Separation og genanvendelse af aske fra biobrændselsanlæg

9 Anvendelse af træaske i skovbruget

9.1 Indledning
9.2 Kompensation for næringsstoftab ved udbringning af aske i skov
   9.2.1 Gødskningsbehovet
   9.2.2 Askens gødningsværdi
9.3 Omkostninger ved udbringning af aske i skov
   9.3.1 Storskalaforsøg med askehåndtering i Sverige
   9.3.2 Danske erfaringer med udspredning af aske
   9.3.3 Sammenfatning af omkostninger ved udbringning af aske i skov
   9.3.4 Omkostninger ved udspredning af aske - et regneeksempel
9.4 Sammenfatning om anvendelse af træaske i skoven

På basis af de i projektet gennemførte askeanalyser har Forskningscentret for Skov & Landskab gennemført en vurdering af askernes gødningsværdi. Der er desuden på grundlag af litteraturstudier gennemført en vurdering af hvilke omkostninger, der er forbundet med udbringning af askerne i skoven.

9.1 Indledning

I forbindelse med en stigende anvendelse af biomasse til energiformål har skovene fået et problem. Som følge af at hovedparten af træernes næringsstoffer er indeholdt i nåle og bark, medfører udnyttelsen af hele træer til flis i de tidlige tyndinger af gran et forøget udtag af næringsstoffer. I visse tilfælde kan udtaget af næringsstoffer overstige den mængde, der tilføres bevoksningerne i form af deposition fra luften og forvitring af jordens mineraler. Det er således spørgsmålet, om den nuværende udnyttelse er bæredygtig på længere sigt, eller om en fortsat heltræudnyttelse vil medføre tilvæksttab og sundhedsproblemer i skovene (Nord-Larsen, 2001).

Der synes dog at være en umiddelbar løsning på problemet i form af, at asken fra afbrændingen af biomasse udspredes i skoven. Asken fra varmeværkerne indeholder med undtagelse af kvælstof hovedparten af de næringsstoffer, der var bundet i biomassen fra skoven. Tilbageføring af aske til skoven vil således slutte kredsløbet, samtidig med at kraft-/varmeværkerne slipper for at betale deponeringsafgift. Danske fjernvarmeværker producerer hvert år cirka 3.100 t aske ved forbrændingen af træflis og træpiller. Denne aske deponeres på sikrede lossepladser til en pris af mellem 700 og 900 DKK/t. Afgiften betales af værkerne selv og repræsenterer en betydelig udgift.

Dette afsnit ser på mulighederne for at tilbageføre aske fra kraft-/varmeværkerne til skoven for herved at kompensere næringsstofudtaget ved hugst. Undersøgelsen bygger dels på eksisterende svenske og danske undersøgelser og dels på nye danske tal for askens indhold af næringsstoffer. Undersøgelsen omfatter dels en vurdering af askens gødningsværdi og dels en gennemgang af de tekniske muligheder ved udspredning af aske i skov.

9.2 Kompensation for næringsstoftab ved udbringning af aske i skov

Tilbageførsel af aske fra forbrændingen af skovflis til skovene udgør en oplagt mulighed for at recirkulere en del af de udtagne næringsstoffer og derved kompensere for det ekstra udtag, der er forbundet med udnyttelsen af hele træer til flis. Med Gødskningsstrategien for Skov- og Naturstyrelsens skovarealer og Bioaskebekendtgørelsen fra Miljøstyrelsen er rammerne givet for anvendelsen af flisaske i skovbruget.

9.2.1 Gødskningsbehovet

Den samlede næringsstofeksport fra bevoksningerne afhænger af træarten og det valgte dyrkningssystem. Endvidere afgøres behovet for kompensation også af, i hvilket omfang det enkelte næringsstof bliver tilført bevoksningen i form af deposition fra nedbør eller fra luften. Behovet for gødskning med aske er størst i hedeplantagerne i det vestlige Danmark. Dels er jordbunden her i forvejen fattig på næringsstoffer, og dels er det her langt de største mængder af flis fra tyndinger i rødgran produceres. Der optræder således på disse lokaliteter et behov for gødskning som følge af en generel mangel på essentielle næringsstoffer samt et behov for kompensation som følge af eksporten af næringsstoffer ved intensiv biomasseudnyttelse. Der er i Danmark og Sverige udført undersøgelser af den samlede næringsstof eksport gennem en omdrift ved forskellige dyrkningssystemer og udnyttelsesintensiteter.

9.2.1.1 Svenske undersøgelser

Mængden af næringsstoffer indeholdt i hugstaffaldet (grene og nåle) og derved det øgede udtag af næringsstoffer, der er forbundet med udnyttelse af hele træer til flis er blevet undersøgt af Jacobson et al. (1996). Næringsstofeksporten varierer med træart, lokalitet, bevoksningsalder og tyndingens styrke. Gennemsnitligt finder Jacobson et al. (1996), at heltræudnyttelse ved tidlige tyndinger i rødgran giver et merudtag på 91 kg N, 11 kg P, 33 kg K, 68 kg Ca og 11 kg Mg per ha (Tabel 9.1).

