Matavfall - næringsstoffer i kretsløp - fokus på fosfor Arne Grønlund Bioforsk, Jord og miljø Møte i avfallsforum fredag 1. desember 2006 ROAF, Bøler avfallsanlegg 

Matavfall i Norge (kilde SSB) 100 kg per person og år 523 000 tonn per år totalt 370 000 tonn fra husholdninger 30 % kildesorteres

Verdistoffer i matavfall (% av tørrstoff) Organisk 80 % organisk materiale 32 % karbon Mineraler 1,7 % kalsium 2,1 % nitrogen 0,3 % fosfor 0,3 % kalium Jordforbedringsmiddel Energikilde Plantenæringstoffer/ gjødselverdi 30-40 mill Ellers svært forskjellig Kjemisk Ressurs Miljømessig

Fosfor Ressurs: Rel. store mengder fosfor i verden – 0,1 % av jordskorpa Jevnt spredt i jordskorpa og alle økosystemer En svært liten del forekommer som malm Kostbart å utvinne fra andre forekomster Begrenset ressurs Miljø: Forurensingskilde i ferskvann Bidrar til uønsket algevekst og eutrofiering

Nitrogen Ressurs: Små mengder nitrogen i verden – 0,03 % av jordskorpa + amosfæren En svært liten del i jord og biomasse Nesten alt finnes i atmosfæren – innholder 78 % Ubegrenset ressurs Utvinning fra luft krever energi Miljø: Forurensingskilde i grunnvann/drikkevann marint vann Gassutslipp: NOx og NH3 – forsurning/overgjødsling N2O – drivhusgass – klimaendring

Kalium Ressurs: Ubegrensede mengder 1,7 % av jordskorpa 0,04 % av havvann Reserver av kaliumsalter tilsvarer flere tusen års forbruk Miljø: Stor naturlig utvasking og avrenning Ingen forurensningseffekt i hav eller ferskvann

Karbon (milliarder tonn) Klimaendring som følge av drivhusgasser vårt største miljøproblem Atmosfæren Biomasse Avfall Jord Energikilde Hav Jord Jordkvalitet Regulator for atmosfæren

Fosfor – i ulike medier Biomasse 1 % Jordskorpa 0,1 % Havvann 0,07 mg/kg Ferskvann 0,02 mg/kg

Fosforets kretsløp Konsumert av dyr og mennesker Opptak i planter Ekskrementer tilbake til jord Frigjøring fra jord

Fra lukket kretsløp til ensidig gjennomstrømming Rense-anlegg Planter Forbrenning av slam Bergverk Gjødsel og dyrefôr Grunn eller bygningsmaterialer Slakteriavfall Deponier Husdyr Stofftap fra intensivt landbruk Overflate-vann

Konsekvenser Forurensning av vassdrag Høy politisk prioritet Algevekst Eutrofiering Dårlig vannkvalitet Uttapping av fosforressurser Høy politisk prioritet Et glemt tema i Norge

Verdens reserver av forforholdig malm. Megatonn Varighet dagens forbruk Produksjon 2002 Reserver totalt* Økonomisk drivverdig USA 36 4 000 1 000 28 Australia 2,0 1 200 77 39 Brasil 4,9 260 53 Kina 23 13 000 6 600 287 Israel 3,5 800 180 51 Jordan 7,2 1 700 900 125 Marokko/Vest-Sahara 21 000 5 700 248 Russland 11 200 18 Sør-Afrika 2,9 2 500 1 500 517 Andre land 22 3 600 1 583 12 Verden totalt 138 50 000 18 000 130 *Omfatter også marginale, ulønnsomme og forurensede forekomster

Forbruk av fosfor Matproduksjon 90 % Annet 10 % Mineralgjødsel 79 % Fôrtilskudd 11 % Annet 10 %

Forbruket av P ventes å øke Forbruket av mat vil øke: Befolkningsøkning Omlegging av kosthold i ”nyrike regioner” Sterk binding av fosfor i tropisk jordsmonn Fe- og Al-oksider Med 1-2 % årlig økning: Økonomisk drivverdige ressurser vil være oppbrukt om 70-90 år

Geopolitisk rolle Om 20 år: Kina og Marokko/Vest-Sahara kan kontrollere 75 % fosforressursene Kraftig prisstigning kan ventes: Monopolistisk marked, redusert tilbud og økende etterspørsel Høyere kostnader til utvinning av marginale forekomster Viktigste nøkkelfaktoren i verdensøkonomien i 2020? Ingen alternativer til fosfor som livsnødvendig næringsstoff

Hvordan møte disse utfordringene? Landbruket Bedre utnyttelsesgrad av P Redusere tap av P til vann Tilnærme oss et lukket kretsløp for fosfor Andre sektorer Gjenvinning av P i mat- og slakteriavfall – unngå deponering Utnytting av P slam

Fosfor i matproduksjon (tonn) Mineralgjødsel 12 500 Dyrefôr ~ 1 500 Importert mat ~ 1 000 Sjømat/ utmarksbeite ~1 000 Sum input ~16 000 Konsumert i mat ~3 000 Tap ~13 000 Tapsposter: Slakteriavfall ~2 000 Matavfall ~500 Avrenning til vann ~1 000 Sum kjent tap ~3 500 Rest – binding i jord ~9 500 Sum tap ~13 000

Hva skjer med konsumert fosfor? 0,5 % av total input Potensial for gjenbruk/ sparing: 99,5 % av input 97-98 % 2-3 %

Fosfor i avløp Til kommunale renseanlegg 2 500 tonn Til renseanlegg fra spredt bebyggelse 600 tonn Felles ut i slam 1 700 tonn Utslipp til vann 800 tonn Felles ut i slam 200 tonn Utslipp til vann 400 tonn 1 900 tonn Lite plante- tilgjengelig

Matavfall: 500 tonn fosfor – mye eller lite? Lite i forhold til: Mineralgjødsel Slakteriavfall Avløpsslam Dekker gjødselbehovet til: 200-200 tusen dekar jordbruksaeal Omtrent hele Norges potetareal

Alternativer for behandling av matavfall Kompostering Produksjon av biogass Avfallskvern Forbrenning Deponering

Kompostering Fosfor Nitrogen Organisk materiale Lett tilgjengelig Noe tapes i prosessen Mesteparten foreligger i organisk form Stor del blir plantetilgjengelig de første 2-3 årene Frigjøringen avhengig av temperatur og vanninnhold I jord Organisk materiale Mye tapes ved nedbryting i jord de første årene

Produksjon av biogass Fosfor Nitrogen Organisk materiale Lett tilgjengelig i bioresten Nitrogen Ingen tap i prosessen Mesteparten foreligger i bioresten i uorganisk form - plantetilgjengelig første året Organisk materiale Omdannes til biogass Erstatter fossilt brensel som energikilde Bioresten mer stabil mot nedbryting i jord Større effekt som tiltak mot drivhusgassutslipp enn tradisjonell kompostering Biorest en utfordring: Utprøving som gjødsel Logistikk - transport

Avfallskvern Finmaling og nedskylling i avløpet Sterk fortynning av alle verdistoffene Vanskelig og kostbar gjenvinning Noe gjenvinnes i avløpsslam Tap av verdistoffer – økt forurensning Begrunnelse Bakterieinnhold og smitterisiko Stor fortjeneste i salg av avfallskverner

Forbrenning Alle verdistoffene tapes Liten eller negativ brennverdi/energiutbytte En måte å bli kvitt avfallet uten gjenvinning

Grad av gjenvinning av verdistoffer Produksjon av biogass Kompostering Avfallskvern Forbrenning Stor Ingen

Målsetting i Sverige Innen 2015 skal 60 % av fosfor i avløp tilbakeføres til produktiv mark, hvorav minst halvparten til åkermark Redusert risiko for spredning av forurensning og smitte Hvordan kan to land, som ellers er så like, ha så forskjellig ressurspolitikk?

Konklusjon Fosfor er en begrenset ressurs – økonomsk drivverdige forekomster ventes oppbrukt innen 100 år Ca 90 % av fosfor brukes i matproduksjon <20 % av fosfor som settes inn i matproduksjon blir konsumert av mennesker 500 000 tonn matavfall i året – 1/6 av matkonsumet Plantenæringsstoffer med gjødselverdi 30 – 40 mill kr Kan dekke gjødselbehovet til 200 – 300 tusen dekar Forutsetter kildesortering Biogass fra matavfall gir størst gjenvinning Energi Biorest med lettere tilgjengelige plantenæringsstoffer Vi ligger langt etter Sverige i gjenvinning av næringsstoffer fra avfall og avløp