I Sveriges växthusgasinventering används en nationellt anpassad metod för att skatta metan-emissioner från lagring av flytgödsel och rötning av stallgödsel i gårdsanläggningar (hela rötnings¬processen inklusive lagring av rötrest). Metoden består delvis av nationellt anpassade emissionsfaktorer och parametrar, och delvis av defaultvärden enligt IPCCs riktlinjer. Underlaget som ligger till grund för dagens inventering baseras på nationella emissionsmätningar som visar på högre metanutsläpp för rötad än för orötad gödsel. I växthusgas¬inventering¬en beräknas metanemissionerna från rötad gödsel vara cirka tre gånger högre än från orötad gödsel. Ser man på IPCCs standardvärden för metanemissioner för orötad flytgödsel respektive rötad gödsel så är förhållandet det omvända (IPCC, 2006; 2019). Sveriges nationella emissions¬faktor för orötad flytgödsel är dock väldigt låg i jämförelse med motsvarande värden i IPCCs riktlinjer. Vid denna studies genomgång av den vetenskapliga litteraturen, IPCCs riktlinjer och andra länders växthusgasinventeringar visas stora skillnader mellan emissionsfaktorer för flytgödsel¬lager och lager med rötat gödsel. Det saknas bra bakgrundsstudier om emissionsmätningar från gödsellager, särskilt studier som på ett rättvisande sätt jämför rötad och orötad gödsel. Generellt inom växthusgasinventeringen baseras många emissionsberäkningar på modell¬beräkningar och laboratorieförsök. Här saknas ofta bra dokumentation om modellerna, särskilt om indata och underlaget som använts för att bygga upp ekvationerna. Det görs även i flera fall antaganden som saknar kvalificerade argument, t ex att det inte kan bli några metanemissioner vid lagring av rötad gödsel eller att de måste vara mycket låga. Dessa antaganden kan dessutom ha stort genomslag i resultatet utan att det kommenteras eller problematiseras. Andra typer av referenser, som underlaget till förnybartdirektivet (Giuntoli m fl, 2017), ger inte heller någon extra information som kan ge större förståelse för emissioner från gödselhantering. Sveriges sätt att skatta metanemissioner från konventionell lagring av flytgödsel och lagring av rötad gödsel sticker ut på så sätt att MCF (metankonverteringsfaktorn) för flytgödsel är betydligt lägre än både andra länders nationella MCF och IPCC:s standardvärden medan förhållandet är det omvända för rötad gödsel där Sverige har ett högre MCF-värde. Vad vi kan se finns det stöd för att det är ett rimligt utfall för svenska förhållanden med tanke på vårt kalla klimat och snabba utgödsling från stall. Det är en fördel att Sverige redan har tagit fram egna MCF-värden, och att de baseras på försök och inte enbart på modellberäkningar, laboratorieförsök eller enkla antaganden. Vårt förslag är att Sverige fortsätter använda samma underlag till MCF som används idag, både för orötad och rötad gödsel. Det som kan förbättras i Sveriges underlag är att:

- Se över B0-värdet för grisgödsel då nuvarande värde bedöms vara för högt. En justering av grisgödselns B0-värde skulle ge lägre skattade metanemissioner, allt annat lika.

- Se över justeringen av reduktionen av VS och B0 vid rötning av gödsel, vilken bedömts vara underskattad. En högre reduktion av VS och B0 vid rötning av gödsel skulle ge lägre skattade metanemissioner vid rötning av stallgödsel i gårdsanläggningar, allt annat lika.

- Uppdatera den så kallade Sverigemixen, det vill säga mixen av gödsel som rötas i gårds- och samrötningsanläggningar, så att den följer statistiken från gödselgasstödet och därmed speglar hur gödselmixen förändrats över tid. Säkerställ korrekt omräkning mellan biogasstatistikens uppgifter om mängd rötad gödsel (ton våtvikt) och uppgifter som behövs i växthusgasinventeringen (ton VS i träck). Detta skulle förbättra data-kvaliteten och skattningarna av metanemissioner, särskilt som mixen ändrats över tid och mängden rötad fast- och djupströgödsel ökar.

Methane (CH4) emissions from manure management on livestock farms are a key source of greenhouse gas emissions in some regions and for some production systems, and the opportunities for mitigation may be significant if emissions can be adequately documented. We investigated a method for estimating CH4 emissions from liquid manure (slurry) that is based on anaerobic incubation of slurry collected from commercial farms. Methane production rates were used to derive a parameter of the Arrhenius temperature response function, lnA', representing the CH4 production potential of the slurry at the time of sampling. Results were used for parameterization of an empirical model to estimate annual emissions with daily time steps, where CH4 emissions from individual sources (barns, outside storage tanks) can be calculated separately. A monitoring program was conducted in four countries, i.e., Denmark, Sweden, Germany and the Netherlands, during a 12-month period where slurry was sampled to represent barn and outside storage on finishing pig and dairy farms. Across the four countries, lnA' was higher in pig slurry compared to cattle slurry (p < 0.01), and higher in slurry from barns compared to outside storage (p < 0.01). In a separate evaluation of the incubation method, in-vitro CH4 production rates were comparable with in-situ emissions. The results indicate that lnA' in barns increases with slurry age, probably due to growth or adaptation of the methanogenic microbial community. Using lnA' values determined experimentally, empirical models with daily time steps were constructed for finishing pig and dairy farms and used for scenario analyses. Annual emissions from pig slurry were predicted to be 2.5 times higher than those from cattle slurry. Changing the frequency of slurry export from the barn on the model pig farm from 40 to 7 d intervals reduced total annual CH4 emissions by 46 %; this effect would be much less on cattle farms with natural ventilation. In a scenario with cattle slurry, the empirical model was compared with the current IPCC methodology. The seasonal dynamics were less pronounced, and annual CH4 emissions were lower than with the current methodology, which calls for further investigations. Country-specific models for individual animal categories and point sources could be a tool for assessing CH4 emissions and mitigation potentials at farm level. 

Measuring and modelling manure temperatures are crucial for estimating greenhouse gas emissions from liquid manure storage. The manure temperature was recorded at various depths in two swine slurry storage tanks situated in Vallentuna (VA) and Örsundsbro (OR) in Sweden. These data were used to assess the effectiveness of a revised mechanistic model for estimating manure temperatures, which incorporates the effects of wall shading, snow cover, and manure input mixing. The average manure temperatures were higher than air temperatures in the summer and fall. This indicated that using air temperature would result in an underestimation of methane emissions when applying the 2019 IPCC Refinement methodology. The revised model estimated manure temperatures for spring, summer, fall, and winter as 4.8, 16.1, 7.8, and 2.6 °C at the VA tank and 11.6, 17.1, 9.5, and 3.6 °C at the OR tank. The root mean square errors between daily simulated and observed temperatures in the summer decreased in both tanks due to incorporating shadow effect into the revised model. Fall estimates did not improve, possibly because of uncertainties from slurry removal and higher precipitation inputs. Sensitivity analysis indicated that solar radiative heat input was reduced with higher tank walls and smaller tank diameters when applying the revised model. Wall shading may influence manure temperatures in tanks with small diameters at high-latitude locations. This study offers insights into understanding the relationship between manure temperatures and its thermal balance influenced by latitude, storage design, snow cover and mixing, and its implications for accurately estimating methane emissions. 

ABSTRACTThis study evaluated the effect of feeding silage to pigs on nitrogen (N) utilization and ammonia (NH3) volatilization. In total, 128 Yorkshire ? Hampshire (30?110?kg) pigs were fed commercial feed (Control) or commercial feed mixed with dried, milled silage in pelleted form (Pellet-S), fresh, chopped silage (Silage-Ch) or intensively treated silage (Silage-Pr). Silage replaced 20% of the crude protein (g/kg). Diet affected daily N excretion, which was higher for pigs fed Silage-Ch and Silage-Pr than for pigs in the Pellet-S and Control treatments. Ammonium nitrogen (NH4-N) content in the manure and NH3 volatilization from fresh manure were higher for Control pigs than for pigs in the other treatments. Overall, these results show that pre-treatment of silage influences N utilization and excretion. Furthermore, the results indicate that feeding silage to pigs can reduce NH3 volatilization from fresh manure.

Animal slurry (liquid manure) is a significant source of air pollution. Because the biological and chemical processes that drive emission are sensitive to temperature, there is a need for simple tools that can be used to predict the temperature of stored animal slurry for both emissions inventories and research. In this contribution we describe a heat transfer model and an open-source software implementation that addresses these limitations. The model is a simple mechanistic representation of the slurry-environment system, and the software includes a default parameter set developed from a combination of theory and fitting to measurements made at three concrete tanks in Sweden, and evaluated using measurements from two additional tanks. This contribution describes the model and software program and presents examples. © 2023 The Author(s)

·   Om Sverige ska uppnå takdirektivets utsläppsmål för ammoniak till 2030, minska jordbrukets utsläpp av växthusgaser och samtidigt, enligt den nationella livsmedelsstrategin, öka vår självförsörjningsgrad genom ökad livsmedelsproduktion krävs snabb handling och en seriös åtgärdsplan för de kommande åren.

·   Surgörning är bevisat som en effektiv åtgärd för att minska utsläpp av ammoniak och metan från stallgödsel. Tekniken har främst använts i Danmark och mycket erfarenhet kan hämtas därifrån.

·   Surgörning skulle kunna implementeras i Sverige för att minska utsläpp av ammoniak och metan från stallgödselhanteringen och därmed minska miljöpåverkan från animalieproduktionen. 

·   I denna rapport redogörs för följande tekniker: surgörning i stall, surgörning innan lagring (tekniken ännu inte utvecklad) och surgörning innan spridning. Den sistnämnda kan ske antingen i lagringstanken strax innan spridning eller i fält vid själva spridningen men bägge varianter har liknande effekt på utsläppen.

·   För befintlig surgörningsteknik (surgörning i stall eller innan spridning) finns inga tekniska hinder för implementering, bara ekonomiska hinder. Surgörning blir en kostnad för lantbrukare eftersom värdet av det besparade kväve täcker inte kostnader. Det har funnits ett försök att etablera försäljning av surgörningsteknik hos en maskinstation i Skåne där erfarenhet om eventuella hinder till implementering av surgörningsteknik i Sverige kan hämtas.

·   Av befintlig surgörningsteknik skulle den som implementeras i stallet ge störst utsläppsminskning av både ammoniak och metan, men denna teknik kan kräva ombyggnad av befintliga stallar varvid tekniken förmodligen lämpar sig bättre vid nybyggnation. 

·   Surgörning innan lagring skulle vara lättare att implementera vid befintliga stallar i Sverige, men tekniken behöver utvecklas och valideras eftersom den inte finns kommersiellt tillgänglig i dagsläget.

·   Surgörning av flytgödsel innan/vid spridning skulle kunna implementeras på bred front i Sverige men det minskar bara utsläpp av ammoniak och inte metan. Om maskinstationer investerade i tekniken kunde även mindre gårdar utnyttja surgörning.

·   Surgörning av stallgödsel sparar kväve som annars i konventionell produktion ersätts med mineralkväve från inköpt handelsgödsel. Minskad användning av mineralkväve minskar utsläppen av växthusgaser ytterligare men denna utsläppsminskning ingår inte i beräkningarna som presenteras i denna rapport. 

·   Sparat kväve kan ha ännu större betydelse i ekologisk odling eftersom det är svårt att ersätta förlorat kväve med gödselmedel tillåtna i ekologisk produktion. Vid surgörning används dock svavelsyra som inte är tillåtet i ekologisk odling. 

·   Forskning krävs för att utvärdera tillämpning av surgörningsteknik under svenska förhållanden och för att utveckla tekniken för surgörning innan lagring som lättare kan anpassas till befintliga stallar. Det är viktig att forskningsresultaten kan användas som grund för att inkludera surgörningspåverkan i vår nationella klimat- och luftinventering. 

·   Främjandet av teknik som minskar utsläpp av ammoniak och metan från stallgödsel, som till exempel surgörning, bör vara en given del av en åtgärdsplan för Sverige att kunna uppnå takdirektivets utsläppsmål till år 2030 och vårt långsiktiga klimatmål om nettonollutsläpp av växthusgaser till år 2045 samtidigt som vi ökar vår självförsörjningsgrad av livsmedel. 

·   Politiska styrmedel är nödvändiga för att genomföra implementering av tillräckligt många åtgärder inom svenska jordbruket så att både miljömål och andra samhällsmål kan nås. Implementering av miljöteknik på bred front skulle utföra en samhällstjänst men då det ofta innebär en kostnadsökning för lantbrukarna så bör de få ersättning för merkostnader. Därför bör de politiska styrmedlen vara en blandning av ekonomiska incitament och strängare regelverk.

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.

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

When developing new types of fertilizers, it is important that they have chemical and physical properties that enable good spreading precision with machine types available on the market, otherwise the products will not be used.

This study included two phosphorus products made from different phosphorus extraction techniques: 1) granules (EkoBalans) consisting mainly of struvite, precipitated from drainage reject water from wastewater treatment plants, with addition of ammonium sulphate and potassium chloride, and 2) pellets (Outotec) consisting of ASH DEC P-fertilizer product made of ash from incinerated sludge. Comparisons of these products were conducted with current market fertilizer products Axan (granules) and Biofer (pellets).

Physical properties of the phosphorus products and the market products were determined in terms of grain size, dimensions (pellets), strength, flow properties and bulk density. Even simpler field techniques for determining grain size and strength were used during the spreading tests.

Spreader tests were conducted in the field to evaluate spreading patterns using a centrifugal spreader, one of the most common fertilizer spreaders in agriculture. Test equipment used for field testing fertilizer spreaders was used. Trays were placed in rows perpendicular to the tramline to collect the fertilizer granules over the full swath width while passing with the spreader. The contents of each tray were collected and measured to obtain scatter figures from which the spreading evenness was calculated at different effective swath widths.

The general conclusion was that both tested products were spreadable with today's centrifugal spreader. However, granules performed better than pellets mainly probably because the granules had a higher mass flow, which reduces the risk of vault formation and stops in the discharge.

Both commercial products, Axan and Biofer were more "homogeneous" in size than the products of recycled phosphorus. The strength of the granules from EkoBalans was almost as good as for the market product. The phosphorus pellets from Outotec and EkoBalans also had good strength, while the commercial Biofer pellets were easily broken. The Outotec pellets had the greatest mass flow, partly because their high density. There was no major difference in mass flow between the commercial Axan and EkoBalans’ recycled phosphorus granules. The granules from EkoBalans had a lower bulk density than the reference fertilizer and relatively low phosphorus concentration, which meant a high dosage (mass, volume) to spread 22 kg P/ha. Some recommended dosages can thus be greater than the current spreaders can handle.

Spreading EkoBalans’ granules and Outotec's pellets with an effective swath width of 24 meter should not be a problem, and even 36 meters should be possible. However, spreader tests in the field should also optimize the spreader so that acceptable spreading uniformity is achieved at the desired working width. Fertilizers with low density and/or low plant nutrient content can result in low spreading capacity. Light granules or pellets also increase wind sensitivity when spreading.

In order to get a new product on the fertilizer market, it is important that current setting recommendations for the spreaders are available. Testing of the product should also be done continuously to ensure quality over time. A test bed with stationary, automated test equipment to determine physical properties as well as to develop P setting recommendations for spreaders would increase the possibilities of getting products on the market.

Key words: Fertilizer, recycled phosphorus, granules, pellets, physical properties, spreading tests, spreading evenness

Vid framtagning av nya typer av gödselmedel är det angeläget att dessa har kemiska och fysikaliska egenskaper som möjliggör god spridningsprecision med de maskintyper som finns på marknaden. Detta är en förutsättning för att produkterna ska kunna användas och vara attraktiva för jordbruket.

I studien ingick två fosforprodukter framställda med olika fosforutvinningstekniker, nämligen granuler (EkoBalans) bestående av struvit utfälld ur slutavvattningsrejekt på reningsverk samt ammoniumsulfat och kaliumklorid respektive pelletter (Outotec) tillverkade av aska från förbränning av slam. Dessa produkter jämfördes med marknads­produkterna Axan (granuler) respektive Biofer (pelletter).

Inledningsvis bestämdes de fysikaliska egenskaperna hos framtagna fosforprodukter och marknadsprodukterna avseende kornstorlek, hållfasthet, flödesegenskaper, skrym­densitet samt dimensioner (pelletter). Även enklare fältteknik för bestämning av korn­storlek och hållfasthet användes inför spridningstesterna.

