Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
Publications (10 of 14) Show all publications
Myrbeck, Å., Jäck, O., Keller, T. & Tersmeden, M. (2024). Precisionssådd av höstoljeväxter.
Open this publication in new window or tab >>Precisionssådd av höstoljeväxter
2024 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

Precision seeding of winter oilseed rape The project aimed at increasing knowledge of precision establishment of oil seed rape. The hypothesis was that precision sowing in rows with low seed rates and close placing of N will optimize crop autumn development, overwintering, and seed pay-off. In total 12 field trials were conducted in southern and middle Sweden during the harvest years 2019–2022. Treatments included seeding with Väderstad Tempo, 45 cm row spacing, and seeding rates of 20, 35, 50 and 65 plants per m2. As a reference seeding was also done traditionally with a Väderstad Rapid, 12,5 cm row spacing and 50 plants per m2. In average there were no effect of neither seed rate nor row spacing on yield. In individual field experiments where low seed rates yielded better than high seed rates, this followed on a well-developed oil seed rape plant with a high shoot- and root biomass and a large root neck diameter in late autumn. Physiological plant development was affected by seed rate. Number of leaves, root neck diameter and above and below ground biomass was negatively correlated to the seed rate while there was a tendency for the growing point being positively correlated to the seed rate. The number of leaves per plant, shoot and rot biomass and to some extent also root neck diameter and the height of growing point was positively correlated to accumulated day degrees during autumn.

Publisher
p. 41
Series
RISE Rapport ; 2024:9
Keywords
precisionssådd höstoljeväxter övervintring planttäthet precision seeding oil seed rape over wintering
National Category
Agricultural Science
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-72021 (URN)978-91-89896-50-5 (ISBN)
Available from: 2024-02-26 Created: 2024-02-26 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Myrbeck, Å., Mjöfors, K. & Tersmeden, M. (2021). Vattenflöden i djurstallar.
Open this publication in new window or tab >>Vattenflöden i djurstallar
2021 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

Manure quality and quantity have been shown to change a lot through dilution from identified and diffuse water sources. Knowledge of the dry matter contents (DM) of the manure is needed for effective use of the manure as fertilizer and to avoid too high doses causing losses of nutrients to the surrounding water bodies. Based on this, water flow measurements were carried out at the five Swedish pilot farms. All water ending up in the manure storage was included. The measurement took note of drinking (indoor and outdoor), milk room (dishing etc), washing (stable, milk room, field equipment), feeding, staff areas and total consumption. The results were used for discussion on improving the handling of water in VERA, the Swedish calculation tool for manure quantity and quality on farms. The water amount from the different water categories differed between the animal categories, where dairy cows used in total 30-35 m3 per animal and year and the fatteners and sows around 8-10 m3 per animal and year. Out of the total water to the dairy cows, around 75-80% of the water was drinking water and the rest other technological water (e.g. cleaning of milk room, milking pit and dishes). For pigs the ratio was higher for drinking water, 95-almost 100 %. Here the largest amount of water was from wet foddering making up 80 % of the drinking water. Water through water cups per dairy cow amounted to around 25 m3 per year depending on if drinking water on pasture was included or not. This gives a daily consumption of 65-75 litres per animal and day which is a bit low compared to the literature. A concluding remark is that neither technical water (except for washing water at dairy farms) nor a variability in precipitation did have any major effect on the DM contents in slurry ex-storage. Instead, the water supply from faeces and urine was what determined the DM content. Additional water flow measurements on farms would provide data that should be used for generating improved default values for the calculation tools.

Publisher
p. 30
Series
RISE Rapport ; 2021:21
Keywords
vattenförbrukning i djurstallar, ts-halt i gödsel, flödesmätningar, stallgödsel
National Category
Animal and Dairy Science
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-56966 (URN)978-91-89385-05-4 (ISBN)
Available from: 2021-11-19 Created: 2021-11-19 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Salomon, E., Mjöfors, K. & Tersmeden, M. (2020). Ammonia emissions from outdoor fattening pigs on concrete pad –a farm case study. In: Proceedings of the IAHA Video-Conferenceon Organic Animal Husbandry. Organic Animal Husbandry systems –challenges, performance and potentials: . Paper presented at Video Pre-Conference on Animal Husbandry 21-22 September 2020 linked to the 20th Organic World Congress 2021 Organized by IFOAM Animal Husbandry Alliance (IAHA) (pp. 44-47).
Open this publication in new window or tab >>Ammonia emissions from outdoor fattening pigs on concrete pad –a farm case study
2020 (English)In: Proceedings of the IAHA Video-Conferenceon Organic Animal Husbandry. Organic Animal Husbandry systems –challenges, performance and potentials, 2020, p. 44-47Conference paper, Published paper (Other academic)
Abstract [en]