    Stammeved Hugstaffald
Art Alder Biomasse Biomasse N P K Ca Mg
  år m³/ha kg/ha
Skovfyr 36 49 7.050 37 4 14 19 3
  71 43 4.590 21 3 9 14 2
  30 56 8.940 41 4 16 22 4
  53 48 11.940 44 4 16 21 5
  32 64 11.780 60 6 21 31 5
  63 33 6.900 33 4 12 13 3
  34 62 10.110 56 5 21 27 5
  40 53 10.610 44 5 20 18 5
  41 37 10.290 43 4 15 18 5
Rødgran 30 57 11.530 84 9 28 40 10
  50 86 17.270 89 7 28 69 9
  27 104 19.730 126 20 54 148 13
  53 77 13.660 79 9 23 67 9
  40 37 11.440 64 9 29 35 6
  29 48 15.620 102 11 41 50 10

Tabel 9.1. Forøgelse af næringsstofeksporten ved heltræudnyttelse i tidlige tyndinger i skovfyr og rødgran (Jacobson et al., 1996).

Sammenlignes næringsstofudtaget ved heltræudnyttelse med udtaget ved almindelig stammehugst kan heltræudnyttelsen i følge en undersøgelse af Egnell og Leijon (1999) medføre en forøgelse af næringsstofudtaget på op til fire gange (Tabel 9.2) ved renafdrift af rødgran.

      Næringsstofeksport
Lokalitet Hugst Biomasse N P K Ca Mg
    t/ha kg/ha
Tönnersjö Stamme 150 126 12 56 103 23
  Heltræ 199 414 36 126 241 53
  Stamme og grene 165 227 18 86 163 35
Kosta Stamme 155 106 10 50 141 25
  Heltræ 197 352 35 158 278 49
  Stamme og grene 188 211 22 93 227 38
Lövliden Stamme 135 114 13 56 207 20
  Heltræ 161 262 31 133 424 38
  Stamme og grene 172 198 20 98 376 32
Lund Stamme 74 46 4 21 54 10
  Heltræ 96 116 11 49 96 17
  Stamme og grene 86 76 7 34 79 13

Tabel 9.2. Næringsstofeksport ved udtag af forskellige fraktioner af træet på forskellige lokaliteter i Sverige (Egnell og Leijon, 1999).

9.2.1.2 Danske undersøgelser

De svenske undersøgelser underbygger resultaterne fra en række danske undersøgelser af næringsstofeksporten ved heltræudnyttelse. Således har Beier et al. (1995) anslået en forøgelse af næringsstofudtaget på mellem 4% og 26% over en omdrift ved udtag af fortørret heltræflis afhængig af hvilket næringsstof der er tale om. Modelberegninger af forskellige hugst-scenarier har i lighed hermed vist en kraftig forøgelse af næringsstofudtaget ved heltræudnyttelse, selvom fortørring af træerne i bevoksningen ses at reducere udtaget væsentligt (Tabel 9.3).

Udnyttelsesgrad Biomasse N P K Ca Mg
t/ha pr. omdrift kg pr. ha pr. omdrift
Udtag af stammer alene i både tyndinger og ved renafdrift 258 319 34 226 379 71
Flisning af de to første tyndinger efter fortørring i bevoksningen 264 388 39 246 409 79
Grønflisning af de to første tyndinger. 271 432 46 270 426 85
Flisning af de to første tyndinger samt kvas efter renafdrift efter fortørring i bevoksningen 300 739 63 333 579 121
Grønflisning af de to første tyndinger samt kvas efter renafdrift 344 1003 102 465 682 156

Tabel 9.3. Eksempel på fjernelse af biomasse og næringsstoffer i rødgran over en omdrift (70 år, produktionsklasse 12, 6 tyndinger + renafdrift) ved forskellige udnyttelsesgrader. Størrelserne er anslået på grundlag af beregninger lavet i EXCEL-modellen, ESBEN (Møller 2001).

Behovet for kompensationsgødskning afgøres imidlertid ikke alene af udtaget ved hugst, men også af det øvrige næringsstofbudget i den enkelte bevoksning. Således er det muligt, at visse næringsstoffer kompenseres ved deposition fra luften eller med regnvandet, mens andre næringsstoffer tabes gennem udvaskning med jordvandet. Depositionen af kationer som K, Ca og Mg stammer først og fremmest fra havet og er således meget afhængig af afstanden til havet i den fremherskende vindretning. Derimod er depositionen af kvælstof afhængig af mængden og størrelsen af dyrehold i området samt afstanden til byerne. Depositionen af kvælstof antager en størrelse på 10-40 kg/ha/år og er størst i Sønderjylland og mindst ved kysterne. Generelt er størrelsen af depositionen af alle næringsstofferne meget afhængigt af kronetagets højde og ujævnhed og vil derfor variere meget fra bevoksning til bevoksning og gennem bevoksningens liv.

På baggrund af modelberegninger for en rødgranbevoksning 80 km fra kysten i 70-årig omdrift, hvor der flishugges fortørrede træer i de første to tyndinger, anslås gødskningsbehovet at være ca. 56 kg P/ha, 245 kg K/ha, 399 kg Ca/ha (Tabel 9.4 og Tabel 9.5). Magnesium vil formentlig udvaskes i en sådan grad, at der ikke vil ske en ophobning i systemet, hvorimod der ifølge beregningen ses en netto deposition af kvælstof i bevoksningen (Tabel 9.4). Det skal dog understreges at depositionen og udvaskningen af næringsstoffer er meget lokalitetsafhængig og derfor vil kunne variere meget fra bevoksning til bevoksning.

