| Indhold |

Miljøprojekt nr. 767, 2003

Sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse

Indholdsfortegnelse

Forord

Dette projekt er gennemført under Miljøstyrelsens program for renere produkter m.v. for midler afsat til projekter om bioforgasning af organisk dagrenovation.

Arbejdet er udført af følgende projektgruppe:

Hans Christian Christiansen, Miljøkontrollen, Københavns Kommune
Thorsten Nord og Kurt Sørensen, Aalborg kommune, Renovationsvæsenet
Michael Andersen, Kolding kommune, Renovationsafdelingen
Jes la Cour Jansen, Lunds Tekniska Högskola
Niels Aagaard Jensen, COWI
Per Haugsted Petersen, RAMBØLL
Orla Jørgensen, PlanEnergi

Indsamlingen af organisk dagrenovation i Aalborg, Hovedstadsområdet og Kolding er nærmere beskrevet i rapporter for storskalaforsøg i disse områder.

Projektet er gennemført i nært samarbejde med projektet om basisdokumentation for biogaspotentialet i organisk dagrenovation, der er gennemført af DTU, Lunds Tekniska Högskola, Rambøll, Malmø kommune og SYSAV.

Prøvetagning og kemiske analyser er rapporteret i en fælles datarapport for de to projekter: "Datarapport om sammensætning og biogaspotentiale af organisk dagrenovation".

Der har været nedsat en fælles styregruppe for de to projekter med repræsentanter fra de involverede behandlingsanlæg, kommuner, Miljøstyrelsen og rådgivere.

Sammenfatning og konklusioner

Under program for renere produkter har Miljøstyrelsen finansieret et projekt med henblik på at dokumentere den tekniske og økonomiske sammenhæng mellem sorteringskriterier, kildesortering og forbehandling, samt den efterfølgende effekt på kvaliteten af forbehandlet, kildesorteret organisk dagrenovation (biomasse), som skal bioforgasses. Projektet er gennemført i tæt samarbejde med projektet "Basisdokumentation for biogaspotentialet af organisk dagrenovation", idet de to projekter har samarbejdet om indsamling og karakterisering af biomasse og rejekt fra forsorteringen.

Der er gennemført undersøgelser i 5 byområder, hvor der er permanente ordninger eller gennemført storskalaforsøg med indsamling og bioforgasning af organisk dagrenovation. To områder, der deltager i projektet, anvender normalt kompostering af det indsamlede affald.

Forsøgene omfatter indsamling i Grindsted, Hovedstadsområdet, Kolding, Vejle og Aalborg.

Forbehandlingen er undersøgt i Grindsted (hvor affaldet neddeles og magnetsepareres), i Herning hvor det forsorteres på en rullesigte og i Aalborg hvor der anvendes en skrueseparator. Forbehandlingen omfatter den behandling, der sker af det indsamlede affald inden det forgasses. Forgasningen og evt. efterbehandling er ikke omfattet af projektet.

Indsamlingen i de fem områder er karakteriseret ud fra sorteringskriterier, information til borgerne og indsamlingsmetoder. Desuden opgøres indsamlet mængde og økonomi. Der skelnes mellem to typer affald, dels fra fælles skraldespande i etageområder og dels fra individuelle skraldespande ved enfamilieboliger.

Forbehandlingen på de tre anlæg beskrives ved hjælp af princip, forbrug, økonomi og rejektprocenter. Affald fra hvert af de 5 områder er afprøvet på de forbehandlingsanlæg, hvor det er teknisk muligt. I forsøgene indgår 2-6 læs affald af hver type fra hvert område som behandles på hvert af de tre forbehandlingsanlæg. I alt omfatter forsøgene 19 kombinationer med i alt 56 læs affald, hvorfra der er taget prøver af forbehandlet affald (biomasse). For to læs affald af hver type fra hvert område er der desuden taget prøver af rejekt.

Kvaliteten af den forbehandlede biomasse beskrives ved hjælp af fysisk karakterisering af biomassen samt af analyser af tørstof og glødetab i biomasse og rejekt. En mere detaljeret beskrivelse af biomassen og rejektets kemiske sammensætning og biogaspotentiale findes i /1/.