Keeping organic fattening pigs indoors with access to an outdoor concrete pad is common inEU countries. The main environmental impact is related to a risk of high ammonia emissionsfrom excretions on the concrete pad. The objective was to evaluate the effect of frequency ofscraping the pigs’ toilet, on ammonia (NH3) emissions. The  experiment was conducted at anorganic pig farm in southern Sweden over three  consecutive days in August. The experimentincluded four groups of 68 fattening pigs per  group, 24 weeks old. Each group had access toan outdoor concrete area (116,4 m2)  divided into two sections with a wall. One section was atoilet (7.2 x 4.1 m) and the  other was a concrete run (6.9 x 12.7 m). There was no roof over the outdoor area. The whole outdoor concrete area was scraped before the experiment. Each group received a silage bale on the outdoor concrete run. The experimental set-up was tome asure NH3 emissions each day from not scraped vs. daily scraped sub-areas (N= 2  groupsper treatment). In the scraped treatment, only toilet and wet areas with urine  and faeces was scraped. Other sub-areas were dry sub-areas with silage and dry  concrete areas with/without dry faeces. The pigs had access to the whole outdoor area in  between measurements. Wetand dry sub-areas were defined each day before measurements. Measurements of NH3 emissions were conducted with an equilibrium  concentration method, where two chambers and one ambient sampler unit were  randomly placed in each defined sub-area. The results indicated that the toilet sub-area  could have 84 times higher NH3 emissions than the dry sub-area.Scraping toilet sub- areas decreased NH3 emissions, varying from one third lower NH3 emissions down to 17 times lower. This study was part of the CORE Organic Cofund project POWER

Keywords
NH3, excretion area, toilet area, manure, urine, scraping frequency
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-52380 (URN)
Conference
Video Pre-Conference on Animal Husbandry 21-22 September 2020 linked to the 20th Organic World Congress 2021 Organized by IFOAM Animal Husbandry Alliance (IAHA)
Available from: 2021-02-09 Created: 2021-02-09 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Rodhe, L., Ascue, J., Tersmeden, M. & Pizzul, L. (2019). Ammonia emissions from storage: non-digested and digested cattle slurry, with and without acid.
Open this publication in new window or tab >>Ammonia emissions from storage: non-digested and digested cattle slurry, with and without acid
2019 (English)Report (Other academic)
Alternative title[sv]
Ammoniakavgång från flytgödsellager : orötad och rötadnötflygödsel, med och utan surgörning
Abstract [en]

The study concerns acidification at the beginning of storage to reduce ammonia emissions during storage. The aim of the study was to evaluate the reduction of ammonia emissions by the acidification of cattle slurry, digested and non-digested, in storage under summer conditions.

Cattle slurry (CS) and digested cattle slurry (DCS) were taken from a dairy farm with a digester plant. The sulphuric acid required for acidification to pH 5.5 was determined by titration before the pilot-scale experiment began. In the pilot-scale experiment, each slurry type was divided into two containers. One batch was acidified to pH<5.5 by adding sulphuric acid (96%) slowly with gentle mixing. The other batch was not acidified. During acidification, the pH was measured frequently and the total amounts of acid added were noted. Temperatures were measured during the four-month storage period with loggers at 0.1 m from the bottom and 0.1 m from the surface of each container. Data were continuously recorded hourly.

Ammonia emissions were measured using a micrometeorological mass balance method with passive flux samplers. There were five measuring periods during the warm storage period from May to August. The length of the measuring periods ranged from 3 to 14 days, with the shortest period at the start of storage.

On a pilot scale, the acid consumption for reaching pH< 5.5 was 1.1 L/m3 for CS and 6.2 L/m3 for DCS. The change in pH after acidification was rather limited and the pH stayed <6 throughout the four-month storage period for both CS and DCS.

On a laboratory scale, more acid was needed to reach pH 5.5, and the pH increased more, with less buffering, than on a pilot scale. The reasons for this could be higher temperatures, frequent mixing, small volumes, and the use of diluted acid on a laboratory scale compared with on a pilot scale. On a laboratory scale, it was possible to show differences in acid demand between slurry types, but the amounts of acid needed seem to be different (higher) compared with pilot scale.

The estimated cumulative NH3-N emissions corresponded to about 19% of total-N for CS and about 26% of total-N for DCS. The estimated cumulative NH3-N emissions were about the same as a percentage of TAN for CS and for DCS (57.8 and 53.9% respectively).

Emissions from the acidified batches of slurry were overall negligibly low. The addition of acid decreased ammonia emissions very effectively, for both CS and DCS.

Abstract [sv]

Denna studie handlar om hur surgörning av flytgödsel vid start av lagringen kan minska ammoniakavgången under lagringsperioden maj till augusti. Målet var att bestämma minskningen av ammoniakavgången genom att surgöra nötflytgödsel, både orötad och rötad och se effekten jämfört med gödsel utan syratillsats.

Flytgödsel (CS) och rötad nötflytgödsel (DCS) hämtades från en mjölkkogård med en biogasanläggning. För att få ett riktvärde för den syramängd som skulle åtgå för att sänka pH hos respektive gödseltyp till 5,5, utfördes titreringar i laboratorium innan uppstart av lagringsförsöket i pilotskala. Lagrings­anläggningen bestod av fyra behållare á 3 m3. Vid fyllningen av lagren, delades varje gödselslag upp mellan två behållare, varav det i en av behållarna tillsattes svavelsyra (96 %-ig) samtidigt som gödseln rördes om försiktigt med en eldriven propeller. Den andra behållaren rördes om också men utan tillsats av syra. Under syratillsättningen mättes pH vid upprepade tillfällen och totala mängden syra noterades. Gödseln lagrades under fyra månader från maj till augusti samtidigt som gödseltemperaturen registerades på två nivåer i varje behållare, vid gödsel­ytan och nära botten, och temperaturvärdena registrerades varje timme.

Under lagringen mättes ammoniakavgången med en mikrometeorologisk massbalansmetod med passiva fluxprovtagare. Fluxprovtagarna var monterade på master runt varje behållare under exponeringen. Totalt var det fem mät­perioder, som varade 3 till 14 dagar, med den kortaste perioden direkt efter fyllningen i maj.

För att sänka pH till 5,5 åtgick 1,1 liter per m3 för CS och 6,2 liter  per m3 för DCS. Under lagringen steg pH hos de surgjorda gödselslagen obetydligt och låg i slutet av lagringen på pH mindre än 6 hos båda gödselslagen. Vid titreringen i laboratorium före start av lagringsförsöket behövdes det betydligt mer syra för att nå pH 5,5 än i pilotskalan. Orsaker till det kan vara att i laboratoriet var temperaturen högre, gödselvolymerna små, gödseln blandades om ofta, samt att vid titreringen användes utspädd syra. Men även i laboratorieskalan var det stora skillnader mellan CS och DCS i syraförbrukning, så titrering kan användas som en grov uppskattning och för att se skillnader mellan olika gödselslags syrabehov. Däremot kan det vara svårt att förutse behovet av mer exakta syramängder i större skala.

Totalt uppskattades den kumulativa ammoniakavgången i kvävemängd uppgå till ca 19 % av totala kväveinnehållet hos nötflytgödsel (CS) och 26 % av kväve­innehållet i den rötade gödseln (DCS) när ingen syra hade tillsatts.  Motsvarande siffror i procent av innehållet av det lättlösliga ammoniumkvävet var 57,8 % för CS och 53,9 % för DCS.

Ammoniakavgången från den surgjorda CS och DCS gödseln var mycket liten och i stort negligerbar. Det betyder att tillsats av syra minskade ammonia-kavgången mycket effektivt, både för CS och DCS.

Publisher
p. 25
Series
RISE Rapport ; 2019:51
Keywords
acidified slurry, ammonia emissions, storage, acid demand, surgjord flytgödsel, ammoniakavgång, lagring, syrabehov
National Category
Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-38340 (URN)978-91-88907-79-0 (ISBN)
Funder
Interreg Baltic Sea Region
Available from: 2019-05-08 Created: 2019-05-08 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Rodhe, L., Kalinowski, M., Pizzul, L., Ascue, J. & Tersmeden, M. (2019). Slurry acidification: Micro-structural analyses of concrete after exposure in acidified and non-acidified slurry.
Open this publication in new window or tab >>Slurry acidification: Micro-structural analyses of concrete after exposure in acidified and non-acidified slurry
Show others...
2019 (English)Report (Other academic)
Alternative title[sv]
Surgörning av flytgödsel : Strukturanalyser av betong efter exponering i surgjord och icke surgjord flytgödsel
Abstract [en]

Samples of three different concrete qualities were prepared and hardened, before exposure in cattle slurry without sulphuric acid (A) and with sulphuric acid added until pH<5.5 (B). The samples were exposed for two years in containers with about 45 L slurry. The boxes with slurry and concrete samples were placed in a ventilated room at 20 °C. The slurry and air temperatures were recorded continuously with temperature loggers, data being recorded every third hour. The slurry level in the boxes and the slurry pH were checked regularly during the experiment. Slurry or acid was added, if necessary, to maintain the level and pH<5.5. Before pH measurements, the slurry was stirred gently in both boxes. To restrict evaporation, the containers had non-airtight plastic covers between measurements.

Half-way through exposure, the old slurry was replaced with fresh slurry (acidified and non-acidified treatments) to mimic conditions in farm storage where fresh slurry is added continuously during storage. After two years’ storage, the experiment was finalised. The concrete samples were taken out of the slurry, washed gently with water and put into labelled plastic bags.

The samples were delivered to RISE CBI’s concrete laboratory, where the structural analyses were performed. These used petrographic microscopy techniques to examine the effects of exposure to two potentially aggressive environments, non-acidified and acidified cattle slurry, on concrete with three different mixes. The studied surfaces in the concrete samples were oriented vertically in the plastic containers. Polished sections were evaluated with a stereo microscope, and thin sections were evaluated using a polarising microscope and sources for visible and UV light.

The results of the study show that the acidified slurry is more chemically aggressive to the cement paste in all the concrete mixes analysed. This can be explained by the solution’s lower pH.

The extent of the chemical attack correlates with the initial quality of the concrete mix (water-powder ratio and type of binder). The deepest chemical attacks were observed in samples A1 and B1 consisting of “regular” concrete mix with w/c 0.59. The “long lasting quality” (LLC) concrete with a binder specially developed for low-pH environments shows markedly better resistance to chemical attack.

The effects of the chemical attack on concrete after two years’ exposure can be classified as weak, consisting mainly of an increase in the capillary porosity of the cement paste in the outer layer of the concrete. The increase in porosity is considered to be due to the partial leaching of calcium hydroxide.

Abstract [sv]

Surgörning av flytgödsel används som en metod för att minska ammoniak­avgången från stallgödsel vid hanteringen. För att minimera emissionerna under lagringen, eftersträvas ett pH-värde av 5,5 hos gödseln. Svavelsyra är den vanligaste syran eftersom svavelsyran är stark och prisvärd. En pH-sänkning hos gödseln kan dock innebära frätskador på betongen i lager, som kan betyda kortare livslängd om inte betongkvaliteten anpassas till gödselns pH. Syftet med denna studie var att se hur surgjord gödsel (B) påverkar betongytan hos olika betongkvaliteter jämfört med icke-surgjord nötflytgödsel (A).

I studien ingick betongprover av tre olika kvaliteter, som motsvarade kvaliteten hos 1) bottenplattan hos flytgödsellager, 2) prefabricerade väggelement till flytgödsellager samt 3) en betongkvalité kallad ”Long Lasting Concrete”, som utvecklats av Abetong AB för lagring av material med lågt pH, t.ex. ensilage. Betongprover (0,1 m x 0,1 m x 0,1 m) tillverkades av Abetong AB och exponerades under två år i nötflytgödsel utan syra (A) respektive surgjord nötflytgödsel (B). Behållarna med respektive gödseltyp placerades i rum med konstant temperatur ca 20°C. Under lagringen mättes regelbundet pH och vid behov tillsattes mer gödsel samt syra för att hålla pH-värdet under 5,5. Halvvägs genom studien byttes gödseln ut mot färsk gödsel för att efterlikna verkliga lager och efter två år avslutades studien. Betongproverna togs ut ur gödselbehållarna, duschades försiktigt, paketerades och fördes till RISE CBI:s betonglaboratorium.  

I laboratoriet utfördes strukturanalyser av betongen, där den studerade ytan hos betongen hade varit vertikalt orienterad i gödselbehållaren. För att undersöka gödseltypernas effekt på de olika betongblandningarna användes betongpetrografiska analysmetoder. Polerade betongsnitt och tunnslip tillverkade av betongproverna utvärderades dels med hjälp av stereomikroskop, dels med polarisationsmikroskop och ljuskällor för synligt och ultraviolett ljus. Resultaten från studierna visade att den surgörande gödseln var mer kemiskt aggressiv mot cementen i alla tre betongblandningarna. Det förklaras med det lägre pH-värdet hos den surgjorda gödseln. Graden av kemiska påverkan hade samband med kvaliteten hos betongen, dvs. förhållandet vatten:cement och typ av bindemedel i betongen. Största kemiska påverkan uppmättes i betongkvalité 1 som består av ”ordinär” betong med vattencementtal 0,59 (prover A1 och B1), motsvarande den som används för bottenplattan i flytgödsellager. Betongkvalité 3, utvecklad för material med lågt pH (LLC), visade betydligt högre motståndskraft mot kemisk påverkan.

