Search

This report presents the methods and results from preliminary trials with composting marine residual raw materials under the auspices of MARIGREEN, a project funded by the ERA-NET BlueBio cofund program. The main goal of MARIGREEN is to upgrade poorly utilized residual raw materials from blue value chains (fish, shells, algae) for use as fertilizer and biostimulants in organic farming. The project is led by UPB (Romania) and is in collaboration with USAMV (Romania), AUTh (Greece), DTU (Denmark), UCPH (Denmark), NORCE (Norway), and the industrial partners Alumichem AS (Denmark), Norgeskjell AS (Norway), Sigurd Folland AS (Norway), Fjordlaks AS (Norway), and Algea AS (Norway). The compost experiments were carried out at three different levels: small-scale (2 litres) in so-called Dewar flasks; medium-scale (140 liters) with a Jordakompost® insulated compost drum; and large-scale (approx. 7 m3) with windrow composting. The first experiments in the Dewar flasks were based on known raw materials such as horse dung, sawdust, and straw and were intended to familiarize ourselves with the equipment and the method, which is called a self-heating test. This test is usually used to estimate the maturity and stability of finished compost, but here we wanted to look at heat development in fresh material. The trials with the familiar raw materials were followed by trials with the marine residual raw materials, tangle kelp, two types of algae fiber from processing rockweed (brown seaweed), ground fish bones from hydrolyzed cod heads, and dried fish meal from fish in the cod family. These materials have, to our knowledge, not yet been tested in Dewar flasks. As an alternative bulking material in the Dewar bottles and in the compost drum, we experimented with expanded clay aggregates (Leca®). The experiment with horse dung confirmed that the Dewar flasks can be used to estimate the potential for heat generation in fresh material. The marine residual raw materials also developed heat, in several cases above 45 °C (which is the lower limit for being thermophilic) and in some cases up to 60 °C, including algae fiber alone with Leca®. The mixture with algae fiber and Leca® was used to make compost in the compost drum, but on this scale, the temperature never exceeded 30 °C. This may be due to the fact that the room was cold at the start (below 5 °C), that the drum gave off too much heat, that there was too little easily available nitrogen or carbon, or that the ratio between algae fiber and Leca® was incorrect. On a large-scale level, we built a compost windrow with a mixture of algae fiber, bedding from cattle, wood chips from conifers, and sediment from acidified, ground-up residues from codfish, which contained substantial bones. This mixture gave rise to temperatures above 60 °C for short periods. Many useful experiences came out of these initial experiments, which are being used to plan further experiments with marine residues. The Dewar flasks are suitable for estimating the potential compostability of fresh materials, but they have their limitations. The dynamics of a compost mixture change when the volume is increased from 2 liters to several cubic meters. And the bottles cannot be used to produce "finished" compost, which depends on being in contact with a variety of organisms over a long period of time. The experiments confirm that marine residues are suitable as raw materials in compost, both in combination with familiar materials such as horse dung and wood chips, but also alone (with Leca®). The Leca® aggregates, which do not contain carbon or nitrogen, work well as a structural material.

Produksjon av biogass er et viktig tiltak både for Redusering av klimagassutslipp og resirkulering av næringsstoffer. Det kan også være en inntektskilde for bønder og skaper positive økonomiske ringvirkninger i distrikta. Dette prosjektet tok utgangpunkt i to biogassanlegg under planlegging eller utbygging og substratene som er tilgjengelig i nærområdet: meierislam, ullvaskevann, og grillfett. Det ble gjennomført labskala forsøk på disse substratene i kombinasjon med husdyrgjødsel under ulike forhold. Det ble også gjort en økonomisk vurdering av biogassanlegg på ulike størrelser som tar imot disse substratene, og av samlokalisering av et ullvaskeri i kombinasjon med et biogassanlegg og andre bedrifter på Tingvoll, et tettsted i Møre og Romsdal. Samarbeidspartnerne i prosjektet var NIBIO, NORSØK, Tingvoll Ull, Hustadvika Biokraft, Tine Elnesvågen, og Statsforvalteren i Møre og Romsdal. Resultatene fra biogassforsøket viser at ullvaskevann og meierislam gav generelt lavere gassutbytter enn grillfett, både i biometanpotensiale test og i kontinuerlige reaktorer. Noe av forklaringen på lavt metanutbytte kan være at både ullvaskevann og meierislam brukt i denne testen hadde høyt vanninnhold (tørrstoffinnhold rundt 1%), var lite energikonsentrert, og hadde relativt lave fettsyrekonsentrasjoner. En annen forklaring kan være synergistisk inhibering grunnet kombinasjonen av enkelte fettsyrer og ammoniakk. Det ble målt høyest metanutbytte fra ullvaskevann og meierislam (henholdsvis 200-250 og 150 – 200 mL metan / g VS) når mengden av disse substratene tilsatt reaktorene var 150-200 mL og på driftstemperatur 41 og 55 C. Maksimum utbytte til grillfett var 300 mL metan /g VS når det var tilsatt 300 mL til reaktoren. Økt driftstemperatur vil gi økt enzymaktivitet og nedbrytningsgrad med påfølgende økt metanutbytte i biogassreaktorer med lav belastning. Dette er sannsynligvis noe av forklaringen på økt metanutbytte med forhøyet temperatur i reaktorene. Meierislammet er lett nedbrytbart og kan gi betydelig gassproduksjon hvis det er mer konsentrert, og har næringsstoffinnhold som kan gi bedre biorestkvalitet. Ullvaskevann og meierislam kan også vurderes behandlet i andre typer reaktorer som for eksempel UASB eller biofilmreaktorer. Grillfett fra kylling gir økt gassproduksjon, men har ikke særlig innhold av næringsstoffer og kan være utfordrende for anlegget både prosessmessig og mekanisk ved avleiring av fett. Ullvasking krever mye vann og varme. Det finnes flere tiltak for å effektivisere prosessen, som gjenvinning av gråvann og varme. Lønnsomhetsberegninger bekrefter at ullvaskevann nok må befinne seg i nærheten av et biogassanlegg slik at det kan fungere som prosessvann (lavere gate-fee), og at eventuelt N i vaskevannet kan gi merverdi til bioresten for at det skal bli en god løsning både for substrateier og anleggseier. Plassering av et ullvaskeri på Tingvoll har sine fordeler, men også sine utfordringer. Tilgang til rimelig varme i begrensede perioder, gjenvinning av vaskevann og varme, omsetning av avløpsvann direkte som gjødsel eller substrat i et biogassanlegg, omsetning av lanolinen, og samarbeid om vakt og drift er avgjørende faktorer for at det skal være lønnsomt å plassere et ullvaskeri på Tingvoll. Alternative løsninger til vasking med uttak av lanolin er interessant, og Tingvoll Ull planlegger et eget prosjekt som ser på en slik mulighet.

Denne rapporten gir en oversikt over teknologier og systemer for slambehandling som brukes med gode erfaringer rundt om i verden i dag, samt forurensinger som kan forekomme i slam. Vi går også gjennom de mest brukte regulative rammeverkene for slamhåndtering, spesielt EUs slamdirektiv og den amerikanske standarden kjent som US EPA “Part 503 Rule”. Hensikten med rapporten er å gi et kunnskapsgrunnlag for forbedringer av håndtering av slam (behandling og disponering) i det urbane India. This report provides an overview over technologies and systems for sewage sludge management used successfully globally as well as contaminants – both well-known and emerging – which commonly occur in sludge. We present a couple of the most influential regulative frameworks for sludge management, in particular, the European Sludge directive and the US EPA “Part 503 Rule”. The objective of the report is to provide knowledge for decision support for improving sludge management (treatment and disposal) in urban India.

Formålet med prosjektet "Fish2Farm" var å evaluere potensialet for resirkulering av næringsstoffer fra fiskeoppdrett ved å vurdere kvaliteten på tørket slam fra settefisk som gjødsel, undersøke påvirkningen av ulike behandlingsteknologier, og evaluere markedspotensialet som organisk gjødselvare.Resultatene tyder på at det først er en kraftig oppkonsentrering av nitrogen og fosfor under avvanning/filtrering i fiskeslam og deretter tap under tørking, særlig for mineralsk N. Med unntak av kompostert slamprodukt, som lå i kvalitetsklasse II til III for Cd, Zn, Cu og As, var konsentrasjonen av tungmetaller i kvalitetsklasse O eller tett opp til I. Gjødseleffekten til de ulike fiskeslamproduktene ble sammenliknet med flytende biorest og mineralsk fullgjødsel, og med bygg som forsøksvekst. Plantene ble tilført enten 22 eller 44 kg total-N/daa. Gjødsling med tørket og kompostert fiskeslam ga en betydelig avlingsøkning sammenlignet med nullledd uten tilførsel av gjødsel, spesielt plantene tilført den lavere mengden N. En mindre avlingsøkning med «overgjødsling» med fullgjødsel og biorest er ikke uventet på grunn av spirehemming. Blandingen av fiskeslam og biorest (22 kg/daa total-N fra hver) ga størst avling sammenlignet med null-ledd. Markedsvurderingen konkluderte med at en større fokus på P på sikt vil kunne redusere bruken av mineralgjødsel til fordel for organiske gjødselslag, men at kostnader for bruk av organiske gjødselvarer er viktig faktor. Resultatene viser at fiskeslam er et godt nitrogengjødsel, men at det ville vært fordelaktig om slammet kunne tørkes på en måte som hindrer tap av mineralsk N fra råslammet. Fosforet bør også ivaretas på en bedre måte enn i dag.

Prosjektet “Forsøk med fermentering av husdyrgjødsel» (2016-2018) prøver ut tilsetning av effektive mikroorganismer (EM) i dyrerom og gjødsellagre på noen gårder i Norge. Et kontrollert forsøk ble gjennomført på Tingvoll vinteren 2017-18. Uttrykket «effektive mikroorganismer» ble først brukt i Japan, der forskere isolerte og dyrket opp stammer av ulike jordboende sopp og bakterier, og prøvde dem ut i ulike kombinasjoner som tilsetning til dyrka jord. Ideen var å utkonkurrere den stedlige mikrofloraen og få sunnere planter og bedre avlinger. Metoden har fått vid anvendelse i Asia, og knyttes ofte til begrepet «nature farming» eller «Kyusei nature farming». Også i Europa er det nå mange produkter på markedet som inneholder EM. Det selges midler for å tilsette fôr ved ensilering, forbedre komposteringsprosesser, gi bedre forhold i vomma hos drøvtyggere, og forbedre husdyrgjødsel ved å redusere skorpedannelse, gi mindre luktproblem, færre fluer og bedre nitrogenutnyttelse. Produktene består gjerne av ulike stammer av sopp og bakterier, noen ganger i blanding med finmalte mineraler, og kan også inneholde karbohydrater som næringskilde. I dette prosjektet testet vi et produkt kalt «N-hance+» eller ProMest, framstilt av firmaet EM Agriton BV i Nederland. Det brukes i kombinasjon med et eget salgsprodukt, Microferm, som inneholder aktiverte EM, og tilsettes regelmessig i dyrerom og/eller gjødsellager. I forsøket på Tingvoll ble fersk bløtgjødsel fra økologiske melkekyr fylt i palletanker med et volum på 1 m3, fire tanker med og fire tanker uten tilsetning av preparater, 800 liter gjødsel per tank. Lokket på tankene var lagt løst over åpningen. Tankene ble plassert ved ca. 14 °C fra 10.10.2017 til 29.01.2018, og ble etterfylt med porsjoner a 15 liter gjødsel ukentlig fram til 6.12.2017. Ved hvert påfyll ble det målt pH og redoks, og ved to anledninger ble det målt sammensetning av lufta i tankene. Det var en tydelig gjæring i alle tankene i forsøksperioden. Allerede 24. oktober ble de første boblene observert. Det var kraftigere gjæring i tankene som var behandlet med EM, og en noe lavere pH i gjødsla på enkelte måledatoer. Ved avslutningen av forsøket ble gjødsla analysert for kjemiske sammensetning. Det var da ingen sikre forskjeller mellom behandlet og ubehandlet gjødsel, heller ikke for tørrstoffinnhold. Hvis N-tapet hadde vært redusert, slik det hevdes at preparatene skal virke, burde N-innholdet vært høyere i tankene med EM-behandlet gjødsel.

