Transcript Håndtering av slam

SBF2011A0081 - Åpen
Rapport
Håndtering av slam fra rensing av avløp i
settefiskanlegg
Forprosjektrapport
Forfatter(e)
Line Diana Blytt, Trond Knapp Haraldsen, Herman Helness, Bjarne Paulsrud, Yngve Ulgenes
SINTEF Byggforsk
Infrastruktur
2011-09-30
Innholdsfortegnelse
1
INNLEDNING .......................................................................................................................................................................................................................... 3
2
FORVENTET SLAMPRODUKSJON .......................................................................................................................................................................... 4
2.1 Eksisterende data, årstidsvariasjoner og ulike produksjonsregimer i anleggene .................................................4
2.1.1 Ulike strategier for smoltproduksjon ..................................................................................................................................4
2.1.2 Forutsetninger for å vurdere slamproduksjon .............................................................................................................5
2.1.2.1 Forutsetninger for produksjonsberegninger .................................................................................................................5
2.1.2.2 Forutsetninger for å beregne tilvekst.................................................................................................................................7
2.2 Behov for innsamling av data, inkludert eventuelle målinger og forsøk.....................................................................11
3
AKTUELLE SLAMBEHANDLINGSMETODER, LUKTFJERNINGSPROSESSER OG
DISPONERINGSALTERNATIVER .......................................................................................................................................................................... 12
3.1 Slambehandlingsmetoder, luktfjerning og disponeringsalternativer ...........................................................................12
3.1.1 Generelt ................................................................................................................................................................................................12
3.1.2 Disponeringsalternativer .........................................................................................................................................................12
3.1.3 Slambehandling ..............................................................................................................................................................................13
3.1.4 Luktfjerningsprosesser .............................................................................................................................................................14
3.2 Forventede kostnader, bemanningsbehov og kompleksitet for ulike slambehandlingsmetoder og
disponeringsalternativer .............................................................................................................................................................................17
3.2.1 Kostnader ............................................................................................................................................................................................17
3.2.2 Bemanningsbehov og kompleksitet .................................................................................................................................18
3.3 Oversikt over kvalitetskrav ved ulik disponering av slam fra settefiskanlegg ......................................................18
3.3.1 Dagens forskriftskrav (gjødselvareforskriften) ........................................................................................................18
3.3.2 Data for slamkvalitet ...................................................................................................................................................................20
3.3.3 Hvilke kriterier/krav kommer i tillegg for ulike disponeringsalternativer ...............................................23
3.4 Behov for forskning og utvikling på teknologisiden .................................................................................................................24
4
ULIKE STRATEGIER FOR SLAMHÅNDTERING VED SETTEFISKANLEGG ................................................................................ 26
4.1 Forbehandling på settefiskanlegget før transport til annet behandlingsanlegg ..................................................26
4.1.1 Generelt ................................................................................................................................................................................................26
4.1.2 Ingen oppkonsentrering av slammet før borttransport .......................................................................................26
4.1.3 Fortykking/avvanning av slammet før borttransport ...........................................................................................27
4.2 Slambehandling på settefiskanlegget for bruk på jordbruksarealer ............................................................................28
4.2.1 Kalkbehandling ................................................................................................................................................................................29
4.2.2 Langtidslagring/enkel rankekompostering..................................................................................................................30
4.2.3 Reaktorkompostering .................................................................................................................................................................31
4.3 Videregående slambehandling på settefiskanleggene for energiproduksjon........................................................33
5
OPPSUMMERING OG ANBEFALINGER FOR VIDERE ARBEID .......................................................................................................... 35
6
REFERANSER .................................................................................................................................................................................................................... 37
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
2 av 37
1 INNLEDNING
Mange settefiskanlegg har krav om rensing av avløpet før utløp i resipient. Det produseres i den
sammenheng store mengder primærslam med lavt og noe varierende tørrstoffinnhold. Dette slammet
oppbevares i tanker og går hurtig i forråtnelse med tilhørende luktproblemer. Slambehandling for
stabilisering og hygienisering kreves for å kunne bruke produsert slam som representerer en ressurs i form av
organisk stoff og næringssalter.
Åsen settefisk v/Morten Lund ga i en workshop som ble arrangert av akvARENA 2. februar 2011, en
redegjørelse for de problemene de stod ovenfor med tanke på håndtering av slam fra renseanlegget ved egne
settefiskanlegg. Hovedproblemet var lukt fra slam som oppbevares i slamtanker. De hadde forsøkt å løse
problemet med forskjellige alternative slambehandlingsmetoder uten å få et tilfredsstillende resultat. En
metode de anså som lovende, var direkte kompostering/tørking i en spesialtilpasset reaktor der slam med 5 –
10 % tørrstoff ble tilført kontinuerlig til reaktoren. Ut fra prosessen kom et pulveraktig produkt med en
jordaktig konsistens og lite lukt. Forsøkene med denne metoden pågikk og det var for tidlig å vurdere om
denne metoden kan være et alternativ for anleggene til Åsen Settefisk. Pågående forsøk ved Bioforsk Jord og
miljø med tilsvarende slam fra et annet landbasert oppdrettsanlegg viser at et slikt tørket og hygienisert
produkt kan ha god virkning som N og P-gjødsel.
I etterkant av workshopen ble det startet et forprosjekt der målet var å beskrive status og kunnskapsbehov for
håndtering av slam fra rensing av avløpsvann i settefiskanlegg. Prosjektets fokus skulle være å finne
løsninger for håndtering av slammet på en miljø- og ressursmessig god måte samtidig som kostnader og
kompleksitet er lavest mulig for settefiskprodusentene.
For å avgrense omfanget i forprosjektet, har hovedfokus vært på slamhåndteringen. Forventet slamproduksjon, tilgjengelighet av data for slamkvalitet og behandlingsmetoder for å oppfylle gjeldende krav er
beskrevet i denne rapporten. Forprosjektet har ikke inkludert avfall fra f eks oppsamling av dødfisk eller
lignende ved anleggene.
Utslippsmengder, renseutstyr og slambehandlingsmetoder fra settefiskanlegg er også studert tidligere, bl.a.
av Ulgenes og Eikebrokk (1993). Studien omfattet bl.a. kartlegging av utslippsmengder, renseeffekter og
kostnader for behandling av avløpsvann fra settefiskanlegg med ulike typer renseutstyr. Undersøkelsene
inkluderte siler av samme type som benyttes ved settefiskanlegg i dag. Studien omfattet også en vurdering av
metoder for behandling og disponering av slam, men konkluderte ikke med valg av metode.
Det er i dag fremdeles ikke noe enhetlig opplegg for behandling og disponering av slam som produseres ved
rensing av avløp ved settefiskanlegg. I forprosjektet har man derfor vurdert alternative strategier for
behandling og disponering av slik slam. I denne versjonen av rapporten er disse beskrevet som grunnlag for
diskusjon med oppdragsgiver og referansegruppen med deltagere fra oppdrettsnæringen og teknologileverandører.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
3 av 37
2 FORVENTET SLAMPRODUKSJON
2.1 Eksisterende data, årstidsvariasjoner og ulike produksjonsregimer i anleggene
Slam fra avløpsrensing i settefiskanlegg stammer fra fiskens ekskrementer og fôrspill som følger med
avløpsvannet ut fra anlegget. Mengden slamtørrstoff som produseres ved settefiskproduksjon er direkte
relatert til mengden fisk som produseres og hvor mye fôr som anvendes i produksjonen. Estimering av
slamproduksjon gjennom året krever derfor at man vurderer nøye hvilken produksjon man har i anlegget.
Antall og størrelse av fisk produsert, leveringstidspunkter, forfaktor osv er viktig for å estimere
slamproduksjon. Vurderinger av dette har vi derfor viet en del plass i dette kapittelet.
2.1.1 Ulike strategier for smoltproduksjon
I norske smoltproduksjon er det etter hvert utviklet mange ulike varianter av produksjonsregimer. Vi kan her
nevne noen varianter som er aktuelle:
-
-
-
Ulike strategier for oppdeling av fiskematerialet
Selv om all rogn klekkes som en pulje ved et settefiskanlegg, kan fisken fra denne klekkingen deles
opp i en gruppe høstsmolt (”0-åringer” også kalt ”0+”) og en gruppe vårsmolt (”1-åringer” også
kalt ”1+”)
Ulike tidspunkter for klekking av rogn og oppdeling av rogngrupper
Klekketidspunkt for rogn kan styres ved hjelp av temperatur, og på den måten spre produksjon og
leveringstidspunkt over året
Valg av ulike temperaturprofiler gjennom året
Temperatur er den enkeltfaktoren som har størst innvirkning på tilvekst. Varmesummen gjennom
en produksjonssyklus bestemmer hvor stor fisken skal bli ved leveranse, og temperaturnivået
bestemmer i hovedsak hvor lang tid det tar for hver fiskepulje å nå leveringsklar størrelse.
Alle de ulike variantene har som fellestrekk at man forsøker å tilpasse produksjonen for å kunne sette ut
smolt i sjøen over størst mulig del av året og dermed også spre produksjon av slakteklar fisk mest mulig over
året. Denne spredningen av smoltproduksjon over året gir likevel ikke en jevn fordeling av fiskeproduksjon.
Vi har her fortsatt to hovedperioder for utsett av smolt: april – mai for 1-årig smolt og september-oktober for
høstsmolten (”0-åringer”). Ressursutnyttelse og produksjonsknapphet kan forklare mestedelen av denne
oppdelingen i smoltproduksjonen:
1) Med økende etterspørsel etter smolt og til dels mye sentralisering av produksjonen, er det i dag
viktig å utnytte vannressursene i settefiskanleggene best mulig for å oppnå en maksimal produksjon.
En fundamental endring fra tidligere tider er at det nå produseres mye smolt der smoltifiseringstidspunktet styres med kunstig lys. Høstsmolt faller inn under denne kategorien, og høstsmolt ser ut til å
utgjøre en økende del av produksjonen av smolt i Norge. Bruk av lysstyring muliggjør dessuten at
levering av smolt i prinsippet kan forekomme gjennom hele året (årstidsuavhengig). Begrensningen
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
4 av 37
ligger imidlertid i at det normalt er vanskelig å sette ut smolt i sjøen de kaldeste delene av året
(desember – februar). Styrt smoltifisering kan gi fordeler med tanke på å utnytte tilgjengelige vannressurser, og den tekniske kapasiteten i settefiskanleggene – d.v.s. karvolum og maskinelt utstyr – på
en bedre måte enn før.
2) Fleksibilitet i utsettingstidspunktene for smolt gir gode muligheter for å jevne ut biomassebelastning
i merdanleggene i sjøen og samtidig oppnå jevnere slakting over året. For de integrerte selskapene er
dette blitt mer vanlig. Hovedtyngden av utsettet foregår imidlertid fortsatt i april/mai for 1-åring og
september/oktober for høstsmolt. Når vi skal betegne noe som ”normalen” i dagens situasjon, er det
at smoltutsett fra et tenkt smoltanlegg foregår i to hovedperioder innenfor de angitte tidsrommene.
Vi har derfor brukt dette som basis under sammenligning av strategier som grunnlag for biomasseproduksjon og potensiell slamproduksjon fra settefiskanlegg.
Nesten alle settefiskanlegg i Norge produserer fisk i gjennomstrømmingsanlegg. Bruken av resirkuleringsanlegg i smoltproduksjon er økende, men dette utgjør fortsatt bare i størrelsesorden 5 % av anleggene. I
hovedsak er det oksygenering og luftesystemer for CO2-fjerning som bidrar til redusert vannforbruk i et
vanlig settefiskanlegg i Norge.
2.1.2 Forutsetninger for å vurdere slamproduksjon
Vi har i disse beregningene definert det vi kan kalle et basisanlegg for smoltproduksjon. Basisanlegget er
ikke nødvendigvis et gjennomsnittsanlegg for Norge i dag, men produksjonen gjenspeiler et typisk norsk
smoltanlegg.
Punktene nedenfor angir forutsetningene som ligger til grunn for smoltproduksjonen i et slikt basisanlegg.
2.1.2.1 Forutsetninger for produksjonsberegninger
-
Anlegget produserer til sammen 1 million smolt pr. år. Denne smoltmengden er en sum av vårsmolt
(1+), høstsmolt (0+) og eventuelt andre varianter. Med gitte begrensninger kan man da multiplisere
verdiene fra dette basisanlegget opp til den mengden smoltproduksjon man skal vurdere.
-
Det anvendes varmepumpe som har kapasitet nok til å produsere vann for startfôring i januar og
holde temperatur på minst 12 oC for denne gruppen av fisk frem til råvannstemperaturen er på dette
nivået. Anlegget bruker ikke oppvarmet vann på annet en fisk i startfôring og første del av
påvekstfasen (til ca 10 gram). Denne oppvarmingskapasiteten muliggjør produksjon av 0-åring og en
relativt stor 1årig smolt.
-
Temperaturprofilen i råvannet er som angitt i Figur 2.2.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
5 av 37
-
Fisk som skal bli til høstsmolt 0+), sorteres fra og settes på lysstyring (kort dag) i begynnelsen av
juni, og denne leveres som høstsmolt i september.
-
Vårsmolten (1+) har opphav i den delen av fiskematerialet som ikke ble satt på lysstyring om
sommeren, og den smoltifiserer vanligvis ved naturlig dagslys. Vårsmolten er leveringsklar i løpet av
april.
-
Fordelingen mellom høstsmolt og vårsmolt i basisanlegget er som følger:
o 40 % av det totale antallet smolt leveres som høstsmolt.
o 60 % av det totale antallet smolt leveres som vårsmolt.
140
120
gram
100
2002
80
2003
60
2004
40
20
0
jan feb mar apr mai jun
Figur 2.1
jul aug sep okt nov des
Gjennomsnittsvekter (gram) for smolt utsatt i ulike måneder av året i årene 2002-2004.
Snittvektene er registrert for hvert månedsskifte etter utsett i sjø.
Et sentralt punkt når man skal angi hva som er en basisproduksjon, er hva som kan kalles ”normal”
smoltstørrelse. Figur 2.1 gir en oversikt over gjennomsnittsvekter for smolt i månedsskiftet etter utsett i sjø
for alle årets 12 måneder i årene 2002-2004. Dette er relativt gamle tall, men vi antar at situasjonen er
omtrent den samme for smoltvekter i dag. Hvis vi ser på perioden april-juni, er snittstørrelsene i området fra
110 gram i april og ned til ca 70 gram i juni. Dette indikerer at den største smolten er leveringsklar først,
mens smoltvekten avtar utover i perioden fordi den minste smolten er utsettingsklar sist. Denne variasjonen i
størrelse for april-juni kan også skyldes at smolt sør i Norge, som gjerne er litt større enn den i nord, settes ut
i sjøen i april mens smolt i nord settes ut så sent som juni.
For august er snittstørrelsen i området 80 gram, mens den for september er ca 70 gram. Utsettet i august kan
være fisk som er klekt sent året før og settes ut som smolt på ettersommeren (juli-august).
I de øvrige periodene av året, og spesielt månedene desember t.o.m. mars, er det noe variasjon fra år til år
m.h.t. snittvekter. For året 2004 ble det satt ut nokså stor fisk om vinteren, og vi antar at utsetting av stor
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
6 av 37
smolt er en trend som utvikles framover. Myndighetenes signaler om at det gis åpning for å produsere
settefisk helt opp til 1 kg, gjør at produksjon av stor settefisk kan få større omfang fremover. Mye av denne
produksjonen forventes å foregå i sjøvann enten på land eller i lukkede anlegg i sjø. Rensing av avløp fra
denne produksjonen vil gi et slam som inneholder mye salt. Eventuell økt slamproduksjon som følge av
produksjon av settefisk opp til 1 kg er ikke tatt med i dette prosjektet.
Hovedtyngden av fisken som ble satt i sjøen i vintermånedene i perioden 2002 – 2004 (fig 2.1) var
sannsynligvis smolt som ble tidlig smoltifisert på settefiskanleggene og oppbevart en periode i sjøvann i kar
før den ble satt i sjøen. Rensing av avløp fra denne produksjonen medfører også et slam som inneholder mye
salt. Som nevnt ovenfor, er ikke denne typen slam tatt med her.
Hvis vi forutsetter utsett av smolt fra ”basisanlegget” i april og september – d.v.s. innenfor de vanligste
tidsrommene for h.h.v. 1-årig og 0-årig smolt – vil vi legge til grunn at ”normal” smoltstørrelse er:
-
ca 110 gram for 1 årig smolt (vårsmolt)
ca 70 gram for 0-årig smolt (høstsmolt)
For vårutsettet er denne snittvekten litt i overkant, men vi antar at hovedtyngden av smolt settes i sjøen i
månedsskiftet april/mai og at den angitte snittvekten derfor bør reflektere snittverdien for april, mer enn den
for mai i Figur 2.1. For høstutsettet er 70 gram omtrentlig det snittet man har i september, og det forventes at
mestedelen av høstsmolten settes i sjøen i denne måneden.
2.1.2.2 Forutsetninger for å beregne tilvekst
-
Ved beregninger av tilvekst har vi kun regnet med gjennomsnittstørrelser. Vi ser bort fra at det er
vanlig at man tidlig i produksjonssyklusen sorterer ut en god del undermåls fisk som destrueres. Det
er i beregningene tatt med at noe fisk fjernes i det man deler opp materialet for å starte lysstyring av
høstsmolt (ca månedsskiftet mai-juni).
-
Fisken går i ferskvann helt til den er ferdig smoltifisert og klar for overføring til sjø. Dette betyr i
denne sammenheng at omtrent alt slam som produseres inneholder kun ferskvann – dvs. lavt
saltinnhold.
-
For å beregne tilvekst og biomasse, brukes vekstfaktor. Denne er definert av formelen:
VF 
der:
1000
døgngradsum
W
3
1
 3 W0

VF
= vekstfaktor
døgngradsum = gjennomsnittstemperatur * antall dager
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
7 av 37
W1
W0
= sluttvekt (gram) for perioden
= startvekt (gram) for perioden
-
For de ulike produksjonsperiodene velges følgende vekstfaktorer:
o 0 – 1 gram:
vekstfaktor = 1
o 1 – 10 gram:
vekstfaktor = 1 - 1,3
o 10 – 150 gram:
vekstfaktor = 1,3 - 1,8
-
Produksjonen er beregnet med intervaller på 7 dager
-
Dødelighet er satt til 1,5 % pr. måned og regnes av gjenværende antall fisk til enhver tid
Temperaturregime
Temperatur er den viktigste moderatoren for tilvekst. Beregningene her er gjort med bakgrunn i temperaturprofilen gitt i Figur 2.2.
16
14
12
oC
10
8
6
4
2
0
01-jan
Figur 2.2
02-mar
01-mai
30-jun
29-aug
28-okt
27-des
Temperaturkurve for råvann i beregninger av produksjon.
Startfôring skjer ved 12oC og man holder denne temperaturen fra begynnelsen av startfôringen og frem til
råvannet til anlegget har samme temperatur – dvs. bruk av varmepumpe.
Maksimal temperatur om sommeren settes til ca 14 oC.
Startfôring begynner vanligvis i januar. Siden vi her ikke har lagt til grunn at smolten skal være spesielt stor
ved leveranse, har vi lagt begynnende fôring til slutten av januar. Dette vil også være det mest vanlige, siden
både rognleveranse og kapasitet for oppvarming i de fleste anleggene er innrettet mot dette.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
8 av 37
Spesifikk slamproduksjon
Spesifikk slamproduksjon relateres gjerne til mengde fôr om brukes i produksjonen. Når vi her har beregnet
biomasse gjennom hele produksjonssyklusen, vil mengde fôr som brukes til dette, beregnes direkte via en
fôrfaktor (kg fôr pr kg tilvekst). Vi kan anta at fôrfaktoren i smoltproduksjon ligger i området 0,8 – 1,1 for
gjennomstrømmingsanlegg. Fôrfaktoren varierer noe gjennom syklusen, med lavere fôrfaktor i starten enn på
slutten mot levering. Når vanntemperaturen går ned om høsten og gjennom vinterhalvåret er det gjerne
vanlig at fôrfaktoren går noe opp i forhold til resten av året. For å fange opp at forfaktoren varierer noe både
i forhold til fiskestørrelse og gjennom året, har vi satt en gjennomsnittlig forfaktor på 1,0. Denne fôrfaktoren
impliserer noe fôrspill i produksjonen.
Det er ikke mange publikasjoner som beskriver slamproduksjon ved rensing av avløp fra smoltanlegg for
laksefisk, og de referansene som finnes, er basert på arbeid 10 – 15 år tilbake i tid. Tabell 1 gir en kort
oversikt over relevante arbeider.
Tabell 2.1.
Data for spesifikk slamproduksjon fra ulike kilder.
Referanse
art
Slam TS
Spesifikk
slamproduksjon
(Bergheim, Sanni et al. 1993)
Laks
5 – 10 %
1 – 1,5 L/kg fôr
(Bergheim, Cripps et al. 1998)
Laks
10 %
0,7 L/kg fôr
(Ulgenes 1997)
Laks
9,7 %
1,5 L/kg fôr
(Lund 2011)
Laks
10 – 12 %
2 L/kg fôr
(Ulgenes and Lundin 2003)
Ferskvannsørret/Røye 2,9 – 3,6
9 – 9,6 L/kg fôr
Vi ser av tabellen ovenfor at målt slamproduksjon i forsøk med laks har ligget i området 0,7 – 2 L/kg fôr. I
forsøkene som ble gjennomført med ferskvannsørret og røye, ble det imidlertid målt vesentlig lavere tørrstoff
i slammet (2,9 – 3,6 %) samt at spesifikk slamproduksjon også var høyere (9 – 9,6 L/kg fôr). En av årsakene
til at slammet i disse forsøkene var så mye tynnere, kan ha vært at det her ble benyttet en annen fôrtype enn i
forsøkene med laks. Sistnevnte forsøk var heller ikke satt opp med tanke på å undersøke hvor tykt slam som
kan produseres i en virvelseparator, slik at selve prøvetakingsprosedyren kan også ha innvirket på resultatet.
Hvis man regner om slamproduksjonen i sistnevnte forsøk til 10 % TS i slammet, ville den spesifikke
slamproduksjonen bli 1,12 – 1,23 L slam pr kg fôr, altså i tråd med de øvrige resultatene.
Med bakgrunn i tidligere utførte prosjekter samt det som ble presentert av Morten Lund i workshop 2.
februar 2011 ved SINTEF Fiskeri og Havbruk, kan vi hevde at produksjon av slam med 10 % TS vil ligge i
området 1,5 – 2 kg råslam pr kg fôr som brukes i produksjonen (ref tabell 2.1).
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
9 av 37
Som nøkkeltall for å beregne slamproduksjonen, har vi derfor valgt:
Lavt estimat: 1,5 L slam pr kg fôr
Høyt estimat: 2,0 L slam pr kg fôr
Vi har her valgt å definere tørrstoffinnholdet i slammet til 10 % fordi dette da stemmer relativt bra med det
tørrstoffet man kan oppnå i praksis.
Når vi beregner produksjon av biomasse, forbruk av fôr samt høyt og lavt estimat av slamproduksjon,
fremkommer verdier som gitt i tabell 2.2.
I en rapport fra NOFIMA som omhandler slamproduksjon i resirkuleringsanlegg (delCampo et al., 2010), ble
slamproduksjonen estimert med bakgrunn i fôrforbruket på samme måte som vi har gjort her for gjennomstrømmingsanlegg. Dette kan vi gjøre siden mengden slamproduksjon fra heterotrof vekst i et biofilter
normalt er svært liten sammenlignet med mengde ekskrementer fra fisk samt spillfôr som genereres direkte i
produksjonsenhetene. I et resirkuleringsanlegg må disse partiklene fjernes raskt via siling eller tilsvarende
partikkelrensing på avløpet fra karene.
