Restprodukter från pappersindustrin ger skogen näring åter
Behovet av bioenergi gör att det blir allt vanligare att hela träden tas tillvara vid skogsavverkningar, alltså även toppar och grenar. Detta ökar risken för att marken utarmas på näring och blir försurad, men många restprodukter från skogsindustrin skulle kunna återföras till skogsmarken. Pellets av pappersmassafabrikernas barkaska och grönlutslam är ett bra exempel. Det visar Caroline Rothpfeffer i en avhandling från SLU.
Stigande energipriser och ett ökat intresse för förnybara, koldioxidneutrala energikällor har lett till en kraftigt ökad användning av skogsbiobränslen. Detta har inneburit att klena dimensioner som toppar och grenar förs bort från skogen i en helt annan omfattning än tidigare. Dessutom har omloppstiderna i skogsbruket blivit kortare, träden avverkas alltså vid lägre ålder. Den mängd biomassa som förs bort från skogen kan bli så stor att skogsmarken försuras och utarmas på växtnäring. Caroline Rothpfeffers avhandling handlar om möjligheterna att motverka detta förlopp genom att återföra restprodukter från skogsindustrin till marken. Framför allt har hon arbetat med pappersmassaindustrin.
Innan veden går in i massaproduktionen tar man bort barken, vilken sedan används för energiproduktion i massaindustrin. Den aska som bildas vid förbränningen av bark visade sig ha bäst näringsinnehåll av de undersökta restprodukterna. En annan restprodukt som är lämplig att återföra är grönlutslam från massaindustrins kemikalieåtervinning. Grönlutslammet består av aska från rester av veden som inte används till pappersmassa, mestadels lignin, och rester av kokkemikalier som inte kan återvinnas till 100 procent. Grönlutslammet har konsistensen som en lös lera och består framför allt av kalcium, men det innehåller också mer magnesium än barkaskan samtidigt som halterna av tungmetaller är lägre. Om barkaska blandas med grönlutslam får man alltså en produkt med bättre näringsvärde och kalkningseffekt än ren aska.
Caroline Rothpfeffer har också undersökt olika sätt att göra barkaska, grönlutslam och blandningar av dessa mer lämpade för spridning i skogsmark. Pelletering visade sig vara ett effektivt sätt att dämpa den snabba pH-ökning i marken som kan uppstå vid askåterföring. Pelleteringen gav också en långsammare utlakning av de flesta ämnen, vilket är önskvärt eftersom man strävar efter en långsiktig effekt i marken.
Restprodukterna kan också värmebehandlas efter pelleteringen för att öka stabiliteten ytterligare och rena dem från tungmetaller. Pelleten upphettas då till temperaturer över 800°C så att stabilare former av näringsämnena bildas. Den höga temperaturen gör också att tungmetallerna förångas och halten tungmetaller i pelleten minskar avsevärt. Värmebehandling kan därför vara ett effektivt sätt att rena restprodukter med höga tungmetallhalter. Värmebehandling av pellets gjorda enbart på barkaska gav en stabilare pellets med mindre effekt på pH och utlakning från marken än den pellets som inte värmebehandlats. Pellets innehållande grönlutslam blev däremot mer reaktivt av värmebehandling, vilket ledde till högre pH-värden och större utlakning av organiskt kol och kväve i marken. Antagligen beror detta på den höga halten av magnesiumoxid i värmebehandlat grönlutslam. När magnesiumoxid reagerar med vätejonerna i marken stiger pH-värdet, vilket i sin tur gör det organiska materialet mer lösligt.
Sammanfattningsvis är risken för negativa effekter på markkemin liten då askpellets, med eller utan värmebehandling, återförs till skogsmarken. Grönlutslam kan blandas med barkaska utan några ökade risker för pH-förändringar och ämnesutlakning, men bör då inte värmebehandlas för att förhindra bildning av reaktiv magnesiumoxid.
Caroline Rothpfeffer har också undersökt vad den ökande användningen av toppar och grenar kan ha för betydelse för bortförseln av enskilda grundämnen från skogsmark. När hon mätte halterna av olika ämnen i ved och bark såg hon tydliga skillnader som berodde på hur grova stammarna var. I ved var halten av flera av de viktigaste näringsämnena (kalium, fosfor och magnesium) högre i de yngre, klenare delarna av stammen. För tungmetallerna kadmium och bly var det tvärtom. Detta visar att trädet kan omfördela ämnen beroende på om de är viktiga eller skadliga för dess metabolism.
Jägmästare Caroline Rothpfeffer, institutionen för skoglig marklära, försvarar sin avhandling med titeln From wood to waste and waste to wood – aspects on recycling waste products from the paper-pulp mill to the forest soil. Disputationen avser skoglig doktorsexamen.
Plats: Sal FU 26, Husdjursvetenskapligt centrum (HVC), Ultuna, Uppsala.
Tid: Torsdagen den 4 oktober, kl. 9.00.
Opponent: Dr. Tiina Nieminen, Skogsforskningsinstitutet (Metla), enheten i Vanda, Finland.
Mer information:
Caroline Rothpfeffer, 018-67 22 30, Caroline.Rothpfeffer@sml.slu.se
Abstract och avhandlingen i sin helhet
Pressbilder
(får publiceras fritt i samband med artiklar om disputationen, fotograf ska anges)
* Caroline Rothpfeffer. Foto: Gertrud Nordlander
http://www-nlfak.slu.se/pressbilder/rothpfeffer/caroline_rothpfeffer.jpg
* Askpellets i skog. Foto: Sven Magnusson
http://www-nlfak.slu.se/pressbilder/rothpfeffer/askpellets.jpg
Detta och övriga pressmeddelanden från SLU: http://www.slu.se/page.cfm?page=102