Ved indsamlingen i de 5 byområder har der været anvendt et bredt spektrum af indsamlingsmetoder. I køkkenet har det organiske affald været indsamlet i papir eller plastposer og udendørs er indsamlingen sket i papirsække eller containere. Affald fra Kolding og Vejle sorteres i forskelligt farvede poser i køkkenet og indsamles samlet til efterfølgende sortering i et optisk sorteringsanlæg.

Sorteringsvejledningerne har i det store og hele foreskrevet den samme sortering i organisk fraktion og restfraktion selvom der er stor forskel på vejledningernes detaljeringsgrad. Der er forskel på om kødben og knogler hører til den organiske fraktion. Bleer og kattegrus indgår kun som organisk affald i sorteringsvejledninger, hvor det organiske affald normalt komposteres.

Der er stor forskel på mængden af organisk affald, der indsamles fra den enkelte husstand i områder med fælles og med individuelle skraldespande og store variationer mellem de forskellige byområder. Der er dog ikke nogen ensartet praksis for hvordan mængden af indsamlet affald registreres. For områder med fælles skraldespande varierer den indsamlede mængde mellem 1,16 og 3,1 kg/husstand pr uge og tilsvarende varierer den indsamlede mængde mellem 2,62 og 5,7 kg/husstand pr uge for områder med individuelle skraldespande. Det er ikke muligt at relatere den indsamlede mængde til sorteringskriterierne eller til indsamlingssystemet. Det er således i overvejende grad boligtypen og geografiske forskelle, som bestemmer mængden af organisk affald.

Forskellige frekvenser for indsamling af organisk og restaffald har været benyttet i de 5 byområder, således at der er erfaringer med indsamling af hver fraktion både hver uge og hver 14'ende dag. Indsamling sker dog i de fleste tilfælde skiftevis hver anden uge af de to fraktioner. Specielt i Vejle sker indsamlingen dog hver uge af begge fraktioner, da de indsamles sammen med efterfølgende sortering på et optisk sorteringsanlæg.

Mængden af fejlsorteringer er opgjort på forskellig måde i de forskellige områder således at en direkte sammenligning ikke er muligt. Generelt anses det dog for muligt at opnå en god kildesortering med nogle få % fejlsorteringer i den organiske fraktion med den bedste sortering i områder med individuelle skraldespande. Der er stor forskel på informationsindsatsen i forbindelse med introduktion af kildesortering i nye områder, men der er ikke direkte sammenhæng mellem informationsindsatsen og sorteringskvaliteten.

De beregnede omkostninger til indsamling af to fraktioner i de undersøgte systemer varierer for områder med fælles skraldespande mellem 368 og 528 kr. pr husstand pr år og i områder med individuelle skraldespande mellem 952 og 1228 kr. pr husstand pr år. Til sammenligning er omkostningerne til traditionel indsamling hver uge uden kildesortering beregnet for områder med fælles skraldespande til 269 kr. pr husstand pr år og i områder med individuelle skraldespande til 729 kr. pr husstand pr år.

Den fysiske karakter af biomassen er undersøgt ved hjælp af sigtning og centrifugering. Undersøgelsen viser at især indsamlingen i køkkenet og forbehandlingsudstyret har betydning for den fysiske karakter af den organiske fraktion efter forsortering.

Rullesigten og forbehandling ved neddeling+magnetseparering efterlades relativt store partikler >8 mm i affaldet, medens skrueseparatoren stort set ikke efterlader større partikler.

Hvis der anvendes plastposer til indsamling i køkkenet, kan det tydeligt ses i form af store plaststykker efter rullesigten og som små stykker i forsorteret affald efter skrueseparatoren. Der er ikke fundet plast ved undersøgelsen af biomasse fra områder, hvor der ikke anvendes plast ved indsamlingen.

Der er ikke væsentlig forskel på tørstof og glødetab i biomassen fra områder med fælles og fra individuelle skraldespande. Affald der er indsamlet i papirsække giver et noget vådere rejekt end affald indsamlet i containere, det skyldes antageligt at papiret, der ender i rejekt, holder på vandet.

De tre typer forbehandling, der indgår i projektet har alle været i stand til at sortere de affaldstyper, der har indgået i projektet. Neddeling + magnetseparering har kun været anvendt på affald uden plast i indsamlingen, medens de to andre anlæg dog har behandlet alle affaldstyper.

På basis af den fysiske karakterisering kan det fastslås, at det i det væsentlige er forbehandlingsmetoden og valg af poser der bestemmer kvaliteten af biomassen.

Prisen for forsortering isoleret set er vanskelig at bedømme for de tre systemer, idet de alle indgår i større systemer. Skrueseparatoren er ydermere en prototype, hvis endelige kapacitet og ydeevne ikke er kendt. Prisen for de tre typer forbehandling er beregnet til imellem 305 og 478 kr. pr tons behandlet kildesorteret organisk dagrenovation. Skrueseparatoren er den dyreste; men der er ikke, som på de to andre systemer, behov for yderligere separation efter bioforgasning. Forbehandlingsprisen skal sammenlignes med en pris for forbrænding på ca. 600 kr. pr. tons.

Økonomien for forskellige kombinationer af indsamling og forbehandling er sammenlignet ved hjælp af standardpriser for de relevante enheder baseret på erfaringerne fra de forskellige byområder. Den samlede omkostning ved indsamling og forbehandling af dagrenovation med og uden kildesortering varierer naturligvis med indsamlingsområdets og forbehandlingsanlæggets størrelse, med indsamlingssystemet og med karakteren af indsamlingsområdet. Rangordning efter økonomi er imidlertid ikke afhængig af systemets størrelse.

Den årlige omkostning pr. husstand for en typisk indsamling uden kildesortering med container og efterfølgende forbrænding er beregnet til 760 kr. i et område med 50.000 husstande med lige dele fælles og individuelle skraldespande. De billigste alternativer med kildesortering er systemer med 14-dages indsamling i container (skiftevis organisk og rest), som er ca. 10% dyrere. Merprisen skyldes udelukkende de større omkostninger til indsamlingen. Løsninger med indsamling af alt affald hver uge og optisk sortering er kun marginalt dyrere. Indsamling i sække er lidt dyrere end containerløsninger. Skal der indsamles restaffald hver uge, stiger omkostningerne med 40% i forhold til den typiske indsamling uden kildesortering.

Samlet viser den økonomiske sammenligning at det er indsamlingsmetoden herunder specielt indsamlingsfrekvensen, der er afgørende for økonomien.

1 Indledning

1.1 Projektets formål

Formålet med projektet er at dokumentere den tekniske og økonomiske sammenhæng mellem sorteringskriterier, kildesortering og forbehandling, samt den efterfølgende effekt på kvaliteten af forbehandlet, kildesorteret organisk dagrenovation (biomasse), som skal bioforgasses.

1.2 Forsøg

Forsøgene omfatter biomasse i to kategorier:

I. Boliger med individuelle skraldespande (typisk åben lav bebyggelse) og

F. Boliger med fælles skraldespande (typisk etageboliger og tæt/lav med fælles affaldsø).

Affaldet indsamles i 5 områder, med forskellige indsamlingssystemer og sorteringskriterier.