Tynding Alder Udnyttelse Biomasse N P K Ca Mg
      t/ha kg/ha
1 33 Fortørret flis 19 55 5 24 39 9
2 37 Fortørret flis 18 53 4 23 37 8
3 42 Stammer 17 21 2 15 25 5
4 47 Stammer 16 20 2 14 23 4
5 53 Stammer 18 22 2 16 26 5
6 61 Stammer 22 27 3 19 33 6
Renafdrift 70 Stammer 154 190 20 135 226 42
I alt     264 388 39 246 409 79
Pr. år     3.8 5.5 0.6 3.5 5.8 1.1

Tabel 9.4. Eksempel på fjernelse af biomasse og næringsstoffer i rødgran i de enkelte tyndinger over en omdrift på 70 år (produktionsklasse 12). Størrelserne er anslået på grundlag af beregninger er lavet i EXCEL-modellen, ESBEN (Møller 2001).

Næringsstof budget N P K Ca Mg
  kg pr. ha pr. omdrift
Deposition 1.470 0 70 154 238
Udvaskning 1.015 14 70 140 161
Udtag 385 42 245 406 77
Netto budget 70 -56 -245 -392 0

Tabel 9.5. Næringsstofbudget for en rødgranbevoksning i 70-årig omdrift hvor der gennemføres heltræudnyttelse efter fortørring i de første to tyndinger. Størrelserne er anslået på grundlag af beregninger lavet i EXCEL-modellen, ESBEN (Møller 2001).

9.2.2 Askens gødningsværdi

Træflisaskens indhold af næringsstoffer afgøres af hvilken træart, der bliver afbrændt, hvorfra træet stammer, samt hvorfra asken er taget i flisfyringsanlægget. Kofman (1987) har undersøgt næringsstofindholdet i flisaske fra forskellige træarter og fra forskellige lokaliteter (Tabel 9.6). Askens indhold af tungmetaller blev også belyst i denne undersøgelse, og man fandt her et gennemsnitligt indhold af cadmium på 8 ppm og et indhold af bly på 107 ppm i ovntør aske. Endvidere blev indholdet af næringsstoffer og tungmetaller opgjort for såvel flyve- som bundaske på fem flisfyrede anlæg. Kofman (1987) fandt her store forskelle på de forskellige askefraktioners indhold af tungmetaller, mens der ikke fandtes betydelige forskelle i askens indhold af næringsstoffer. Således var indholdet af cadmium i flyveasken mere end 4 gange så højt som i bundasken, mens indholdet af bly var ca. dobbelt så højt.

Lokalitet P K Ca Mg Fe Na Mn Cu
  % % % % % % % ppm
  Nåletræflis
Vejle 0,91 3,24 8,8 0,92 0,48 0,52 0,25 67
Nødebo 0,97 2,50 11,4 0,94 1,14 0,54 0,63 63
Svendborg 2,20 7,32 23,2 2,16 1,49 0,81 1,87 200
Klosterheden 1,29 3,59 11,0 2,13 2,35 1,32 0,41 180
Skørping 1,08 3,63 9,9 1,42 0,88 0,58 0,79 100
Arden 1,73 5,51 13,6 2,07 1,31 0,83 1,39 130
Buderupholm 1,81 5,38 16,3 2,15 1,68 0,90 4,20 180
Løgumgård 2,03 8,92 17,4 2,74 1,41 0,84 2,20 250
Vivild 0,54 1,61 4,4 0,79 0,71 0,48 0,18 46
Gennemsnit 1,40 4,63 12,9 1,70 1,27 0,76 1,32 135
  Løvtræflis
Sorø 1,64 5,58 21,8 1,63 1,04 1,28 0,21 158
Otterup 0,90 2,76 13,8 0,89 1,40 0,54 0,06 40
Flemløse 2,80 7,21 33,9 2,98 0,91 0,93 0,47 227
Gennemsnit 1,78 5,18 23,2 1,83 1,12 0,92 0,25 142

Tabel 9.6. Den ovntørre askes indhold af forskellige næringsstoffer (Kofman, 1987).

Som omtalt i afsnit 6 har dk-TEKNIK gennemført kemiske analyser på asken fra to forskellige flisfyrede varmeværker, Hurup og Græsted (resultaterne er tidligere præsenteret i Tabel 6.3). Til forskel fra Kofmans analyser, der blot baseres på en enkelt askeprøve fra hvert anlæg, er dk-TEKNIKs analyser baseret på gentagne prøveudtagninger over en længere periode. Man må derfor forvente, at man i denne undersøgelse i højere grad har elimineret tilfældige udsving og dermed har resultater af bedre kvalitet. Der ser dog ud til at være ganske god overensstemmelse mellem det fundne næringsstofindhold (kalium og fosfor) i de to undersøgelser, om end specielt kalium-værdierne for Hurup og Græsted er lidt højere end i Kofmans undersøgelse.

