<p>SAMMANFATTNING</p><p>Övergödning har de senaste åren blivit en stor och omdebatterad fråga i många EU- länder.</p><p>Även om problemen har minskat en del är detta inte tillräckligt, vi ser fortfarande fiskdöd,</p><p>syrefria bottnar och giftiga algblomningar. Hur långt ska vi gå för att kunna övervinna</p><p>övergödningsproblemen? Genom olika sorters lagstiftning, ekonomiska styrmedel och</p><p>rådgivning har vi nått en bit på vägen, men fortfarande krävs det mycket arbete innan vi har</p><p>uppnått målet. Jordbruket har pekats ut som en av de största källorna till övergödning på</p><p>grund av överskottet av kväve och fosfor som varje år urlakas ur våra jordbruksmarker.</p><p>Inom EU finns sedan 1991 en gemensam lagstiftning; Nitratdirektivet. Syftet med direktivet</p><p>är att minska nitratföroreningar och andra föroreningar från jordbruket, då dessa påverkar</p><p>såväl yt- och grundvatten som kust- och havsvatten. Direktivet är ett minimidirektiv, vilket</p><p>innebär att EU har satt upp minikrav för att minska föroreningarna men att medlemsländerna</p><p>själva har möjlighet att skärpa dessa krav inom landet.</p><p>Vissa länder har dock frångått Nitratdirektivet på vissa punkter genom dispens eller dylikt.</p><p>Med anledning av detta har vi genom expertkonsultationer på olika internationella</p><p>miljömyndigheter sammanställt en internationell jämförelse över miljölagstiftningen i åtta</p><p>olika länder. De länder vi studerat i detta examensarbete är Sverige, Norge, Finland,</p><p>Danmark, Tyskland, Belgien samt Holland. Vi har koncentrerat oss på åtta olika föreskrifter</p><p>avseende skydd av vatten mot läckage av främst kväve och fosfor från jordbruket.</p><p>Utifrån våra resultat kan vi dra slutsatsen att vissa av de länder som undersökningen innefattar</p><p>har svårt att leva upp till Nitratdirektivets regler utifrån EU-kommissionens krav. Vad detta</p><p>kan bero på och vad som kan göras diskuteras vidare i vår diskussion.</p><p>ABSTRACT</p><p>Eutrophication has in recent years become a great and debated issue in many EU countries.</p><p>Although the problem has been reduced is it not enough, we still see the toxic algal blooms,</p><p>dead fish and oxygen-free bottoms. How far shall we go to overcome eutrophication</p><p>problems? We have reached a bit with different kinds of legislation, economic instruments</p><p>and advisory services. But it still requires some work before we have reached the goal.</p><p>Agriculture has been identified as one of the major sources of eutrophication due to the</p><p>surplus of nitrogen and phosphorus that every year leaks out from our arable lands.</p><p>In the EU, a common law has been implemented since 1991: The Nitrates Directive. The</p><p>directive aims to reduce nitrate pollution and other pollution from agriculture, since these</p><p>affects both surface water and groundwater as coastal waters and marine waters. The</p><p>Directive is a minimum directive, which means that the EU has set minimum requirements to</p><p>reduce pollution but the Member States themselves have the opportunity to sharp those</p><p>requirements in their country.</p><p>Some countries have abandoned the Nitrates Directive on certain points through dispensation.</p><p>In view of this we have through expert consultations on various international environmental</p><p>authorities compiled an international comparison of environmental legislation in eight</p><p>different countries. Our focuses in this in study have been nine different regulations regarding</p><p>the protection of water from leakage, mainly of nitrogen and phosphorus from agricultural</p><p>sources in the following countries: Sweden, Finland, Norway, Denmark, Germany, Great</p><p>Britain, Belgium and Holland.</p><p>From our results we can sum up that some of the studied countries have difficulties to live up</p><p>to the Nitrates Directive rules on the basis of the EU Commission's requirements. What this is</p><p>due to, and what we can do about it is further discussed in this report.</p>