Tingvoll Fisk AS og Tingvollost holder til Torjulvågen i Tingvoll kommune på Nordmøre. Tingvoll Fisk AS driver med landbasert oppdrett av rognkjeks (Cyclopterus lumpus) med planer om å utvide til havbasert påvekst etter hvert. Tingvollost produserer prisbelønt ost med melk fra egen gård og har lenge vurdert å bygge et biogassanlegg for behandling av husdyrgjødsel. Dette prosjektet undersøkte gjennom igjennomgang av litteratur og labforsøk aktuelle løsninger for oppsamling og separasjon av marint slam fra fiskeoppdrett og biogasspotensialet til sambehandling av marint slam fra rognkjeks, storfegjødsel fra melkekyr og okser og myse fra osteproduksjon. Litteraturstudien, gjennomførte av Tingvoll Fisk AS, konkulderte med at kombinasjonen semi-lukkede merder med en trakt laget av duk under til oppsamling av fiskeslam fra merdene; en såkalt Radial Flow Separator (RFS) for å sedimentere slammet; og geobags for å rense utspyllinga etter RFS er den mest kostnadseffektive og praktiske løsningen for oppsamling og separasjon av marint slam. NIBIO gjennomførte en biometanepotensiale (BMP) test og et reaktorforsøk med ulike blandinger av disse substratene for å vurdere biogasspotensialet og prosess stabilitet. BMP-testen viser at rent fiskeslam gir mest biogassog metanutbytte, men fra tidligere erfaring vet vi at rent fiskeslam kan være utfordrende på grunn av opphoping av flyktige fettsyrer (VFA) over tid. En blanding av 60% storfegjødsel og myse + 40% fiskeslam ga høyeste biogass- og metanutbytta av substratblandinger. I reaktorforsøket var det blandingen med 50% storfegjødsel og myse + 50% fiskeslam som hadde høyeste biogass- og metanutbytte, men viste tegn på prosessforstyrrelse (økende innhold av flyktige fettsyrer) etter kun to uker. Blandingen med 80% storfegjødsel og myse + 20% fiskeslam hadde mindre utbytte og fettsyrenivåene forble lavt i hele forsøksperioden selv om organisk belastningen lignet den andre blandingen. Husdyrgjødsel har en bufferevne som bidrar til å opprettholde prosess stabilitet. Metangassutbytte var tilsvarende BMP-testen til å begynne med, så avtok det etter 15 uker i alle fire reaktorer, spesielt de med 50% fiskeslam. Det er to mulige forklaringer: For det første, fiskeslam inneholder mye fett og protein, substrater som brytes ned til forholdsvis VFA og ammoniakk (ved høyere pH). Begge kan føre til inhibering i for store konsentrasjoner. I de to andre reaktorene med kun 20% fiskeslam kan det være på grunn av sulfat-innholdet i saltvannet. Sulfat-reduserende bakterier (SRB) både konkurrerer med metanogener for molekylær hydrogen og produserer svovlgass, som begge hindrer metanutbyttet. Biogasskulturen som ble brukt til å pode reaktorene er verken tilpasset et marint miljø eller høy fett og protein-innhold. Dette har også mye å si om ytelse og stabilitet. Konklusjonen er at sambehandling av husdyrgjødsel, myse og marint fiskeslam kan gi lønnsomt metanutbytte men at prosessen og mikrobene må tilpasses for å kunne håndtere sulfat fra sjøvannet og protein fra fiskeslammet hvis det skal være stabilt over tid. Biogass fra marint fiskeslam sambehandlet med husdyrgjødsel og myse: Kvalifiseringsprosjekt finansiert av Regionalt Forskingsfond Midt-Norge og Fylkesmannen i Møre og Romsdal i samarbeid med Tingvollost og Tingvoll Fisk AS