I nevnte rapport angis en slamproduksjon i størrelsesorden 22 tonn TS for å produsere 1 million smolt på
100 gram (del Campo et al., 2010). Det var her lagt inn en renseeffekt på 87,5 % for partikulært stoff (TSS),
noe vi mener er en relativt høy total renseeffekt dersom man produserer slam med ca 10 % TS i
renseprosessen.
Tabell 2.2 beskriver mengde produsert slam med 10 % TS 1 million smolt pr år der slamproduksjonen er
angitt pr måned gjennom året samt total. Som tallene viser, er slamproduksjonen størst i månedene august og
september, mens den er lavest i vintermånedene (desember – mars).
Størrelsen av settefiskanlegg er økende og i takt med en økende lakseproduksjon. Som ”normale”
anleggsstørrelse kan man i framtiden forvente at settefiskanlegg produser i størrelsesorden 2,5 – 10 millioner
smolt pr år. Med bakgrunn i tallene i tabell 2.2 kan vi estimere årlig slamproduksjonen (10 % TS) pr anlegg
til:
-
For 2,5 millioner smolt pr år:
For 5 millioner smolt pr år:
For 10 millioner smolt pr år:
360 - 480 tonn
720 - 960 tonn
1430 - 1910 tonn
Det ble i 2010 produsert totalt 269 millioner sjøklar settefisk av laks og ørret. Den potensielle slamproduksjonen fra denne mengden fisk produsert – med bakgrunn i forutsetningene satt opp ovenfor – ville
vært i området:
38500 – 51400 tonn slam med 10 % TS
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
10 av 37
Tabell 2.1
Beregnet produksjon av biomasse, fôrforbruk ved produksjon av 1 million smolt pr år
og fordeling av 0-åring og 1 åring som angitt i tekst. I tillegg estimater av slamproduksjon med 10 % TS i slammet. ”Lavt” estimat baseres på spesifikk slamproduksjon på
1,5 kg slam pr kg fôr, mens ”høyt” estimat på samme måte baseres på 2,0 kg slam pr kg
fôr.
Biomasse
produsert
Fôrforbruk
Januar
Februar
Mars
April
Mai
Juni
Juli
August
September
Oktober
November
Desember
tonn
3,6
4,2
6,3
7,1
7,3
6,2
8,4
17,2
16,9
8,3
6,2
3,7
tonn
3,6
4,2
6,3
7,1
7,3
6,2
8,4
17,2
16,9
8,3
6,2
3,7
Sum pr år
95,5
95,5
Slamproduksjon
Lavt
Høyt
estimat
estimat
tonn
tonn
5,5
7,3
6,3
8,5
9,4
12,6
10,6
14,2
11,0
14,6
9,3
12,3
12,6
16,8
25,8
34,4
25,3
33,8
12,4
16,5
9,4
12,5
5,6
7,5
143,2
191,0
2.2 Behov for innsamling av data, inkludert eventuelle målinger og forsøk
Det er lite tilgjengelige analyseresultater for fiskeslam, og i denne rapporten er det nyttet analyseresultater
som var tilgjengelige ved Bioforsk Jord og miljø fra tidligere prosjekter. Når det gjelder andre typer
organiske avfallsmaterialer som avløpsslam og ulike typer komposter finnes det et stort materiale, og
behandlingsanleggene har også internkontrollsystemer med omfattende prøvetaking.
Som et skritt videre er det viktig at en får analysert fiskeslammet til alle settefiskanlegg som har krav til
oppsamling av slam. Gjennom slike undersøkelser kan en danne seg et bilde av variasjonen mellom anlegg
når det gjelder innhold av næringsstoffer og tungmetaller, og på grunnlag av slike data kan en sikkert fastslå
om analysene og vurderingene i denne rapporten er dekkende for den faktiske situasjonen.
Slammengder for et anlegg som produserer 1 million smolt med 40 % levert på høsten og 60 % levert på
våren er estimert i denne rapporten og angitt som tonn slam med 10 % TS. Dette er vurdert å være
tilstrekkelig for vurderingene av disponeringsstrategier. Mer detaljerte data på produserte slammengder og
tørrstoffkonsentrasjon som oppnås, må bl.a. ses i sammenheng med renseprosessen på avløpet. Ulikt
fôrforbruk (uttrykt som fôrfaktor) samt variasjoner i fôrkvalitet og sammensetning kan også gi ulike
resultater. Dette er forhold man må vurdere nøyere i sammenheng med konkrete prosjekter og kan eventuelt
samles inn ved vurderinger av løsninger for spesifikke settefiskanlegg.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
11 av 37
3
AKTUELLE SLAMBEHANDLINGSMETODER, LUKTFJERNINGSPROSESSER OG
DISPONERINGSALTERNATIVER
3.1 Slambehandlingsmetoder, luktfjerning og disponeringsalternativer
3.1.1 Generelt
Valg av slambehandlingsmetoder og disponeringsalternativer må ta utgangspunkt i gjeldende regelverk
(lover og forskrifter) hvorav de mest sentrale er gjødselvareforskriften og avfallsforskriften (se kap 3.3).
I tillegg kommer følgende faktorer som må vektlegges:

Miljøhensyn (lukt, vannforurensing)

Spesielle krav fra ”kundene” (sluttbrukere av slammet)

Kostnader (investeringer og drift/vedlikehold)

Slamproduksjon (anleggsstørrelse, evt. fellesanlegg)

Slamkvalitet
Hovedhensikten med all slambehandling blir derfor, som et minimum, å tilfredsstille myndighetskrav og
dessuten ta hensyn til de øvrige faktorer som nevnt overfor. Før man velger en slambehandlingsløsning må
man imidlertid alltid ha gjort en vurdering av hvilke disponeringsalternativer som er mest aktuelle, og så ta
utgangspunkt i dette når man vurderer de øvrige faktorer.
3.1.2 Disponeringsalternativer
Det er i prinsippet 3 hovedalternativer for sluttdisponering av slam i Norge:
1. Bruk av slam på jordarealer
2. Forbrenning av slam med deponering av asken
3. Deponering av slam i egne deponier eller på avfallsdeponier
Alternativ 1 er det foretrukne alternativet fra myndighetenes og bransjens side, og i praksis har det etablert
seg 3 underalternativer her:
a) Bruk av slam på jordbruksarealer (vesentlig kornarealer)
b) Bruk av slam på grøntarealer (areal som ikke brukes til matproduksjon)
c) Bruk av slam som ingrediens i jordblandinger (maks 30 volumprosent slam i ferdig jordblanding)
Alternativ 2 krever konsesjon fra Fylkesmannen, og i dag er det bare Bergen kommune som har søkt og fått
konsesjon til brenning av slam i regionenes søppelforbrenningsanlegg. Kommunen har så langt ikke brukt
konsesjonen sin, da forbrenningen innebærer vesentlig høyere kostnader enn ved bruk av Alternativ 1.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
12 av 37
Alternativ 3 er ikke lenger noe reelt alternativ etter at avfallsforskriften fra sommeren 2009 forbyr
deponering av alt biologisk nedbrytbart avfall, inkl. avløpsslam. Det kan søkes om midlertidig unntak fra
denne regelen for slam som har et tungmetallinnhold som er høyere enn kvalitetskravene i gjødselvareforskriften for bruk av slam på jordarealer.
3.1.3 Slambehandling
Slambehandlingsmetodene deles gjerne inn i 3 hovedgrupper:

Metoder for reduksjon av vanninnholdet (fortykking, avvanning, tørking)

Metoder for stabilisering

Metoder for hygienisering
Reduksjon av vanninnholdet (oppkonsentrering av slam) gjøres primært for å begrense kostnadene ved
etterfølgende behandling/transport, men også for å begrense forurensingsfaren ved disponering av slammet.
Stabilisering av slam er en fellesbetegnelse på de prosesser som har til hovedhensikt å redusere lukt- og
andre miljøproblemer som ellers vil oppstå ved håndtering av råslam. Dette kan skje ved kontrollert
nedbryting av organisk materiale i slammet (aerob eller anaerob stabilisering/biogassanlegg) eller midlertidig
ved tilsetting av kjemikalier (for eksempel kalk) som for en viss tid hindrer nedbryting i å komme i gang.
Ved hygienisering av slam er hovedhensikten å redusere faren for overføring av sykdomssmitte til
mennesker, dyr og planter ved lagring og bruk av slam på jordarealer.
Figur 3.1 viser de slambehandlingsløsninger som er i fullskala bruk i Norge. Det er her tatt utgangspunkt i at
alt råslam fortykkes/er fortykket før det stabiliseres/hygieniseres og avvannes.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
13 av 37
Fortykket råslam
(fortykket)
Aerob,
termofil
forbeh.
Våtkom
postering
Mesofil,
anaerob
stab.
Pasteurisering
Mesofil,
anaerob
stab.
Termisk
hydrolyse
Termofil
anaerob
stab.
Mesofil,
anaerob
stab.
Mesofil,
anaerob
stab.
Avvanning
Kalkbehandling
Termisk
tørking
Kompostering
Langtidslagring/enkel
rankekompostering
Stabilisert og hygienisert slam
Figur 3.1
Slambehandlingsmetoder som kan gi et stabilisert og hygieniert slam.
Hygieniseringstrinnet for hver metode er uthevet, (Nybruket, et al., 2003).
Det fremgår av Figur 3.1 at noen behandlingsmetoder gir både en stabilisering og hygienisering av slammet.
Dette gjelder våtkompostering, termofil anaerob stabilisering (biogassanlegg), kalkbehandling (tilsetting av
brent kalk til avvannet slam), kompostering (reaktor eller ranke) og langtidslagring/enkel rankekompostering. Noen av disse metodene (kalkbehandling, kompostering og langtidslagring) gir også en ytterligere
reduksjon av vanninnholdet etter avvanning. Biogassanlegg (anaerob stabilisering) som drives mesofilt (3740 °C), må alltid ha et separat hygieniseringstrinn, og i Figur 3.1 er dette vist i 4 ulike løsninger.
3.1.4 Luktfjerningsprosesser
De ulike slambehandlingsmetodene innebærer forskjellig potensial for luktutvikling under behandling og
lagring og forskjellige muligheter for å begrense luktulemper ved tekniske tiltak. Generelt vil behandlingsprosesser og lagring som foregår i lukkede reaktorer /tanker/bassenger gi gode muligheter for å sette inn
luktreduserende tiltak på ventilasjonsluften fra de lukkede rommene.
I Tabell 3.1 er det gjort en sammenstilling av luktmessige forhold for de ulike slambehandlingsmetodene.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
14 av 37
Tabell 3.1
Luktpotensial og muligheter for luktreduserende tiltak.
Slambehandlingsmetode
Potensial for luktutvikling
Muligheter for luktreduserende tiltak
Under behandling
Meget stort
Ved lagring etter behandling
Middels stort (avhengig av
temperatur i slammet)
Kompostering i
reaktor
Stort
Middels-stort
Gode under behandling, men
dårlige ved ettermodning
Kompostering i
ranker
Stort
Middels-stort
Dårlige både ved behandling og
ettermodning
Langtidslagring
Middels-stort
Middels-stort
Dårlige
Kalkbehandling
Meget-stort
Stort
Gode under behandling og ved
lagring i lukket siloer. Middels
ved lagring i åpne containere
Biogassanlegg
(mesofil drift,
37-40 °C)
Lite-middels
Lite-middels
Gode ved lagring i lukkede
basseng/tanker
Biogassanlegg
(termofil drift, 55 °C)
Stort
Stort-middels (avhengig av
temperatur i slammet)
Gode ved lagring i lukkede
basseng/tanker
Pasteurisering
Stort
Se biogassanlegg
Se biogassanlegg
Aerob, termofil
forbehandling
Se våtkompostering
Se våtkompostering
Se våtkompostering
Termisk hydrolyse
Stort
Se biogassanlegg
Se biogassanlegg
Termisk tørking
Stort
Lite-middels (avhengig av
temperatur i slammet)
Gode ved lagring i lukkede
siloer
Våtkompostering
Gode. Luktreduksjonsanlegg er
standard
Nedenfor er det gitt en kort omtale av ulike luktreduksjonsmetoder som man har lang erfaring med fra
avløpsrenseanlegg/slambehandlingsanlegg. Disse metodene forutsetter at man kan samle opp den luktbelastede luften i rør/kanaler ved hjelp av ventilasjonstekniske tiltak, og føre luften frem til luktreduksjonsanlegget. Flere av metodene kan med fordel kombineres for å oppnå den mest kost-effektive løsningen for de
aktuelle luktstoffene.
Biologiske filtere (kompostfiltre)
Biofiltere kan behandle mange forskjellige typer luktkomponenter. De er normalt enkle i bruk og krever et
lite forbruk av kjemikalier. De er imidlertid ofte plasskrevende og kan være sensitive for høye konsentrasjoner av hydrogensulfid og ammoniakk samt store variasjoner i pH. Man må også av og til skifte
filtermateriale, hyppigheten avhenger av flere forhold, bl.a. type filtermateriale som benyttes, klimatiske
forhold og luktbelastning i forhold til filterets størrelse.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
15 av 37
Biologiske scrubbere
Prinsippet her er at forurenset luft trekkes motstrøms inn i et biofilter (ofte plastelementer) som overrisles
med vann, og der det vokser bakteriekulturer som bryter ned luktstoffer.
Bioscrubbere kan behandle store mengder luktforurenset luft. De kan være godt egnet for fjerning av
hydrogensulfid, men det kan være vanskelig å kontrollere og opprettholde en stabil prosess.
Kjemiske scrubbere
I oppbygging ligner disse på bioscrubberen, men her benyttes kjemikalier for å fjerne luktstoffer. Kjemiske
scrubbere kan enten være basiske for fjerning av hydrogensulfid, sure for fjerning av ammoniakk eller
oksidative for å oksidere luktkomponenter. Kjemiske scrubbere krever bruk av større mengder, ofte
aggressive, kjemikalier (syre, lut, klor). Vedlikehold og drift krever en god oppfølging.
Kullfiltere
Kullfiltere kan brukes for mange typer luktkomponenter. De er enkle i bruk, men forbruket av filtermateriale
er stort ved behandling av større og konsentrerte utslipp. Dette vil innebære hyppig skifte av filtermateriale
og høye kostnader, og det er vanskelig å vite når filteret må skiftes.
UV-fotooksidasjon/ozon
UV-lys har energi nok til å splitte opp proteinkjedene i luktforurensende luft og samtidig danner UV lyset
ozon som oksiderer de oppsplittede organiske emnene i luften til stoffer som ikke lukter. Teknikken har
lenge vært benyttet innen næringsmiddelindustrien, fiskeindustrien, avløpsanlegg, der man vil fjerne lukter.
Da ozon ble introdusert som luktreduksjonsmiddel på avløpssektoren, ble den av enkelte leverandører
markedsført under navn som ”aktiv oksygen” og ”ionisert luft”, for å unngå det negativt betonte ordet
”ozon”. I dag er situasjonen annerledes, og seriøse leverandører vektlegger informasjon til driftspersonell.
Ved riktig bruk anses bruk av ozon som en helsemessig betryggende luktreduksjonsmetode.
Stripping/vasking
Denne metoden baseres på at forurenset luft suges av og tilføres sugesiden på en blåsemaskin for så å bli
blåst via diffusorer inn i vann, eller et annet væskemedium, med en aktiv biologisk kultur.
Termisk oksidasjon (forbrenning)
Det å lede forurenset luft til et forbrenningskammer gir effektiv luktfjerning. Dette forutsetter at det finnes et
olje- eller gassfyrt anlegg ved det aktuelle anlegget som produserer varmeenergi kontinuerlig.
Ved forbrenningen vil luktstoffene omformes til andre stoffer (for eksempel svoveldioksid og nitrogendioksid). Dersom luktgassene inneholder mye hydrogensulfid og ammoniakk, bør en sjekke dette mot
utslippskravene for anleggets røykgass.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
16 av 37
3.2 Forventede kostnader, bemanningsbehov og kompleksitet for ulike slambehandlingsmetoder og disponeringsalternativer
3.2.1 Kostnader
Både investeringskostnader og drifts- og vedlikeholdskostnader for de ulike slambehandlingsmetodene vil
variere med anleggsstørrelsen samt med en rekke stedsspesifikke forhold. Det er derfor ikke mulig å operere
med generelle slambehandlingskostnader som kan brukes til planlegging og valg av metode(r) i hvert enkelt
tilfelle. Dersom man skal få frem kostnadsdata av noen verdi for et spesifikt prosjekt, må det gjennomføres et
skisseprosjekt/forprosjekt i hvert enkelt tilfelle hvor det blant annet tas hensyn til aktuelle disponeringsalternativer, slammengder, tørrstoffmengder, separat-/fellesanlegg osv.
Ved sammenligning av slambehandlingskostnader er det vanlig å beregne årskostnader (summen av kapitalkostnader og drifts-/vedlikeholdskostnader), og angi disse som kr/tonn TS behandlet slam. Basert på
erfaringer med kostnader for slambehandlingsanlegg ved avløpsrenseanlegg kan det gis noen generelle
retningslinjer for hvilke slambehandlingsmetoder som vil være aktuelle rent kostnadsmessig for ulike
anleggsstørrelser (tonn TS behandlet pr. år). Tabell 3.2 gir en indikasjon på dette.
Tabell 3.2
Grov indikasjon på valg av slambehandlingsmetoder ut fra økonomiske kriterier og
basert på årlig tørrstoffmengde til behandling.
Tørrstoffmengde til behandling Mest aktuelle slambehandlingsmetoder ut fra økonomiske
(tonn TS/år)
kriterier
Mindre enn ca 250
Langtidslagring/enkel rankekompostering
Ca 250 – ca 500
Kalkbehandling, våtkompostering, rankekompostering
Over ca 500
Anaerob stabilisering (biogassanlegg)
reaktorkompostering, kalkbehandling
+
hygieniseringstrinn,
Med de relative små slammengder som produseres ved aktuelle størrelser av settefiskanlegg (14-19 tonn TS
per 1 million smolt produsert), vil det rent økonomisk alltid være hensiktsmessig å vurdere transport av
slammet til et fellesanlegg for slam fra flere settefiskanlegg eller også til behandlingsanlegg for organisk
avfall (for eksempel kildesortert kjøkkenavfall), husdyrgjødsel eller avløpsslam. Ved sambehandling med
avløpsslam må det avklares hvilke slamtyper som inngår, da kjemisk felt slam kan gi et ferdig produkt hvor
fosforet er lite tilgjengelig. Gjødselvareforskriften har også noen flere restriksjoner på bruk av et
slamprodukt hvor det inngår avløpsslam.
De slambehandlingsmetodene som økonomisk sett er best tilpasset små slammengder (langtidslagring/enkel
rankekompostering, rankekompostering og kalkbehandling) forutsetter at slammet avvannes til minimum ca
20 % TS-innhold før videre behandling (Figur 3.1). Ved transport av slam fra et settefiskanlegg til et felles
behandlingsanlegg, vil det også være kostnadsbesparende å avvanne (oppkonsentrere) slammet før
bortkjøring. Dette omtales videre i kap. 4.1.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
17 av 37
3.2.2 Bemanningsbehov og kompleksitet
Generelt sett øker bemanningsbehovet og kompleksiteten ved slambehandlingen med anleggsstørrelsen,
dersom det bare legges økonomiske kriterier til grunn for valg av slambehandlingsmetode. Dette innebærer
at de enkleste metodene som langtidslagring og enkel rankekompostering, krever liten bemanning, og det er
ukomplisert å drive anleggene. Gjødselvareforskriften krever imidlertid at alle slambehandlingsanlegg, også
de enkleste, har utarbeidet et internkontrollopplegg som anleggseier skal følge i den rutinemessige driften.
Det er nylig, i regi av Norsk Vann, utarbeidet en veiledning for drift av anlegg for langtidslagring og enkel
rankekompostering av slam (Paulsrud, 2010).
For alle de øvrige slambehandlingsmetodene vil det være nødvendig med en bemanning hvor det som et
minimum, settes av noen timer hver arbeidsdag til å følge opp anlegget og gjøre de nødvendige driftsanalyser
for å sikre at kravene i gjødselvareforskriften overholdes. Disse metodene krever også at det er en bemanning
som har spesialopplæring for den aktuelle behandlingsmetoden, og at den driftsansvarlige for slambehandlingen har kunnskap om og forståelse for etablering og drift av internkontrollsystemet.
3.3 Oversikt over kvalitetskrav ved ulik disponering av slam fra settefiskanlegg
Fiskeslam har mange av de samme egenskapene som husdyrgjødsel fra landdyr, og kan således betraktes
som husdyrgjødsel av fisk. Fiskeslam omfattes av forskrift om gjødselvarer mv. av organisk opphav (jfr. pkt
5 i vedlegg 4 i gjødselvareforskriften) (Landbruks- og Matdepartementet, 2003). Ut fra Mattilsynets
bestilling av vurdering av utredning om smitterisiko fra Vitenskapskomiteen for mattrygghet (VKM) er det
klargjort at denne typen slam ikke omfattes av forskrift 27. oktober 2007 nr. 1254 om animalske biprodukter
som ikke er beregnet for konsum (biproduktsforordningen). Vurderingen fra VKM (Lunestad & Rimstad
2011) konkluderer med at det er svært lite sannsynlig at smittestoff (virus, bakterier og parasitter) som
forekommer i slam fra klekkeri og settefiskanlegg, representerer en fare for mennesker når dette blir brukt
som gjødsel eller jordforbedringsmiddel. Vurderingen omfatter bare slam som ikke inneholder død fisk. Med
innhold av død fisk må slammet behandles i henhold til biproduktforordningen for kategori 2 materiale.
3.3.1 Dagens forskriftskrav (gjødselvareforskriften)
Forskrift om gjødselvarer mv. av organisk oppgav (gjødselvareforskriften) regulerer bruk av alle typer
organiske gjødsel- og jordforbedringsmidler (Landbruks- og Matdepartementet 2003). Forskriften har
spesielle regler for husdyrgjødsel, og særlige bruksbegrensninger for avløpsslam og avfall fra
potetindustrien. Gjødselprodukter som omsettes eller tas i bruk av andre enn produsent pliktes å være
registrert hos Mattilsynet (MATS). Ut fra erfaringene til Lunestad & Rimstad (2011), er det få registrerte
gjødselprodukter basert på fiskeslam.
Når det gjelder husdyrgjødsel, er det i forskriften angitt krav til spredeareal i forhold til utskilt mengde fosfor
i gjødsla (gjødseldyrenhet, GDE). Størrelsen på besetningen er således oppad begrenset til tilgjengelig
spredeareal. Det er ikke angitt GDE for verken smoltproduksjon (landbasert) eller sjøbasert oppdrett, og
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
18 av 37
således er det pr. i dag ikke uttrykt et krav til spredeareal for landbasert fiskeoppdrett. Det er sannsynlig at
det blir foretatt en justering av GDE i forbindelse med den pågående revisjonen av forskriften.
Organisk avfallsmaterialer deles inn i fire kvalitetsklasser ut fra konsentrasjoner av tungmetaller på tørrstoffbasis (Tabell 3.3). Ut fra konsentrasjonene av tungmetaller blir det ulike bruksbegrensninger avhengig av om
produktene nyttes i jordbruk eller til grøntarealer (Tabell 3.4).
Tabell 3.3
Kvalitetsklasser ut fra konsentrasjoner av tungmetaller (mg/kg tørrstoff).
Kvalitetsklasser
0
I
II
III
Maksimalt tillatt innhold av tungmetaller
(mg/kg tørrstoff)
Kadmium (Cd)
0,4
0,8
2
5
Bly (Pb)
40
60
80
200
Kvikksølv (Hg)
0,2
0,6
3
5
Nikkel (Ni)
20
30
50
80
Sink (Zn)
150
400
800
1500
Kobber (Cu)
50
150
650
1000
Krom (Cr)
50
60
100
150
Tabell 3.4
Bruksbegrensninger for organisk avfall ut fra kvalitetsklasse.