Den kemiska påverkan på betongen var totalt sett svag efter två års exponering och bestod främst av en ökning av den kapillära porositeten hos bindemedlet i betongens yttre skikt. Den ökade porositeten bedöms bero på att en del av cementpastans kalciumhydroxid har brutits ner och lakats ur betongen. Vanligtvis är livslängden hos ett gödsellager minst 20 år, så det finns anledning att vara observant över tid på hur betongen påverkas eller att som förebyggande åtgärd använda en betong av högre kvalitet.

Publisher
p. 23
Series
RISE Rapport ; 2019:41
Keywords
acidified slurry, concrete storage, concrete quality, corrosion, surgjord flytgödsel, betonglager, betongkvalité, frätskador
National Category
Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-38337 (URN)978-91-88907-68-4 (ISBN)
Funder
Interreg Baltic Sea Region
Available from: 2019-04-26 Created: 2019-04-26 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Lund, J., Gunnarsson, C., Fischer, E., Sundberg, M. & Tersmeden, M. (2018). Outnyttjat ensilage till förnybar energi.
Open this publication in new window or tab >>Outnyttjat ensilage till förnybar energi
Show others...
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Unutilized silage for renewable energy
Abstract [en]

There are large amounts of unutilized silage from agriculture and from municipalities that harvest meadows and grasslands. This biomass is a disposal problem and a cost. At the same time, there are biogas plants which have an increased demand for substrates that do not compete with the production of feed and food. Unutilized silage can be an excellent biogas substrate provided it is effectively pretreated. This study is conducted as a case study of Jordberga Biogas plant in Skåne (in the south of Sweden), although the results of the project are applicable to other regions in Sweden where unutilized silage exists. The project aim was to study a 20 % replacement

of today’s crop-based substrates in Jordberga biogas plant with unutilized silage from agriculture and municipalities. The project has been conducted by RISE Agrifood and Bioscience in collaboration with the German Biomass Research Center (Deutsches Biomasseforschungszentrum, DBFZ), Gasum, County Administrative Board of Skåne and Fogda Farm.

The project was divided into three parts. In the first part the amounts of different types of unutilized silage was estimated, from arable land and forage areas at municipalities and County Administrative Boards, for the area around the Gasum Biogas plant in Jordberga, and for Sweden in total. In a second part the adequate technique for pretreatment was identified and tested in practical trials on different types of unutilized silage. In the third part cost calculations were done for the disintegration of the unutilized silage.

The study showed that the largest potential for unutilized silage is from forage production. The area of meadows is much less with much lower yield. An assumption was made that 5% of the total amount of unutilized silage bales are available for biogas production. Project calculations showed that 35% of these must be used to substitute 20% of the crop based substrates at Jordberga. Depending on the quality and biogas yield, 12-23 ton DM is needed per day.

Based on earlier studies and experiences from the project group, three machines were chosen for the practical tests to disintegrate silage bales; Rot Grind, RS CutMaster and I-GRIND. Roto Grind and I-GRIND used hammermill technique whereas RS CutMaster

used knife rotors for disintegration. All three machines managed to disintegrate silage bales with DM-content varying from 40-70% DM. The particle length after disintegration was analyzed and a visual estimation of the effect on particle structure was made. Particle size after disintegration was the same for Roto Grind and RS CutMaster whereas it was considerable longer for I-GRIND. Disintegration worked better on silage with lower DM content regarding both particle size and structure for all tested machines.

Based on the test results RS CutMaster had higher total disintegration costs compared with Roto Grind and I-GRIND. The differences in costs was mainly due to lower measured capacity of RS CutMaster, and higher depreciation and maintenance costs of both RS CutMaster and I-GRIND. To lower the costs to same level as Roto Grind and I-GRIND, RS CutMaster would need approximately 40% higher capacity than measured in the tests.