SAMMANFATTNING Övergödning har de senaste åren blivit en stor och omdebatterad fråga i många EU- länder. Även om problemen har minskat en del är detta inte tillräckligt, vi ser fortfarande fiskdöd, syrefria bottnar och giftiga algblomningar. Hur långt ska vi gå för att kunna övervinna övergödningsproblemen? Genom olika sorters lagstiftning, ekonomiska styrmedel och rådgivning har vi nått en bit på vägen, men fortfarande krävs det mycket arbete innan vi har uppnått målet. Jordbruket har pekats ut som en av de största källorna till övergödning på grund av överskottet av kväve och fosfor som varje år urlakas ur våra jordbruksmarker. Inom EU finns sedan 1991 en gemensam lagstiftning; Nitratdirektivet. Syftet med direktivet är att minska nitratföroreningar och andra föroreningar från jordbruket, då dessa påverkar såväl yt- och grundvatten som kust- och havsvatten. Direktivet är ett minimidirektiv, vilket innebär att EU har satt upp minikrav för att minska föroreningarna men att medlemsländerna själva har möjlighet att skärpa dessa krav inom landet. Vissa länder har dock frångått Nitratdirektivet på vissa punkter genom dispens eller dylikt. Med anledning av detta har vi genom expertkonsultationer på olika internationella miljömyndigheter sammanställt en internationell jämförelse över miljölagstiftningen i åtta olika länder. De länder vi studerat i detta examensarbete är Sverige, Norge, Finland, Danmark, Tyskland, Belgien samt Holland. Vi har koncentrerat oss på åtta olika föreskrifter avseende skydd av vatten mot läckage av främst kväve och fosfor från jordbruket. Utifrån våra resultat kan vi dra slutsatsen att vissa av de länder som undersökningen innefattar har svårt att leva upp till Nitratdirektivets regler utifrån EU-kommissionens krav. Vad detta kan bero på och vad som kan göras diskuteras vidare i vår diskussion. ABSTRACT Eutrophication has in recent years become a great and debated issue in many EU countries. Although the problem has been reduced is it not enough, we still see the toxic algal blooms, dead fish and oxygen-free bottoms. How far shall we go to overcome eutrophication problems? We have reached a bit with different kinds of legislation, economic instruments and advisory services. But it still requires some work before we have reached the goal. Agriculture has been identified as one of the major sources of eutrophication due to the surplus of nitrogen and phosphorus that every year leaks out from our arable lands. In the EU, a common law has been implemented since 1991: The Nitrates Directive. The directive aims to reduce nitrate pollution and other pollution from agriculture, since these affects both surface water and groundwater as coastal waters and marine waters. The Directive is a minimum directive, which means that the EU has set minimum requirements to reduce pollution but the Member States themselves have the opportunity to sharp those requirements in their country. Some countries have abandoned the Nitrates Directive on certain points through dispensation. In view of this we have through expert consultations on various international environmental authorities compiled an international comparison of environmental legislation in eight different countries. Our focuses in this in study have been nine different regulations regarding the protection of water from leakage, mainly of nitrogen and phosphorus from agricultural sources in the following countries: Sweden, Finland, Norway, Denmark, Germany, Great Britain, Belgium and Holland. From our results we can sum up that some of the studied countries have difficulties to live up to the Nitrates Directive rules on the basis of the EU Commission's requirements. What this is due to, and what we can do about it is further discussed in this report.

