduktion och lågkvalitetsvall till biogas

Energiomställning utifrån klimathotet

Effektivare biogasproduktion med hjälp av självseparerande gödsel? Projekt nr: V

Utsläpp av växthusgaser från jordbrukssektorn och effekter i Sverige av den globala uppvärmningen

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Småskalig uppgradering processintern metananrikning och askfilter

Laboration 6. Modell av energiförbrukningen i ett hus. Institutionen för Mikroelektronik och Informationsteknik, Okt 2004

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

PM om hur växthusgasberäkning och uppdelning på partier vid samrötning

Tre typgårdar i VERA. Typgård växtodling

Klippträda istället för svartträda

Tre typgårdar i VERA. Typgård växtodling

Yttrande över Handlingsprogram för att minska växtnäringsförluster och växthusgasutsläpp från jordbruket

Förnybar energi. vilka möjligheter finns för växthus? Mikael Lantz

Stallgödseldag i Nässjö 11 nov 2008

H , Växtodling

Miljönytta och samhällsekonomiskt värde vid produktion av biogas från gödsel

Ett fossilfritt och klimatsmart lantbruk Hur ser det ut? Hur når vi dit?

Utlakning av kväve och fosfor efter spridning av fastgödsel i oktober respektive november på sandjord

Kol och klimat. David Bastviken Tema Vatten, Linköpings universitet

B 2 Processteknik Berndt Björlenius

Tvärvillkor växtnäring

Emissionsfaktorer för beräkning av metan från husdjur använda vid beräkningar för officiell statistik, (kg metan/djur/år) Växthusgaser i Sverige

Transkript:

Slutrapport år 2 Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel (år 2) Lena Rodhe, Johnny Ascue, Adam Alverbäck, Marianne Tersmeden, Mats Edström, och Åke Nordberg, JTI/SP Mål år 2 Under år 2 var huvudmålen att se om det är möjligt att med olika åtgärder påverka organiska svämtäcken i syfte att minimera växthusgasemissionerna (främst lustgas) och studera mikroklimatet under tak över gödselbehållare. Material och metod Tabell 1 visar en översikt av de studier som utfördes under år 2. Studie 1 gjordes i laboratorieskala och låg till grund för valda åtgärder i Studie 2, som var en fullskalestudie. I Studie 3 utfördes mer orienterande temperaturmätningar i täckt lager för att se hur taket påverkar temperaturen i luften ovan gödselytan. För att uppskatta värmeitrålninge påverkan på gödsel uppvärmning på våren gjordes beräkningar i Studie 4. Mätningar av gasmängder uppsamlat från gastätt lager fick utgå eftersom det inte gick att hitta lämpliga mätobjekt. Tabell 1. Översikt över studier utförda år 2. Studie Skala, förhållanden Åtgärd, mätning Metod, tid 1 2 3 4 Fastgödsel i backar (ca 35 kg) placerade utomhus under tak Nötflytgödsel i fullskala, öppet lager med tjockt svämtäcke Rötad gödsel, fullskala, täckt lager Teoretisk beräkning av värmebala för rötrestlager på våren 5 Gastätt lager Ingen åtgärd och 4 åtgärdsmetoder, mätning av metan och lustgasemissioner Ingen åtgärd, uppfuktning, resp. surgörning av svämtäcke. Mätning av växthusgaser. Temperaturmätning under och utanför tak - - Ingen mätning p.g.a. brist på mätobjekt. Slutna kammare, 2 tillfällen. Öppen dynamisk kammare. April-Okt 15 juni - 8 november Studie 1: Test av olika behandling av svämtäcke Tjock gödsel motsvarande svämtäcke placerades i fem lådor för att senare behandlas på ytan på olika sätt för att studera effekten på lustgas- och metanemissioner. Lådinnehållen vägdes och ett samlingsprov av gödseln togs ut för senare analys. Applicering av syra skedde med trycksatt doserare figur 1, medan rapsoljan sprayades på ytan. ph mättes ca 5 cm under gödselytan. De ingående behandlingarna visas i tabellen i figur 1.

2 Led Tillsats, mängd per yta (0,17 m 2 ) 1) Kontroll (ingen behandling) - 2) Rapsolja 1,1 liter 3) Vatten 1,1 liter 4) Svavelsyra (1- procentig lösning) 5) Svavelsyra (2- procentig lösning) Figur 1. Applicering av syra på porös fastgödselbädd (motsvarande svämtäcke) och mätning av metan och lustgas med sluten kammare. Försöksled till höger. 1,2 liter, ph<1 1,25 liter, ph<1 Mätning av växthusgaser skedde vid två tillfällen med slutna kamrar (Rodhe m.fl., 2005). Den första mätningen, som startades direkt efter applicering den 26:e maj, gav oklara värden och därför redovisas endast värden för andra mätningen, 6 dagar efter applicering (1 juni). Studie 2: Påverkan på svämtäcke, minimera lustgasemissioner (försöksgård 1) I fullskala mättes metan- lustgas- och koldioxidemissioner från gödsellager med svämtäcke. Tre olika försöksled ingick:a. Svämtäcke, utan behandling, B. Svämtäcke, med uppfuktning och C. Svämtäcke, med surgörning. Experimentet var upplagt som ett randomiserat blockförsök, där mätramarna var placerade i tre block, se figur 2. I led B tillfördes totalt 141 liter vatten/m 2 fördelat över sex tillfällen över mättiden, och i led C totalt 35,5 liter svavelsyra/m 2 (96-procentig) fördelat över 3 tillfällen över mättiden från maj till september. Nötflytgödsellager valdes efter kriterierna att det ska bildas ett ordentligt svämtäcke på gödselytan och att lagret skulle ligga i Uppsalas närområde. På försöksgården fan 140 mjölkkor med rekrytering och mjölkkorna gick i en kall lösdrift. Som strömedel användes finhackad halm, som hackats i fält med en Jaguarhack. Strålängdsfördelningen hos den hackade halmen bestämdes med hjälp av JTI:s sorteringsmaskin som fin beskriven av Gale & O Dogherty (1982). Resultatet anges som halvviktslängd (mm), vilket är den längd som delar provet i två viktsmässigt lika stora delar, samt längder för övre och undre kvartil. Gödsellagret rymde 2000 m 3 (3 meter djup, diameter ca 30 m). Dessutom lagrades gödsel i en lagun (5000 m 3, 5 meter djup). Gödselbehållaren fylls dagligen med färsk gödsel från mjölkkorna och två gånger i veckan tippas fast gödsel från ungdjuren (skrapade gångar) ifrån norra sidan (motsatt sida till mätningsområdet), Figur 2. Prov från gödselbehållaren togs vid varje gasmätning, ca 0,5 m under gödselytan för analys av torrsubsta (TS), organisk substa (VS), totalkväve (Tot-N), totalt ammoniumkväve (TAN), totalkol (Tot-C) och ph. Efter sista mätningen togs ett gödselprov ur omblandad behållare.

