Genanvendelse af slam til fremstilling af organisk rig overfladejord

Sammenfatning

Anvendelse af slam til produktion af organisk rig overfladejord

Formålet med projektet er at undersøge, om det er muligt at fremstille et vækstmedie ud fra spildevandsslam og mineralsk jord. Et sådant vækstmedie kan anvendes på lokaliteter med dårlige betingelser for plantevækst, herunder fjernet topjord. I Danmark kunne disse lokaliteter fx være vejskåninger, lossepladser, råstofgrave, erosionspåvirkede lokaliteter, til kystsikring og skovrejsning.

Slam har været brugt til produktion af vækstmedie i London, hvor produktet baseret på slam og mineralsk jord, kaldet sortjord, er benyttet til produktion af topjord. Desuden er slam blevet anvendt til udlægning i mineområder, hvor planter ikke har kunnet gro. På disse lokaliteter er der ligeledes opnået gode resultater med etablering af permanent plantevækst. Slammets indhold af organisk stof, som gerne må udgøre op til 5% med effekt på vandbinding, ionbytterkapacitet, samt næringssalte, har bevirket de forbedrede vækstforhold for planter.

Sortjordsproduktion

Der er til projektet blevet produceret et simpelt sortjordsprodukt på basis af sand og de mest udbredte slamtyper: Aerobt stabiliseret aktiv slam, anaerobt stabiliseret primær slam og aktiv slam, samt kalkbehandlet primær slam og aktiv slam. Anvendelse af en anden og mere sammensat mineralsk jord vil kunne give et bedre produkt. Der er til opblandingen anvendt et kalkslamblandeanlæg, som er tilført omtrent i forholdet 1 sand :1 aerob stabiliseret aktiv slam (volumen : volumen), 2 sand :1 anaerob stabiliseret slam, og endelig 2 sand :1 kalkbehandlet slam. Omtrent 4 m³ af disse blandinger er tilført hver sin container, som er monteret med opsamling af eventuelt perkolat og overfladevand. I det konkrete tilfælde var der ingen arbejds- eller lugtmæssige problemer med de to sidste typer, mens den aerobt stabiliserede slam lugtede en del under og efter blandingen, som var mindre behageligt at arbejde med. Der kan ikke generaliseres med henblik på anvendeligheden af slamtyperne. Mængden af organisk stof var høj i tilfældet med aerobt stabiliseret slam, og tørstofindholdet var betydeligt lavere, ca. 50% mod de to andres 75%. Ved at øge tørstofindholdet i en mindre portion sortjord baseret på aerobt stabiliseret slam ændres egenskaberne væsentligt til det bedre, hvorved produktet blev mere porøst og lugtede mindre.

De enkelte blandinger egner sig ikke umiddelbart til plantevækst, men må først modnes inden anvendelsen, hvilket også kendes fra kompost. Modningen bevirker, at produktets iltforbrug falder til et acceptabelt niveau, hvor der vil være tilstrækkeligt ilt til planternes rødder.

Modningsprocessen

Sortjorden modnes først i overfladen på grund af udtørring og ilttilførslen til overfladelaget. Med tiden modnes et stadigt tykkere lag ind i stakken, fordi ilten trænger længere ind, jo mere omsat de ydre lag er.

Den nødvendige tid til modning af et sortjordsprodukt fra top til bund vil afhænge af højden, anvendt slamtype og slammængde i forhold til sand. Modningstiden vil desuden afhænge af graden af mekanisk vending/omstikning, fordi iltforbrugende områder i stakken derved udsættes for ilt. Lagringstiden afhænger også i høj grad af stakkens forhold mellem overflade og volumen. Der må forventes lagringstider fra 3 måneder til år. Hvorvidt produktet er klart til beplantning, kan måles via iltprofiler og iltforbruget. En moden sortjord af de typer, der er produceret i dette projekt, minder om en sandet muldjord.

Potentielt iltforbrug

Den nødvendige modningstid er en væsentlig parameter, dels fordi den er af betydning i økonomiske overvejelser, dels fordi sortjorden skal være garanteret egnet til plantevækst, før der sås og plantes i den. Derfor er der i projektet udviklet en metode til vurdering af sortjordens modenhed: I en opslemning af sortjord og vand måltes sortjordens potentielle iltforbrug (mg ilt forbrugt /g tørstof/time), både som funktion af dybden i sortjordsstakkene og som funktion af tid efter lagringsstart. Såfremt det potentielle iltforbrug er tilstrækkeligt lavt, vil sortjorden være moden og kan beplantes. Vækstforsøg viste, at plantespiring og -vækst var god i moden sortjord.

Sortjordens potentielle iltforbrug, samt øvrige resultater fra projektet viste, at blandingen af slam og sand skal produceres i et sådant forhold, at tørstofprocenten bør være over 50%, gerne helt oppe på 75%, således at der skabes porøsitet i sortjorden. Derved fremmes den aerobe modningsproces. Med et sådant blandingsforhold bliver sortjorden hurtigere moden til plantevækst.

Hygiejne

Der kunne ikke påvises hverken salmonella eller fækale streptokokker i de øverste 10 cm af sortjordsstakkene efter 5 måneders lagring. Dog var der 300 fækale streptokokker pr. g tørstof i en sortjordsblanding med under 50% tørstof, og som ikke var modnet færdig.

Organiske, miljøfremmede stoffer

Risikoen for nedsivning af miljøfremmede stoffer kan mindskes ved at anvende slamkvaliteter, som overholder gældende regler for slams anvendelse som gødning på landbrugsjord. Det forventes samtidigt, at den aerobe omsætning af organisk stof i stor udstrækning omsætter organiske miljøfremmede stoffer i slammet.

Metaller

Såfremt ikke forurenet sand, med metalkoncentrationer i baggrundsniveau, blandes med slam, som overholder kriterierne for landbrugsanvendelse, vil sortjorden have metalkoncentrationer, som i langt de fleste tilfælde vil overholde amternes kriterier for ren jord.

Næringsstofmængder i gødning, sortjord og muldjord

Sortjordens indhold af kvælstofforbindelser vil minimum blive halveret under modningen. Dette er sket ved en kombination af fordampning af ammoniak og biologisk kvælstoffjernelse.

Ved anvendelse af sortjord til anlægsarbejde skal der udlægges et op til 30 cm tykt lag. Derfor er den mængde af næringssalte, som udlægges, meget større end den mængde næringssalte, der må spredes ved gødning af landbrugsjord. Den umiddelbart største risiko herved er nedsivning af kvælstof til grundvandet.

Det er dog muligt at forholde sig til denne problemstilling ved at sammenligne sortjordens indhold af organisk stof og kvælstof med indholdet i alternativer til sortjord, hvor der skal spredes et muldjordslignende produkt som grundlag for vedvarende bevoksning.

Indholdet af organisk stof og kvælstof i sortjorden viser sig at være i samme størrelsesorden som i egeskov, i granskov, og på græsarealer. Indholdet er dog højere end på agerland, hvor der ofte pløjes og høstes, med tab af organisk stof og kvælstof til følge.

Risikoen for nitratnedsivning ved udlægning af topjord vil derfor ikke være anderledes for sortjord end for en anden udlægning af naturlig, organisk rig topjord.

Desuden bør det i denne sammenhæng nævnes, at Slambekendtgørelsens begrænsninger mht. udbringning af næringssalte er udarbejdet på grundlag af gentagen udbringning af gødning, mens det kun er hensigten at udbringe sortjord før tilplantning. Dette har betydning for bl.a. vurdering af metalbelastning, herunder belastningen fra kunstgødning.

Riskoen for nedsivning kan minimeres ved at udlægge sortjord om sommeren, hvor nettonedbøren er lav. Desuden kan sortjorden allerede ved udlægning tilsås, således at uorganisk kvælstof kan optages af de spirende planter.

Anvendelse som topjord

Sortjord vil med indholdet af organisk stof og næringssalte have en positiv effekt på etablering af en permanent vegetation. På basis af indholdsstoffer og bestemmelse af produktets modenhed kan produktet med god sikkerhed anvendes som et vækstmedie.

Lovgrundlag for anvendelsen af sortjord

Derfor skal der foretages en individuel vurdering i de enkelte tilfælde, hvor dette produkt ønskes anvendt (Miljøbeskyttelsesloven , kap. 4, §19).

Genanvendelse af slam som sortjord vil være betinget af, at økonomien for produktion og udlægning er bedre end for forbrænding af slammet.