Fiskeslakt er gull verdt i biogassindustrien

COLOURBOX2405907

Foto: www.colourbox.com

Slakteavfall fra fisk inneholder mye energi. Dersom riktig mengde fiskeensilasje blir behandlet sammen med husdyrgjødsel i biogassreaktorer, kan metanutbyttet fordobles sammenliknet med utbyttet vi får fra husdyrgjødsel alene.

Norge er verdens største produsent av atlantisk laks. De siste ti årene har imidlertid mellom 30 og 50 millioner laks dødd årlig i norske oppdrettsanlegg. Fisken dør som følge av parasittutløst sykdom og lakselusbehandling. På grunn av dette kan det ikke brukes til dyrefôr, noe fiskeslakt for øvrig gjerne benyttes til.    

Spørsmålet er om den døde fisken kan brukes til noe annet? Og svaret er ja.

Forskning viser nemlig at dersom 15 prosent avskjær og slakt fra fisk behandles sammen med husdyrgjødsel i en biogassreaktor vil metanutbyttet øke med 100 prosent sammenliknet med mengde metan som er mulig å få ut fra husdyrgjødsel alene.

Medaljen har imidlertid en bakside. Øker man mengden fiskeensilasje i forhold til husdyrgjødsel med over 15 prosent, vil proteinene i fisken føre til at biogassprosessen blir ustabil og kollapser helt.

Biogasslab_LinnSolli_ktg
NIBIO-forsker Linn Solli har utført forsøkene ved biogasslaboratoriet på Vollebekk i Ås. Foto: Kathrine Torday Gulden.

Akvakulturnæringen har et avfallsproblem

Det er NIBIO-forsker Linn Solli som står bak forsøkene. Som en del av sitt doktorgradsarbeid undersøkte hun sambehandling av slakt og avskjær fra fiskeindustrien og husdyrgjødsel i biogassreaktor for å finne den optimale blandingsbalansen for biogassproduksjon.

Formålet med arbeidet var å øke biogassutbyttet ved å blande inn energirike fraksjoner fra andre steder enn kun landbruk i biogassproduksjonen. Dette fordi landbruksavfall i all hovedsak består av organisk materiale med relativt lavt energiinnhold.  

– En stor andel av næringen i husdyrfôr er allerede brutt ned av dyret, så det er ikke så mye energi igjen å hente i husdyrgjødsel sammenliknet med for eksempel matavfall eller slakteavfall. Husdyrgjødsel er allikevel et veldig anvendelig biogass-substrat - det har stabiliserende egenskaper og bidrar med viktige bakterier i prosessen, forteller Solli.

Grunnen til at hun valgte å ta utgangspunkt i fiskeensilasje er fordi lønnsomheten i biogassproduksjon i landbruket kan økes ved at energi og metangassutbyttet blir større. Dette blir det ved å blande inn energirikt materiale som fiskeslakt med næringsfattig landbruksavfall. I tillegg har akvakulturnæringen et stadig økende avfallsproblem, både når det gjelder slam og fiskeslakt. 

En kombinasjon av avfallsstrømmene fra landbruk og akvakultur vil kunne forbedre verdikjeden i begge sektorer.

– Ikke bare kan fiskeslakt bidra til å øke biogassutbyttet betraktelig, men det som er igjen etter nedbrytningsprosessen i reaktor, altså bioresten, er en veldig næringsrik slurry som med stor fordel kan brukes som jordforbedringsmiddel i landbruket, forteller forskeren.

biogasslab2_ktg
Dersom 15 prosent avskjær og slakt fra fisk sambehandles med husdyrgjødsel i biogassreaktor vil metanutbyttet fordobles sammenliknet med mengde metan som er mulig å få ut fra husdyrgjødsel alene. Her fra biogasslaboratoriet på Vollebekk i Ås. Foto: Kathrine Torday Gulden.

Proteinet skaper trøbbel

Det er imidlertid en liten hake ved bruk av fiskeensilasje for biogassproduksjon. I sitt arbeid oppdaget Solli at maksimal andel fiskeensilasje som kan sambehandles med husdyrgjødsel av storfe for biogassproduksjon ligger på omtrent 15 prosent. Overstiges dette forholdet, blir biogassprosessen ustabil og kollapser.

Forskeren forteller at det er de mikrobielle prosessene som foregår inne i reaktoren som gjør at det dannes metangass. Denne energirike gassen produseres ved at bakterier i reaktoren trinnvis bryter ned det organiske materialet under oksygenfrie forhold. Metanogene arker, som er en annen type organisme, utfører deretter det siste trinnet i nedbrytningen hvor metangassen blir produsert.

Fiskeensilasje som materiale er svært proteinrikt, noe som betyr at det blir produsert mye ammonium når ensilasjen blir brutt ned. Det er dette ammoniumet som er problematisk. Det forhindrer nemlig mikroorganismene som i siste trinn produserer metan i å kunne fullføre jobben sin.

– Når bakteriene i reaktoren bryter ned proteinet fra fiskeensilasjen, dannes det ammonium som hemmer arkene – altså mikroorganismene som i siste instans produserer metan, forklarer Solli.

– Dette er én av årsakene til at det er vanskelig å produsere biogass fra fiskeensilasje alene, legger hun til.

 

Etterlyser tettere kobling mellom landbruk og havbruk

Til tross for problemene forbundet med ammonium, er altså sambehandling av husdyrgjødsel med opptil 15 prosent fiskeensilasje veldig gunstig for biogassproduksjon.

Så hva er det egentlig som skal til for å få i gang en storstilt sambehandlingsprosess av disse avfallsproduktene? Ikke så overraskende, hviler det i stor grad på økonomi – og logistikk. Kostnadene knyttet til frakt og annen håndtering av fiskeensilasje er høye og det sier seg selv at det må bli økonomisk gunstig å levere fiskeavfall til biogassanlegg for behandling i stedet for å dumpe det. Dette gjelder så vel for oppdrettere som for bønder med husdyrgjødsel. 

– I en del miljøer har akvakulturnæringen et dårlig rykte, noe den ikke nødvendigvis trenger å ha. Tvert imot mener jeg det er viktig at vi opprettholder og øker denne industrien som er en kjemperessurs både i Norge og resten av verden, sier Linn Solli.

Hun forteller at i områder hvor det er logistisk fornuftig, kan koordinerte biogassanlegg mellom landbruk og akvakultur positivt påvirke flere problematiske aspekter, slik som avfallshåndtering, resirkulering av næringsstoffer og utslipp av forurensende gasser og andre komponenter.

En tettere kobling av råstoffstrømmer fra landbruk og havbruk i fremtiden er avgjørende for å etablere bærekraftighet og forbedre bioøkonomien og verdikjedene i ulike sektorer, mener forskeren.

– Og i den forbindelse er det uhyre viktig at begge industrier også opererer på en måte der utslipp minimeres og færrest mulig verdifulle ressurser går til spille, sier hun til slutt.

KONTAKTPERSON
Om Linn Solli

Linn Solli er forsker ved NIBIO med doktorgrad fra Fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap ved NMBU.

17. november 2017 disputerte hun over avhandlingen "Nedbrytning av proteinrikt substrat, ammonium-akkumulering og mikrobiell dynamikk i anaerobe reaktorer" (på engelsk: Degradation of proteinaceous material, ammonium, accumulation and microbial dynamics in anaerobic digesters).



LES MER

Linn Solli, Ove Bergersen, Roald Sørheim, Tormod Briseid, Effects of a gradually increased load of fish waste silage in co-digestion with cow manure on methane production, In Waste Management, Volume 34, Issue 8, 2014, Pages 1553-1559, ISSN 0956-053X, https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.04.011.

 

Solli L, Håvelsrud OE, Horn SJ, Rike AG. A metagenomic study of the microbial communities in four parallel biogas reactors. Biotechnology for Biofuels. 2014;7:146. doi:10.1186/s13068-014-0146-2.

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.