Abstract [sv]

Stora mängder outnyttjat ensilage finns inom lantbruket samt när kommun och länsstyrelse skördar de vallar och slåtterängar som de ansvarar för att sköta. Denna biomassa är ofta ett kvittblivningsproblem och en kostnad. Samtidigt efterfrågar biogasanläggningar substrat som inte konkurrerar med produktion av foder och livsmedel. Outnyttjat ensilage kan vara ett utmärkt substrat under förutsättning att det förbehandlas effektivt. Projektet utfördes som en fallstudie av Jordberga biogasanläggning i Skåne där resultaten från projektet är tillämpbara på andra regioner i Sverige där outnyttjad biomassa finns. Projektets syfte var att genom lönsam hantering kunna ersätta 20 % dagens åkerbaserade substrat i Jordberga biogasanläggning med outnyttjat ensilage från lantbruk samt slåtterytor hos kommun och länsstyrelse. Projektet har genomförts av RISE Jordbruk och Livsmedel tillsammans med det tyska biomassaforskningscentrat Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Gasum, Länsstyrelsen i Skåne och Fogda Farm.

Projektet utgjordes av tre delar. En del där mängderna av olika typer av outnyttjat ensilage från jordbruksmark samt slåtterytor hos kommun och länsstyrelse upp-skattades, dels för området runt Gasums biogasanläggning i Jordberga, dels för hela Sverige. En del där lämplig teknik för sönderdelning identifierades och sedan testades i praktiska försök på olika typer av outnyttjat ensilage. Sedan en del där kostnaderna beräknades för hantering och sönderdelning av det outnyttjade ensilaget.

Vid uppskattningen av mängderna outnyttjat ensilage visade det sig att den stora potentialen finns från outnyttjat ensilage från vallodling. Arealen befintlig slåtteräng är betydligt mindre och med en betydligt lägre avkastning. Antagandet gjordes att 5% av den totala mängden outnyttjade ensilagebalar är tillgängligt för biogasproduktion. Projektets beräkningar visade att 35% av dessa måste samlas in för att uppnå projektets mål att ersätta 20% av Jordbergas grödbaserade substrat. Beroende på balensilagets kvalitet och biogasutbyte behövs då 12-23 ton ts/dygn.

Baserat på tidigare studier och erfarenheter från projektgruppen valdes tre maskiner ut för praktiska sönderdelningstester; Roto Grind, RS CutMaster och I-GRIND. I Roto Grind och I-GRIND sker sönderdelningen med en hammarkvarn medan RS CutMaster har knivar som sönderdelar materialet. Samtliga tre testade maskiner klarade av att sönderdela ensilage med ts-halt varierande mellan 40 och 70%. Strålängden efter sönderdelning analyserades i en sorteringsmaskin och en visuell bedömning gjordes av hur ensilagets struktur påverkats. Den analyserade strålängden för Roto Grind och RS CutMaster var lika, medan I-GRIND gett betydligt längre material. Sönderdelningen fungerade bättre på det fuktigare ensilaget än på det torrare både med avseende på både strålängd och struktur i samtliga maskiner.

Baserat på resultaten från våra tester hade RS CutMaster högre totala sönder-delningskostnader än Roto Grind och I-GRIND. Främsta orsakerna till detta är lägre uppmätt kapacitet hos RS CutMaster samt högre inköps- och underhållskostnader för RS CutMaster och I-GRIND. För att komma ner till samma kostnadsnivå skulle RS CutMaster behöva ha ca 40% högre kapacitet än den som uppmättes i testet som gjordes i projektet.

Publisher
p. 60
Series
RISE Rapport ; 2018:28
Keywords
silage bales, biogas, pretreatment, disintegration, machines, costs
National Category
Bioenergy Agricultural Science Bioenergy
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-36304 (URN)978-91-88695-65-9 (ISBN)
Funder
Swedish Energy Agency
Note

Projektet finansierades av Energimyndigheten, Gasum, Länsstyrelsen och Fogda Farm.

Available from: 2018-11-15 Created: 2018-11-15 Last updated: 2025-02-17Bibliographically approved
Rodhe, L., Alverbäck, A., Ascue, J., Edström, M., Nordberg, Å., Pizzul, L. & Tersmeden, M. (2018). Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel.
Open this publication in new window or tab >>Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel
Show others...
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Measures to minimize greenhouse gas emissions from slurry storage
Abstract [sv]

Kunskap om effektiva, funktionella och ekonomiska åtgärder krävs för att säkerställa små utsläpp av växthusgaser från lager med både orötad och rötad gödsel. I detta treåriga projekt har olika tänkbara åtgärder i flytgödsellager studerats genom mätning av växthusgaserna metan och lustgas under sommarförhållanden. Åtgärder som förlängd utrötningstid och surgörning av gödsel med svavelsyra, har utvärderats i RISE pilotskaleanläggning för lagring av flytgödsel. Åtgärder för att minska lustgasemissioner bildat i svämtäcke på gödselyta i ett fullskalelager har studerats på gårdsnivå. Kompletterande teoretiska beräkningar har utförts för att bedöma effekten av att täcka flytgödsellager samt laboratoriestudier av temperaturens påverkan på metangas-emissionerna.

