Phosphorus Management in an Environmental Systems Perspective: The role of secondary phosphorus recycling in the case of Norway

| Type artikkel: Doktorgradsavhandling
Planteproduksjon avhenger av tilførsel av næringsstoffer i gjødsel, blant annet fosfor (P), for å vedlikeholde næringsstatusen i jord over tid. Kilden til P i mineralgjødsel er utvunnet fosfatstein, en ikke-fornybar global ressurs som har blitt tilført i overskudd til landbruksjord i Vest-Europa gjennom årtier. I en mer bærekraftig matproduksjon må P brukes mer effektivt for å redusere utvinningen av fosfatstein og redusere risikoen for tap av P som er forbundet med akkumulering av P i jord.

Forfatter:

Ola Stedje Hanserud

År :

2018

Det overordnede målet med dette doktorgradsarbeidet er å bidra til forbedret P-forvaltning og mer effektiv bruk av P i norsk planteproduksjon for mat og fôr gjennom økt forståelse av potensialet for resirkulering av P. Det første steget i arbeidet var derfor å kartlegge beholdninger og strømmer av P i og mellom de sektorene som kan assosieres med det norske matsystemet. Materialstrømsanalyse (SFA) ble brukt, inkludert en integrering av plantetilgjengelighet av P i ulikt organisk avfall for å få et mer realistisk bilde av gjødselverdien. Videre ble det totale P-gjødselbehovet på nasjonal- og fylkesnivå justert med hensyn på P-nivået i jord. Dette for å få et mer korrekt bilde av det teoretiske potensialet for hvor mye resirkulert (sekundær) P kan dekke av gjødselbehovet og erstatte mineralsk (primær) P på kort sikt.

Resultatene viste at det er et betydelig konsum av P i landbruket, i samme størrelsesorden som omsetningen av P i fiskeri- og akvakultursektoren. Tapene av P fra fiskeri og akvakultur på 10.2 kilotonn P per år er også sammenlignbare med netto akkumulering av P i jord på 12 kilotonn P per år. Videre fant vi at resirkulert plantetilgjengelig P har et teoretisk potensiale til å dekke det nasjonale P-gjødselbehovet på både kort og lang sikt og kan dekkes av P i husdyrgjødsel alene. Fosfor i husdyrgjødsel er imidlertid ujevnt fordelt mellom norske fylker. Typisk har fylkene på Vest- og Sørvestlandet med stor husdyrtetthet også store overskudd av P etter å ha dekket sitt interne Pgjødselbehov, i motsetning til fylkene i Sørøst-Norge, som er dominert av kornproduksjon, og som har et P-gjødselunderskudd uten import av P-gjødsel. Husdyrgjødselens fulle potensiale for å erstatte mineralgjødsel kan dermed bare realiseres om P i husdyrgjødsel omfordeles til der det trenges.

Disse funnene ble fulgt opp av en livsløpsanalyse (LCA) hvor vi så på miljøeffektene av å omfordele storfegjødsel over 500 km fra et fylke med et P-overskudd til et fylke med et netto P-gjødselbehov. Vi sammenlignet ulike alternative teknologier og konkluderte med at den mest lovende løsningen var biogassprosessering etterfulgt av mekanisk separasjon av bioresten med dekantersentrifuge. Dette alternativet omfordelte 71% av P i storfegjødselen og økte ikke de potensielle miljøpåvirkningene sammenlignet med konvensjonell storfegjødselhåndtering.

Sekundær P-gjødsel fra ulikt organisk avfall kan potensielt erstatte mineralsk P-gjødsel, men estimert mengde unngått mineralsk P i LCA er avhengig av antagelsene som blir gjort for utregningen, noe som kan variere mellom studier. I siste artikkel identifiserer jeg tre ulike substitusjonsprinsipper brukt i LCA-litteraturen og viser, gjennom et casestudie, at valget av substitusjonsprinsipp har en betydelig påvirkning på estimert mengde erstattet mineralsk P og de endelige miljøpåvirkningsresultatene.

Som en konklusjon viser dette doktorgradsarbeidet at det ligger et stort potensiale i organisk avfall i Norge for å dekke det nasjonale P-gjødselbehovet, og at nødvendig omfordeling av sekundær P for å realisere dette potensialet ikke trenger å skje på bekostning av store miljøpåvirkninger.

 

Se avhandlingen under «relevante dokumenter».

Top