Ud fra askernes indhold af tungmetaller vil det ikke være muligt at udsprede cyklonaske varmeværkerne i Hurup og Græsted, idet indholdet af cadmium er for stort (>15ppm) i forhold til Bioaskebekendtgørelsen. I øvrigt viser analyseresultaterne, at også indholdet af nikkel, kviksølv og bly i cyklonasken fra Hurup er så stort, at dette udelukker muligheden for udspredning. Bundasken fra de to varmeværker kan begge udspredes, idet der i forhold til askebekendtgørelsen maksimalt kan udspredes 1,0 t tørstof/ha/10 år af bundasken fra Hurup og 7,5 t tørstof/ha/10 år af bundasken fra Græsted. På baggrund af resultaterne fra analyserne udført af dk-TEKNIK er det alene de to bundasker, der vil egne sig til udspredning i skov i Danmark. Den efterfølgende analyse tager derfor alene stilling til disse to asker.

Ved at sammenligne udtaget af næringsstoffer ved hugst (Tabel 9.5) med bundaskens indhold af næringsstoffer (Tabel 9.6 og de tidligere præsenterede resultater i Tabel 6.3) ses, at der kræves 3-8 t aske pr. ha for at kompensere eksporten af fosfor, kalium, calcium og magnesium (Tabel 9.7) . Dog synes indholdet af fosfor i asken fra Græsted at være meget lille sammenlignet med de indhold, der blev fundet af Kofman (1987), hvorfor det synes rimeligt at antage at behovet for kompensation dækkes ved udspredning af 3-5 t aske pr. ha over en omdrift. Medtages deposition og udvaskning af næringsstoffer (Tabel 9.5) i beregningen, medfører udvaskningen af fosfor, at det samlede kompensationsbehov er 3-6 t aske over en omdrift. Det må dog i denne forbindelse fremhæves, at opgørelsen af udvaskning og deposition er forbundet med stor usikkerhed.

  Hurup Græsted Kofman
  kg aske pr. ha pr. omdrift
P 4.421 8.235 3.000
K 3.025 4.298 5.292
Ca - - 3.147
Mg - - 4.529

Tabel 9.7. Behovet for kompensering af næringsstofeksport over en omdrift for forskellige næringsstoffer, angivet i den nødvendige tilførsel af askemængde.

Værdien af askens makronæringsstoffer kan vurderes ved at sammenligne med værdien af en tilsvarende handelsgødning. Der findes imidlertid ikke handelsgødninger, der i sammensætning af fosfor og kalium minder om asken. Kofman (1987) har sammenlignet askerne i sin undersøgelse med en NPK 0-4-21 handelsgødning (0% N, 4% P og 21% K) og finder at 200 kg handelsgødning svarer til et t aske. Da denne gødning har en pris på 1260 DKK/t har asken en gødningsværdi på 252 DKK/t. Imidlertid gødskes der i skovene sædvanligvis med NPK 14-4-17 eller NPK 22-3-7 til en pris af henholdsvis 1.920 og 1.890 DKK/t. Man udbringer da omkring 500 kg/ha til en samlet pris af ca. 950 DKK. Skal man opnå samme mængder fosfor og kalium, skal der udbringes op til 3-4 t aske pr. ha og om nødvendigt 300 kg kalkammoniumsalpeter for at opnå den samme mængde kvælstof. Dette giver asken en gødningsværdi på 271 DKK/t. Det skal dog erindres, at Bioaskebekendtgørelsen sjældent vil give mulighed for udspredning af aske i disse mængder, hvorfor man ikke alene med udspredning af aske vil kunne kompensere for den eksport af næringsstoffer, der finder sted.

9.3 Omkostninger ved udbringning af aske i skov

Udbringning af aske fra kraft-/varmeværker i skov har kun været praktiseret få steder i Danmark. De eneste kendte eksempler på en konsekvent udbringning er på Klosterheden og Thy Statsskovdistrikter, hvor aske er blevet udbragt i en længere årrække. Der er imidlertid gennemført en række svenske studier af udspredning af bioaske i skov. Endvidere eksisterer der en række erfaringer med udspredning af såvel konventionel gødning og kalk som aske i de danske skove.

9.3.1 Storskalaforsøg med askehåndtering i Sverige

Omkostningerne til udspredning af aske er blevet undersøgt ved fire forskellige feltstudier i Midtsverige fra 1995-1997 (Vattenfall AB, 1998). Undersøgelserne omfattede forskellige typer af aske og forskellige systemer til transport og udbringning af asken. Det mest rationelle system blandt de undersøgte omfattede transport af asken med container til udspredningspladsen. Asken blev da stående i containeren som en slags mellemlager. Ved udspredningen flyttedes asken til ladet på en ombygget udkørselstraktor ved hjælp af en lastbil påmonteret en kran. Asken blev spredt med tallerkenspreder eller gødningsspreder.

9.3.1.1 Lastbiltransport

Der blev ved forsøget prøvet flere forskellige typer af lastbiltransport. Metoderne omfattede separate transporter af løs aske med containere eller almindelige lastbiler, returtransport af asken med tømmerbilerne fra skoven og transport af asken pakket i sække. Af de afprøvede metoder var separat transport i containere den billigste og mest fleksible, da returtransport krævede en relativt dyr ombygning af tømmerbilerne.

Ved en gennemsnitlig transportafstand på 80 km fra værket til skoven var den gennemsnitlige omkostning ved separat transport i containere 64 DKK/t. Ved udspredning af 3 t per hektar svarer dette til en omkostning på 192 DKK/ha.

9.3.1.2 Spredning af aske

Der blev ved fuldskalaforsøget forsøgt en række forskellige systemer, der omfattede spredning med ombyggede, middelstore udkørselsmaskiner (FMG 810 og FMG 840) og spredning med en ombygget jordbrugstraktor (MB track), alle monteret enten med tallerken- eller gødningsspreder. Forsøg med udspredning af forskellige typer af aske blev gennemført såvel på hugstflader som i unge bevoksninger.

Ved spredning med tallerkenspreder slynges asken ud fra to roterende tallerkner. Metoden, der normalt bruges ved spredning af jordbrugskalk, vurderedes at være driftssikker og effektiv. Dog syntes spredningen ikke at være tilfredsstillende jævn over arealet, ligesom tallerkensprederen er følsom overfor ujævnt terræn. Ved spredning med gødningsspreder blæses asken ud over arealet. Metoden vurderes at være driftsikker og effektiv. Spredningen er noget mere jævn, end det er tilfældet for tallerkensprederen. Endvidere er gødningssprederen ikke følsom overfor ujævnheder i terrænet. Begge metoder kræver, at asken er rimeligt tør, således at den kan løbe frit ned i spredningsaggregatet uden at klumpe.

Udover forsøgene udførtes også teoretiske beregninger på omkostningerne ved et fuldt udbygget system, hvor der årligt udspredes 10.000 t aske, samt ved andre typer af spredning med brug af andet materiel. Blandt de beregnede værdier synes udspredning med en stor ombygget udkørselsmaskine med en øget kapacitet at have den største relevans.

Omkostningerne ved udspredning af aske under fuldskalaforsøget (Tabel 9.8) varierede mellem 767 og 839 DKK/ha afhængig af, om der blev anvendt en middelstor udkørselsmaskine (FMG 840) eller en ombygget landbrugstraktor (MB track). Denne relativt store omkostning skal ses i forhold til forsøgets begrænsede størrelse. Ved det fuldt udbyggede system, hvor der årligt spredes 10.000 t aske, skulle omkostningen kunne nedbringes til mellem 316 og 350 DKK/ha. Anvendes en stor ombygget udkørselsmaskine med en lastkapacitet på henholdsvis 2 og 4 gange kapaciteten for FMG 840 og MB track, skulle omkostningen teoretisk kunne nedbringes til 182 DKK/ha for det fuldt udbyggede system. Således ville den samlede omkostning for transport og udbringning af aske for et fuldt udbygget system og ved udspredning af 3 t aske per ha beløbe sig til ca. 520 DKK/ha ved anvendelse af middelstor udkørselsmaskine eller ombygget landbrugstraktor. Den samlede udgift kan nedbringes til 374 DKK/ha ved brug af en stor ombygget udkørselsmaskine.

  Forsøg Beregnet
FMG 840 MB Track FMG 840 MB Track Stor udkør-
selsmaskine
Grundata            
Udspredt mængde t/ha 3 3 3 3 3
Kapacitet t/læs 4 2 4 2 8
Spredning kg/m 10 6 10 6 10
Spredningsbredde m 33 20 33 20 33
Kørehastighed m/min 40 40 40 40 40
Spredningslængde m/læs 400 333 400 333 800
Kørsel (lastet) m 500 500 500 500 300
Kørsel (tom) m 500 500 500 500 400
Tid            
Lastning min./læs 4,0 3,0 4,0 3,0 6,0
Lastkørsel min./læs 12,5 12,5 12,5 12,5 7,5
Spredning min./læs 10,0 8,3 10,0 8,3 20,0
Tomkørsel min./læs 8,3 8,3 8,3 8,3 6,7
Øvrigt min./læs 8,7 8,0 3,5 3,2 4,0
G0 tid min./læs 43,5 40,2 38,3 35,4 44,2
Afbrud min./læs 8,7 8,0 3,8 3,5 4,4
Øvrig prøvetid min./læs 50,0 45,0      
Grundtid min./læs 102,3 93,2 42,1 38,9 48,6
Udspredt mængde t/time 2,3 1,3 5,7 3,1 9,9
Spredning            
Maskine DKK/g15 360 240 360 240 520
Omkostning DKK/læs 613,6 372,8 252,8 156 421,6
Omkostning DKK/t 153,6 186,4 63,2 77,6 52,8
Omkostning DKK/ha 460 559,2 189,6 233,6 157,6
Lastbil            
Lastbil DKK/g15 240 120 240 120 80
Omkostning DKK/læs 408,8 186,4 168,8 77,6 64,8
Omkostning DKK/t 102,4 93,6 42,4 39,2 8
Omkostning DKK/ha 306,4 280 126,4 116,8 24
Total            
Omkostning DKK/læs 1022,4 559,2 421,6 233,6 486,4
Omkostning DKK/t 256 280 105,6 116,8 60,8
Omkostning DKK/ha 767,2 839,2 316 350,4 182,4

Tabel 9.8. Omkostninger ved udspredning af aske i skov under forsøget og beregnet for det fuldt udbyggede forsøg. Alle beløb er angivet i danske kroner fra 1998.