3 Inlopp gödsel Flytande försöksramar, led X A Svämtäcke, utan behandling Block I B Svämtäcke, behandling 1 Block II C Svämtäcke, behandling 2 N Block III X Markering temp-loggrar X C3 S Figur 2. Indelning av gödselytan i tre block, med behandlingar i slumpade smårutor: A) obehandlad yta, B) uppfuktad yta och C) surgjord yta. Blocken placerades i ena halvan av bassängen p.g.a. tippning av gödsel i behållaren på norra delen av behållaren. Mätningar i stort. Emissiomätningar utfördes från 12 maj till 1 september 2016 (ca 3,5 månader) med 9 mätningar av växthusgaser fördelade under den tiden, figur 5 och 6. Mätningarna startade efter vårspridning (ca 2 m gödsel i behållaren) och efter tre mätningar blev det ett avbrott på grund av omrörning och spridning efter första skörd (början av juni). Temperaturen mättes kontinuerligt i flytgödsellagret på två nivåer (0,5 och 1,5 m under ytan) på två platser (figur 2) med dränkbara temperaturloggrar (Tiny Tag Aquatic TG-4100, Intab Interface- Teknik AB, Stenkullen, Sweden). Temperaturmätningar i gödsel utfördes under tiden 11 maj till 3 juni, och från 16 juni till 7 september. Lufttemperaturen hämtades från väderstation 458: Uppsala WGS84 N=59.87999, E=17.59998. Metodik gasmätning. Emissiomätningarna utfördes med en s.k. öppen dynamisk kammare bestående av underdel (ramar nedpressade 0,1 m ned i svämtäcket) och en flyttbar överdel, figur 3. Måtten hos ramar och överdel samt luftflöde har valts så att de om möjligt överestämmer med tidigare använd VDIkammare, beskriven av Holmgren m.fl. (2013). Ramarnas iida var 1,03 m lång, bredden 0,53 m (0,55 m 2 ) och höjden 0,35 m, figur 3. Överdelen var designad så att luftflödet trycks in genom en spalt upptill i ena änden, luften flödar sedan sakta över ytan och går ut över hela rame kortsida i andra änden av kammaren. Luftväxlingen i dynamiska kammaren var ca 2 ggr per minut och luften dimeionerades för en medelhastighet av ca 2,5 m/min, dvs. 0,04 m/s över gödselytan. I kammare utlopp togs gasprover ut för analys av metan, lustgas och koldioxid med en spruta, och gasproven fördes över till glasvialer för senare analys på gaskromatograf i laboratorium (Rodhe m.fl., 2008). För metan användes också en IR-seor utvecklad av SeeAir AB för att kontinuerligt mäta metan-

4 koncentrationen i utluften. När stabila koncentrationer uppnåtts (bala mellan producerad och bortförd gas) under mit 20 minuter avslutades mätningen. Lustgas- och koldioxidemissioner beräknades med hjälp av analysresultat av gasproverna, medan för beräkning av metanemissionerna användes medelvärdet av data från seorn (verifierades av GC-analyser). Figur 3. Ram med vattenlås och flytriggar nedpressad ca 0,1 m i svämtäcket (t.v.) och ram med mäthuv under mätning (t.h.). Luft blåses in (ljusgrå slang) och i utloppet (vertikal skorsten ) sugs gasprov i blå slangen till metaeor alternativt till punkt för uttagning av gasprov. Den finhackade halmen skapade ett slätt svämtäcke. Studie 3: Påverkan av tak på mikroklimatet (försöksgård 2) På en försöksgård med biogasanläggning studerades temperaturer i lager med plasttak av fabrikat MPG. Vid anläggningen rötas flytgödsel från nötkreatur och svin, fastgödsel, eilage, mjöl och potatis. I nötkreatursstallarna används kutterspån som strö och i grisstallarna halm. Rötningen sker vid 38 C med uppehållstid av 51 dagar. Fyllning sker med ca 80 m 3 /dag, men ofta sker avvikelser från dessa rutiner. Den studerade behållaren (nr1) är 4 m djup och rymmer 3500 m 3. Temperaturstudier utfördes från 15 juni till och med 8 november, med nedsänkta temperaturgivare på 2 platser, vardera på 2 nivåer (0,5 respektive 1,5 m under ytan). Samtidigt mättes lufttemperatur under tak och utanför behållaren på skuggsidan (ca 1 m över marknivå). Studie 4. Värmebala för lager med rötad gödsel, vår Teoretiska beräkningar utfördes utav värmebala för uppvärmning av rötad gödsel i lager under våren för att uppskatta värmetillförseln till gödsel respektive värmeavgången. Baserat på beskrivning av de globala energiflödena i atmosfären (Solomon m.fl., 2007) kan uppvärmning av innehållet i gödsellagret beräknas. Beräkningar har utförts för ett rötrestlager med radien 18 meter och innehåll av 4000 ton rötad gödsel. Medeltemperaturen i början av april antas vara 3 o C. Beräkningen av värmetillförsel och värmeavgång tar ej häyn till att värmeförlusterna är beroende av temperaturen i lagret. Vidare gjordes vissa antagen rörande värmetillförsel respektive värmeavgång, beskrivna nedan. Värmetillförseln till lagret sker via solitrålning, konvektion vid ytan och från tillförd rötad gödsel. För beräkningarna sattes det upp vissa antaganden. För solitrålning: 4 kwh/m 2 och dygn under april. Albedo (reflektiograden av solstrålningen tillbaka till atmosfären) för infallande solstrålning på ytan i lagret antogs vara 20 % för ett svämtäcke som exponeras mot atmosfären.

5 Konvektion vid ytan: Värmeövergångstalet dagtid antogs vara 8 W/m 2, och o C (Peterson m. fl., 1985) med antagen medeltemperaturdiffere mellan rötad gödsel och luft på 4 o C dagtid (12 h/dygn) och nattetid 6 W/m 2, o C nattetid med temperaturdiffere mellan rötad gödsel och luft på 2 o C (12 h/dygn). Värme från tillförd rötad gödsel: Lagret tillförs 20 ton gödsel/dag och temperatur är 30 o C. Specifik värmekapacitivitet för rötade gödseln antogs vara 4 kj/kg, o C. Värmeavgången från lagret har antagits ske främst via långvågigt värmeflöde. Nettovärmeflöde av långvågig stålning från vätskeytan har antagits till 60 W/m 2 (Solomon m.fl., 2007). Latent värme via avdutning och smältning samt värmeledning till mark har ej beaktas i värmebalakalkylen. Resultat och diskussion Egekaper hos gödsel och rötrest Gödsel torrsubstahalt (TS), glödförlust (VS) ph och innehåll av kväve, fosfor, kalium och kol visas vid olika tillfällen och för olika studier, tabell 2. Tabell 2. Gödsel torrsubstahalt (TS), glödförlust (VS), ph och innehåll av kväve (N), kol (C), fosfor (P) och kalium (K) vid olika tidpunkter. Flytgödselprov på försöksgård 1 togs ca 0,5 m under gödselytan (ej omrörd gödsel), förutom sista provet 6 oktober, som togs ut från omrörd behållare. Datum 2016, (mätning nr) VS, TS, % % av TS ph* Tot- N Kg per ton våtvara TAN Studie 1 (nötfastgödsel) Tot- P Tot- K Tot- C Tot-C/ Tot-N 05-12 19,3 80,8 8,9 4,8 0,9 1,39 5,36 73,1 15,2 Studie 2 (nötflytgödsel) 05-12 (1) 4,5 79,2 7,3 2,3 1,3 0,31 2,23 17,9 7,7 06-03 (3) 1,8 64,5 7,4 1,7 1,1 0,16 1,98 6,7 4,0 Mätning 4-9** (n=6) 3,0 (0,8) 73,3 (5,2) 7,3 (0,1) 1,6 (0,2) 1,0 (0,1) 0,2 (0,0) 2,0 (0,1) 12,1 (3,3) 7,3 (1,4) 06-10** 5,4 75,2 7,4 2,4 1,1 0,43 2,75 22,4 9,5 2016 (n=4) Studie 3 (rötad gödsel från nötkreatur och svin, foder)*** 5,2 (1,5) 3,7 (0,7) 2,2 (0,4) 0,5 (0,2) 3,4 (0,9) *ph uppmätt på fryst prov (Agrilab), Standardavvikelsen inom parantes. **Omrörd behållare.*** Ingående rötrest, data från kvartal 1 till 4, analys Agrolab AB. Studie 1: Test av olika behandling av svämtäcke De orienterande studierna av olika behandlingar av fastgödsel yta visade att surgörning hämmade lustgasemissionerna och i viss mån även metanemissionerna, se tabell 3.

Lufttemperatur, C 6 Tabell 3. Studie 1, orienterande försök i backar för att se effekt av olika behandling av fastgödsel för val av behandling i fullskaleförsök, försöksgård 1). Mängder, tillsatser, ph och emissioner. Se beskrivning av led i figur 1. Före tillsats Efter tillsats Mängd vid 2016-05-26 2016-05-26 2016-06-01 Emissioner, g/m 2 och dygn Led start, kg ph ph ph N 2 O-N CH 4 -C 1 38,7 8,6-8,2 0,1865 1,471 2 37,6 8,62 8,55 8,12 0,1559 0,939 3 34,8 8,62 8,19 7,99 0,2273 0,923 4 33,4 8,65 <1,0 <1,0 0,0000 0,526 5 34,5 8,68 <1,0 <1,0 0,0236 0,760 Studie 2: Påverkan på svämtäcke, minimera lustgasemissioner (försöksgård 1) Lagringsförhållanden I figur 4 visas hur dygmedelvärdet på lufttemperatur samt medelvärdet för gödseltemperaturen på två olika platser och på två nivåer i behållaren under tiden för gasmätning, försöksgård 1. 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Dygmedelvärden lufttemperatur Medeltemperatur i behållare 2 platser, 2 nivåer 0,0 10-maj 30-maj 19-jun 09-jul 29-jul 18-aug 07-sep 27-sep Datum Figur 4. Försöksgård 1. Medeltemperaturen luft (per dygn) och hos gödsel (medeltal per tre timmar) under mätsäsongen. I tabell 4 redovisas dygmedeltemperaturer för luft och för gödsel, uppmätt på två platser och på två nivåer. Temperaturen i behållarnas ytzon var i medeltal ca 4 grader högre än temperaturen i bottenzonen. Tabell 4. Temperaturer i luft och gödsel vid lagring under 108 dagar i gödselbehållare. Luft Medeltemperatur i behållare, C Medeltemperatur övre nivå, C Medeltemperatur, nedre nivå, C Medeltal 15 15,5 17,1 13,2 Max 29,5 23,5 27,6 19,4 Min -0,1 7,0 7,9 6,0

Metan, g CH 4 -C/m 3 *dygn 7 Halmsvämtäcket som bildades hade en slät yta. Enligt analysen av hackelselängden med JTI:s strålängdsmätare var halvviktslängden 23 mm, övre kvartil 38 mm, undre kvartil 14 mm. Tjockleken hos svämtäcket varierade mellan ca 20-60 cm. Emissioner Metan och koldioxid I figur 5 visas metanemissionerna under studien. Behandlingen av svämtäcket inleddes först vid andra mättillfället. 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Gödsel, obehandlad Gödsel, uppfuktad Gödsel, syratillsats Datum Figur 5. Metanemissioner (g CH 4 -C per m 3 och dygn) under lagring av gödsel, obehandlad, gödsel med uppfuktat svämtäcke och gödsel med syratillsats till svämtäcke under lagring, 111 dygn. Omrörning och tömning utfördes efter tredje mätningen. I tabell 5 visas kumulativa emissionerna av metan och koldioxid. Tabell 5. Metan- och lustgasemissioner i medeltal per m 3 och dygn, kumulativt per m 3, för A) Gödsel, obehandlad B) Gödsel, uppfuktat svämtäcke och C) Gödsel, syratillsats till svämtäcke under lagring, 111 dygn, 12 maj till 1 september. Även emissioner koldioxid presenteras, samt GWP 100 för metan och lustgas. Led Metanemissioner Koldioxid Lustgas GWP 100, kg CO 2 ekv. m -3 g CH 4 -C kg CH 4 - g CO 2 -C g N 2 O- m -3 d -1 C m -3 m -3 N/m 2 g N 2 O- N/m 3 CH 4 N 2 O A 16,72 1,86 397,4 a 2,07 1,28 61,9 0,000 61,9 B 12,74 1,41-1,0 a 2,76 1,49 47,1 0,000 47,1 C 13,24 1,47 1322 b 1,31 1,00 49,0 0,000 49,0 Samma n-vägda medelfel 0,39 302,5 * a, b, c Medelvärden med olika bokstäver inom respektive kolumn har en signifikant skillnad p<0,05., ej signifikanta skillnader 1,20 12,3 Summa CH 4 och N 2 O

