Biogas Action Razlike u korištenja digestata i stajskog gnoja utjecaj na okoliš Zagreb, 12.1.2018. V. Vorkapić, EIHP This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 6917552 1
Pregled Povećano korištenje ostataka/otpada Preusmjeravanje iz trenutnog korištenja Povećana proizvodnja Informacije o količinama, raspoloživosti i trenutnom korištenju Direktni i indirektni utjecaji na okoliš Kompleksno, nedostatak podataka 2
Utjecaji Trenutno korištenje Potencijalni utjecaji Stajski gnoj Organsko gnojivo Preusmjeravanje Smanjenje emisija stakleničkih plinova (upravljanje stajskim gnojem, korištenje na poljoprivrednim površinama) Smanjenje organske tvari u tlu (SOC) Povećanje iskoristivosti N u gnojivu Onečišćenje vodenih ekosustava Smanjenje korištenja umjetnih gnojiva Smanjenje neugodnih mirisa Povećana veterinarska sigurnost 3
Organski ugljik u tlu (SOC) Činjenica: Sadržaj ugljika manji u digestatu nego u stajskom gnoju (manji C:N) Činjenica: Slična količina stabilnog ugljika Potencijalno manja akumulacija organskog ugljika u tlu ( C za proizvodnju bioplina) Nedostatak informacija: Dugoročni učinak korištenja digestata na organski ugljik u tlu (nedostatak dugotrajnih terenskih ispitivanja) 4
Dušik (N) - ciklus respiracija N u organskoj tvari u tlu Ostaci isparavanje CO 2 NH 3 unos Biljni ostaci (C, N) biljke Biološka fiksacija N N 2 O N 2 denitrifikacija unos atmosfera NH 4 + NO 3 Morka/suha depozicija N Gnojidba humifikacija v humus humifikacija NH 4 NO 3 nitrifikacija Stajski gnoj mineralizacija Anorganski N u tlu tlo ispiranje NO 3 Podzemne vode 5
Dušik - gnojidba Činjenica: Nema utjecaja na ukupni sadržaj N Činjenica: Povećani udio dušika dostupnog biljkama (NH4-N) Činjenica: Brža nitrifikacija digestata Veći kratkoročni potencijal gnojidbe (Short-term N fertilizer potential) Smanjena akumulacija organskog N u tlu Potencijalno nema razlike u dugoročnom korištenju gnojiva (nema dodatnih ušteda u korištenju umjetnih gnojiva) Potencijalno je lakše optimizirati korištenje digestata 6
Dušik gubitci Emisije NH3 Veće emisije pri aplikaciji digestata na poljoprivrednim površinama (odgovarajuća primjena digestata tehnologija, vremenski period) 20% za organska gnojiva N2O Manje emisije pri primjeni na poljoprivrednim površinama, nešto veće emisije tijekom skladištenja Ispiranje Potencijalno veće ispiranje nitrata (varira ovisno o rotaciji, tipu tla, period primjene i sl.) 30% 7
Makronutrienti Fosfor (P), kalij (K) Općenito se smatra da ne dolazi do značajnih utjecaja uzrokovanih AD 8
Emisije stakleničkih plinova (GHG) CH4 Činjenica: Puno manje emisije, lako razgradiva organska tvar se prilikom AD pretvara u bioplin i iskorištava GWP 100 28 Kategorija Emisije CH4 (kg/životinja godišnje) Mature dairy cattle 34,0 Other mature cattle 9,93 Growing cattle 9,93 Market swine 6,3 Breeding swine 9,43 Poultry 0,07 NIR (2017.) 9
Emisije stakleničkih plinova (GHG) N2O Manje emisije pri primjeni na poljoprivrednim površinama, nešto veće emisije tijekom skladištenja GWP 100-265 Primjena N na poljoprivredne površine uzrokuje direktne i indirektne emisije Pretpostavljeni faktor za direktne emisije iznosi 0,01 kg N2O N (kgn) -1 za mineralna gnojiva, organska gnojiva i biljne ostatke. Indirektne emisije uzrokovane atmosferskim taloženjem N iznosi 0,1 (udio umjetnog gnojiva koji isparava) odnosno 0,2 (udio organskog gnojiva koji isparava) x 0.01 kg N2O N (kg NH3 N + NOX N) -1. Indirektne emisije uzrokovane ispiranjem iznose 0,3 (gubitak primijenjenog N) x 0.0075 kg N2O N (kg N)-1 (IPCC, 2006.) 10
Emisije stakleničkih plinova (GHG) Smanjenje korištenja umjetnih gnojiva (?) Emisije stakleničkih plinova iz proizvodnje umjetnih gnojiva iznose 3-9,6 kg CO2-eq/kg N (Cherubini, 2010.) Smanjenje korištenje fosilnih goriva Zadane emisije za bioplin (gco2eq/mje) 2 EF za RH (gco2/mje) 1 Otvoreno spremište Zatvoreno spremište digestata digestata 69,17 3,00-84,00 Direktne i indirektne prenamjene zemljišta 1 Energija u Hrvatskoj 2015.; 2 Giuntoli et al (2015.) U slučaju kodigestije s energetskim usjevima dolazi do zauzeća poljoprivrednih površina te potencijalno do direktnih i indirektnih prenamjena zemljišta s pripadajućim emisijama stakleničkih plinova. 11
Neugodni mirisi/veterinarska sigurnost Činjenica: Smanjenje nastanka neugodnih mirisa u usporedbi s primjenom i skladištenjem svježeg stajskog gnoja (H2S, amonijak, hlapljive organske kiseline i dr.) Miris amonijaka nestaje nekoliko sati nakon primjene (Al Seadi, 2008.) Činjenica: Povećana veterinarska sigurnosti. AD onesposobljava bakterije, parazite te smanjuje klijavost sjemena korova (Al Seadi, 2008.) 12
Pregled utjecaja Giuntoli et al (2014.) 13
Nesigurnost Vrijednosti variraju ovisno o lokaciji, rotaciji, tipu tla, periodu primjene, klimi i dr. Nedostatak informacija: Dugoročni učinak korištenja digestata, nedostatak dugotrajnih terenskih ispitivanja Što dalje u lancu veća nesigurnost (primjena unos prinosi) 14
Reference/dodatne informacije Al Seadi et al (2008) Biogas Handbook. Cherubini F, Ulgiati S (2010) Crop residues as raw materials for biorefinery systems A LCA case study. Appl Energ, 87: 47-57. EKONERG (2017) National Invertory Report 2017 - Croatian greenhouse gas inventory for the period 1990-2015. Giuntoli et al (2015) Solid and gaseous bioenergy pathways: input values and GHG emissions. JRC Science and Policy Reports. Giuntoli et al (2014) Is bioenergy from residues really and always sustainable? Qualitative risk assessment for policymakers. 22nd European Biomass Conference and Exhibition, 23rd-26th June 2014, Hamburg, Germany. Gutser et al (2005) Short term ad residual availability of nitrogen after long term application of organic fertilizers on arable land. J.Plamt Nutr. Soil Sci., 168, 439-446. IPCC (2006) 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Ministarstvo zaštite okoliša i energetike. Energija u Hrvatskoj 2015. Möller and Müller (2012) Effects of anaerobic digestion on digestate nutrient availability and crop growth: a review. Eng.Life Sci. 2012, 12 N 3, 242-257. WRAP (2016) Digestate and compost use in agriculture. Good practice guidance. WRAP (2011) Digestates: Realising the fertiliser benefits for crops and grassland. 15
Hvala! This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 6917552 16