| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Erfaringer fra og undersøgelser af pilerenseanlæg i Tappernøje

10. Omsætning af næringsstoffer

10.1 Jordbundsundersøgelser

Der er lavet en jordbundsundersøgelse i 1988 på det areal, der anvendtes til pileanlæg i 1992, og igen i 1995, hvor anlægget havde fungeret i ca. 3 år. Der er målt reaktionstal samt fosforsyre-, kalium- og magnesiumtal på prøverne. Resultaterne fremgår af tabel 10.1-1. Reaktionstallet (Rt) er et mål for jordens surhedsgrad og går efter skalaen 0-14, hvor 7 er udtryk for, at jorden har en neutral reaktion. Reaktionstallet har indflydelse på plantenæringsstoffernes tilgængelighed. Tilgængeligheden af kvælstof, kalium er således størst, når Rt er større end 6,5, og af fosfor, når Rt er mellem 6,5 og 7,5 (Norsk Hydro, 1995).

Fosforsyre-, kalium- og magnesiumtal er et udtryk for jordens indhold af tilgængelige plantenæringsstoffer. I landbruget tilstræbes analysetallene at ligge i et middelhøjt område. Disse værdier fremgår af tabel 10.1. (Norsk Hydro, 1995).

Tabel 10.1
Resultater af jordbundsundersøgelser i 1998 og 1995.

* (Norsk Hydro, 1995).

Bortset fra fosforsyretallet, som er relativt lavt, er de øvrige værdier på et optimalt niveau. På det foreliggende grundlag kan det ikke vurderes, om indholdet af magnesium i jorden er øget fra 1988 til 1995, eller om differencen skyldes, at prøverne ikke med sikkerhed er sammenlignelige, idet jorden har været omflyttet mellem de to prøvetagninger.

I projektperioden er jorden i pilebedet endvidere analyseret for indhold af næringsstoffer, dels i forbindelse med teksturanalysen (data i tabel 10.2), dels i forbindelse med analyseringen af indholdet af miljøfremmede stoffer (data i tabel 10.3).

Tabel 10.2
Jordens indhold af næringsstoffer i pileanlægget (puljede prøver fra 3 jordprofiler udtaget 30. juni 1999).

Værdierne i tabel 10.2 svarer generelt til værdierne i tabel 10.1. Det fremgår dog, at indholdet af næringsstoffer er størst i det øverste muldlag.

Tabel 10.3
Jordens indhold af kvælstof og fosfor i pileanlægget og den tilstødende
havejord. (6 puljede prøver fra hver dybde).

Resultaterne i tabel 10.3 viser et lidt højere indhold af fosfor end i tabel 10.2. Prøverne er ikke analyseret på samme laboratorium. Pileanlægget er anlagt i den samme jord som den tilstødende have. Resultaterne tyder på, at mængden af fosfor i pileanlægget er øget, og mængden af kvælstof er blevet mindre. Det kan dog ikke bevises, at indholdet i pileanlægget, da det blev etableret i 1992, rent faktisk har været som indholdet i havejorden i dag. Mere om ændringen af stofindholdet i pilebedet i afsnit 10.5.

10.2 Tilførsel af næringsstoffer til anlægget

Anlægget modtager alt spildevand fra hustanden. Stoftilførslen til anlægget er bestemt ud fra analyser af prøver udtaget fra tilløbet til pileanlægget, dvs. efter den mekaniske rensning i septic- og efterklaringsbrønden. Der er udtaget daglige øjebliksprøver over en uge (22.-28. november 1999). Resultaterne heraf fremgår af tabel 10.4.

Tabel 10.4
Stoftilførslen til pileanlægget.

*En prøve udtaget den 30. oktober 2000.

Spildevandets indhold af COD og BI₅ svarer til indholdet i lavt/moderat urenset spildevand ( Den Kommunale Højskole, "Håndbog i drift af renseanlæg", udateret) og svarer nogenlunde til resultater af tidligere målinger på enkelttanke (Miljøstyrelsen, Spildevandsforskning , 16/1994). Koncentrationen af kvælstof, herunder af ammonium/ammoniak, er til gengæld meget højt og svarer til højt belastet urenset spildevand (Den Kommunale Højskole), hvilket kan skyldes beboernes lave vandforbrug, samt at der er omsat noget af det organiske stof i hustanken og efterklaringstanken. Indholdet af suspenderet stof svarer til indholdet i renset spildevand fra mekaniske fællesanlæg i Storstrøms Amt (Storstrøms Amt, 1999).

Beregnet ud fra anlæggets areal inden for geomembranen på 707 m² tilføres anlægget således:

512 kg N/ha/år
95 kg P/ha/år
188 kg K/ha/år

NPK-forholdet er da som 100:19:37.