Arealtype
Jordbruk, hager og parker
Grøntarealer
Kvalitetsklasse
0
I
II
0
I-III
Mengdebegrensning
Etter plantenes behov
4 tonn TS per dekar og 10. år
2 tonn TS per dekar og 10. år
Etter plantenes behov
5 cm lag innblandet
Kvalitetsklasse 0 kan nyttes på jordbruksareal, private hager, parker, grøntarealer og lignende. Tilført
mengde må ikke overstige plantenes behov for næringsstoffer.
Kvalitetsklasse I kan nyttes på jordbruksareal, private hager og parker med inntil 4 tonn tørrstoff per dekar
over 10 år. Kan nyttes på grøntarealer og lignende der det ikke skal dyrkes mat eller fôrvekster. Produktet
skal legges ut i lag på maksimalt 5 cm tykkelse og blandes inn i jorda på bruksstedet.
Kvalitetsklasse II kan nyttes på jordbruksareal, private hager og parker med inntil 2 tonn tørrstoff per dekar
over 10 år. Kan nyttes på grøntarealer og lignende der det ikke skal dyrkes mat eller fôrvekster. Produktet
skal legges ut i lag på maksimalt 5 cm tykkelse og blandes inn i jorda på bruksstedet.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
19 av 37
Kvalitetsklasse III kan nyttes på grøntarealer og lignende arealer der det ikke skal dyrkes mat- eller
fôrvekster. Produktet skal legges ut i lag på maksimalt 5 cm tykkelse hvert 10. år og blandes inn i jorda på
bruksstedet. Brukt til toppdekke på avfallsfyllinger skal dekksjiktet være maksimalt 15 cm.
Mengdebegrensningene som er angitt i forskriften, er utelukkende laget med tanke på å begrense tilførselen
av tungmetaller til arealer som det dyrkes matvekster og det er ikke lagt til grunn agronomiske vurderinger.
Mengdebegrensningene er tilpasset bruk som jordforbedringsmidler, men en kan alternativt bruke 1/10 av
maksimal mengde for klasse I eller II årlig som gjødsel.
•
•
•
Gjødsel: materialer som inneholder konsentrasjoner av løselige plantenæringsstoffer som gjør
produktet egnet til årlig bruk i forhold til plantenes behov for næringssalter. Et organisk gjødselprodukt skal ha forutsigbar effekt som gjødsel (målestokk husdyrgjødsel 200-400 kg TS/daa/år)
Jordforbedringsmiddel: materialer som har positiv virkning på en eller flere jordegenskaper
(kjemisk, biologisk, fysisk) og som tilføres som en engangstilførsel med flerårig virkning
(målestokk avløpsslam, ulike typer kompost 2-4 tonn TS/daa/10 år)
Ingredienser i jordblandinger: materialer som har lave konsentrasjoner av næringsstoffer på
tørrstoffbasis, ikke kritisk høye konsentrasjoner av tungmetaller eller andre veksthemmende stoffer
og gode, stabile, fysiske egenskaper
Selv om forskriften angir ulike deklarasjonskrav for organisk gjødsel i forhold til jordforbedringsmidler, er
det ikke gitt noen entydig definisjon av disse begrepene verken i forskriften eller tilhørende veiledning
(Mattilsynet 2007). Det er derfor av stor betydning å vurdere de reelle egenskapene til fiskeslam for å
avgjøre om materialet er å betrakte som en organisk gjødsel eller et jordforbedringsmiddel.
3.3.2 Data for slamkvalitet
I Tabell 3.5 er det vist kjemiske analyser av fiskeslam i forhold til kjøttbeinmel og behandlet matavfall som
har god virkning som organisk gjødsel (Jeng, et al. 2006, Haraldsen et al. 2011).
Fiskeslammet fra 2004 kom i kvalitetsklasse II (Tabell 3.5), og hadde veldig stort innhold av fosfor i forhold
til mengden nitrogen. Dette materialet ble tilrådd brukt i forhold til mengden fosfor, maksimalt tilsvarende
100 kg TS/daa, supplert med mineralsk NK-gjødsel for å oppnå god balanse mellom tilførte næringsstoffer.
Forholdet mellom N og P i dette fiskeslammet var ganske likt kjøttbeinmel (KBM). Når KBM nyttes som Ngjødsel, er det anbefalt å kutte ut P-gjødsel også i påfølgende år (Jeng et al. 2006). Fiskeslammet fra 2011har
vært gjennom en behandling i et komposteringssystem fra Global Enviro International AS (GE). Samme
behandling har vært nyttet for behandling av fiskeslam fra torskeoppdrett og matavfall for storhusholdning
(Tabell 3.5). De to sistnevnte avfallstypene har vært testet i potteforsøk sammen med andre organiske
gjødseltyper, og sammenlignet med virkningen av mineralgjødsel. Forsøkene indikerte klar og god effekt
som gjødsel (Figur 3.2), men forsøksresultatene er ikke ferdig bearbeidet.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
20 av 37
Tabell 3.5
Parameter
Fiskeslam fra settefiskanlegg i forhold til andre organiske gjødseltyper.
Enhet
År
Avvannet slam fra
settefiskanlegg
Kjøttbeinmel
2004-1
2004-2
Hamar
Behandlet organisk avfall (GE)
Fiskeslam
settefisk
Fiskeslam
torsk
Matavfall
Mosvik
2011
2010
2010
Tørrstoff
%
13,5
10,6
97
96
86
87
92
TOC
g/100 g TS
-
-
-
-
45,0
49,0
-
Total-N
g/100 g TS
3,98
4,76
8,0
9,6
6,9
7,7
4,9
Ammonium-N
g/100 g TS
1,22
1,64
-
-
0,26
0,26
0,02
Total-P
g/100 g TS
2,38
2,87
5,6
3,3
1,7
2,2
0,52
Total-K
g/100 g TS
0,05
0,06
0,33
0,46
0,3
0,13
0,76
Total-Mg
g/100 g TS
0,06
0,07
0,16
0,13
0,17
0,49
0,09
Total-Ca
g/100 g TS
-
-
12,0
8,0
2,9
5,3
1,3
Total-S
g/100 g TS
0,37
0,43
0,28
0,45
0,42
0,46
0,23
Total-Na
g/100 g TS
-
-
0,64
0,52
0,20
1,0
0,05
Løst klorid
g/100 g TS
-
-
0,39
0,39
-
-
-
Kadmium
mg/kg TS
0,89
1,00
<0,006
<0,006
0,40
0,17
0,01
Kobber
mg/kg TS
-
-
7,6
8,1
11
16
10
Sink
mg/kg TS
-
-
82
89
290
290
36
Krom
mg/kg TS
2,8
3,6
1,3
0,9
2,0
2,1
0,5
Nikkel
mg/kg TS
<4
<4
4,0
3,4
0,5
2,4
2,1
Når en sammenligner fiskeslam fra 2004 med fiskeslam fra 2011, er det flere markante forskjeller. N/Pforholdet er endret, slik at det er mye bedre i forhold til plantenes behov for næringsstoffer. Tungmetallinnholdet er betydelig redusert, slik at materialet kommer i kvalitetsklasse I, og det er bare sink som kommer
i denne klassen. For alle andre tungmetaller er det konsentrasjoner innenfor klasse 0. Med såpass lave
konsentrasjoner av tungmetaller kommer fiskeslam på nivå med andre typer husdyrgjødsel når det gjelder
tungmetallinnhold (Paulsrud et al. 1997). Det er ikke store forskjeller i kjemiske egenskaper mellom tørket
fiskeslam (GE) (Tabell 3.5) og pelletert hønsegjødsel (Tabell 3.6), med unntak av at hønsegjødsla inneholder
mer kalium. Generelt inneholder alle typer slam lite kalium fordi dette stoffet er lett løselig og følger
vannfasen. Dette er veldig tydelig i biogassanlegg der den flytende fasen inneholder mye ammonium-N og
løst P, mens den faste, partikulære fasen inneholder mye P og organisk bundet nitrogen. Når råstoffet i en
biogassprosess er matavfall eller husdyrgjødsel, er hoveddelen av fosforet lett løselig og nærmest alt kan
regnes som potensielt tilgjengelig for plantene. P-AL analyser (ammoniumlaktat + eddiksyre) gir et godt
bilde av tilgjengeligheten av P fra organisk avfall. I husdyrgjødsel og biorest av matavfall er nærmest alt P
også løselig med AL-ekstraksjon. Det er det også i fiskeslam. I avløpsslam fra anlegg med kjemisk felling
forventes mesteparten av fosforet bundet til fellingskjemikalier av jern eller aluminium som tungløselige
jern- og aluminumfosfater. Slamprøvene fra IVAR, FREVAR og VEAS vist i Tabell 3.6, har bare en liten
andel av fosforet løselig som P-AL. Data for avløpsslam fra mekaniske og biologiske anlegg vil imidlertid
kunne avvike fra dette (PRIMÆRRENS prosjektet, SFT - TA-2088, 2005). Krogstad et al. (2005) fant at
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
21 av 37
biologisk avløpsslam hadde P tilgjengelighet tilsvarende mineralsk P-gjødsel, mens kjemisk felt avløpsslam
hadde lav P-tilgjengelighet.
Figur 3.2
Potteforsøk med avfallsbasert gjødsel til hvete, 16 kg N/daa.
Tabell 3.6
Kjemiske egenskaper til kjemisk felt og utråtnet avløpsslam, mekanisk slam fra
silanlegg, avvannet biorest av matavfall og hønsegjødsel.
Parameter
Slam fra
IVAR,
kjemisk
renseanl.
Slam fra
FREVAR,
kjemisk
renseanl.
Slam
VEAS,
kjemiskbiologisk
renseanl.
Slam fra
silanlegg
analysert i
PRIMÆRRENS
Pelletert
hønsegjødsel
Hønsegjød
sel
kompostert
Biorest
avvannet
Org.stoff, % TS
25,9
19,0
16,2
1,97
72-97
0,8-9,4
Ikke data
5,13
Ikke data
1,92
Ikke data
3,3
Total- N, % TS
2,62
2,50
NH -N, % TS
0,18
0,55
0,18
<0,01-3,3
0,36
0,08
1,2
Total- P, % TS
P-AL, % TS
2,91
1,33
1,48
0,1-1,1
1,85
2,76
2,1
0,14
0,04
0,26
Ikke data
1,83
2,63
2,1
Total- K, % TS
0,25
0,22
0,20
0,04-0,32
2,62
2,9-3,1
0,16
Total- Ca, % TS
1,88
1,45
12,5
0,37-2,9
4,68
3,65-4,75
7,1
Cd, mg/kg TS
1,8
1,0
0,77
0,15-1,0
0,4
0,90
0,18
Cu, mg/kg TS
231
132
385
12-270
63,5
108-140
33
Zn, mg/kg TS
593
373
243
56-520
388
751-819
130
Type
Jordforbedring
Jordforbedring
Jordforbedring
NPK-gjødsel
PK-gjødsel
NP-gjødsel
4
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
--
VERSJON
ENDELIG VERSJON
22 av 37
Når en skal vurdere ulike behandlingsalternativer, er det således viktig å ha klart for seg at egenskapene til
andre materialer som fiskeslam evt. sambehandles med vil innvirke sterkt på bruksegenskapene og bruksmulighetene.
3.3.3 Hvilke kriterier/krav kommer i tillegg for ulike disponeringsalternativer
Ved sambehandling av avløpsslam og fiskeslam i et biogassanlegg, vil sluttproduktet få egenskaper som
avløpsslam og liten tilgjengelighet for fosfor, dersom slammet er kjemisk felt. Ved blanding med avløpsslam
fra primærrenseanlegg eller slamavskillere, som er den dominerende type renseanlegg langs kysten fra
Lindesnes til Kirkenes, vil man ikke ha noen redusert fosfor-tilgjengelighet.