Grundläggande är att temperaturen har stor betydelse, vilket visades i laboratorieskalan. Vid ökad temperatur ökade metanproduktionen exponentiellt för rötad gödsel medan för orötad gödsel var ökningen betydligt mindre. De teoretiska värmebalansberäkningarna för lager med gödsel visade att beskuggning av gödselytan eller täckning av lager med vitt tak bör kunna reducera denna uppvärmning kraftigt på våren eftersom värmeinstrålningen från solljus till gödsellager kan förklarade största delen av gödselns uppvärmning.

Studierna under första och sista året visade att metanemissionerna var signifikant större från gödseln när den var rötad än om den var orötad. Sammanlagda förlusterna av metan var 2,5 respektive fyra gånger så höga från den rötade gödseln under sommarlagringarna (ca fyra månader). Det betyder att det är speciellt viktigt att sätta in åtgärder vid lagring av rötad gödsel för att begränsa utsläppen av metan och därmed minska klimatpåverkan.

En åtgärd för att få lägre metanemissioner från den rötade gödseln är att förlänga utrötningstiden, dvs. den hydrauliska uppehållstiden i rötkammaren. Studierna år 1 visar att vid en fördubblad uppehållstid, 48 dagar istället för 24 dagar, minskade metanemissionerna från lagret med 30 procent. På gårdar med rötningsanläggningar är ett gastätt tak med uppsamling av biogasen också en bra åtgärd för att effektivisera anläggningen och förhindra utsläpp av klimatgaser från lagret.

Surgörning av flytgödsel med svavelsyra praktiseras främst i Danmark för att minska ammoniakavgången från flytgödsel, i stall, lager och vid spridning. Resultaten visar att det är en mycket effektiv metod för att minimera metangasemissionerna från lager med en reduktion med mer än 90 procent både för orötad och för rötad gödsel. Speciellt för gödselslag där det inte bildas naturligt svämtäcke kan surgörning vara intressant för att minska både ammoniak- och metanemissioner.

Åtgärder som surgörning av svämtäcket för att minska lustgasemissioner visade sig inte behövas eftersom lustgasemissionerna var relativt låga, trots att svämtäcket var bortåt en halv meter tjockt. Den finhackade halmen som användes som strö, bildade ett slätt och tätt svämtäcke på gödselytan vilket troligen hämmande lustgasbildningen, till följd av att luften inte kunde penetrera skiktet. Så finhackningen av halmströ kan eventuellt vara i sig en tänkbar åtgärd, vilket också kan minska ströåtgången.

Metanproduktionen från en rötkammare är ofta svår att mäta, och beräknas därför ofta indirekt utifrån producerad elproduktion. Ett exempel på nyckeltal för att visa klimateffektiviteten hos anläggningen visas där metanemissionerna från lager under sommaren var 10,2 % av producerad mängd metan från rötkammare vid enstegsrötning under 24 dagar respektive 5,5 % vid tvåstegsrötning under 48 dagar. På årsbasis blir procenttalen betydligt lägre eftersom emissionerna är låga under vintern.

Abstract [en]

Ensuring low emissions of greenhouse gases from both undigested and digested animal slurry in storage requires a knowledge of effective, functional and economic measures. This three-year project has studied various potential measures for use in slurry storage. The greenhouse gases methane and nitrous oxide have been measured under summer conditions. Measures such as extended digestion time and acidification of slurry with sulfuric acid have been evaluated in a RISE pilot-scale plant for slurry storage. Measures to reduce nitrous oxide emissions formed in floating crust in a full-scale storage have been studied at farm level. Complementary theoretical calculations have been carried out to assess the effect of covering slurry stores. The impact of temperature on methane emissions has been studied in the laboratory.

The fundamental point demonstrated on the laboratory scale is that the temperature is highly significant. As the temperature rose, methane production increased exponentially for digested slurry. For undigested slurry, the increase was considerably less. Most of the heat gained by the slurry can be attributed to solar radiation. Theoretical thermal balance calculations for slurry in storage indicated that it should be possible to reduce this heating significantly in spring by shading the slurry surface or provide the storage with a white roof.

