Vil omdanne restprodukt frå fiskeoppdrett og osteproduksjon til biogass

I Torjulvågen i Møre og Romsdal ønskjer Tingvoll Fisk AS å utvide produksjonen sin med eit flytande, delvis lukka, anlegg i sjøen. Målet er å samle opp fiskeslam og nytte det i biogassproduksjon, saman med myse, som er eit restprodukt frå osteproduksjon, og møkk frå nabogarden og familiebedrifta, Tingvollost. Men først må dei vite om det er praktisk mogleg og økonomisk lønsamt å kombinere desse biologiske restprodukta.

Kan det som i dag er avfall heller bli til biogass, og dermed til straum for oppvarming hos Tingvollost? Og kan biorest brukast som gjødsel av lokale bønder? Det vil i så fall løyse eit avfallsproblem for Tingvoll fisk, og gjere oppdrett av den lakselusetande fisken rognkjeks, meir berekraftig.

- Dette er bioøkonomi i lokal skala, fortel NIBIO-forskar Joshua Fenton Cabell. Eg tenker at bioøkonomien må lukkast i småskala prosjekt på lokalt plan, om han skal lukkast globalt. Om dei får det til her, så kan erfaringane kanskje overførast til andre. Mange stader langs Norskekysten ligg settefiskanlegg og landbruk nær kvarandre.

Cabell er ein av forfattarane bak eit eittårig forprosjekt som har undersøkt potensialet for biogassproduksjon frå dei biologiske restprodukta.

Stort potensial for fiskeslam frå norske oppdrettsanlegg

Utslepp av fiskeslam frå norske oppdrettsanlegg til havet er kvart år av same omfang som kloakk frå 14 millionar menneske. Dette slammet inneheld like mykje fosfor som heile landbruket i Noreg treng som gjødsel. Slam frå oppdrett i ferskvatn er allereie i bruk i fleire biogassanlegg. Ein oppnår høgare metangassproduksjon når fiskeslam blir blanda med husdyrgjødsel og andre avfallsprodukt.

Det er førebels lite kunnskap om behandling av marint slam, og det er enno ikkje krav om oppsamling av slam frå havbaserte oppdrettsanlegg, men det kan kome. Fleire aktørar arbeider no med tekniske løysingar for oppsamling i delvis lukka system og heilt lukka system, og forskarar er i gang med å testa om marint slam kan nyttast i biogassproduksjon.

Myse og husdyrgjødsel gir balanse i prosessen

Myse, er eit produkt som ein veit har god effekt i biogassproduksjon.

- Myse bidrar med masse karbon, fortel NIBIO-forskar Linn Solli. Ei av dei større utfordringane med fiskeslam i biogassreaktorar er høgt nitrogeninnhald i høve til karbon. I tillegg har myse relativt høgt innhald av lett tilgjengeleg sukker, noko som kan bidra til høgt biogassutbytte.

- Kan hende er det og gunstig kombinert med marint fiskeslam, legg ho til.

- Vi antar at det høge innhaldet av vatn i myse kan hjelpe til med å vatne ut saltinnhaldet i det marine slammet, supplerer Cabell.

- Husdyrgjødsel frå storfe har ikkje så høgt energipotensial, men fungerer som ein  buffer mot låg pH. I tillegg har møkka ein noko stabiliserande effekt mot for mykje feitt og protein i blandinga. Eit anna viktig poeng er at gjødsla inneheld nyttige sporstoff og mikroorganismar. Alt dette er bra for prosessen, seier Solli.

God gassproduksjon, men potensialet er høgare

I første omgang har forskarane undersøkt potensialet for biogass. Saltinnhald i bioresten vart ikkje undersøkt denne gongen, men NIBIO vil sjå på det i eit nytt internt prosjekt. Meir om det litt seinare.

For å velje ut blandingar for testing i større reaktorar vart det først utført ein potensialtest. Det er eit kortvarig forsøk med ulike blandingar i små glasflasker. Gassproduksjonen blir målt jamleg i 32 dagar. I dette forsøket gav ei blanding med 40 prosent fiskeslam høgast gassproduksjon.

I neste runde vart dei blandingane som oppnådde best resultat i potensialtesten testa i reaktorar, behaldarar på 20 liter, i 120 dagar. Nokre av blandingane som vart undersøkte ser ut til å gi god gassproduksjon.

- Vi hadde to blandingar med 20 prosent fiskeslam i reaktorforsøka. Den som og inneheldt myse var mest stabil over tid, så myse verkar å ha stabiliserande effekt på prosessen, seier Cabell.

- Som potensialtesten viste, kan ei større mengd fiskeslam i blandinga gi høgare metangassutbytte, men vi klara ikkje å stabilisere prosessen over tid.

- Dette er noko som skjer i dei fleste slike testar. I dei små glasflaskene er tilhøva optimale for mikrobane. I ein kontinuerleg prosess er belastinga på næringsstoff høgare, og dermed kan det hope seg opp stoff som verkar hemmande på prosessen. I tillegg blir bakteriar vaska ut, forklarar Solli.

Biogassrådgjevar og Dr. Ing. Ruth Gebauer har og bidratt til studien.

- Det må undersøkast nærare korleis ein kan drive biogassprosessen slik at potensialet til slammet for metanproduksjon kan nyttast i ein fullskala biogassprosess, på ein økonomisk måte, seier Gebauer.

Ho påpeikar at tidlegare studiar med fiskeslam har påvist høgare metangassutbyte ved lengre opphaldstid i reaktorane.

NIBIO skal forske på marint fiskeslam til biogass og biorest

Det er ein del kompliserande faktorar med marint slam.

- Noko gjer at produksjonen av biogass minkar etter om lag 15 veker i reaktorane, fortell Cabell. Det oppstår og giftige gassar som hemmar prosessen. Vi veit enno ikkje om årsaka er protein i slammet frå rognkjeksanlegget, eller for høgt saltinnhald.

I eit nytt internt prosjekt vil NIBIO undersøke både marint slam i biogass og saltinnhald i bioresten.

- Vi vil sjå nærare på korleis biogassprosessen kan optimaliserast, til dømes ved å tilsette metanproduserande mikroorganismar som er salttolerante, seier Solli.

- Når det gjeld bruk av biorest i jordbruket, er det særskild viktig å undersøke korleis salta i slammet og spesielt natrium, som plantene ikkje tar opp, påverkar jordas samansetning på sikt, seier Gebauer.

 - Vi vil og sjå på kva ein eventuelt kan gjere med slammet dersom det har for høgt saltinnhald. Mellom anna vil vi sjå på filtrering, og om saltinnhaldet minkar når slammet blir avvatna, seier Cabell.

Gebauer, som og undersøkte biogassutbyttet frå marint slam i doktorgraden sin (NTNU 1999), påpeikar at det alt finst ein god del kunnskap om dette.

- Påverknad av salt på biogassprosessar har vore undersøkt sidan 1960-talet. For raskt å kunne utvikle biogassprosessen med marint slam, meiner eg det er viktig å sette seg inn i kunnskapen som finst og ta seg tid til å diskutere nye resultat i lys av dei kjente.

- Vi er framleis i ein tidleg forskingsfase og det er enno fleire utfordringar og ingen klare svar. Men dette prosjektet har skapt ei interesse for å gå djupare og finne ut meir om kva som skjer i biogassprosessen når vi brukar marint slam, og om restproduktet trygt kan brukast som gjødsel på jordet, seier Cabell.