Avløpsslam er vanligvis i kvalitetsklasse II, og bruken av slikt materiale er begrenset til åkerdyrking (unntatt
grønnsaker og poteter i en treårsperiode). De fleste biogassanleggene som behandler avløpsslam er lokalisert
på Østlandet, der en har spredeareal i korndyrkingsdistrikter. Avløpsrenseanlegg med biogassanlegg som
ikke ligger i områder med tilstrekkelig spredeareal, må enten bruke slammet i jordblandinger til grøntanlegg,
eller lage et fraktbart produkt som kan brukes i områder med behov for jordforbedring.
Logisk sett passer biogassanlegg som behandler husdyrgjødsel og fiskeslam godt sammen. Det er så langt få
anlegg i Norge som er etablert for behandling av husdyrgjødsel. Utråtnet husdyrgjødsel er mer lettflytende
enn ubehandlet blautgjødsel, og har normalt noe mindre lukt. Det er ikke rapportert om vesentlige luktproblemer ved spredning fra anlegg som sambehandler fiskeensilasje og blautgjødsel fra storfé. Biogassanlegg som behandler matavfall eller husdyrgjødsel, trenger et spredeareal i rimelig nærhet til anlegget.
Ingen av de anleggene som behandler matavfall i dag ble plassert ut fra hensyn til spredeareal i nærheten, og
dette har vært en betydelig utfordring for disse anleggene. Det nye biogassanlegget som Oslo kommune
Energigjenvinningsetaten bygger i Nes på Romerike er lokalisert ut fra at det ligger godt til i forhold til store
områder med kornproduksjon og lite tilgjengelig husdygjødsel. Flytende biorest har virket godt som gjødsel
(Haraldsen et al. 2011), og kan spres med utstyr som er vanlig brukt til spredning av blautgjødsel (tankvogn
med breispedning/stripespreder/nedfeller), slepeslangespreder og vanningsanlegg, eller kanon og vanningsanlegg. Slepeslangespreder og nedfeller gir minst lukt ved spredning, mens kanon og breispredning gir mest
lukt.
Et tørt produkt, konsentrert på næringsstoffer, kan fraktes fra produksjonssted til brukssted og lagres der
fram til bruk. Slik har en opparbeidet praksis for utnyttelse av kjøttbeinmel som gjødsel. KBM i melform er
vanskelig å spre jevnt i de mengdene som er optimale ut fra gjødslingssynspunkt, mens pelletert KBM er
mye lettere å dosere riktig. Som pelletert vare kan bonden bruke egen gjødselspreder (pendelspreder/breispredning), men noen har laget pellets mer som granuler som også tåler spredning med kombimaskin.
Gjødsel som kan spres med kombimaskin, er mest etterspurt fordi slikt har alle som driver med korndyrking
har tilgang til eller har selv.
Siden konsistensen på GE behandlet fiskeslam og KBM er ganske lik, er det overveiende sannsynlig at det er
like enkelt å lage pellets av slikt materiale som av KBM. Pelletering gir økt produksjonskostnad, men også
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
23 av 37
vesentlig økt brukspotensial. Det er på markedet NK beriket hønsegjødsel som har større anvendelse enn
vanlig hønsegjødsel, som tilfører for mye fosfor i forhold til mengden N. Slik gjødsel markedsføres som
helgjødsel. Det er en enkel sak å optimalisere gjødsel basert på fiskeslam med passende mengder K, slik at
det blir riktig NPK-forhold. Slik gjødsel kan brukes i forhold til gjødslingsplan i områder der en ikke har
tilgang på husdyrgjødsel, og vil i stor grad kunne redusere bruken av N- og P i mineralsk gjødsel. En
resirkulert gjødselkilde som prøves ut i blandinger med N-rikt materiale er aske fra biobrenselanlegg. Det er
bare bunnaske av ren stammeved som har tilstrekkelig lave konsentrasjoner av tungmetaller til å kunne
brukes på denne måten. Mengden aske vil øke i kommende år, men spørsmålet er om det vil bli tilgjengelig
tilstrekkelige kvanta av bunnaske. Enn så lenge har de fleste biobrenselanleggene ikke lagt opp til separat
håndtering av bunn- og flyveaske, først og fremst fordi ingen har etterspurt bunnaske.
3.4 Behov for forskning og utvikling på teknologisiden
Som diskutert ovenfor, er bruk av slam på jordarealer trolig det mest aktuelle disponeringsalternativet, og
tilgjengelige kvalitetsdata indikerer at slam fra settefiskproduksjon har potensial for bruk som gjødsel i
jordbruk. Det har vært gjennomført forsøk med bløtt fiskeslam som gjødsel tidligere, men en har i arbeidet
med denne rapporten så langt ikke klart å finne dokumentasjon på disse forsøkene i form av rapporter eller
artikler.
Dersom en ser for seg sambehandling av fiskeslam og annet organisk avfall, som husdyrgjødsel, fiskeensilasje og biprodukter fra næringsmiddelindustri i biogassanlegg, er det nødvendig med FoU for å utvikle
gode blandingsresepter ut fra optimalisering av prosess (gassutbytte, teknisk funksjoner av anlegg), samt at
restproduktet er egnet som gjødsel. Dersom pågående forskning på uttak av næringsstoffer fra væskefasen i
bioresten før oppkonsentrering fører fram, kan biogassanlegg også etableres i områder med begrenset
spredeareal lokalt. Slike løsninger finnes allerede i full skala internasjonalt, men er ikke utprøvd i Norge.
Fiskeslam som gjødsel kan i stor grad erstatte mineralsk N og P, men det forutsetter at gjødsla nyttes i
områder med behov for slik gjødsel. Det er således behov for utvikling av gjødseltyper basert på fiskeslam,
og logistikkløsninger som gjør slik utnyttelse kostnadsmessig forsvarlig.
Et alternativ til bruk som gjødsel er bruk som jordforbedringsmiddel eller som ingrediens i jordblandinger
sammen med annet slam. Dette er særlig aktuelt ved rankekompostering der slam blandes med
strukturmateriale. Man utnytter da ikke potensialet som gjødsel fullt ut, men antall potensielle sentrale
behandlingsanlegg øker siden man da kan vurdere sambehandling med avløpsslam, og avstanden til anlegget
vil i mange tilfelle reduseres noe som kan gi reduserte kostnader.
Basert på plasseringen av eksisterende settefiskanlegg og en oversikt over eksisterende og planlagte
biogassanlegg (Figur 3.3), kan vi anslå minste avstander mellom settefiskanlegg og biogassanlegg for
behandling av avløpsslam til fra ca 5 mil (f eks i Stavanger-regionen) til ca 40 mil (for Møre regionen). For
anlegg i NordNorge er avstand til biogassanlegg meget lang. Korteste avstand mellom settefiskanlegg og
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
24 av 37
biogassanlegg for matavfall vil ligge i området 30 mil til ca langt over 100 mil dersom man ser hele landet
under ett. Avstandene er grovt estimert ut fra kartet i Figur 3.3 som viser plassering av settefiskanlegg og
biogassanlegg for hhv matavfall og avløpsslam. Settefiskanlegg som er lokalisert i innlandet tilhører ikke
havbruksnæringen. Disse er lokalisert langs kysten fra Vest Agder og nordover. Dette gjelder omtrentlige
avstander i luftlinje. Forholdet mellom kjøreavstander og avstander i luftlinje kan variere mye avhengig av
hvor i landet man befinner seg.
Dersom slammet fra settefiskanlegg skal transporteres til felles behandlingsanlegg, vil oppkonsentrering av
slammet være svært aktuelt, men i dag er det liten kunnskap om hvilke metoder for fortykking og avvanning
av slam som er mest egnet for slam fra settefiskanlegg. Det vil derfor være behov for utvikling/tilpassing av
utstyr for dette formål, og et utgangspunkt vil være den teknologi som man nå bruker for oppkonsentrering
av avløpsslam.
Figur 3.3
Oversikt over plassering av settefiskanlegg (Fiskeridirektoratet, 2011) og eksisterende
og planlagte biogassanlegg, (Blytt, 2011).
Uansett valg av disponeringsalternativ er det ut fra erfaringen med håndtering av slam hos Åsen Settefisk,
behov for utvikling av en on-line prosessløsning for oppsamling og behandling av slam som minimum
håndterer lukt og gir en slamkvalitet som er egnet for videre transport til annet behandlingsanlegg. Lokal
sluttbehandling av slammet på settefiskanleggene er også et alternativ, men fra settefiskprodusentens ståsted
må slamhåndteringen være kostnadseffektiv og slamdisponeringen bør gi en positiv kobling mellom blå og
grønn matproduserende sektor.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
25 av 37
4 ULIKE STRATEGIER FOR SLAMHÅNDTERING VED SETTEFISKANLEGG
4.1 Forbehandling på settefiskanlegget før transport til annet behandlingsanlegg
4.1.1 Generelt
Ved transport av slammet til et annet behandlingsanlegg bør det alltid gjøres en kostnadsanalyse som
sammenligner transportkostnadene med kostnadene for å oppkonsentrere (fortykke/avvanne) slammet ved
settefiskanlegget, og i tillegg må det tas hensyn til hvordan behandlingskostnadene ved sentralanlegget
påvirkes av de leverte slammengdene på volumbasis.
4.1.2 Ingen oppkonsentrering av slammet før borttransport
Dersom det ikke er lønnsomt å fortykke/avvanne slammet etter at det er fjernet fra renseanlegget, vil den
eneste forbehandlingen bestå i å lagre slammet på en egnet måte før borttransport til behandlingsanlegget.
Slammet som skal lagres, vil fortsatt være i flytende form (ca 10 % TS-innhold), og den beste løsningen for å
minimere luktproblemer vil være å bruke en helt lukket lagertank som ventileres til et luktrenseanlegg for
ventilasjonsluften (se prinsippskisse i Figur 4.1) Lagertanken må ha tette rørtilkoblinger for tilførsel og uttak
av slam og det må etableres et lite undertrykk i tanken ved hjelp av ventilasjonsviften. Størrelsen på tanken
må tilpasses slamproduksjonen og hyppigheten for borttransport av slam.
Vifte
Ventilasjonsluft til
luftrenseanlegget
Slam fra
renseanlegget
Lukket
lagertank
Borttransport med
septikbil
Figur 4.1
Prinsippskisse for lagring av slam før transport til behandlingsanlegget.
Ved sammenligning av ulike løsninger kan det være hensiktsmessig å benytte enkle blokkdiagrammer som
viser de ulike trinnene i håndteringsstrategien. Blokkdiagrammet viser ikke alle prosesstrømmer, men
illustrerer nødvendige enheter/trinn i slambehandlingsprosessen og hovedforbindelser mellom disse for slam
og gass/ventilasjonsluft. Behandlingstrinn for rensing av avløpet før slambehandlingsprosessen er ikke
inkludert i blokkdiagrammene vist her. Et blokkdiagram for lagring av slam før transport til behandlingsanlegget er vist i Figur 4.2.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
26 av 37
Luktfjerning
Ventilasjonsluft
til utslipp
Lagertank for
råslam fra
silanlegg
Transport av råslam
til behandlingsanlegg
Figur 4.2
Blokkdiagram for lagring av slam før transport til behandlingsanlegget.
4.1.3 Fortykking/avvanning av slammet før borttransport
Dersom det viser seg å være lønnsomt å oppkonsentrere slammet etter at det er tatt ut av renseanlegget, er det
aktuelt å installere maskinelt utstyr for fortykking/avvanning. Ved settefiskanlegg hvor slammet ut fra
renseanlegget har et TS-innhold på ca 10 %, vil det være hensiktsmessig å gå direkte på en avvanningsmaskin (for eksempel sentrifuge, skruepresse, avvanningscontainer og lignende) for å oppkonsentrere
slammet mest mulig, men med den aktuelle slamtypen er det neppe realistisk å oppå mer enn ca 20 % TSinnhold i det avvannede slammet. Dersom slammet ut fra renseanlegget har et veldig lavt TS-innhold (1-2 %
TS) bør det første oppkonsentreringstrinnet være en maskinell fortykker (f. eks trommelsil, båndfortykker)
som kan øke TS-innholdet til 6-8 % TS, og deretter kan man konsentrere opp ytterligere med en
avvanningsmaskin.