Därefter utfördes spridartester utomhus i fält för att kontrollera spridbarheten med den i lantbruket vanligaste typen av spridare, centrifugalspridare. För spridningstesterna användes en testutrustning avsedd för fälttest av gödselspridare. Backar placerades ut tvärs kördraget för att samla upp gödseln över hela kastvidden vid en överfart med spridaren. Innehållet i backarna mättes och s.k. spridningsbilder togs fram och sprid­nings­jämnheten beräknades vid olika avstånd mellan kördragen.

Den generella bedömningen var att de testade produkterna är spridningsbara med dagens centrifugalspridare. Vid framställning av produkter från återvunnen fosfor är granuler att föredra framför pelletter, främst på grund av att granulerna har högre massflöde vilket minskar risken för valvbildning och stopp i utmatningen.

Marknadsprodukterna Axan och Biofer var ”homogenare” i storlek än produkterna av återvunnen fosfor. Hållfastheten hos granulerna från EkoBalans var nästan lika god som för marknadsprodukten. Fosfor-pelletterna från Outotec och EkoBalans hade god hållfasthet, medan Biofer-pelletterna gick lätt sönder. Av de pelleterade produkterna hade Outotec störst massflöde, delvis på grund av hög volymvikt. För granulerna var det ingen större skillnad i massflöde mellan marknadsprodukten och EkoBalans produkt bestående av återvunnen fosfor. Granulerna från EkoBalans hade lägre volymvikt än referensgödseln och relativt låg fosforkoncentration, vilket innebar hög giva (massa, volym) för att sprida en fosformängd av 22 kg/ha. Den rekommenderade doseringen (giva kg per ha) i fält kan därmed bli högre än vad dagens spridare klarar av.

Spridning av EkoBalans granuler och Outotecs pelletter med arbetsbredder upp till 24 meter ska gå bra, men även arbetsbredder upp till 36 meter bör fungera. Dock krävs vidare spridartester i fält för att optimera spridaren så att acceptabel spridningsjämnhet uppnås vid önskad arbetsbredd. Gödsel med låg volymvikt och/eller litet växtnärings­innehåll kan resultera i låg spridningskapacitet. Låg volymvikt, lätta granuler eller pelletter, ökar också vindkänsligheten vid spridning.

För att få ut en ny produkt på gödselmarknaden är det viktigt att aktuella inställnings­rekommendationer för spridarna finns tillgängliga. Test av produkten bör också göras kontinuerligt för att säkerställa kvaliteten över tiden. En testbädd med stationär och automatiserad testutrustning för att bestämma fysikaliska egenskaper såväl som att ta fram inställningsrekommendationer för spridare skulle öka möjligheterna att få ut produkter på marknaden.

Livestock production in the Baltic Sea Region (BSR) is often geographically concentrated in certain areas, which creates greater livestock density in those areas. The intensification of livestock production seen in recent decades has compounded this problem by generating large amounts of manure to use in a local area. Poor manure management results in loss of nutrients to the air through gaseous emissions and to water though leaching and runoff. These nutrient losses are responsible for considerable negative impacts to the environment, climate and society. 

During the past decade, there have been multiple BSR projects addressing sustainable manure use. Most projects have focused on one or a few aspects of sustainable manure use, such as reducing ammonia emissions, or reducing leaching and runoff problems, or increasing nutrient use efficiency from manure. Some projects have focused on specific technologies while others focused more on management practices that can improve sustainability.

The objective of this report was to synthesize relevant results and recommendations from the previous BSR projects to create a comprehensive list of their recommendations for improving the sustainability of manure use in the BSR. This was done within the context of various aspects of sustainability that have been dealt with in previous projects, and in terms of where along the manure handling chain the measures are to be applied.

Aspects of sustainability that were addressed here are decreasing ammonia emissions, reducing greenhouse gas emissions, reducing runoff and leaching, increasing on farm nutrient use, increasing regional nutrient recycling and addressing odors, pathogens, heavy metals and other risks. Possible measures for improving these aspects of sustainable manure nutrient use recommended in the previous projects were summarized and synthesized in relation to where along the manure handling chain the measures should be implemented. These were presented in a matrix of best practices and techniques for sustainable manure nutrient use in the BSR. Aspects of economic sustainability of manure handling and use were discussed as well as how various governance actions can be used in order to help promote the implementation of these best practices.