9.3.1.3 Erfaringer med udspredning af aske i Sverige

Under det svenske fuldskalaforsøg blev der gjort en række erfaringer med udspredning af aske i skov og med egnetheden af forskellige typer af aske til formålet.

Aske indeholder en række metaloxider og reagerer derfor meget basisk (pH 10-13). Udspredes asken derfor på skovjord umiddelbart efter forbrændingen, kan dette medføre skader på træerne og på det biotiske miljø. Endvidere frigives næringsstofferne fra asken så hurtigt, at træerne ikke kan nå at optage dem, med fare for udvaskning af næringsstoffer til grundvand, åer og søer. Asken bør således hærdes inden udspredning, dels for at opnå en langsom frigivelse af næringsstofferne og dels for at nedbringe askens reaktivitet. Asken hærdes ved tilsætning af vand, hvorved der dannes metalhydroxider, der ved kontakt med luftens kuldioxid danner stabile metalcarbonater (hovedsageligt CaCO3 og Mg2CO3).

Under forsøget blev forskellige typer af aske afprøvet. Disse omfattede:

  • selvhærdet, knust aske. Asken hærdede her efter tilsætning af vand til store blokke, der efterfølgende knustes med skovlbladet fra en frontlæsser.
  • semigranuleret aske. Asken tilsattes vand i en hurtigt roterende tromle. Tromlens rotation medførte nogen grad af granulering, selvom dens formål i højere grad var en jævn befugtning af asken. Asken hærdedes efterfølgende før udspredning.
  • granuleret aske. Asken tilsattes vand og overførtes herefter til en mikropelletizer der granulerede/pelleterede asken. Asken hærdedes efterfølgende før udspredning.

Forsøget viste, i overensstemmelse med et senere forsøg (Lövgren et al., 1999), at den granulerede aske frigiver næringsstofferne betydeligt langsommere end den selvhærdede og semigranulerede aske. Særligt den selvhærdede aske kan have meget forskellige udvaskningsforløb.

Andelen af små partikler og støv er betydende for hastigheden af næringsstoffrigivelsen og for askens tendens til at hærde sammen i store klumper, der besværliggør udspredningen. Endvidere kan andelen af støv medføre arbejdsmiljømæssige problemer. Andelen af små partikler er langt mindre for den granulerede og semigranulerede aske end for den selvhærdede, knuste aske der ofte hærdedes sammen i flere kubikmeter store klumper. Den granulerede aske hærdede endvidere til fysisk hårdhed og er således mere tålsom overfor transport. Andelen af små partikler i den semigranulerede aske var noget højere end i den granulerede og resulterede i, at asken også her ofte hærdede sammen i store klumper.

Askens vandindhold og grad af hærdning har betydning for egenskaberne ved håndtering og spredning af asken. En våd aske har tendens til at danne store isklumper i frostvejr. Endvidere glider den våde aske ikke frit ned i spredningsaggregatet og medfører derfor i mange tilfælde driftsstop. Er den våde aske endvidere ikke ordentligt hærdet, kan den danne cementlignede belægninger, der skal fjernes med hammer og mejsel, på indersiden af indmadningstragten på spredningsaggregatet. Asken bør derfor hærdes under tag med rigelig udluftning i over en måned afhængigt af asketypen. Hærdning under tag har endvidere den fordel at næringsstofferne ikke udvaskes fra bunken af aske og derved skaber et miljømæssigt problem ved værket.

Sammenfattende viste erfaringerne fra det svenske fuldskalaforsøg, at aske til udspredning i skov bør granuleres for at opnå de bedst mulige tekniske og miljømæssige egenskaber. Asken bør hærdes under tag og spredes sommer eller efterår, hvor jorden ikke er våd, og hvor den visuelle effekt af udspredningen er lille. Senere forsøg med pelletering af aske har vist, at den pelleterede aske har gode tekniske og miljømæssige egenskaber. Pelletering af aske med en svensk aske pelleteringsmaskine kan ske til en omkostning af 87-94 DKK/t ved et vandindhold på 30% og inklusive kapitalomkostninger.

9.3.2 Danske erfaringer med udspredning af aske

Der er ikke i Danmark udført egentlige forsøg med udspredning af aske i skov, selvom udspredning har været prøvet på en række lokaliteter. I dette afsnit sammenfattes de danske erfaringer fra Klosterheden og Thy Statsskovdistrikter.

9.3.2.1 Klosterheden Statsskovdistrikt

Klosterheden Statsskovdistrikt har i en længere årrække udspredt forskellige typer af gødning samt aske fra flisfyrede varmeværker i skoven. På baggrund af disse erfaringer er omkostningerne ved udspredning af aske estimeret af Maskinstationsleder Paul Andersen på Klosterheden Statsskovdistrikt. Udgifterne til transport af asken er ikke inkluderet i denne undersøgelse.

Asken tænkes udspredt med en traktor og en Bredahl B.48 tallerkenspreder med en lastkapacitet på 2,5 m³. Ved en densitet af asken på 815 kg/m³ løs vægt giver dette en samlet lastkapacitet på godt 2 t. Det vurderes, at det er muligt at sprede ca. 1,5 læs i timen eller godt 3 t. Maskinprisen er godt 450 DKK/time, hvilket giver en samlet omkostning ved udspredning af 3 t per ha på 450 DKK/ha eller 150 DKK/t.

Det vurderes at man ved at ombygge spredningsaggregatet, således at det kan monteres på en udkørselsmaskine i lighed med de svenske forsøg, kan øge kapaciteten til ca. det dobbelte, dvs. godt 6 t/time. Maskinprisen er da 750 DKK/time, hvilket giver en samlet omkostning ved udspredning af 3 t per ha på 375 DKK/ha eller 125 DKK/t.

9.3.2.2 Thy Statsskovdistrikt

Thy Statsskovdistrikt har i lighed med Klosterheden flere års erfaring med udspredning af flisaske. Ifølge oplysninger fra skovfoged Per Kynde er der på distriktet i perioden 1997-2000 udbragt 351 t våd flisaske med et vandindhold på ca. 34%, svarende til 233 t tørstof. Udbringningen er sket med en almindelig kalkspreder, som bruges i landbruget.

De samlede omkostninger i perioden 1997-2000 til udbringning af aske er 37.025 DKK. Omkostningerne omfatter maskinprisen for traktor og kalkspreder (tallerkenspreder) samt løn og sociale omkostninger. Selve spredningen af asken har således givet en omkostning på 105 DKK/t våd aske. Omregnet til tørstof er omkostningen 159 DKK/t tør aske. Ved udspredning af 3 t våd aske per hektar er prisen således 315 DKK/ha.

9.3.3 Sammenfatning af omkostninger ved udbringning af aske i skov

De ovenfor præsenterede omkostninger for udbringning af aske i skov er sammenfattet i Tabel 9.9.

  Svenske forsøg Klosterheden
Statsskovdistrikt
Thy
Statsskovdistrikt
Transport 64 DKK/t - -
Udspredning med
middelstor
udkørselsmaskine
105-117 DKK/t - -
Udspredning med stor
udkørselsmaskine
61 DKK/t - -
Udbringning med traktor
og tallerkenspreder
- 125 DKK/t 105 DKK/t
Pelletering 87-94 DKK/t - -

Tabel 9.9. Priser for askehåndtering ved udspredning af 3 t aske pr. ha.

I Hurup og Græsted blev der i 2000 produceret henholdsvis 66 og 55 t tør aske. Hvis det antages, at 75% af asken er bundaske, vil det således koste i omegnen af 5.000 DKK at udsprede asken i skoven for de to værker. Dertil kommer en transportomkostning på omtrent 3.000 DKK.

Som nævnt tidligere er det kun vurderet, hvordan mulighederne er for udbringning af bundasken fra værkerne. Denne aske har ifølge analyseresultaterne i afsnit 6.2 et kaliumindhold på ca. 7 % af det samlede asketørstof. Ud fra dette kaliumindhold kan omkostningerne ved udbringning beregnes i forhold til askens indhold af kalium, se Tabel 9.10.

  Svenske forsøg Klosterheden
Statsskovdistrikt
Thy
Statsskovdistrikt
Transport 914 DKK/t K - -
Udspredning med
middelstor
udkørselsmaskine
1500-1586 DKK/t K - -
Udspredning med stor
udkørselsmaskine
871 DKK/t K - -
Udbringning med traktor
og tallerkenspreder
- 1786 DKK/t K 1500 DKK/t K
Pelletering 1243-1343 DKK/t K - -

Tabel 9.10. Priser for askehåndtering i forhold til askens indhold af kalium ved udspredning af 3 t aske pr. ha.

9.3.4 Omkostninger ved udspredning af aske - et regneeksempel

Udbringning af 500 kg handelsgødning, hvilket svarer til udspredningen af 3-4 t aske, vil koste omkring 950 DKK i materialer og 300 DKK for udspredningen eller 1.250 DKK i alt. En sådan udspredning forrentes imidlertid ikke af den forventede tilvækstforøgelse (Dralle og Larsen, 1993). Derfor foretages en sådan udbringning kun sjældent i dag, selvom udbringning af en balanceret gødning i mange tilfælde vil kunne lede til en ernæringsfysiologisk stabilisering af vore skovøkosystemer og forbedret træsundhed (Saxe og Larsen, 1991; Dralle og Larsen, 1993).

Ønsker man i stedet at kompensere næringsstofudtaget med en blanding af T2 aske og handelsgødning under de nuværende regler, skal der indkøbes 100 kg kalkammoniumsalpeter for 100 DKK og 375 kg handelsgødning til en pris af 712 DKK. Dette spredes sammen med det ene t aske der pt. lovligt kan udspredes til samme pris som den rene handelsgødning. Den samlede pris bliver således 1.112 DKK/ha, hvilket er 138 DKK mindre end udspredning af den rene handelsgødning. Kan de to gødninger alene spredes separat, bliver den samlede omkostning 1.412 DKK/ha, hvilket er dyrere end den rene handelsgødning. Under alle omstændigheder kan forskellen mellem gødning med og uden aske formentlig ikke betale de ekstra omkostninger til transport og håndtering, der opstår som følge af at anvende flere forskellige gødninger. Således vil udspredning af aske i skovbruget formentlig ikke ske under de nuværende betingelser – hvilket også ses af de få erfaringer, der findes på området i Danmark.

Er det imidlertid muligt at pelletere asken og at dokumentere den meget langsomme udvaskning af næringsstofferne, kunne man udsprede den maksimalt tilladelige mængde over 100 år af én gang. Her udspredes 3-4 t aske sammen med 300 kg kalksalpeter til 300 DKK. Såfremt de to gødninger kan spredes sammen, bliver den samlede omkostning 600 DKK/ha eller 900 DKK, hvis de to gødninger skal spredes separat. Dette efterlader 4-700 DKK til at betale for pelletering af aske i forhold til udbringning af handelsgødning ved den samme udbragte mængde af N, P og K. Regnestykket falder yderligere ud til askens fordel, når det medtages, at man fremtidigt formentlig vil udelade udspredning af kalksalpeter på grund af den store deposition af kvælstof, der sker i danske skovbevoksninger som en følge af det store husdyrhold i Danmark.

9.4 Sammenfatning om anvendelse af træaske i skoven

Som følge af at hovedparten af træernes næringsstoffer er indeholdt i nåle og bark, medfører udnyttelsen af hele træer til flis et forøget udtag af næringsstoffer. I visse tilfælde kan udtaget af næringsstoffer overstige den mængde, der tilføres bevoksningerne i form af deposition fra luften og forvitring af jordens mineraler. På baggrund af modelberegninger for en rødgranbevoksning 80 km fra kysten i 70-årig omdrift, hvor der flishugges fortørrede træer i de første to tyndinger, anslås udtaget af næringsstoffer ved hugst at være ca. 385 kg N/ha, 42 kg P/ha, 245 kg K/ha, 406 kg Ca/ha og 77 kg Mg/ha over en omdrift. Medtages derimod deposition og udvaskning sker der ifølge beregningen en netto deposition af kvælstof i bevoksningen, mens depositionen af magnesium modsvarer eksporten ved hugst og udvaskning. Det samlede kompensationsbehov er beregnet til 56 kg P/ha, 245 kg K/ha og 392 kg Ca/ha, men er behæftet med stor usikkerhed.

dk-TEKNIK har undersøgt forskellige fraktioner af aske fra Hurup og Græsted Varmeværker. Udfra indholdet af tungmetaller vil det ikke være muligt at udsprede cyklonaske fra de to varmeværker, idet indholdet af cadmium er for stort (>15ppm) i forhold til Bioaskebekendtgørelsen. I øvrigt ses det, at også indholdet af nikkel, kviksølv og bly i cyklonasken fra Hurup er så stort, at dette udelukker muligheden for udspredning. Bundasken fra de to varmeværker kan begge udspredes, idet der i forhold til Bioaskebekendtgørelsen maksimalt kan udspredes 1,0 t tørstof/ha/10 år af bundasken fra Hurup og 7,5 t tørstof/ha/10 år af bundasken fra Græsted. Kondensatslammet fra Græsted er uegnet til udspredning grundet sit høje indhold af cadmium (84 mg/kg tørstof). Behovet for kompensation dækkes ved udspredning af 3-5 t aske pr. ha over en omdrift. Sammenholdt med almindelige handelsgødninger har asken således en værdi på 250-270 DKK/t.

Erfaringerne fra svenske forsøg viste, at udspredning af aske af miljømæssige og tekniske årsager alene bør ske med hærdet aske. Endvidere bør asken ikke være for våd, da den kan have tendens til at klumpe i spredeaggregatet, med driftsstop til følge. Danske erfaringer med ubehandlet aske viser, at asken, når den hærder sammen i større klumper, har tendens til at blokere indmadningstragten til spredningsenheden. Sammenfattende konkluderer den svenske undersøgelse, at spredning af aske bedst sker med granuleret eller pelleteret aske, selvom andre typer af aske også kan spredes. Asken bliver ved granulering lettere at sprede og får en mindre andel af små partikler, hvilket gavner arbejdsmiljøet. Endvidere frigiver granuleret aske næringsstofferne langsommere, hvilket mindsker miljøbelastningen og øger askens værdi som gødning, idet en større andel af næringsstofferne når at blive optaget i træerne. Resultaterne af det svenske forsøg og de danske erfaringer stemmer nogenlunde overens, således at man må forvente at udspredning af aske i skov kan gøres til en samlet pris af mellem 100 og 125 DKK/t våd aske eksklusiv omkostninger til transport af asken fra varmeværket.

Sammenholdt med priserne på udspredning og pelletering af aske udgør asken et billigt alternativ til handelsgødningen, samtidig med at udspredningen sparer varmeværkerne for betydelige deponeringsafgifter. Dette forudsætter imidlertid, at den maksimalt tilladelige udspredte mængde over 100 år (7,5 t) kan udspredes af én gang, da omkostningerne ellers vil blive for store. En sådan udspredning forudsætter, at asken pelleteres, og at den langsomme udvaskning af næringsstofferne fra den pelleterede aske dokumenteres.

 



Version 1.0 Oktober 2004, © Miljøstyrelsen.