I Figur 4.3 viser en prinspippskisse av en forbehandling som omfatter en avvanningsmaskin, d.v.s. det tas ut
et allerede fortykket slam fra renseanlegget. Også ved en slik forbehandling er det svært viktig å benytte
undertrykksventilasjon av alle tanker / rom med rensing av ventilasjonsluften for å redusere luktulemper.
Vifte
Ventliasjonsluft til
luktrenseanlegg
Slam fra
Lukket
buffertank
Avvanningsmaskin
renseanlegget
(~10 % TS)
Rejektvann til
renseanlegg eller direkte
utslipp
Figur 4.3
PROSJEKTNR
3C0782
Overdekket container
for avvannet slam.
Transporteres til
behandlingsanlegg
Prinsippskisse for lagring og avvanning av slam før transport til behandlingsanlegg.
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
27 av 37
Fra avvanningen vil det gå en slamvannsstrøm (rejektvann) som normalt returneres til innløpet av
renseanlegget. Denne rejektvannsstrømmen er ikke stor sammenlignet med hovedinnløpet til renseanlegget,
men kan, bl.a. avhengig av hvor langt avvanningen drives med hensyn til TS-innhold i avvannet slam, ha høy
konsentrasjon av organisk stoff og små partikler. Dette må man ta hensyn til i forhold til overholdelse av
utslippstillatelsen da man ikke vil forvente god separasjon av disse slamvannskomponentene i et silanlegg.
Et blokkdiagram for lagring og avvanning av slam før transport til behandlingsanlegg er vist i Figur 4.4.
Luktfjerning
Lagertank for
råslam fra
silanlegg
Avvanning
Konteiner for
avvannet råslam til
behandlingsanlegg
Ventilasjonsluft
til utslipp
Transport av
avvannet slam til
behandlingsanlegg
Retur til innløpet
på silanlegget
Figur 4.4
Blokkdiagram for lagring og avvanning av slam før transport til behandlingsanlegg.
4.2 Slambehandling på settefiskanlegget for bruk på jordbruksarealer
Tradisjonelt har fiskeslam vært brukt som gjødsel på jordbruksareal og blitt spredd med utstyr for
husdyrgjødselspredning. Det har i mange tilfeller vært praktisert å blande husdyrgjødsel og fiskeslam, og
kjøre ut en omrørt masse som gjødsel. Ved slik spredning har det vært betydelige utfordringer knyttet til lukt,
og det er rapportert at slik gjødsel har mer intens og ubehagelig lukt enn ved vanlig husdyrgjødselspredning.
Dersom fiskeslam benyttes ubehandlet, kan det ikke anses at slammet tilfredsstiller § 10 punkt 3 i
Gjødselsvareforskriften om hygienisering hvor det står ”Produkter og bruken av dem – inkludert sannsynlig
misbruk – skal ikke medføre fare for overføring av sykdomssmitte til mennesker, dyr og planter”. I tillegg er
det krav om at innholdet av visse indikatorbakterier er under en grenseverdi og at produktet ikke inneholder
infektive parasittegg.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
28 av 37
For å oppfylle Gjødselsvareforskriftens bestemmelser, vil en prosess for behandling av slam på
settefiskanlegget måtte inneholde flere trinn. Et blokkdiagram som viser de nødvendige behandlingstrinn på
generelt grunnlag for slambehandling på settefiskanlegget for bruk på jordbruksarealer er vist i Figur 4.5.
De slambehandlingsmetodene som benyttes i dag, er testet med hensyn til å tilfredsstille kravet til
hygienisering i gjødselvareforskriften, og bør kunne benyttes også til slam fra settefiskanlegg.
Luktfjerning
Fortykket slam fra
slilanlegg
Lagertank
Avvannet slam fra
silanlegg
Figur 4.5
Behandlingsanlegg for
hygienisering og
stabilisering
Ventilasjonsluft
til utslipp
Mottak hos
gårdbruker
Slamgjødsel
spredning
Generelt blokkdiagram for slambehandling på settefiskanlegget for bruk på
jordbruksarealer.
Lukt fra fiskeslam er ikke bare et problem i selve spredningsprosessen som blautgjødsel, men i høy grad
også et problem knyttet til slamhåndteringen ved settefiskanlegget, og enheter/anlegg for luktfjerning fra
ventilasjonsluften bør derfor inngå i slambehandlingsprosessen.
Nedenfor omtales noen slambehandlingsprosesser mer i detalj.
4.2.1 Kalkbehandling
Ved å tilsette ulesket kalk (brent kalk) til avvannet slam (> 20 % TS) vil man, i tillegg til økning i pH, få en
kraftig temperaturstigning. Dette skyldes at energi frigjøres når ulesket kalk kommer i kontakt med vann.
Temperaturøkningen i slammet vil i første rekke avhenge av tilsatt kalkmengde og TS-innholdet i slammet. I
tillegg vil isoleringen av lagertanken for det kalkbehandlede slammet avgjøre hvor raskt temperaturen faller
igjen under lagring. TS-innholdet i slammet vil avgjøre kalkdoseringen. Et slam med for eksempel 25 % TS
etter avvanning trenger en kalktilsetning på ca. 550 kg CaO/tonn TS for å oppnå en temperatur på ca. 60°C.
Etter behandlingen vil TS i slammet øke til ca 50 %. Det er fordi tilsatt kalk vil øke tørrstoffinnholdet, en del
av vannet i slammet vil bindes kjemisk til kalken og noe vann fordampe pga. temperaturøkningen. Etter
kalktilsetningen må slammet lagres i en lukket, isolert beholder for å sikre at temperaturen i alt slammet
holder seg over 55°C i minst 2 timer som er satt som kritiske driftsbetingelser for hygienisering. En annen
kalkbehandlingsmetode som er i bruk i USA og også ved ett anlegg i Norge (Veidekke Gjenvinning
Vestfold), er å bruke en kombinasjon av elektrisk energi og ulesket kalk for oppvarming av slammet til 55°C.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
29 av 37
På denne måten kan kalkdoseringen omtrent halveres, og det kan gi større fleksibilitet ved bruken av det
ferdige produktet pga lavere kalkinnhold.
Kalkbehandling av slam egner seg godt for renseanlegg i områder hvor slammet kan brukes i jordbruket.
Slammet egner seg ikke så bra på grøntarealer, da pH i slammet er for høyt for de fleste grøntanleggsplanter.
Det er lite driftsproblemer med metoden, men det er viktig å ta hensyn til den sterke ammoniakklukta som
prosessen avgir.
Et blokkdiagram for kalkhandling av slam på settefiskanlegget er vist i Figur 4.6.
Luktfjerning
Lagertank for
råslam fra
silanlegg
Avvanning
Tilsetting av
ulesket kalk
(brent kalk)
Konteiner for
kalkbehandlet slam
Ventilasjonsluft
til utslipp
Til bruk på
jordarealer
Retur til
innløpet på
silanlegget
Figur 4.6
Blokkdiagram for kalkhandling av slam fra settefiskanlegg.
4.2.2 Langtidslagring/enkel rankekompostering
Langtidslagring og enkel rankekompostering av slam har vært brukt som slambehandlingsmetode i Norge i
en årrekke. Anleggene er spredt over hele landet, men de fleste finnes i kystområdene fra Agder-fylkene til
Finnmark. Dette er anlegg som betjener store deler av distrikts-Norge med lange avstander og gjennomgående små slammengder.
Avvannet slam (> 20 % TS) legges ut i hauger eller ranker. Det er mange forskjellige praktiske løsninger på
anleggene, fra utlegging av slammet i hauger uten mer bearbeiding, til utlegging av slam i ranker med
strukturmateriale og flere vendinger i lagringstiden. Langtidslagring vil si å legge slammet ut i hauger eller
ranker og la det ligge i ro til det skal brukes uten tilførsel eller uttak av slam i lagringsperioden. Det er
nødvendig med en lagringstid på minimum 3 år for å oppnå tilfredsstillende hygienisering. Slammet vil lukte
når det skal brukes, selv om det har ligget i flere år.
Enkel rankekompostering vil si å legge ut slammet sammen med et strukturmateriale (bark, flis, knust
hageavfall etc.) i hauger eller ranker som vendes en sjelden gang (normalt 1 til 2 ganger i året).
Temperaturen i slammet vil kunne komme opp i 70-80°C i en kort periode etter oppstart, avhengig av
struktur og TS-innhold i blandingen av slam og strukturmateriale, og etter noen år vil slammet bli luktsvakt
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
30 av 37
og få jordkonsistens. Det er tilstrekkelig med en behandlingstid på 2 år for å oppnå tilfredsstillende
hygienisering.
Langtidslagring og enkel rankekompostering av slam er metoder som egner seg i spredt bebygde områder der
man har lagringsplasser som ligger langt fra naboer. Metoden medfører luktulemper, og det er derfor svært
viktig å ta hensyn til dette i lokaliseringen av behandlingsstedet.. De mest aktuelle bruksområder for
langtidslagret slam vil være toppdekke på deponier samt i jordbruk og på grøntanlegg der hvor noe ugrasfrø
kan aksepteres (Under lagring vil slammet bli ”smittet” med ugrasfrø). Ved langtidslagring og enkel
rankekompostering vil innholdet av organisk stoff og nitrogen (% av TS) reduseres langt mer enn ved andre
behandlingsmetoder (kompostering, anaerob stabilisering), men innholdet av fosfor og kalium (% av TS) vil
være tilnærmet uendret. På grunn av den langtgående nedbrytningen av organisk stoff, er det viktig å
kontrollere at tungmetallinnholdet (mg/kg TS) ikke overskrider grenseverdiene i gjødselvareforskriften.
Et blokkdiagram for langtidslagring og enkel rankekompostering av slam fra settefiskanlegg er vist i Figur
4.7. Diagrammet forutsetter at slammet av avvannet i foregående prosesstrinn på settefiskanlegget før
transport til langtidslagring eller enkel rankekompostering.
Langtidslagring,
lagring i min 3 år
Til bruk på
jordarealer
Avvannet slam fra
silanlegg
Tilsette
strukturmateriale til
avvannet slam
Figur 4.7
Enkel
rankekompostering
Lagring i min 2 år
Blokkdiagram for langtidslagring og enkel rankekompostering av slam fra
settefiskanlegg.
4.2.3 Reaktorkompostering
Vanligvis definerer man reaktorkompostering som en prosess hvor man komposterer avvannet slam og
strukturmateriale i en lukket prosess hvor driftsbetingelsene kan holdes optimale. Ved å bruke et lukket
system med kontrollerte driftsbetingelser, blir behandlingstiden vesentlig kortere enn ved rankekompostering
utendørs. Norsk Vann anbefaler at reaktorkompostering drives med en eksponeringstid / temperatur på
minimum 3 dager ved minimum 55ºC, dersom ikke spesifikke valideringstester av det enkelte reaktorkomposteringssystemet viser noe annet (Paulsrud, 2010)
En løsning som har vært testet ved Aasen Settefisk AS og er i bruk ved anlegg for torskeoppdrett er
behandling med komposteringsreaktor fra Global Enviro International AS (GE).
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
31 av 37
Figur 4.8
Komposteringsreaktor fra Global Enviro, brukt i forsøk hos Aasen Settefisk.
Dette systemet er opprinnelig utviklet for behandling av kildesortert matavfall, men har med hell vært
forsøkt også til behandling av andre typer organisk avfall. Dette systemet gir et sluttprodukt som er et brunt,
tørt pulver med uproblematisk svak jordaktig lukt. Konsistensen på dette materialet er tilsvarende som kjøtt
og benmel fra prosesseringsanlegg fra slakteavfall fra husdyr og materialet ser ut til å ha lignende egenskaper
som gjødsel. Behandling med GE-metoden skal også innebære en hygienisering, eventuelt i et eget
hygieniseringstrinn som medfører at hygienekravet i gjødselvareforskriften tilfredsstilles, og en behandlingen
skal også tilfredsstille biproduktsforordningen for kategori 3 avfall. Behandlingen gir et lagringsstabilt
materiale, men materialet bør ikke oppbevares i helt tett beholder fordi avsetning av kondens kan gi litt
soppdannelse i overflatelag. Behandlingsmetoden er illustrert i blokkdiagrammet i Figur 4.9. Kompostering,
hygienisering og luktfjerning kan i henhold til opplysninger fra leverandøren (Rossland, 2011) integreres i et
anlegg.
