|
Forsortering af organisk affald til biogas med dewaster Sammenfatning og konklusionerVurdering af ny teknologi til forsortering af affald til biogas På Vaarst-Fjellerad biogasanlæg er opstillet en forsorteringsenhed, kaldet en "dewaster". Den presser med lille energianvendelse en visuelt ren, organisk masse, velegnet til behandling i et biogasanlæg, ud af kildesorteret dagrenovation fra husholdninger og erhverv. Maskinen frasorterer effektivt plast og andre uønskede materialer, men har ingen effekt i forhold til indholdet af tungmetaller og miljøfremmede stoffer i affaldet. Den overflødiggør således ikke kildesortering, hvis kvaliteten af gødningsproduktet skal sikres. Vurderingen er foretaget på grundlag af målinger af indholdet af fremmedlegemer, miljøfremmede stoffer, tungmetaller og næringsstoffer i affaldet før og efter behandling i dewasteren. Baggrund og formål I efterlevelsen af målsætningerne om øget bioforgasning af kildesorteret husholdningsaffald har især forbehandlingen af affaldet før den egentlige bioforgasning voldt problemer, bl.a. med fjernelse af plastposer i affaldet. Aalborg kommune, som er indstillet på at udnytte ressourcerne i organisk affald fra husholdninger og erhverv, leverer i dag affald fra 2600 husstande samt "Blomsterselskabet Nordjylland" (tidligere GASA) til en særskilt reaktor på det landmandsejede biogasanlæg i Vaarst-Fjellerad i kommunens sydlige udkant. På anlægget er der udviklet og foretaget forsøgskørsel med en robust og simpel forbehandlingsenhed, dewasteren, der i samme proces neddeler affaldet og frasorterer uønskede emner. Anlægget består af en modtagetank, hvori affaldet æltes, og en dewaster, som er en tørstofpresse, drevet af en 10 kWh elmotor, der presser den våde, bløde del ud af affaldet som råvare til biogasreaktoren og lader resten passere igennem som rejekt. Rejektet, som skal forbrændes, består af de plastposer og papirsække, som affaldet er indsamlet i, samt fejlsorteringer. Råvarens struktur giver mulighed for optimal gasproduktion. For at begrunde hele konceptet med indsamling og behandling af organisk affald fra byen har Aalborg kommune ønsket rimelig sikkerhed for at gødningsproduktet har den fornødne kvalitet til at blive udbragt på landbrugsjord. Der er derfor med støtte fra Miljøstyrelsen blevet gennemført en undersøgelse af dewasterens effekt m.h.t. frasortering af uønskede emner og gødningsproduktets indhold af fremmedlegemer, miljøfremmede stoffer og tungmetaller samt næringsstoffer. Undersøgelsen Der er på grundlag af 4 læs affald i prøveperioden, januar 2000, gennemført en kvantitativ og kvalitativ bestemmelse af: 1. Det rå affald, 2. Den udpressede råvare til bioforgasningen, 3. Rejektet til forbrænding. Ved den kvalitative bestemmelse er valgt følgende analyseparametre: Organisk stof, Næringssalte (kvælstof og fosfor), Tungmetaller (cadmium og nikkel), Miljøfremmede stoffer (DEHP og NPE) Desuden er forekomsten og karakteren af uønskede emner (plastposer, fejlsorteringer mv.) fundet ved sortering. Råvaren er yderligere centrifugeret og sigtet. Elforbruget ved forbehandlingen er desuden målt. Med begrænsede ressourcer har undersøgelsen kun kunnet tilstræbe en repræsentativ udtagning af prøver og har måttet nøjes med analyser udført af eet laboratorium. I lyset af problemerne forbundet med analyser af så inhomogent materiale som affald må der derfor tages et vist forbehold over for resultaternes validitet. Hovedkonklusion Dewasteren adskiller effektivt en velegnet råvare til bioforgasning med et efterfølgende gødningsprodukt, der indeholder meget få forureninger i partikelform (større end 2 mm), fra affaldet. Rejektet indeholder foruden papirsække, plastposer og fejlsorteringer en del organisk materiale. Rejektet udgjorde 30-50 % af affaldets vægt ved de 4 prøvesituationer. Mængden kan formentlig reduceres en del ved ændret indsamlingsmetode, længere behandlingstid for det rå affald og tekniske modifikationer Metoden har ingen effekt m.h.t. forekomsten af tungmetaller og miljøfremmede stoffer i affaldet. Koncentrationen i det rå affald går igen både i rejektet og i råvaren med en mulig tendens til, at længere opholdstid og dermed øget biologisk omsætning resulterer i øget DEHP-indhold i råvaren. Med forbehold for de få prøver og analyser er der altså tilsyneladende en modsætning mellem længere tids lagring af affaldet, som formentligt betyder mere organisk masse i råvaren og ønsket om at bevare et lavt niveau for DEHP i råvaren. Aalborg affaldet viste sig at indeholde lave værdier af tungmetaller, men betænkeligt høje værdier af DEHP og NPE i forhold til de varslede afskæringsværdier fra 1. juli 2000. Undersøgelsen har peget på mulige kilder til denne forurening blandt de fejlsorterede emner. Elforbruget ved forbehandlingen udgjorde ca. 5 % af energiindholdet i det leverede affald. Projektresultater I tabellen er angivet, hvor meget råt affald (kildesorteret organisk husholdningsaffald og affald fra blomsterselskabet i Aalborg), der blev vejet ind i de 4 prøvesituationer, og hvor meget rejektet udgjorde. Forskellen er den producerede råvaremasse. Massen af affald og rejekt
Det rå affald og rejektet blev sorteret manuelt for at karakterisere indholdet af plastposer, som anvendes ved køkken-sorteringen af affaldet, og fejlsorteringer.
Sammensætning af rå affald (vægt%)
Sammensætning af rejekt (vægt %) Papiret, der sammen med den uidentificerbare masse udgør langt den største del, stammer væsentligst fra affaldssække, som anvendes ved en del af husstandene i indsamlingen. Andelen af uønskede emner (plastposer og fejlsorteringer) er 2-3 gange større i rejektet end i det rå affald, hvilket stemmer overens med at rejektet udgør 30-50 % af det rå affald. I de fleste prøver blev fundet blomsterpotter, kulørt plastemballage, glas, klude og flamingo. Blomsterpotter og kulørt plastemballage vides fra andre undersøgelser at være potentielle kilder til forekomst af DEHP og cadmium i råvaren. Når kilderne er sporet, vil en indsats for at forbedre det indsamlede affald kunne sætte ind her. Indholdet af fremmedlegemer mv. i råvaren er yderligere bestemt ved centrifugering og sigtning. Herved er fundet en del uorganisk materiale i form af sand og grus (som ikke udgør noget problem i gødningsproduktet). Organisk tørstof udgør 80-85% af materialet. Råvaren er stort set fri for plast og andre større fremmedlegemer. Partiklerne i råvaren er små, idet der kun fanges meget små mængder på en sigte med maskevidde på 2 mm. Ved analysen af indholdet af organisk stof, næringsstoffer, tungmetaller og miljøfremmede stoffer er følgende værdier fundet, angivet som interval for de fundne værdier ved 4 prøvesituationer. Analyseresultater
Miljøfremmede stoffer: For DEHP gælder det, at en af de 4 prøver viste et niveau over den kommende afskæringsværdi fra 1.07.2000. For NPE overholdes aktuelle afskæringsværdier, men nedsættelsen til 10 mg/kg TS pr 1.07.2002 kan give problemer. Der er ingen klar forskel mellem værdierne fundet i henholdsvis råt affald, rejekt og råvare. Dewasteren har altså ingen hverken forøgende eller reducerende effekt for indholdet af tungmetaller og miljøfremmede stoffer i det endelige gødningsprodukt. For at sikre kvaliteten af slutproduktet skal der således sættes ind over for kilderne til de miljøfremmede stoffer i det indsamlede affald og evt. i forbehandlingen. Næringsstoffer: Dewasteren har ingen tydelig effekt på indholdet af næringsstoffer i råvaren. Der tabes næringsstoffer i ca. samme omfang, som der går organisk masse ud med rejektet. Elforbruget ved forbehandlingen lå mellem 25 og 31 kWh pr ton behandlet affald. Hvis det antages, at der kan produceres 100 m³ biogas med et energiindhold på 650 kWh pr. ton affald, svarer det til at forbehandlingen koster 5% af affaldets energiindhold. Fuldskalaforsøg i Aalborg Projektet er gennemført til opfølgning af et tidligere projekt, finansieret af Energistyrelsen, til udvikling af dewasteren. Foruden parterne i nærværende projekt deltog Reno-Nord i udviklingen af dewasteren, idet modtagetank og dewaster er planlagt opstillet ved forbrændingsanlægget. Projektet indgår endvidere som første del i forsøg med indsamling, behandling og bioforgasning af organisk affald fra restauranter, institutioner, supermarkeder og fødevarebutikker i Aalborg. Disse forsøg forventes afsluttet i maj 2001. I løbet af forsøgsperioden vil indsamlingsmetoden for organisk dagrenovation desuden blive ændret, således at papirsække erstattes af containere.
|
