hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Energi och växtnäring från hästgödsel: Förbehandling, rötning och biogödselavsättning
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building, Energy and Environmental Engineering, Environmental engineering.
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building, Energy and Environmental Engineering, Environmental engineering.ORCID iD: 0000-0002-5661-2917
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building, Energy and Environmental Engineering, Environmental engineering.
2015 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Antalet hästar i samhället ökar och idag finns det enligt Jordbruksverket drygt 360 000 hästar i Sverige, där tre fjärdedelar återfinns inom tätorter eller i tätortsnära miljöer. Alla dessa hästar skall enligt beräkningar ge upphov till en total gödselmängd på uppemot 1,4 miljoner ton per år. Om denna gödsel rötas effektivt motsvarar detta en årlig biogaspro­duktion på 641 GWh, vilket är knappt hälften av all biogas som producerades i Sverige 2010. Även om det föreligger en del praktiska begränsningar i hur mycket av potentialen som kan utnyttjas så finns här trots allt en betydande potential till ökad användning av förnybar energi. Genom att samla in gödseln och röta den uppnås tre miljövinster:

  1. Utsläppen från konventionell hantering där gödseln ligger kvar eller komposteras upphör.
  2. Rötning av gödseln ger upphov till biogas som kan användas för att generera el och värme eller, efter rening, som fordonsbränsle; därigenom kan utsläpp från fossila bränslen reduceras.
  3. Den efter processen uppkomna biogödseln kan användas inom jordbruket och däri­genom ersätta konstgödsel varigenom ytterligare miljövinster uppstår.

Trots alla dessa möjligheter finns det dock en del hinder och kunskapsluckor. I denna rapport görs en systematisk genomgång av kunskapsläget angående hästgödselhantering, förbehandlingsmetoder, rötningsmetoder för hästgödsel samt aspekter på spridning av biogödsel från hästgödsel. I denna del görs i huvudsak kvalitativa beskrivningar medan kommande rapporter redovisar indikativa beräkningar av miljövinsterna med olika sätt att ställa om hanteringen.

Slutsatserna är att det finns många faktorer som talar för att utvinna energi från häst­gödsel som t.ex. att det finns betydande gödselmängder relativt nära tätorter, att halm som strömaterial ger ett tillskott i biogasproduktionen, att det finns gott om mark för spridning av biogödsel och att en förbättrad hästgödselhantering även är en bra vattenskyddsåtgärd. På den negativa sidan finns att rötning av hästgödsel är relativt oprövat och att det är svårt att bedöma hur ökade kostnader för avfallshantering påverkar hästnäringen. En annan slutsats är att det överlag saknas kunskap om hästgödsel ur ett miljöperspektiv på en sådan nivå som krävs för tillförlitliga miljöbedömningar. Vi hoppas trots detta kunna föreslå systemlösningar som i högre utsträckning än tidigare ska kunna visa sig fungera tekniskt och vara genomförbara ekonomiskt. Om dessa systemlösningar omsätts i praktisk verklighet kan miljövinster göras genom minskad klimatpåverkan, minskad övergödning, ökad biologisk mångfald och minskad användning av ändliga resurser.

Abstract [en]

The number of horses in society is increasing and today, according to Swedish Board of Agriculture, there are approximately 360,000 horses in Sweden, where three-quarters are found in urban or near-urban environments. All these horses will, according to calcula­tions, give rise to a total amount of manure of up to 1.4 million tons per year. If this manure is digested efficiently, this corresponds to an annual biogas production of 641 GWh, which is almost half of all biogas produced in Sweden in 2010. Although there are some practical limitations on how much of the potential that can be exploited, there is nevertheless a significant potential for increased use of renewable energy. By collecting manure and digesting it, three environmental benefits can be achieved:

  1. Emissions from conventional management where the manure is piled and stored, or spontaneously composted, are avoided
  2. Anaerobic digestion of manure produces biogas that can be used to generate elec­tricity and heat and, after upgrading (purification and pressure increase), as vehicle fuel; thereby fossil fuel emissions are reduced
  3. The resulting digestate can be used in agriculture, thereby replacing chemical ferti­lizer which provides additional environmental benefits

Despite all these possibilities there are some obstacles and gaps in knowledge. This report is a systematic review of the state of knowledge about horse manure management, pre­treatment methods, digestion methods of horse manure, as well as aspects of the prolifer­ation of bio-fertilizer from horse manure. This part is mainly qualitative descriptions while subsequent reports present indicative calculations of the environmental benefits of different ways to design the management.

The conclusions are that there are many factors that point to extract energy from horse manure, e.g. there are significant amounts of manure relatively close to urban areas, the straw bedding materials provide a supplement in biogas production, there is plenty of land for spreading digestate, and an improved horse manure management is also a good water protection measure. Drawbacks are that the digestion of horse manure is relatively untested and it is difficult to assess how increased waste management costs affect the horse industry. Another conclusion is the general lack of knowledge of horse manure from an environmental perspective at a level required for reliable environmental assess­ments. Nevertheless we hope to be able to propose system solutions which to a greater extent than previously should prove to work technically and be economically feasible. If these systems are translated into practical reality, environmental gains can be made through reduced environmental impact, reduced eutrophication, increased biodiversity and reduced use of finite resources.