Ventilasjonsluft til utslipp
Luktfjerning
Lagertank
for råslam
fra silanlegg
Avvanning
Kompostering
Hygienisering
Mellomlager
Bruk på
jordarealer
som gjødsel
Retur til
innløpet på
silanlegget
Figur 4.9
PROSJEKTNR
3C0782
Blokkdiagram for slambehandling i en komposteringsreaktor fra GE Enviro.
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
32 av 37
4.3 Videregående slambehandling på settefiskanleggene for energiproduksjon
Et alternativ, basert på prosessvariantene i Figur 3.1, kan være hygienisering ved varmebehandling
(pasteurisering) og stabilisering med gassproduksjon i et biogassanlegg (anaerob stabilisering). Behandlingsstrategien er illustrert i blokkdiagrammet vist i Figur 4.10.
Forbrenning
av gass
Bruk til
oppvarming
på anlegget
Avvanning av
biorest
Mellomlager
Behandling
av rejekt fra
avvanning
Lagertank
for råslam
fra silanlegg
Pasteurisering
Anaerob
stabilisering
Bruk på
jordarealer
som gjødsel
Luktfjerning
Ventilasjonsluft til utslipp
Figur 4.10
Blokkdiagram for videregående slambehandling på settefiskanleggene for
energiproduksjon – varmebehandling + biogass
Pasteurisering i kombinasjon med anaerob stabilisering benyttes ved flere kommunale avløpsrenseanlegg og
er en kjent prosessløsning. En slik slambehandling krever imidlertid et omfattende og komplisert prosessanlegg med flere trinn som også inkluderer anlegg for luktfjerning fra flere enheter/trinn i behandlingsprosessen. Prosessen vil ha høye kostnader til investering og drift relativt til andre løsninger og kan bare
tenkes ved et stort settefiskanlegg som eventuelt også mottar slam fra andre mindre settefiskanlegg.
Løsningen krever anlegg for utnyttelse av biogassen til energi og behov for denne energien lokalt. Det er
indikert alternativer med bruk til pasteurisering av slam og/eller oppvarmingsbehov på settefiskanlegget.
Ved siden av biogass gir prosessen en avvannet biorest med et tørrstoffinnhold som bør kunne være på
~30 % avhengig av avvanningsutstyr. Rejektvannet fra avvanningen av bioresten vil kunne benyttes til
gjødsel i jordbruk eventuelt etter behandling.
Et alternativ dersom høyere TS-innhold i sluttproduktet er påkrevet kan være anaerob stabilisering kombinert
med termisk tørking av slammet som illustrert i Figur 4.11.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
33 av 37
Bruk til
oppvarming
på anlegget
Forbrenning
av gass
Behandling
av rejekt fra
avvanning
Lagertank
for råslam
fra silanlegg
Anaerob
stabilisering
Avvanning av
biorest
Mellomlager
Termisk
tørking
Mellomlager
Bruk på
jordarealer
som gjødsel
Luktfjerning
Ventilasjonsluft til utslipp
Figur 4.11
Blokkdiagram for videregående slambehandling på settefiskanleggene for
energiproduksjon – biogass + tørking
Som for alternativet med pasturisering, vil løsningen gi et omfattende prosessanlegg og relativt sett høye
kostnader. Termisk tørking er ansett som kostbart og driftsmessig komplisert. Den potensielle fordelen med
løsningen ligger i at man får et tørt sluttprodukt som reduserer transportbehov og bør gi lite luktproblemer
ved lagring.
Dersom man skulle ønske å redusere mengden restprodukt maksimalt vil forbrenning av tørket slam være et
alternativ. Men en slik løsning vil man utnytte energien i slammet. Kostnadene ved metoden vil imidlertid
være høye, og man vil ikke få utnyttet nitrogenet i slammet da dette vil gå ut med røykgassen fra
forbrenningen som nitrogen oksider. Asken vil inneholde fosfor og tungmetallene fra slammet og trolig gå til
deponi.
Enhetsprosessene som inngår i løsningene beskrevet for denne håndteringsstrategien, er i stor grad
kommersielt tilgjengelige. Eventuelt videre arbeid langs denne strategien vil derfor primært være utvikling
og demonstrering av løsninger tilpasset settefiskanlegg, eventuelt for ulike anleggsstørrelser. Som nevnt
ovenfor, er pasteurisering i kombinasjon med anaerob stabilisering benyttet ved flere kommunale avløpsrenseanlegg. Denne prosessen vil trolig også være den mest aktuelle løsningen for settefiskanlegg dersom
man velger denne slamhåndteringsstrategien.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
34 av 37
5 OPPSUMMERING OG ANBEFALINGER FOR VIDERE ARBEID
Ved valg av løsning på et settefiskanlegg vil følgende forhold være sentrale:




Kostnad og kompleksitet for slambehandlingsprosessen
Luktproblemer lokalt på anlegget og ved bruk dersom det påvirker mulighet for levering av slammet
Mengden slam som skal transporteres
God og bærekraftig utnyttelse av ressursene i slammet
Av de ulike løsningene som er presentert i de foregående avsnittene, vil en løsning med avvanning før videre
transport til et annet behandlingsanlegg ta hensyn til kostnad og kompleksitet for slambehandlingsprosessen
og mengden slam som skal transporteres. Forutsatt at et luktfjerningsanlegg installeres, vil også luktproblemer på anlegget kunne håndteres. Dersom slammet kalkbehandles, vil man også få et produkt som kan
benyttes på jordarealer.
Settefiskanleggene ligger langs kysten og vil ofte ha lang transportvei til behandlingsanlegg og eventuelt
også til nødvendige jordbruksareal for spredning av behandlet slam. Dette tilsier at det ville være en fordel
med et tørt sluttprodukt fra slambehandlingen. Basert på erfaringene ved Åsen Settefisk, syntes behandling
med GE-metoden omtalt i avsnitt 4.2.3 å ha potensial til behandling av slam fra settefiskanlegg for å gi et tørt
sluttprodukt som kan benyttes som gjødsel i jordbruk. Kostnadene ved metoden i fullskala drift og
hygieniseringseffekten i forhold til kravene i gjødselvareforskriften, må imidlertid vurderes nærmere.
Metoden må også tilpasses slik at håndteringen av slam blir enklest mulig i praktisk drift.
Mer avansert behandling på settefiskanlegget for produksjon av energi fra biogass, vil trolig ikke være
aktuelt selv for store settefiskanlegg i forhold til enklere metoder beskrevet ovenfor.
På prosjektmøtet 2011-06-15 der resultatene i forprosjektet ble diskutert, konkluderte man med at oppgavene
og behovene som var aktuelle i en eventuell videreføring, i stor grad innebar videre utvikling av eksisterende
behandlingsløsninger. I forhold til finansieringsmuligheter kunne dette passe i et IFU-prosjekt.
Innholdet i en eventuell videreføring bør være:




Framskaffing av mer data for slam fra settefiskanlegg, spesielt på slamkvalitet mht. parametere som
er relevante for anvendelse i jordbruk og til vurdering av biogassproduksjon.
Avvanning av slam, herunder bruk av kjemikalier til forbedret avvanning og praktisk testing av
avvanning på settefiskanlegg.
Videre utvikling av metoder, som GE-metoden, for produksjon av et tørt sluttprodukt som er egnet
til bruk som gjødsel i jordbruk.
Metoder for luktfjerning, herunder karakterisering av luktkomponenter og testing av luktfjerningsprosesser.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
35 av 37

Kostnadsvurdering av de ulike alternativene for håndtering av slam basert på resultatene fra arbeidet
i de øvrige punktene.
Ved en videreføring i et hovedprosjekt vil innholdet og omfanget kunne tilpasses deltagende
settefiskanlegg og leverandørbedrifter med hensyn til problemstillinger og teknologier som testes. Det
vil være en klar fordel om flere settefiskanlegg og ulike leverandører deltar for å få et bredt datagrunnlag
for kostnadsvurderinger og konklusjoner.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
36 av 37
6 REFERANSER
Bergheim, A., S. J. Cripps, et al. (1998). "A system for the treatment of sludge from land-based fish-farms." Aquatic
Living Resources 11(4): 279-287.
Bergheim, A., S. Sanni, et al. (1993). "Sludge removal from salmonid tank effluent using rotating microsieves."
Aquacultural Engineering 12(2): 97-109.
Blytt, L. D. (2011) Personlig meddelelse fra Line Diana Blytt, Aquateam AS.
delCampo, L. M., P. Ibarra, et al. (2010). Utilization of sludge from recirculation aquaculture systems. NOFIMA Report
9/2010: 63.
Haraldsen,T.K., U. Andersen, T. Krogstad & R. Sørheim.(2011), Liquid digestate from anaerobic
treatment of source-separated household waste as fertilizer to barley. Waste Management & Research (in press)
Jeng, A., T.K. Haraldsen, A. Grønlund & P.A. Pedersen (2006). Meat and bone meal as nitrogen and phosphorus
fertilizer to cereals and rye grass. Nutrient Cycling in Agroecosystems 76(2-3): 183-191.
Krogstad, T., T.A.Sogn, A. Asdal & A. Sæbø (2005). Influence of chemically and biologically stabilized sewage sludge
on plant available phosphorus in soil. Ecological Engineering 25(1): 51-60.
Landbruks- og Matdepartementet (2003).Forskrift om gjødselvarer mv. av organisk opphav. FOR2003-07-04 nr.951.
http://www.lovdata.no/cgi-wift/ldles?doc=/sf/sf/sf-20030704-0951.html
Lunestad, B.-T. &E. Rimstad (2011). Uttalelse vedrørende hygieniske sider ved å bruke slam fra klekkeri og
settefiskanlegg, og slam fra oppdrettsanlegg som gjødsel og jordforbedringsmiddel. Uttalelse fra faggruppe for hygiene
og smittestoffer i Vitenskapskomiteen for Mattrygghet. VKM, Dok. nr. 10-106, 18 s.
Lund, M. (2011). "Workshop "Slam/gjødsel fra oppdrettsanlegg - en ressurs og en utfordring"." akvARENA
Mattilsynet (2007). Veiledning til forskrift 4. Juli 2003 nr 951 om gjødselvarer mv. av organisk opphav. 50 s.
Nybruket S., Nybruket, Paulsrud B., Nedland K.T. (2003) Erfaringer med hygienisering av slam i Norge. VA - forsk
rapport Nr 32
Paulsrud, B., A. Wien & K.T. Nedland 1997. Miljøgifter i norsk kompost og husdygjødsel. SFT. Rapport 97: 26, 47
+vedlegg.
Paulsrud (2010). Hygienisering av avløpsslam. Langtidslagring og enkel rankekompostering.Resultater fra 3 års
valideringstesting, Norsk Vann rapport nr 174/2010
Rossland, A. (2011) Personlig meddelelse fra Audun Rossland, Global Enviro AS..
SFT - TA-2088 (2005) Primærrensing, Rapport om valg av rensemetode, ISBN 82-7655-253-6
Ulgenes, Y. (1997). Behandling og sikring av avløp fra innlandsoppdrett. SINTEF rapport STF A97310: 52s.
Ulgenes, Y. og Eikebrokk, B. (1993) Undersøkelse av utslippsmengder, renseutstyr og slambehandlingsmetoder ved
settefiskanlegg. Hovedrapport, SINTEF rapport STF60 A93051: 66s.
Ulgenes, Y. and U. Lundin (2003). Valsjöbyn fiskodling - Dokumentasjon av BIOFISH-anlegg for produksjon av
settefisk. SINTEF rapport STF66 A03105: 47s + vedlegg.
PROSJEKTNR
3C0782
RAPPORTNR
SBF2011A0081
VERSJON
ENDELIG VERSJON
37 av 37
Teknologi for et bedre samfunn
www.sintef.no