Lustgas, g N 2 O-N/m 2, dygn 8 Det var inga signifikanta skillnader i metan- och lustgasemissioner mellan leden. Det fan ett samspel mellan block och led, vilket betyder att storleksordningen i emissioner för respektive gas för leden inte var i samma rangordning i alla block. För lustgas var dock lustgasemissionerna lägst för Led C med syratillsats i svämtäcket. Syratillsatsen gav signifikant högre koldioxidemissioner, vilket var förväntat då syran sänker ph och driver av koldioxid från bikarbonatbuffertsystemet. Vid beräkning av antropogena klimatpåverkan (GWP 100 ) ingår inte koldioxid från växtmaterial eller stallgödsel då det tidigare bundits av växterna (är i kretslopp), tabell 5. Lustgas I stort var det låga lustgasemissioner, se figur 6. Störst var de under andra mätningen (regnväder) och tredje mätning, men de avtog sedan och från mitten av juli var de knappt mätbara. Vid mätning tre hade den surgjorda ytan mycket lägre lustgasemissioner än övriga led, men det gick inte att visa några signifikanta skillnader mellan kumulativa lustgasemissionerna för de olika behandlingarna, tabell 4. 0,15 0,1 0,05 Gödsel, obehandlad Gödsel, uppfuktad Gödsel, syratillsats 0-0,05 Datum Figur 6. Lustgasemissioner (g N 2 O-N per m 2 och dag) från under lagring av gödsel, obehandlad, gödsel, med uppfuktat svämtäcke och gödsel med syratillsats till svämtäcke under lagring, 111 dygn. Omrörning och tömning utfördes efter tredje mätningen. Stora gödselytor, t.ex. fullskalelagret ökar exponeringen för sol och höga vindhastigeter vilket kan ge både bra urtorkning av svämtäcket och bra luftpenetration i svämtäcket, vilket kan stimulera lustgasbildningen. I detta fall med finhackad halm som strö blev svämtäckets yta mycket slät. Detta verkade ha förhindrat luftpenetration och därmed mineralisering av ammoniumkvävet till nitrit och nitrat, vilket förutsätts vid lustgasbildning. Detta kan i sig vara en åtgärd för att minimera lustgasförlusterna, som vid poröst svämtäcke kan ha mit lika stor påverkan på globala uppvärmningen som metanemissioner från flytgödsellager (Rodhe m.fl., 2012).

Temperatur, C 9 Studie 3: Påverkan av tak på mikroklimatet (försöksgård 2) Temperaturmätningarna under en stabil mätperiod i augusti till oktober visade i medeltal 2,4 C högre temperatur i luften under tak jämfört med omgivande luft, tabell 6. Förutom att taket kan ha skapat ett skyddat mikroklimat, så kan den varmare rötresten värmt upp luften, se figur 7. Tabell 6. Temperaturer i luft och rötad gödsel vid lagring under 47 dagar i gödselbehållare. Luft, C Luft under tak, C Medeltemperatur i behållare, C Medeltemperatur, övre nivå, C Medeltemperatur, nedre nivå, C Medeltal 13,3 15,7 18,6 18,6 18,5 Max 27 32 24,1 24,4 23,8 Min -0,3 3,7 11,1 11,9 10,3 25,0 Gödseltemperatur Lufttemperatur under tak Lufttemperatur ute 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 22-aug 01-sep 11-sep 21-sep 01-okt 11-okt Datum Figur 7. Dygmedelvärden för uteluft, luft under tak och temperatur hos rötad gödsel. Studie 4. Värmebala för lager med rötad gödsel, vår Under mitten av april har nettotillförseln av värme till gödsellagret beräknats vara ca 2910 kwh/dag, se tabell 7. Under de använda kalkylförutsättningarna tar det ca 36 timmar för att öka temperaturen i den lagrade rötade gödsel med 1 o C vilket innebär att temperaturen i lagret kan öka från 3 o C till 10 o C på ca 11 dygn. Det kan kotateras att värmetillförsel via strålning är helt avgörande i denna beräkning. Vintertid reflekteras merparten av solitrålningen då dels sole vinkel mot mark är låg, dels att gödsellagrets yta kan vara snötäckt vilket tillsamma bidrar till att öka albedovärdet. Resultatet från kalkylen i tabell 7 visar på att värmetillförseln till lagret via solitrålningen under våren är 2,9 ggr högre än summan av övriga bidrag till värmetillförseln. Täckning av lagret med vit duk bör sannolikt höja albedovärdet. Om det antas ett albedovärde på 0,7 kommer värmetillförseln via solen att reduceras till ca 1200 kwh/d. Med denna kalkylförutsättning tar det närmare 34 dagar för att höja temperaturen från 3 o C till 10 o C i lagrad rötrest.

10 Tabell 7. Beräknad värmetillförsel och värmeavgång i mitten av april för ett lager med 18 meters radie. Värmetillförsel Värmeflöde kwh/dag Andel, % Solitrålning 3230 74 Konvektion vid ytan 530 12 Värme från tillförd rötad gödsel 600 14 Summa värmetillförsel 4360 100 Värmeavgång Nettovärmeflöde av långvågig stålning från vätskeytan 1450 Nettotillförsel av värme till rötad gödsel i lager 2910 Slutsatser Småskalig studie tyder på att surgörning av fastgödselyta hämmar lustgasbildning. Finhackat halmströ gav ett slätt och tätt svämtäcke på nötflytgödsel i fullskalelager. Detta svämtäcke genererade ingen lustgas under perioden april till oktober. Det fan inga signifikanta skillnader i metan- och lustgasemissioner mellan obehandlat, uppfuktat respektive surgjort svämtäcke i fullskalemätningarna. Surgörning av svämtäcke stimulerade koldioxidavgång p.g.a. sänkning av phvärdet och gav signifikant högre koldioxidemissioner jämfört med övriga behandlingar. Lufttemperaturen under tak på rötrestlager var i medeltal 2,4 C högre jämfört med omgivande lufttemperatur under seommar och tidig höst. Beräkningar visar på att värmeitrålningen till gödsellager kan förklara största delen av gödsel uppvärmning på våren. Genom beskuggning eller täckning av lager med vitt tak kan denna uppvärmning reduceras kraftigt. Refereer Gale, G.E. & O Dogherty, M.J.O. 1982. An apparatus for the assessment of the length distribution of chopped forage. Journal of Agricultural Engineering Research 27, p 35-43. Holmgren M.A., Willén A., Olsson H. & Rodhe L., 2013. Värdering och utveckling av mätmetoder för bestämning av metanemissioner från biogasanläggningar Försök i pilotskala. Rapport Nr 2013-04, Svekt Vatten Utveckling, Stockholm. Peterson F., Ringblom L. 1985. Solfångare för varmvattenberedning. Ititutionen för uppvärmnings- och ventilatioteknik, Kungliga Tekniska Högskolan. Stockholm. Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.). 2007. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007. Rodhe L. & Pell M., 2005. Täckt ytmyllning av flytgödsel i vall teknikutveckling, ammoniakavgång, växthusgaser och avkastning. JTI-rapport Lantbruk & Industri nr 337, JTI Ititutet för jordbruks- och miljöteknik, Uppsala. Rodhe L., Ascue J., Tersmeden M., Ringmar A. & Nordberg Å., 2008. Växthusgasemissioner från lager med nötflytgödsel. JTI - rapport Lantbruk & Industri nr 370. JTI - Ititutet för jordbruks- och miljöteknik, Uppsala. Rodhe L.K.K., Abubaker J., Ascue J., Pell M. & Nordberg Å., 2012. Greenhouse gas emissio from pig slurry during storage and after field application in northern European conditio. Biosystems engineering 113, 379-394.