Smøla Klekkeri og Settefisk AS klekker yngel og forer fram settefisk. På grunn av en begrenset vannressurs bygde de et av de første resirkulerings-anleggene (RAS – recirculating aquaculture systems) i Norge. Fra og med 2013 har de i samarbeid med Biotek, senere Biotek Sterner og nå Sterner de utviklet et biogassanlegg som kan håndtere rent fiskeslam. Hovedmotivasjonen for bygging av et slikt anlegg har vært å oppfylle myndighetenes krav på 50 % reduksjon i innholdet av partikulært materiale. Man har i tillegg sett på muligheten for utnyttelse av gassen for å dekke egne energibehov. Basert på anlegget på Smøla har Sterner Biotek valgt å kommersialisere teknologien og har bygd et anlegg som er 7 ganger større enn det på Smøla for Cermaq Norway AS, avd. Forsan i Nordland. Innovasjon Norge

I denne undersøkelsen ble biogassprosessen med fersk avvannet fiskeslam (15,9% TS) fra settefiskoppdrett blandet med husdyrgjødsel fra melkekyr undersøkt i 4 laboratoriereaktorer ved mesofil temperatur (33⁰C). Podeslammet ble tatt fra et biogassanlegg for husdyrgjødsel. Den enkleste måten å oppnå en stabil biogass prosess med fiskeslammet fra prosjektanleggene i en totalomblandet reaktor (CSTR) og å utnytte dets energi potensial vil være å behandle det i blanding et annet substrat med høyere C/N-forhold enn fiskeslam. I biogassanlegg for gjødsel med totalomblandet tankreaktor (CSTR) bør innblandingen være på maksimalt 20 vol%. Med denne innblandingen kan en doble volumetrisk metanproduksjon.

The global food system contributes up to 30% of anthropogenic GHG emissions, nearly a quarter of which comes from transporting and distributing food. A number of reports have pointed to the increase in “food miles” as one factor contributing to the food system’s climate impact. The local food movement arose as a challenge to this trend and today eating locally is now popular among eco-conscious consumers. However, numerous studies argue that measuring food’s climate impact is not as simple as reducing “food miles”, and that local food networks are not necessarily more climate friendly due to their heavy reliance inefficient modes of transport. One such local food network (LFN) is community-supported agriculture (CSA). To test this theory, I conducted a case study of a CSA located outside Norway’s capital city of Oslo. I analyzed carbon emissions and energy use to transport food from the farm to shareholders’ homes. Results show that emissions and energy use for transportation are significantly higher than in other food supply networks, both local and mainstream. They are also higher than life-cycle carbon emissions of production and distribution of food items available through mainstream channels. Seen strictly from the perspective of emissions and energy use per kilogram of product resulting from transporting food, eating locally in this case does not offer a less carbon-intensive alternative to the mainstream food supply chain. A sensitivity analysis demonstrates that scaling up the driving patterns of the case to other LFNs will lead to a significant jump in emissions. It also demonstrates that if the CSA model expands geographically and scales up production it can lead to reduced emissions. I conclude by discussing these results in the context of other aspects of sustainability and the responsibility for society at large, not just actors in local food networks, to take action on climate change.