The studies in years 1 and 3 showed that methane emissions were significantly greater from digested than from undigested slurry. The total loss of methane from digested slurry was 2.5 and four times higher, respectively, during summer storage (approx. four months). It is therefore particularly important to implement measures to limit methane emissions from digested slurry in storage, thereby reducing the impact on the climate.

One way to achieve lower methane emissions from digested slurry is to extend the duration of digestion, i.e. the hydraulic retention time in the digester. The studies in year 1 showed that doubling the retention time from 24 to 48 days reduced methane emissions from storage by 30 percent. At farms with digestion plants, a gas-tight roof with biogas collection is also an effective way to make the plant more efficient and prevent emissions of greenhouse gases from storage.

Acidification of slurry with sulfuric acid is practiced in Denmark, to reduce ammonia emissions from slurry in housing, in storage and during spreading. The results show that it is also a very effective method for minimizing methane emissions from storage, with a reduction of more than 90 percent for both undigested and digested slurry. Acidification may be of interest as a way of reducing emissions of both ammonia and methane, particularly for types of slurry that do not naturally form a floating crust.

Measures such as acidification of the floating crust to reduce nitrous oxide emissions did not prove to have effect because nitrous oxide emissions were relatively low, despite the floating crust being nearly half a metre thick. The chopped straw used for litter formed a smooth and dense floating crust on the surface of the slurry, and probably inhibited nitrous oxide formation because air was unable to penetrate the layer. Chopped straw litter in itself could therefore be a potential measure. This might also reduce straw consumption.

Methane production from a digester is often difficult to measure and is therefore often calculated indirectly from the electricity produced. An example of key indicator for the climatic efficiency of the plant is given. For storage in summer, 10.2% of the methane produced was emitted during one-stage digestion over 24 days, and 5.5% during two-stage digestion over 48 days. The annual percentages are considerably lower because of low emissions in winter.

Publisher
p. 52
Series
RISE Rapport ; 2018:18
Keywords
Liquid manure, slurry storage, greenhouse gases, measures, Flytgödsel, gödsellager, växthusgaser, åtgärder
National Category
Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-33858 (URN)978-91-88695-53-6 (ISBN)
Funder
Swedish Board of Agriculture
Available from: 2018-05-18 Created: 2018-05-18 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Rodhe, L., Edström, M., Nordberg, Å., Tersmeden, M. & Ascue, J. (2016). Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel (år 1).
Open this publication in new window or tab >>Åtgärder för att minimera växthusgasutsläpp från lager med rötad och orötad gödsel (år 1)
Show others...
2016 (Swedish)Report (Other academic)
Publisher
p. 10
Series
Jordbruksverksprojekt Dnr: 4.1.18-11570/14 Slutrapport år 1
National Category
Agricultural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-27762 (URN)
Available from: 2017-01-04 Created: 2017-01-04 Last updated: 2024-07-28
Baky, A., Karlsson, E., Norberg, I. & Tersmeden, M. (2013). Förbränning av förtorkad hästgödsel på gårdsnivå: utvärdering av torkningsanläggning och förbränningsegenskaper (ed.).
Open this publication in new window or tab >>Förbränning av förtorkad hästgödsel på gårdsnivå: utvärdering av torkningsanläggning och förbränningsegenskaper
2013 (Swedish)Report (Refereed)
Series
JTI rapport Lantbruk och industri, ISSN 1401-4963 ; 411
National Category
Agricultural Science
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-1870 (URN)
Available from: 2016-09-07 Created: 2016-09-07 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Rodhe, L., Ascue, J., Tersmeden, M. & Willén, A. (2013). Växthusgaser från rötad och orötad nötflytgödsel vid lagring och efter spridning: samt bestämning av ammoniakavgång och skörd i vårkorn (ed.).
Open this publication in new window or tab >>Växthusgaser från rötad och orötad nötflytgödsel vid lagring och efter spridning: samt bestämning av ammoniakavgång och skörd i vårkorn
2013 (Swedish)Report (Refereed)
Series
JTI rapport Lantbruk och industri, ISSN 1401-4963 ; 413
National Category
Agricultural Science
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-1868 (URN)
Available from: 2016-09-07 Created: 2016-09-07 Last updated: 2024-07-28Bibliographically approved
Organisations
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0009-0001-7341-1893

Search in DiVA

Show all publications