Place, publisher, year, edition, pages
Gävle: Gävle University Press , 2015. , 43 p.
Series
RD-report, ISSN 1403-8749 ; 42
National Category
Bioenergy
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-20780OAI: oai:DiVA.org:hig-20780DiVA: diva2:876668
Projects
Hästkrafter och hästnäring - hållbara systemlösningar för biogas och biogödsel
Note

Delrapport 1 inom projektet ”Hästkrafter och hästnäring -hållbara systemlösningar för biogas och biogödsel”

Available from: 2015-12-04 Created: 2015-12-04 Last updated: 2016-12-19Bibliographically approved
In thesis
1. Anaerobic digestion of horse manure: renewable energy and plant nutrients in a systems perspective
Open this publication in new window or tab >>Anaerobic digestion of horse manure: renewable energy and plant nutrients in a systems perspective
2016 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

In horse keeping horse manure is produced, which can be utilized as a fertilizer or considered a waste. Horse manure constitutes a resource in terms of both plant nutrients and energy. In addition energy policies and objectives aim at replacing fossil fuels with renewable energy sources. The interest to improve resource recovery of horse manure increases due various incentives for renewable vehicle fuels, legal requirements on management of manure, and environmental impact from current horse manure management.

This thesis aims at describing horse manure management in a life cycle perspective. This is made by (1) identifying factors in horse keeping affect­ing the possibility to use horse manure as a biogas feedstock and to recycle plant nutrients, (2) analysing factors in anaerobic digestion with influence on methane potential and biofertilizer nutrient content and (3) comparing the environmental impact from different horse manure treatment methods. Literature reviews, systematic combining, and simulations have been used as research methods.

The results show that horse keeping activities such as feeding, indoor keeping, outdoor keeping and manure storage affect the amount and charac­teristics of horse manure and thereby also the possibilities for anaerobic digestion horse manure. Transport affects the collected amount and spread­ing affects loss of nutrients and nutrient recycling. Simulation results in­dicate the highest methane yield and energy balance from paper bedding, while straw and peat gave a higher nutrient content of the biofertilizer. The highest methane yield was achieved with a low rate of bedding, which in the cases of woodchips and paper is also preferable for plant nutrient recycling. Still, results indicate the best energy balance from anaerobic digestion with a high ratio of bedding. The environmental impact assessment indicates a reduction in global warming potential for anaerobic digestion compared to incineration or composting.

Abstract [sv]

Vid hästhållning alstras hästgödsel som kan användas som växtnäring eller anses vara ett avfall. Hästgödsel utgör både en växtnäringsresurs och en energi resurs. Dessutom styr uppsatta energimål mot att förnybar energi ska ersätta fossila bränslen. Intresset för att öka resursutnyttjandet av hästgödsel ökar på grund av olika incitament för förnybara drivmedel, lagstiftning om gödselhantering och miljöpåverkan från dagens hantering av hästgödsel.

I den här avhandlingen beskrivs hästgödselhantering i ett livscykel­perspektiv genom att (1) identifiera olika faktorer vid hästhållningen som påverkar möjligheten att utvinna biogas ur hästgödsel och återföra näringen till jordbruksmark, (2) analysera faktorer i biogasprocessen som påverkar den specifika metanmängden och innehållet av växtnäring i gödseln och (3) jämföra olika gödselhanteringsmetoders miljöpåverkan. Metoderna i avhan­dlingen har varit litteraturstudier, systematisk kombination av teori och em­piri samt simulering. Resultaten visar att utfodringen, om och hur hästarna hålls inomhus och utomhus och hur hästgödsel lagras påverkar mängden hästgödsel och dess egenskaper, och därmed också hur den fungerar som ett biogassubstrat. Trans­porterna har betydelse för hur mycket gödsel som kan samlas in och spridas, medan gödselspridningen påverkar näringsförluster och närings återföring.

Resultaten från simuleringarna indikerar högst metanutbyte och bäst energi­balans från papper som strömaterial, medan halm och torv gav högre växt­näringsinnehåll i biogödseln. De högsta resultaten på specifik metanmängd nåddes med låg andel strö, vilket också var positivt för växtnäringsinnehållet vid scenarierna med spån och papper. Samtidigt indikerar resultaten att en hög andel strömaterial ger den bästa energibalansen. Miljöpåverkansbedöm­ningen indikerar att potentialen för klimatpåverkan minskar om hästgödsel behandlas i en biogasprocess jämfört med förbränning eller kompostering.

Place, publisher, year, edition, pages
Gävle: Gävle University Press, 2016. 40 p.
Series
Studies in the Research Profile Built Environment. Licentiate thesis, 2
Keyword
Horse manure, horse keeping, anaerobic digestion, nutrient recycling, systems perspective, bedding, methane potential, feedstock, biogas, biofertilizer, Hästgödsel, hästhållning, rötning, näringsåterföring, systemperspektiv, strömaterial, metanpotential, biogassubstrat, biogas, biogödsel
National Category
Bioenergy
Identifiers
urn:nbn:se:hig:diva-22716 (URN)978-91-88145-05-5 (ISBN)978-91-88145-06-2 (ISBN)
Presentation
2016-12-15, Krusenstjernasalen, Kungsbäcksvägen 47, Gävle, 10:30 (English)
Supervisors
Available from: 2016-12-19 Created: 2016-11-09 Last updated: 2017-01-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(935 kB)365 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 935 kBChecksum SHA-512
41773ff40934793f37f711344e387f3b7a907afa1b45ba9fabe9babcf3c21546c619aff8ea323877a3d1aa659d75d3a935add6b7696393af16c812d48e467ee5
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Hadin, ÅsaEriksson, OlaJonsson, Daniel
By organisation
Environmental engineering
Bioenergy

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 365 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 888 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf