Forsortering af organisk affald til biogas med dewaster

Bilag C
Sortering af råvarer

Karakterisering af kildesorteret husholdningsaffald, der er forsorteret i Dewasteren på biogasanlægget i Vaarst-Fjellerad.

Februar 2000

I forbindelse med gennemførelse af projektet "Dokumentation af teknologi til kvalitetssikring af restproduktet fra biogasbehandling med henblik på udbringning på landbrugsjord" har Avdelningen for VA-teknik på Lunds Tekniska Högskola gennemført nogle undersøgelser til karakterisering af kildesorteret husholdningsaffald, der er forsorteret i Dewasteren på biogasanlægget i VaarstFjellerad.

Undersøgelserne er finansieret af afdelingen; men forventes anvendt til rapporteringen fra projektet.

Formål og fremgangsmåde.

Undersøgelsens formål har været at undersøge om en karakterisering af det forsorterede affald ved hjælp af centrifugering og sigtning kunne give værdifulde oplysninger om dewasterens evne til frasortering af uønskede stoffer især plast. Der er foretaget undersøgelser af de 4 prøver, der også indgår i projektets øvrige måle og analyseprogram. Bilag C1 viser fotografier resultaterne af sigtningen. Nedenfor gives en kort gennemgang af metoder og resultater.

Centrifugering:

Prøverne skilles i tre klart adskilte fraktioner ved centrifugering i en almindelig laboratoriecentrifuge.
På overfladen ligger en olie/fedtfase, hvis mængde kun kan bestemmes med betydelig usikkerhed
I midten en grumset vandfase på ca. 25 ml
I bunden en fast fase på ca. 15 ml

Tabel I viser resultaterne af centrifugeringsforsøgene. Der er for hver fraktion angivet tørstof, gløderest og glødetab både den målte % og stofmængden i g/l produkt. Derudover er der målt COD på den samlede prøve.

Tabel I.
Resultater af fraktionering af prøver ved centrifugering

Prøve nr.
Fraktion TS

1
%

2
%

3
%

4
%

Middel
%

Samlet prøve

19

19

17,7

19,1

18,7

Flydelag

54

50

38,2

40,9

45,8

Klar fase

10

9

9,1

9,1

9,3

Fast fase

32

28

25,1

26,8

28,0

 

 

 

 

 

 

Fraktion GTS

%

%

%

%

%

Samlet prøve

4

3

2,6

2,6

3,1

Flydelag

2

1

1,6

1,5

1,5

Klar fase

3

2

1,7

1,7

2,1

Fast fase

7

4

3,1

3

4,3

 

 

 

 

 

 

Fraktion VS

%

%

%

%

%

Samlet prøve

15

16

15,1

16,5

15,7

Flydelag

52

49

36,6

39,4

44,3

Klar fase

7

7

7,4

7,4

7,2

Fast fase

25

24

22

23,8

23,7

 

 

 

 

 

 

Fraktion TS

g/l

g/l

g/l

g/l

g/l

Samlet prøve

190

190

177

191

187

Flydelag

43

44

19

14

30

Klar fase

63

56

57

57

58

Fast fase

120

105

94

101

105

 

 

 

 

 

 

Fraktion GTS

g/l

g/l

g/l

g/l

g/l

Samlet prøve

40

30

26

26

31

Flydelag

2

1

1

1

1

Klar fase

19

13

11

11

13

Fast fase

26

15

12

11

16

 

 

 

 

 

 

Fraktion VS

g/l

g/l

g/l

g/l

g/l

Samlet prøve

150

160

151

165

157

Flydelag

42

43

19

13

29

Klar fase

44

44

46

46

45

Fast fase

94

90

83

89

89

 

 

 

 

 

 

Fraktion COD

g/l

g/l

g/l

g/l

g/l

Samlet prøve

240

255

213

240

237


Figur 1 og 2 viser sammenligningen af stofmængden i de 4 prøver og fordelingen på hver af de tre fraktioner. Figur 1 viser tørstoffordelingen og figur 2 fordelingen af glødetab.

Figur 1.
Fordeling af tørstof i hver prøve opdelt på de tre fraktionen
  

Figur 2.
Fordeling af glødetab i hver prøve opdelt på de tre fraktioner.

Figur 3 og 4 viser tilsvarende TS og VS i % for de forskellige fraktioner.

Det ses at prøverne ligner hinanden og at de største forskelle er på stofmængden i flydelaget. Dette lag er ganske tyndt og vanskeligt at bestemme. En visuel inspektion af materialet viser at der i hovedsagen er tale om fedt/olie og lidt plast.

Den faste fase har et betydeligt indhold af uorganisk materiale og en visuel inspektion af materialet viser også at der er tydelig lagdeling ved centrifugeringen. Materialet fremtræder som meget finpartikulært øverst og med mange fibre og enkelte plasttykker nederst. Der har ikke kunnet identificeres andre fremmedlegemer som f.eks. metalstumper.

Figur 3.
Tørstofprocent i hver af prøverne og i de forskellige fraktioner
  

Figur 4.
Glødetabsprocent i hver af prøverne og i de forskellige fraktioner

Sigtning af råvare

Bilag C1 viser fotografier af sigterest på hver af de 5 sigter for de 4 prøver og større billeder af sigterne efter tøring af prøve 4. Der ophældes 100 g af råvaren fortyndet 10 gange. Mængden af materiale, der genfindes på hver sigte efter tørring fremgår af tabel II. Ved de to første prøver er afvejningen kun foretaget i hele gram. Tabel III giver en karakterisering af den væske der løber gennem sigterne.

Tabel II.
Tørstof tilbageholdt på sigter

Maskevidde på sigte mm

Prøve 1*
g

Prøve 2*
g

Prøve 3
g

Prøve 4
g

8

0

0

0,9

0,3

5,6

0

0

0,9

0,3

4

0

0

0,9

0,4

2

1

0

1,2

1,0

0,5

4

6

5,6

5,8

I alt

5

6

9,5

7,8

* Vejledning kun i hele gram

Det ses at der er nogen forskel i den mængde, der tilbageholdes på sigterne En del af forskellen skyldes dog at der ved de første undersøgelser ikke blev vejet med tilstrækkelig nøjagtighed.

Tabel III.
Karakterisering af væske, der løber gennem sigterne.

 

Prøve 1

Prøve 2

Prøve 3

Prøve 4

Prøvemængde ml

920

890

888,2

882,2

TS%

1,4

1,1

1,2

1,1

GTS%

0,3

0,2

0,2

0,2

VS%

1,1

0,9

1

0,9


Figur 5 viser fordelingen af stof på de forskellige prøver på de 5 sigter.

Figur 5.
Fordeling af stof på de enkelte sigter for hver prøve.

Af tabel II og figur 5 fremgår at der stort set kun på den fineste sigte findes materiale efter tørring.

På fotografierne i bilag C1 ses ligeledes at der stort set ikke findes materiale på de tre groveste sigter med maskevidde 8 mm, 5,6 mm og 4 mm. Der er lidt materiale på sigten med 2 mm maskevidde og en hel del på sigten med 0,5 mm. Umiddelbart kan den begrænsede mængde materiale på de groveste sigter karakteriseres som plast og papir, medens materialet på 2 mm sigten og på 0,5 mm sigten mere ligner sand, grus og uspecificeret, organisk materiale med en tydelig fiberstruktur.

På sigterne tilbageholdes 5-10 g TS. Der ophældes 100 g råvare med et tørstofindhold på typisk 19 %. Således at der på sigterne ophældes 19 g TS. Det kan derfor konstateres at 50-75% af råvaren løber igennem selv den fineste sigte på 0,5 mm, medens ca. 25-50% tilbageholdes.

Sammenfatning

Det forsorterede materiale, der forlader dewasteren er stort set frit for plast og andre større fremmedelementer. Det indeholder en del uorganisk materiale, der i væsentlig grad kan genfindes som sand og grus ved centrifugering. VS udgør således 80-85% af tørstoffet. Plast og andre organiske materialer, der ikke kan nedbrydes skønnes at udgøre en meget begrænset del af det organiske stof.

Partiklerne, der forlader dewasteren er små idet der kun findes meget små mængder, der fanges på en sigte med maskevidde 2 mm eller større.

Bilag C2. Foto af siktarna efter torkning vid 105 oC

 

8 mm sikten efter torkning. Uppvägt material (plast, papper) 0,3 g
    

5,6 mm sikten efter torkning. Uppvägt material (plast, papper) 0,3 g
  

4 mm sikten efter torkning. Uppvägt material (grus, papper) 0,4 g
   

2 mm sikten efter torkning. Uppvägt material (grus, organiskt material) 1 g
    

0,5 mm sikten efter torkning. Uppvägt material (grus, organiskt material) 5,6 g