Stallgödsel består av spillning, gödselvatten, urin och strömaterial. Miljö- och hälsoskadliga ämnen kan också förekomma i form av antibiotikarester eller patogener. Det är därför viktigt att gödselhanteringen sköts på korrekt sätt för att undvika att de skadliga ämnena vållar miljö- och hälsoproblem. Naturliga ämnen som kväve och fosfor förekommer också i stallgödsel bidrar till miljöeffekter som övergödning eller försurning vid felaktig gödselhantering. Miljöeffekterna drabbar i sin tur ekosystem och de konsekvenser som uppstår är bland andra fiskdöd och giftalgblomningar i vattendrag. Examensarbetet kommer att belysa de ekologiska och sociala fördelarna som Kolmården skulle kunna erhålla om de byter gödselhanteringssystem från gödselspridning till rötning. Dessutom kommer Kolmårdens nuvarande stallgödselhantering att beskrivas, aspekter som kan påverka biogaspotentialen att presenteras och den teoretiska mängden biogas som kan utvinnas ur stallgödseln att beräknas. Det första som genomfördes i examensarbetet var att dela in Kolmårdens djur i olika djurgrupper för att kunna utföra beräkningar på biogaspotentialen. Totalt tre djurgrupper figurerar i examensarbetet och de är: fågel, icke-idisslare och idisslare samt allätare och rovdjur När djuruppdelningen var slutförd påbörjades litteraturstudien för att få fram aktuellt material att använda i studien och förbereda de intervjufrågor som sedan användes i samband med ett studiebesök på Kolmården. Stallgödseln som uppkommer i djurparken mockas från djurens hägn och stall varje dag för att sedan lagras på mindre gödselplattor. Dessa töms sedan tre gånger i veckan av entreprenörer som fraktar stallgödseln till en central gödselplatta innan den sprids på arrenderad mark eller överförs till en lantbruksentreprenör. Stallgödseln på Kolmården har teoretisk sett en potential att kunna täcka nära hälften av djurparkens årliga energibehov. Aspekter som påverkar biogasutbytet är föda, strömaterial, näringsinnehåll och antibiotika. / Manure consist of feces, manure water, urine and stray material. Environmental and health harmful substances can also occur in manure. That is why it is important that the manure management is handled in a correct way to avoid the harmful substances that are likely to cause environmental and health problems. Natural substances are also a part of the manure and those are nitrogen and phosphorus and they could cause environmental effects as eutrophication and acidification with insufficient manure management. The environmental effects could affect ecosystems and the consequences could appear as that fishes are dying and poisonous algal blooms in watercourses. The bachelor thesis will illustrate the ecological and social benefits that Kolmården could achieve if they are replacing the current manure management which is manure spreading with anaerobic digestion. Besides that the current manure management will be described in more depth, aspects that could affect the biogas potential will be presented and the theoretical amount of biogas of the manure will be calculated. The first step that was completed in the thesis were to divide Kolmården’s animals into different animal groups that later could be used in the calculations of the biogas potential. Totally there are three animal groups in this thesis and they are: fowl, non-ruminant and omnivore and beast of prey. When dividing the animals was completed the search for literature began with the purpose to get up-to-date material that could be used in the thesis and to prepare the interview questions for the study visit at Kolmården. The amount of manure that emerge in the zoo is mucked from the animal’s pens and stables every day to be stored in small manure storage places. Those are emptied three times a week and freighted to a central storage place before the manure is spread on tenancy land or transferred to a farmer. The theoretical biogas potential from the manure at Kolmården can cover almost half of the energy need in a year. Aspects as food, straw material, nutrition content and antibiotics can affect the biogas yield.

This thesis assessed the technical and economic premises for installing systems that process manure in order to recover nutrients and inherent energy. The main purpose of recovering nutrients was to extract phosphorus from the manure, so as to be able to distribute more of the manure on the farm without exceeding the phosphorus regulation. Three other scenarios were included as reference; conventional manure handling, solid-liquid separation only and solid-liquid separation including energy recovery. Since most important parameters for modeling scenarios in agriculture are site-specific (e.g. soil type, crop rotation and manure composition), the thesis results were based on a case farm. The case farm is a 675 ha dairy farm with approx. 1400 milking cows, located in Östergötland, Sweden. As for the results, it was first concluded that the central characteristics of manure were the content of dry matter (DM), nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K). The higher the DM content, the more fuel for energy recovery, and the higher the N:P-ratio, the more on-farm N can be utilized before having to consider the P regulation. The technical premises for farm-scale nutrient recovery were limited to commercial techniques from companies operating in Sweden, and included various possible processing methods, such as; pH modification, anaerobic digestion, coagulation-flocculation, precipitation, filtration and reverse osmosis. However, most methods were either too costly or simply not realistic to install on stand-alone farms, resulting in only two feasible options; struvite precipitation and secondary solid-liquid separation with a decanter centrifuge. The comparison in economic performance for all scenarios resulted as follows: nutrient recovery by struvite precipitation was the most profitable scenario of all, if struvite was allowed to replace mineral P fertilizer (i.e. end-product on-farm utilization). If not, it was more profitable to invest in only energy recovery, as nutrient recovery by secondary solid-liquid separation or struvite precipitation with end-product sales were not as profitable. However, the absolutely largest increase in profitability lies within investing in a primary solid-liquid separation. As for the case farm, this investment reduced costs by more than 2 MSEK, while any of the latter scenarios reduce costs by 0,1-0,2 MSEK. Furthermore, the possible utilization of the waste heat from energy recovery increased profitability by a factor of ten.