10.3 Optagelse af næringsstoffer i pil

K. Hasselgren fandt i et feltforsøg med forædlede kloner et NPK-forhold på 100:20:50 i 3-årige stammer på 4-årige rødder. Væksten var 4-12 tons TS/ha/år ved tilførsel af ca. 1000 mm spildevand pr. sæson (Hasselgren sept. 1998). NKP-forholdet i det tilledte spildevand, som fremgår af afsnittet ovenfor, svarer således nogenlunde til optagelsen i veddet i feltforsøget. Det optimale NPK-forhold for gødskning af pil anses for at være 100:14:72 (Aronson, personlig medd. 2001)

Det vurderes af Perttu, K. og Kowalik, P.J. (1989), at der skal tilføres ca. 120 kg N pr. ha til pileplantager for at muliggøre en potentiel årlig produktion på 20 metriske tons TS/ha/år. Pilene optager kun en vis procentdel af de tilførte næringsstoffer, svarende til en vækstbetinget grænse for, hvad de kan udnytte (Riddell-Black, Drusila, 1994).

Pileanlægget tilføres således langt mere næringsstof, end der er behov for for at give en produktion på knap 10 tons TS pr. ha.

10.4 Fjernelse af næringsstoffer ved høst

Det fremgår af tallene nedenfor, at det kun er en mindre del af de næringsstoffer, der optages, som bindes i veddet, og som dermed kan fjernes ved høst. Størsteparten bindes i bladene.

H. Obarska-Pempkowiak (1994) fandt således følgende koncentrationer i procent af biomassen for Salix Viminalis:

Ifølge disse tal er indholdet af kvælstof 8 gange så højt i bladene som i veddet, og indholdet af fosfor er 4 gange så højt.

Riddell–Black (1994) fandt følgende kvælstofkoncentrationer i ved og blade i relation til TS:

Det vil sige et kvælstofindhold i bladende, som er 11 gange så højt som indholdet i veddet.

En del af de næringsstoffer, der er bundet i pileveddet og i bladene, fjernes fra anlægget ved høst. Ved høst, efter at bladene er visnet, vil en del af de næringsstoffer, som har været i bladene, dog være transporteret tilbage til veddet. De visne blade blæser generelt ud af anlægget. Der er i projektet ikke foretaget analyser af næringsstofindholdet i pilene. Vurderingen af, hvad der fjernes ved høst, er derfor baseret på andre undersøgelser.

Ifølge ovenstående fjernes der kun ca. 3 kg N pr. tons TS høstet ved. Koncentrationen af kvælstof er 10 gange højre i bladene end i veddet. Der kan derfor fjernes mere N ved at høste pilene med blade på, eller hvis bladene blæser ud af anlægget eller fjernes. Når de af sig selv blæser ud af anlægget, er der dog trukket næring tilbage til stammer og rødder. Spørgsmålet er, om det er nødvendigt at fjerne de overskydende næringsstoffer.

I vinteren 1999/2000 høstede beboerne i Pilehuset 8,5 tons TS pr. ha i anlægget, svarende til 25,5 kg N ved et indhold på 0,3% i veddet som anført af Riddell-Black. Under forudsætning af, at bladmassen udgør cirka den halve mængde af veddet og indeholder 3,5% N, fjernes 149 kg N pr. ha med bladene. Dette hvis alle blade blæser ud af anlægget, og indholdet af kvælstof ikke er transporteret tilbage til veddet. I alt fjernes så 171,5 kg N. Man ser ikke mange blade i anlægget efter løvfald. Randeffekten bevirker, at de fleste blæser ud af anlægget, men en mindre del vil blive tilbage.

10.5 Ophobning af næringsstoffer i jorden

Hvis der dimensioneres efter hydrauliske forhold, er der ikke balance mellem tilførte og via pilen fraførte næringsstoffer, som det fremgår af afsnit 10.4.

Tages der udgangspunkt i, at pileanlægget tilføres 512 kg N/ha, og at der højst fjernes 171,5 tons N med ved og blade som beregnet i afsnittet ovenfor, tilføres anlægget et kvælstofoverskud. Tilsvarende forhold vil gælde for fosfor og kalium.

Hvad angår et overskud af kvælstof og af organisk stof vil de mikrobiologiske processer i anlægget bevirke, at stofferne omsættes. Da der skiftevis er iltrigt og iltfattigt i anlægget eller i zoner af anlægget, vil overskydende kvælstof i sidste instans frigives til atmosfæren som frit kvælstof.

Fosfor vil blive i anlægget enten i form af fosfationer eller som uopløselige fosfatforbindelser. Ved pH under 5 dannes jern- og aluminiumfosfater og ved høj pH calciumfosfat. Ved en pH på mellem 5 og 7 som i det tilførte spildevand og i jorden i pileanlægget, findes størsteparten på opløselig form.

Resultaterne af jordbundsanalyserne (afsnit 10.1) indikerer da også, at der er sket en forøgelse af indholdet af fosfor siden anlæggets etablering i 1992. Dette er uden problemer for pilens vækst og giver jorden en større gødningsværdi, hvis anlægget en dag skal nedlægges, og jorden eventuelt skal udspredes på landbrugsjord. Dels er fosforen et gødningsmiddel, dels vurderes indholdet af eventuelle tungmetaller ofte i forhold til indholdet af fosfor.

Der er ikke tegn på, at indholdet af kalium i jorden er forhøjet, selv om det kunne forventes. En forøgelse vil dog umiddelbart være uden betydning for pilenes vækst.

Alt i alt er det ikke tilledningen af næringsstoffer til et pileanlæg, der skal danne baggrund for dimensioneringen.