Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Gödsling med fosfor från slam – fysikaliska egenskaper och spridningsjämnhet
RISE Research Institutes of Sweden, Bioeconomy and Health, Agriculture and Food.ORCID iD: 0000-0002-3333-2162
RISE Research Institutes of Sweden, Bioeconomy and Health, Agriculture and Food.
RISE Research Institutes of Sweden, Bioeconomy and Health, Agriculture and Food.
RISE Research Institutes of Sweden, Bioeconomy and Health, Agriculture and Food.
2020 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

When developing new types of fertilizers, it is important that they have chemical and physical properties that enable good spreading precision with machine types available on the market, otherwise the products will not be used.

This study included two phosphorus products made from different phosphorus extraction techniques: 1) granules (EkoBalans) consisting mainly of struvite, precipitated from drainage reject water from wastewater treatment plants, with addition of ammonium sulphate and potassium chloride, and 2) pellets (Outotec) consisting of ASH DEC P-fertilizer product made of ash from incinerated sludge. Comparisons of these products were conducted with current market fertilizer products Axan (granules) and Biofer (pellets).

Physical properties of the phosphorus products and the market products were determined in terms of grain size, dimensions (pellets), strength, flow properties and bulk density. Even simpler field techniques for determining grain size and strength were used during the spreading tests.

Spreader tests were conducted in the field to evaluate spreading patterns using a centrifugal spreader, one of the most common fertilizer spreaders in agriculture. Test equipment used for field testing fertilizer spreaders was used. Trays were placed in rows perpendicular to the tramline to collect the fertilizer granules over the full swath width while passing with the spreader. The contents of each tray were collected and measured to obtain scatter figures from which the spreading evenness was calculated at different effective swath widths.

The general conclusion was that both tested products were spreadable with today's centrifugal spreader. However, granules performed better than pellets mainly probably because the granules had a higher mass flow, which reduces the risk of vault formation and stops in the discharge.

Both commercial products, Axan and Biofer were more "homogeneous" in size than the products of recycled phosphorus. The strength of the granules from EkoBalans was almost as good as for the market product. The phosphorus pellets from Outotec and EkoBalans also had good strength, while the commercial Biofer pellets were easily broken. The Outotec pellets had the greatest mass flow, partly because their high density. There was no major difference in mass flow between the commercial Axan and EkoBalans’ recycled phosphorus granules. The granules from EkoBalans had a lower bulk density than the reference fertilizer and relatively low phosphorus concentration, which meant a high dosage (mass, volume) to spread 22 kg P/ha. Some recommended dosages can thus be greater than the current spreaders can handle.

Spreading EkoBalans’ granules and Outotec's pellets with an effective swath width of 24 meter should not be a problem, and even 36 meters should be possible. However, spreader tests in the field should also optimize the spreader so that acceptable spreading uniformity is achieved at the desired working width. Fertilizers with low density and/or low plant nutrient content can result in low spreading capacity. Light granules or pellets also increase wind sensitivity when spreading.

In order to get a new product on the fertilizer market, it is important that current setting recommendations for the spreaders are available. Testing of the product should also be done continuously to ensure quality over time. A test bed with stationary, automated test equipment to determine physical properties as well as to develop P setting recommendations for spreaders would increase the possibilities of getting products on the market.

Key words: Fertilizer, recycled phosphorus, granules, pellets, physical properties, spreading tests, spreading evenness

Abstract [sv]

Vid framtagning av nya typer av gödselmedel är det angeläget att dessa har kemiska och fysikaliska egenskaper som möjliggör god spridningsprecision med de maskintyper som finns på marknaden. Detta är en förutsättning för att produkterna ska kunna användas och vara attraktiva för jordbruket.

I studien ingick två fosforprodukter framställda med olika fosforutvinningstekniker, nämligen granuler (EkoBalans) bestående av struvit utfälld ur slutavvattningsrejekt på reningsverk samt ammoniumsulfat och kaliumklorid respektive pelletter (Outotec) tillverkade av aska från förbränning av slam. Dessa produkter jämfördes med marknads­produkterna Axan (granuler) respektive Biofer (pelletter).