1. Hovedstadsområdet: Organisk dagrenovation kildesorteres i papirpose i køkkenet. Udendørs opsamlingsmateriel består dels af plastbeholder og dels af papirsække (Bates Combi System) eller biokurve. Det organiske affald indsamles separat hver 7. eller 14. dag dog oftere i enkelte ejendomme. Restaffald indsamles ugentligt.
2. Grindsted: Organisk dagrenovation kildesorteres i papirpose i køkkenet. Organisk dagrenovation og restaffald opsamles udendørs i papirsække, der indsamles skiftevis hver 14. dag.
3. Kolding: Organisk dagrenovation kildesorteres i plastpose i køkkenet og udendørs papirsæk. Det indsamles separat hver 14. dag, skiftevis med restaffald. Restaffald indsamles hver 7. eller 14. dag i papirsække.
4. Aalborg: Det organisk dagrenovation kildesorteres i plastpose i køkkenet og udendørs plastbeholder. Det indsamles separat hver 7. eller 14. dag. Restaffald indsamles ugentligt i papirsække.
5. Vejle: Organisk dagrenovation og restaffald kildesorteres i to farver plastposer i køkkenet og samles i en udendørs plastbeholder. Affaldet indsamles samlet hver 7. dag og poserne sorteres i et optisk sorteringsanlæg.

Forbehandling af affaldet sker på 3 anlæg:

1. Neddeling og magnetseparation i Grindsted
2. Rullesigte i Herning
3. Skrueseparator i Vaarst ved Aalborg

I Hovedstadsområdet er der forsøgsområder i Brøndby, Frederiksberg, Gladsakse, Herlev, Hillerød, Hvidovre og Københavns Kommune.

I Grindsted udføres forsøgene kun på affald fra individuelle skraldespande.

Der behandles 2 læs af hver type affald i de anlæg, der er relevante. Forsøg med neddeling og magnetseparering af Hovedstadsaffald som i Grindsted er dog udført på et mobilt anlæg stillet op i Herning.

Der er i alt gennemført 56 forsøg fordelt på 19 kombinationer:

Tabel 1
Antallet af forsøg

Hver prøve gives en betegnelse, der viser leverandør, boligtype, forbehandling samt om den er taget af affald (biomasse) eller rejekt.

Betegnelserne på leverandører er de to første bogstaver af bynavnet. Boligtypen angives med I for individuelle skraldespande og F for fælles skraldespande i etageområder o.lign. Behandlingsanlægget betegnes efter placering (Grindsted, Herning, Aalborg). "Gr" angiver at affaldet er behandlet som i Grindsted.

Tabel 2
Betegnelsen af prøverne angiver leverandør_boligtype_forbehandling, desuden tilføjes _A for affald (biomasse) og _R for rejekt

2 Kildesortering af organisk dagrenovation

I de 5 områder indsamles organisk dagrenovation fra i alt 54.604 husstande fordelt på 22.775 boliger med individuelle skraldespande og 31.829 boliger med fælles skraldespand.

Tabel 3
Antal husstande der deltager i forsøget med kildesortering

2.1 Information til borgerne

Informationsniveauet er forskelligt i de forskellige områder, det strækker sig fra udelukkende introduktion til løbende kampagner.

Tabel 4
Informationsstrategier i de forskellige områder

I Grindsted og Vejle informeres løbende om kildesorteringen, mens Aalborg og Kolding blot informerer ved opstart og ved ændringer. Dog er der sorteringsvejledning under låget på nogle containere.

I Hovedstadsområdet og Grindsted benytter vognmændene sedler til påmindelse ved husstande, der håndterer affaldet forkert. I Hovedstadsområdet blev informationen suppleret med 4 nyhedsbreve i forsøgsperioden samt løbende opdateret information på projektets hjemmeside.

2.2 Sorteringskriterier

Kommunerne definerer sorteringskriterierne dels ved hjælp af eksempler på affald, der kan bortskaffes som organisk dagrenovation og dels ved hjælp af eksempler på restaffald, der ikke må blandes med den organiske fraktion. Sorteringskriterierne for hvert enkelt område er beskrevet i /1/.

Udgangspunktet har i Hovedstadsområdet været at opnå tilstrækkelig højt indhold af tørstof og at minimere rejektandelen. I Aalborg har man lagt vægt på det enkle signal, at det er madaffald fra køkkenet, der skal udsorteres.

Tabel 5 Sorteringskriterier, som de er defineret i kommunernes informationsmateriale, de mest markante forskelle er fremhævet med fed skrift.

Der er naturligvis forskel på hvilke eksempler kommunerne har valgt. De mest markante forskel er:

	at Vejle indsamler engangsbleer og vådt papir i modsætning til de andre kommuner.
	kødben og knogler er restaffald i Hovedstadsområdet men organisk dagrenovation i Grindsted, Aalborg og Vejle.
	kattegrus er organisk dagrenovation i Kolding og Vejle men restaffald i Hovedstaden og Aalborg.
	dyreekskrementer er kun nævnt som organisk dagrenovation i Hovedstadsområdet og i Vejle.

2.3 Indsamlingsmetode

Alle kommuner leverer poser til den organiske fraktion, desuden udleverer nogle køkkenstativer eller poser til restaffald.

Tabel 6
Udleveret udstyr til køkkenet

Papirposer har givet nogle indkøringsproblemer med gennemvædning og opløsning af bund eller lim. Problemerne er dog løst i Grindsted og delvist i Hovedstadsområdet /2/.

Tilsvarende har plastposer i Aalborg i en periode haft dårlige svejsninger /3/.

I Grindsted og Kolding anvendes alene papirsække. I Hovedstadsområdet anvendes flere forskellige systemer, mens Aalborg har valgt containere til det organiske affald og sække til restaffald.

Vejle benytter plastcontainere til opsamling af de to typer affald.

Tabel 7
Beholdere til individuelle skraldespande

Til fælles skraldespande i etageområder o.lign. benyttes containere.

Tabel 8
Indsamlingsfrekvens individuelle skraldespande

Tabel 9
Indsamlingsfrekvens for fælles skraldespande

Vejle er speciel ved at køkkenposerne indsamles fælles og sorteres efterfølgende ved optisk sortering. De øvrige områder har separat indsamling af organisk dagrenovation.

I parcelhusområder samler Vejle og Hovedstadsområdet organisk dagrenovation hver uge, mens de øvrige områder samler hver 14. dag.

I etageområder indsamler Grindsted og Kolding hver 14. dag, i Hovedstadsområdet findes primært 7 og 14 dages indsamling og i enkelte områder oftere mens Aalborg og Vejle samler hver uge.

Tabel 10
Indsamlingsbil

Kolding og Aalborg har anskaffet særlige biler til den delte indsamling. De øvrige områder anvender eksisterende udstyr.

I Kolding har man valgt en bil med automatisk sækkeisætning, mens Aalborg har anskaffet en bil specielt beregnet på organisk dagrenovation. Bilen har tromlekomprimator, skylleanlæg til containere, biologisk lugtbekæmpelse samt vejeceller.

2.4 Mængde og sammensætning af affald

Tabel 11
Indsamlet organisk dagrenovation pr. bolig pr. uge

I etageområder (fælles) indsamles mellem 1 og 3 kg pr. uge, Kolding indsamler mere end dobbelt så meget som de øvrige.

Fra villaområderne (individuelle skraldespande) indsamles omkring 3 kg pr. uge dog indsamles næsten dobbelt så meget i Aalborg.

Fejlsorteringerne gøres op på forskellige metoder.

I Grindsted er der ved en undersøgelse af affald fra to boligforeninger med etageboliger fundet 1,6 – 1,9% fejlsorteringer (nedenfor angivet som 1,8%). I affald fra en boligforening og et villakvarter var der 0,2% fejlsorteringer (nedenfor angivet under individuelle).

I Hovedstadsområdet er den gennemsnitlige indsamlede mængde restaffald i den organiske fraktion opgjort til 95,5% for etageboliger svarende til, at fejlsorteringer udgør 4,5%. I boliger med separate skraldespande udgjorde organisk dagrenovation 98,7% af den organiske fraktion og fejlsorteringer 1,3%.

I Aalborg er fejlsorteringer undersøgt i fælles skraldespande i 2000 til 1,3% og i 2001 til 2,1% (angivet nedenfor som 2,1% under fælles). I individuelle sække er fundet 0,8% fejlsorteringer.

Tabel 12
Fejlsortering % af indsamlet affald

Mængden af fejlsorteringer er ubetydelig i Aalborg, Grindsted og i individuelle skraldespande i Hovedstadsområdet. I fælles skraldespande er der en noget større vægtprocent af fejlsorteringer.

I Kolding Kommunes forsøgsområde blev der i april 2002 gennemført en sorteringsundersøgelse af blandt andet sorteringskorrektheden i den organiske fraktion. Resultaterne fra denne undersøgelse viste blandt andet at :

	65 % af de undersøgte sække var sorteret korrekt
	19 % af de undersøgte sække delvist fejlsorteret (10 - 20 volumenprocent fejlsorteret materiale)
	16 % af de undersøgte sække var groft fejlsorteret (30 - 60 volumenprocent fejlsorteret materiale)

Til sammenligning kan anføres at en identisk undersøgelse gennemført i 1998 ca. 1 år efter opstarten i forsøgsområdet viste at 87 % af de undersøgte sække var sorteret korrekt og kun 13 % var fejlsorterede.

2.5 Økonomi

Økonomien for de undersøgte modeller beskrives for en tilfældig kommune, der ønsker at etablere indsamling og forbehandling af organisk dagrenovation fra boliger. Derfor bygger den økonomiske model på standardpriser for hver enhed, så lokale forskelle udelades.

I bilag B er økonomien beskrevet for indsamling.

Indsamlingspriserne for boliger med individuelle skraldespande er nedenfor beregnet for tre referencemodeller uden kildesortering samt 5 kombinationer med kildesortering:

Tabel 13
Otte undersøgte indsamlingsmodeller for individuelle skraldespande

Figur 1
Overslag over årlige omkostninger til indsamling af individuelle skraldespande

Indsamling uden kildesortering er naturligvis billigere end alle systemer med kildesortering. Det billigste system til kildesortering fra boliger med individuelle skraldespande er indsamling hver 14. dage (skiftevis organisk dagrenovation og restaffald) med container. Det dyreste system er indsamling i sække af restaffald hver uge og organisk dagrenovation hver anden uge (14/7 dage).

Systemet med optisk sortering er billigere end både 14/7 dages indsamlingerne og 14 dages indsamling i sæk.

For etageejendomme mv. med fælles skraldespande er opstillet tre modeller:

Tabel 14
Tre modeller til indsamling fra fælles skraldespande

Figur 2
Overslag over samlede omkostninger ved forskellig antal boliger med fælles skraldespande

For fælles skraldespande ligger økonomien ved optisk sortering og separat indsamling så tæt, at der ikke med sikkerhed kan peges på, hvad der er billigst. Begge løsninger er dog dyrere end indsamling uden kildesortering fordi der ikke er udgifter til ekstra indsamling eller optisk sortering.

2.5.3 Blandet område

I praksis skal normalt samles både individuelle og fælles skraldespande. Derfor skal de økonomiske modeller naturligvis kombineres, så resultatet svarer til det aktuelle område.

Nedenfor er vist et eksempel med 50% boliger med individuelle skraldespande og 50% boliger med fælles skraldespande.

Se her!

Figur 3
Overslag over samlede omkostninger til indsamling ved 50% individuelle og 50% fælles skraldespande

Ingen af kurverne krydser tydeligt hinanden, så rækkefølgen er altså ikke i væsentlig grad afhængig af antal boliger. Nævnes det billigste system først bliver rækkefølgen:

Tabel 15
Beregnet indsamlingspris pr. bolig ved 25.000 individuelle skraldespande og 25.000 boliger med fælles skraldespande.

Resultatet afhænger i høj grad af lokale aftaler om løn og akkord. Hvis f.eks. antal sække pr. mand/uge ændres fra 975 til 1400 (som i Aalborg) bliver sækkeløsningerne billigere end containerløsningerne.

3 Forbehandling af bioaffald

Forbehandlingen sker på rullesigte i Herning, skrueseparator i Vaarst (ved Aalborg) samt med neddeler og magnetseparering i Grindsted. Forbehandlingen er beskrevet i /1/.

