Recirkulering af næringsstoffer i økologisk produktion

Der er i det økologisk landbrug behov for flere næringsstoffer, som økologerne kan bruge på deres marker. Det skyldes dels, at man har et politisk mål om vækst i det økologiske areal, dels at man ønsker at bruge mindst muligt konventionel husdyrgødning på de økologiske marker. Derfor er der stort fokus på at få øget recirkulering af næringsstoffer fra det øvrige samfund og på at finde nye alternative gødninger, som økologerne kan bruge.

Ressourcer skal bruges så effektivt som muligt, så vi undgår unødvendig forurening og spild. Derfor er det vigtigt at genbruge og recirkulere materialer, når det kan lade sig gøre.
Det passer godt sammen med økologiens kredsløbstanke. I økologien er det nemlig centralt at genanvende næringsstoffer fra rest- og affaldsprodukter – så længe det sker på en måde, der er sikker for både miljø og sundhed.
I landbruget har man i århundreder genbrugt næringsstoffer ved at gøde markerne med husdyrgødning, som er et naturligt restprodukt fra mælke- og kødproduktionen. Men hvis økologen skal undgå at bruge konventionel husdyrgødning, eller hvis det økologiske areal skal vokse, er der behov for endnu flere næringsstoffer.
Derfor arbejder man i dag målrettet på at recirkulere flere næringsstoffer fra resten af samfundet og udvikle nye typer gødning, som økologiske landbruger kan bruge i fremtiden. 

Kredsløbstankegangen i det økologiske landbrug

Et landbrug er ikke et lukket kredsløb. Næringsstoffer fjernes fra gården, når produkter som kød, mælk, korn og grøntsager sælges. Derfor er der også behov for, at der tilbageføres næringsstoffer til gården. 

En konventionel landbruger kan både tilføre jorden næringsstoffer i form af kunstgødning og organisk gødning. Den økologiske landbruger er derimod mere begrænset i sine handlemuligheder og har som udgangspunkt kun mulighed for at tilføre organisk gødning – f.eks. i form af husdyrgødning. Derfor er det ofte nødvendigt, at økologer, der ikke selv har husdyr, køber husdyrgødning fra andre landbrugere. Helst fra andre økologer. Hvis det ikke er muligt, er det tilladt at bruge en vis mængde konventionel husdyrgødning på økologiske marker.

Næringsstoffer tur/retur mellem land og by

Økologi bygger på de levende økologiske systemer og naturlige kredsløb, og de økologiske principper beskriver, hvordan økologi skal fremme genbrug og recirkulering af ressourcerne.

I det økologiske landbrug bliver recirkulering af næringsstoffer prioriteret højt. Økologer vil nemlig gerne finde alternative gødningskilder til den konventionelle husdyrgødning, som de somme tider bliver nødt til at bruge. Særligt akut er behovet for at finde næringsstoffer i de områder af Danmark, hvor der ikke findes så mange husdyr. De økologer som ligger langt væk fra en produktion af husdyr, kan nemlig have svært ved at få den tilstrækkelige mængde gødning sine marker.

Derfor er der fokus på, hvilke muligheder der er for recirkulering af næringsstoffer fra by til land, samt at de næringsstoffer, der skal føres tilbage til landbruget, er af en kvalitet, så de kan anvendes i den økologiske produktion. Bl.a. ser man store potentialer i at bruge kildesorteret organisk husholdningsaffald fra byerne, som har været igennem et biogasanlæg.

Både i fødevareindustrien, i supermarkederne, i offentlige køkkener og i private hjem ender en del mad som madaffald. Sorteret madaffald kan komme i et biogasanlæg. I biogasanlægget fordøjer de naturligt forekomne mikroorganismer affaldet og den afgassede biomasse kan bruges som gødning på marker. På den måde kan næringsstoffer blive recirkuleret fra by til land i et kredsløb og tilmed bidrage til vedvarende energiproduktion i form af biogas.

Der er mange muligheder for at få næringsstoffer tilbage til jorden. Men det er vigtigt, at der sammen med næringsstofferne ikke kommer skadelige og farlige stoffer tilbage til jorden.

Fra madaffald til ressource

Tidligere blev alt husholdningsaffald brændt af på et affaldsforbrændingsanlæg, og energien nyttiggjort især som fjernvarme. I dag indsamler og sorterer kommunerne husholdningsaffald i ti fraktioner.  En af fraktionerne er madaffald.

I stedet for at ende i et forbrændingsanlæg og ”gå op i røg”, kan de næringsstoffer, der findes i madaffaldet, recirkuleres via afgasning i et biogasanlæg og på ny blive til gavn for afgrøder i stedet for at gå tabt. Samtidig produceres der vedvarende energi.

Et vigtigt skridt i den grønne omstilling er, at der arbejdes i retning af en mere cirkulær produktion, hvor man ser på affald som en ressource fremfor som et problem, der skal afskaffes. 

Solrød Biogas bruger store mængder madaffald fra Københavnsområdet. Her afgasses det inden det tilbageføres til den økologiske landbrugsproduktion.

Se her hvordan Regionshospitalet i Randers systematisk arbejder med genanvendelse af madaffald fra hospitalets køkken.

Fysiske urenheder og uønskede stoffer i affaldet

Kvaliteten af gødningen fra madaffald afhænger af, hvor god den enkelte borger er til at kildesortere sit affald. Det er problematisk, hvis uønskede stoffer og urenheder fra madaffald ender på markerne.

For at kunne bruge madaffald som gødning, skal det hygiejniseres. Det sker ved opvarmning i et forbehandlingsanlæg. Her frasorteres også de plastposer, som affaldet er indsamlet i, og andre urenheder, der ved en fejl er endt i det organiske affald. Efter forbehandlingsanlægget sendes det organiske affald videre til et biogasanlæg. I biogasanlægget blandes affaldet typisk sammen med husdyrgødning og andre restprodukter, som tilsammen udgør biomassegrundlaget for den gødning, der tilbageføres til landbrugsarealerne.

Jo bedre borgerne er til at sortere deres affald rigtigt og ikke blande alle mulige fraktioner sammen, jo lettere og mere sikkert at det at genanvende næringsstofferne framadaffald på de økologiske marker. 

Læs mere om madaffald som gødning.

Tungmetaller: Foruden indsamlingsposer kan madaffald også indeholde en række andre forurenende stoffer. Tungmetaller, som der er skærpede grænseværdier for i økologisk lovgivning, udgør ikke umiddelbart et problem.

Plast og mikroplast mv.: Særligt plast og mikroplast og potentielt også andre miljøfremmede stoffer kan være problematiske for gødningens kvalitet. Der findes for nuværende ingen lovgivning med grænseværdier for tildeling af mikroplast til landbrugsjord. Ligesom der mangler viden om, hvor store mængder mikroplast, der findes i afgasset madaffald, og hvad konsekvenserne ved tilførsel af store mængder mikroplast til landbrugsjord kan være.
    

Biogas – gødning og energi ud af affald

Et biogasanlæg kan lave organisk affald til energi og ny gødning. For eksempel kan madaffald fra køkkenet blive til gødning til markerne. Det sker, når bakterier i en kompliceret proces nedbryder affaldet og danner biogas og gødning. 
Biogas kan bruges til at lave strøm og varme eller bruges som brændstof til biler. Det, der er tilbage efter processen – den såkaldte afgassede biomasse – kan bruges som gødning på markerne. Når organisk materiale har været igennem et biogasanlæg – bliver næringsstofferne lettere for planterne at optage.

Sådan fungerer et biogasanlæg

Det kildesorterede organiske affald eller andre restprodukter fra animalsk eller planteproduktion kan omdannes til gødning i et biogasanlæg. Det sker ved en biologisk nedbrydning af organiske stoffer – biomassen - under anaerobe (iltfrie) forhold. Det er en kompliceret proces, der foregår ved hjælp af nogle naturligt forekommende bakterier, og resulterer i produkterne biogas og biomasse.

Nedbrydningen sker i tre faser:

• Hydrolyse
• Syredannelse
• Metandannelse

Hydrolyse: Under hydrolysen bliver proteiner, kulhydrater og fedtstoffer nedbrudt til mindre molekylære stoffer i form af aminosyrer og langkædede fedtsyrer. Det er bestemte bakterier, der nedbryder de forskellige organiske fraktioner til mindre dele.

Syredannelse: Denne proces bliver kaldt for gæring eller fermentation. I denne fase bliver de mindre molekylære stoffer nedbrudt af andre bakterier. 50 pct. bliver omdannet til eddikesyre, 20 pct. til kuldioxid og 30 pct. til brint.

Metandannelse: I sidste fase er det de såkaldte metanogene bakterier, der producerer biogas, som er en blanding af metan (CH4) og kuldioxid (CO2).

Biogassen kan anvendes som brændstof i gasmotorer - enten til produktion af el og varme eller i biler og busser. Den afgassede biomasse bruges som gødning. I biogasanlægget sker der en omdannelse af biomassen, så den er et bedre og mere miljøvenligt gødningsprodukt, da en større del af kvælstofindholdet er tilgængeligt for planter. Det er fordi, der i biogasanlægget sker en mineraliseringsproces ligesom der sker i jorden.

For at den afgassede biomasse fra biogasanlæg kan bruges som gødning på økologiske marker, er det vigtigt, at den overholder de økologiske regler om, hvilke biomasser, der må anvendes og hvilke indholdsstoffer, der må være i gødningen. Derudover skal de generelle grænseværdier for tungmetaller og andre stoffer overholdes i det organiske affald, inden det tilføres til biogasanlægget.

Udover at have et gødningspotentiale så er biogas en vedvarende energikilde, som kan erstatte f.eks. benzin, dieselolie eller naturgas og dermed reducere forbruget af fossile brændsler og vores udledning af CO2. Læs mere om økologi og klima her.

Mere viden

Biogas Danmark (læs her).

ICROFS, Cirkulær bioøkonomi (læs her).

ICROFS, Vidensyntese: Næringsstofforsyning og -recirkulering 
i økologisk jordbrug (læs her).

Innovationscenter for Økologisk Landbrug, Køreplan for recirkulering af madaffald til gødning af økologiske afgrøder (læs her).