Inledningsvis bestämdes de fysikaliska egenskaperna hos framtagna fosforprodukter och marknadsprodukterna avseende kornstorlek, hållfasthet, flödesegenskaper, skrym­densitet samt dimensioner (pelletter). Även enklare fältteknik för bestämning av korn­storlek och hållfasthet användes inför spridningstesterna.

Därefter utfördes spridartester utomhus i fält för att kontrollera spridbarheten med den i lantbruket vanligaste typen av spridare, centrifugalspridare. För spridningstesterna användes en testutrustning avsedd för fälttest av gödselspridare. Backar placerades ut tvärs kördraget för att samla upp gödseln över hela kastvidden vid en överfart med spridaren. Innehållet i backarna mättes och s.k. spridningsbilder togs fram och sprid­nings­jämnheten beräknades vid olika avstånd mellan kördragen.

Den generella bedömningen var att de testade produkterna är spridningsbara med dagens centrifugalspridare. Vid framställning av produkter från återvunnen fosfor är granuler att föredra framför pelletter, främst på grund av att granulerna har högre massflöde vilket minskar risken för valvbildning och stopp i utmatningen.

Marknadsprodukterna Axan och Biofer var ”homogenare” i storlek än produkterna av återvunnen fosfor. Hållfastheten hos granulerna från EkoBalans var nästan lika god som för marknadsprodukten. Fosfor-pelletterna från Outotec och EkoBalans hade god hållfasthet, medan Biofer-pelletterna gick lätt sönder. Av de pelleterade produkterna hade Outotec störst massflöde, delvis på grund av hög volymvikt. För granulerna var det ingen större skillnad i massflöde mellan marknadsprodukten och EkoBalans produkt bestående av återvunnen fosfor. Granulerna från EkoBalans hade lägre volymvikt än referensgödseln och relativt låg fosforkoncentration, vilket innebar hög giva (massa, volym) för att sprida en fosformängd av 22 kg/ha. Den rekommenderade doseringen (giva kg per ha) i fält kan därmed bli högre än vad dagens spridare klarar av.

Spridning av EkoBalans granuler och Outotecs pelletter med arbetsbredder upp till 24 meter ska gå bra, men även arbetsbredder upp till 36 meter bör fungera. Dock krävs vidare spridartester i fält för att optimera spridaren så att acceptabel spridningsjämnhet uppnås vid önskad arbetsbredd. Gödsel med låg volymvikt och/eller litet växtnärings­innehåll kan resultera i låg spridningskapacitet. Låg volymvikt, lätta granuler eller pelletter, ökar också vindkänsligheten vid spridning.

För att få ut en ny produkt på gödselmarknaden är det viktigt att aktuella inställnings­rekommendationer för spridarna finns tillgängliga. Test av produkten bör också göras kontinuerligt för att säkerställa kvaliteten över tiden. En testbädd med stationär och automatiserad testutrustning för att bestämma fysikaliska egenskaper såväl som att ta fram inställningsrekommendationer för spridare skulle öka möjligheterna att få ut produkter på marknaden.

Place, publisher, year, edition, pages
2020. , p. 38
Series
RISE Rapport ; 2020:03
Keywords [sv]
Gödselmedel, återförd fosfor, granuler, pelletter, fysikaliska egenskaper, spridningsjämnhet
National Category
Agricultural and Veterinary sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ri:diva-43697ISBN: 978-91-89049-81-9 (electronic)OAI: oai:DiVA.org:ri-43697DiVA, id: diva2:1390856
Funder
VinnovaAvailable from: 2020-02-03 Created: 2020-02-03 Last updated: 2020-02-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2788 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2788 kBChecksum SHA-512
7afa93078e6dcf36c86e62dfc85cda231625366156475c5e3e5557198744fc4eed40262b968b3a15e95e854d8a3330987886bb3f514d3e651bc6d6b29952f2bf
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Rodhe, Lena
By organisation
Agriculture and Food
Agricultural and Veterinary sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

isbn
urn-nbn

Altmetric score

isbn
urn-nbn
Total: 9 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf