Matavfall — næringsstoffer i kretsløp — fokus på

Matavfall - næringsstoffer i kretsløp - fokus på fosfor Arne Grønlund Bioforsk, Jord og miljø Møte i avfallsforum fredag 1. desember 2006 ROAF, Bøler avfallsanlegg

Matavfall i Norge (kilde SSB) • 100 kg person og år • 523 000 tonn per år totalt • 370 000 tonn fra husholdninger • 30 % kildesorteres

Verdistoffer i matavfall (% av tørrstoff) Organisk • 80 % organisk materiale • 32 % karbon Jordforbedringsmiddel Energikilde Mineraler • 1, 7 % kalsium • 2, 1 % nitrogen • 0, 3 % fosfor • 0, 3 % kalium Plantenæringstoffer/ gjødselverdi 30 -40 mill Ellers svært forskjellig • Kjemisk • Ressurs • Miljømessig

Fosfor Ressurs: Miljø: Rel. store mengder fosfor i verden – 0, 1 % av jordskorpa Jevnt spredt i jordskorpa og alle økosystemer Forurensingskilde i ferskvann En svært liten del forekommer som malm Bidrar til uønsket algevekst og eutrofiering Kostbart å utvinne fra andre forekomster Begrenset ressurs

Nitrogen Ressurs: Miljø: Små mengder nitrogen i verden – 0, 03 % av jordskorpa + amosfæren Forurensingskilde i En svært liten del i jord og biomasse • grunnvann/drikkevann • marint vann Gassutslipp: Nesten alt finnes i atmosfæren – innholder 78 % • NOx og NH 3 – forsurning/overgjødsling Ubegrenset ressurs • N 2 O – drivhusgass – klimaendring Utvinning fra luft krever energi

Kalium Ressurs: Ubegrensede mengder Miljø: 1, 7 % av jordskorpa Stor naturlig utvasking og avrenning 0, 04 % av havvann Reserver av kaliumsalter tilsvarer flere tusen års forbruk Ingen forurensningseffekt i hav eller ferskvann

Karbon (milliarder tonn) Klimaendring som følge av drivhusgasser vårt største miljøproblem Atmosfæren Biomasse Hav Jord • Jordkvalitet • Regulator for atmosfæren Avfall • Jord • Energikilde

Fosfor – i ulike medier Biomasse Jordskorpa Havvann Ferskvann 1% 0, 1 % 0, 07 mg/kg 0, 02 mg/kg

Fosforets kretsløp Konsumert av dyr og mennesker Opptak i planter Ekskrementer tilbake til jord Frigjøring fra jord

Fra lukket kretsløp til ensidig gjennomstrømming Planter Renseanlegg Forbrenning av slam Bergverk Gjødsel og dyrefôr Husdyr Slakteriavfall Stofftap fra intensivt landbruk Deponier Overflatevann Grunn eller bygningsmaterialer

Konsekvenser • Forurensning av vassdrag – – – Algevekst Eutrofiering Dårlig vannkvalitet Høy politisk prioritet • Uttapping av fosforressurser Et glemt tema i Norge

Verdens reserver av forforholdig malm. Megatonn Produksjon 2002 USA Reserver totalt* Varighet dagens Økonomisk forbruk drivverdig 36 4 000 1 000 28 Australia 2, 0 1 200 77 39 Brasil 4, 9 1 200 260 53 Kina 23 13 000 6 600 287 Israel 3, 5 800 180 51 Jordan 7, 2 1 700 900 125 Marokko/Vest-Sahara 23 21 000 5 700 248 Russland 11 1 000 200 18 Sør-Afrika 2, 9 2 500 1 500 517 Andre land 22 3 600 1 583 12 138 50 000 18 000 130 Verden totalt *Omfatter også marginale, ulønnsomme og forurensede forekomster

Forbruk av fosfor • Matproduksjon – – Mineralgjødsel Fôrtilskudd • Annet 90 % 79 % 11 % 10 %

Forbruket av P ventes å øke • Forbruket av mat vil øke: – – Befolkningsøkning Omlegging av kosthold i ”nyrike regioner” • Sterk binding av fosfor i tropisk jordsmonn Fe- og Al-oksider Med 1 -2 % årlig økning: Økonomisk drivverdige ressurser vil være oppbrukt om 70 -90 år

Geopolitisk rolle • Om 20 år: Kina og Marokko/Vest-Sahara kan kontrollere 75 % fosforressursene • Kraftig prisstigning kan ventes: – – Monopolistisk marked, redusert tilbud og økende etterspørsel Høyere kostnader til utvinning av marginale forekomster • Viktigste nøkkelfaktoren i verdensøkonomien i 2020? • Ingen alternativer til fosfor som livsnødvendig næringsstoff

Hvordan møte disse utfordringene? Landbruket • Bedre utnyttelsesgrad av P • Redusere tap av P til vann Andre sektorer • Gjenvinning av P i matog slakteriavfall – unngå deponering • Utnytting av P slam Tilnærme oss et lukket kretsløp for fosfor

Fosfor i matproduksjon (tonn) Mineralgjødsel Dyrefôr 12 500 ~ 1 500 Tapsposter: Importert mat ~ 1 000 Matavfall Sjømat/ utmarksbeite ~1 000 Sum input Konsumert i mat Tap ~16 000 ~3 000 ~13 000 Slakteriavfall Avrenning til vann Sum kjent tap Rest – binding i jord Sum tap ~2 000 ~500 ~1 000 ~3 500 ~9 500 ~13 000

Hva skjer med konsumert fosfor? 97 -98 % 2 -3 % 0, 5 % av total input Potensial for gjenbruk/ sparing: 99, 5 % av input

Fosfor i avløp Til kommunale renseanlegg 2 500 tonn Felles ut i slam 1 700 tonn Utslipp til vann 800 tonn 1 900 tonn Til renseanlegg fra spredt bebyggelse 600 tonn Felles ut i slam 200 tonn Utslipp til vann 400 tonn Lite plantetilgjengelig

Matavfall: 500 tonn fosfor – mye eller lite? • Lite i forhold til: – – – Mineralgjødsel Slakteriavfall Avløpsslam • Dekker gjødselbehovet til: – – 200 -200 tusen dekar jordbruksaeal Omtrent hele Norges potetareal

Alternativer for behandling av matavfall • Kompostering • Produksjon av biogass • Avfallskvern • Forbrenning • Deponering

Kompostering • Fosfor – Lett tilgjengelig • Nitrogen – – Noe tapes i prosessen Mesteparten foreligger i organisk form Stor del blir plantetilgjengelig de første 2 -3 årene Frigjøringen avhengig av temperatur og vanninnhold I jord • Organisk materiale – – Noe tapes i prosessen Mye tapes ved nedbryting i jord de første årene

Produksjon av biogass • Fosfor – Lett tilgjengelig i bioresten • Nitrogen – – Ingen tap i prosessen Mesteparten foreligger i bioresten i uorganisk form plantetilgjengelig første året • Organisk materiale – – Omdannes til biogass Erstatter fossilt brensel som energikilde Bioresten mer stabil mot nedbryting i jord Større effekt som tiltak mot drivhusgassutslipp enn tradisjonell kompostering • Biorest en utfordring: – – Utprøving som gjødsel Logistikk - transport

Avfallskvern • Finmaling og nedskylling i avløpet • Sterk fortynning av alle verdistoffene • Vanskelig og kostbar gjenvinning • Noe gjenvinnes i avløpsslam • Tap av verdistoffer – økt forurensning • Begrunnelse – – Bakterieinnhold og smitterisiko Stor fortjeneste i salg av avfallskverner

Forbrenning • Alle verdistoffene tapes • Liten eller negativ brennverdi/energiutbytte • En måte å bli kvitt avfallet uten gjenvinning

Grad av gjenvinning av verdistoffer • Produksjon av biogass • Kompostering • Avfallskvern • Forbrenning Stor Ingen

Målsetting i Sverige • Innen 2015 skal 60 % av fosfor i avløp tilbakeføres til produktiv mark, hvorav minst halvparten til åkermark • Redusert risiko for spredning av forurensning og smitte Hvordan kan to land, som ellers er så like, ha så forskjellig ressurspolitikk?

Konklusjon • Fosfor er en begrenset ressurs – økonomsk drivverdige forekomster ventes oppbrukt innen 100 år – – Ca 90 % av fosfor brukes i matproduksjon <20 % av fosfor som settes inn i matproduksjon blir konsumert av mennesker • 500 000 tonn matavfall i året – 1/6 av matkonsumet – – – Plantenæringsstoffer med gjødselverdi 30 – 40 mill kr Kan dekke gjødselbehovet til 200 – 300 tusen dekar Forutsetter kildesortering • Biogass fra matavfall gir størst gjenvinning – – Energi Biorest med lettere tilgjengelige plantenæringsstoffer • Vi ligger langt etter Sverige i gjenvinning av næringsstoffer fra avfall og avløp