3.1 Metode

Tabel 16
Princip for de tre forbehandlingsmetoder

3.1.1 Forbrug

Forbruget af el, vand og mandskab er skønnet for hvert anlæg. Selvom el og vand måles og personaleforbruget er kendt, kan det være vanskeligt at bestemme den del af forbruget, der alene anvendes på forbehandling.

Tabel 17
Forbrug til forbehandling af et tons organisk dagrenovation (excl. hygiejnisering)

Elforbruget på rullesigten er skønnet noget lavere end og på skrueseparatoren og neddeling + magnetseparering. På skrueseparatoren bruges ikke vand i forbindelse med forbehandlingen.

Mandskabet sættes på alle anlæg til ½ årsværk.

3.2 Økonomi

Taksten for behandling afspejler ikke direkte omkostningerne ved forbehandling. Derfor beregnes i bilag C en behandlingspris ud fra oplysninger om investering, levetid og driftsudgifter.

Tabel 18
Beregnet behandlingspris på hvert anlæg

Behandling ved neddeling og magnetseparering er billigst, derefter kommer rullesigte mens skrueseparering er dyrest. Tilgengæld skal der ikke ske en efterbehandling af biomasse fra skrueseparatoren.

4 Kvalitet af biomassen

Kvaliteten af forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation (biomasse) beskrives ved den fysiske karakter ved sigtning og ved centrifugering samt ved indholdet af tørstof og glødetab i biomasse og rejekt.

4.1 Biomassens fysiske karakter

Kildesorteret organisk dagrenovation fra de 5 deltagende byområder har været forbehandlet på 3 forskellige anlæg som beskrevet i afsnit 3. Formålet med den fysiske karakterisering har været at finde metoder, der kan anvendes til at vurdere hvilke karakteristiske, fysiske egenskaber de forskellige typer affald har efter forhandlingen.

To forskellige metoder (udviklet i forbindelse med storskalaforsøg i Aalborg) er benyttet til denne karakterisering. Derudover er det forsorterede affald karakteriseret ved bestemmelse af tørstof (TS) og tørstof glødetab (VS).

Metodebeskrivelse og evaluering samt rådata for undersøgelsen findes i /1/.

4.1.1 Sigtning af biomasse

Ideen med sigtning af det forbehandlede affald er dels at give et visuelt indtryk af tilstedeværelse og karakter af større partikler i det forsorterede affald herunder at vurdere omfanget af fint neddelte fremmedlegemer - især plast og dels at give en størrelsesfordeling af det behandlede affald. Trådsigter med diameter 200 mm og maskevidder 16, 8, 4, 2 og 1 mm er anvendt.

Metoden viste sig imidlertid ikke anvendelig til størrelsesfraktioneringen, idet der på de større sigter skete en vis tilbageholdelse på sigtestængerne af mindre partikler især papir. De mindre sigter blev i mange tilfælde stoppet til. Derimod opnås der en god visuel bedømmelse af de større partikler og deres karakter efter forsortering ved at se på sigterne med de største maskevidder.

Der er gennemført sigtning af alle kombinationer af affald og forsortering, der indgår i projektet.

Størrelsen af partikler fra rullesigten i Herning og fra neddeling og magnetseparering i Grindsted kan være påvirket af, at der i forbindelse med homogeniseringen af prøverne inden undersøgelsen har været anvendt en industriblender til at homogenisere prøverne. Herved kan de større partikler være neddelt i et vidst omfang.

Figur 4 viser repræsentative billeder af 16 mm sigterne fra rullesigten i Herning, skrueseparatoren i Aalborg og neddeling og magnetseparering i Grindsted.

Figur 4
Udvalgte billeder af 16 mm sigter af affald fra de 3 forsorteringsteknikker der indgår i undersøgelsen

Som det fremgår ovenfor er der en tydelig forskel mellem omfanget af store partikler efter forsortering. I affaldet fra rullesigten og fra neddeling+ magnetseparering er der ikke uventet mange store partikler, medens skrueseparatoren reducerer partikelstørrelsen væsentligt.

Af baggrundsmaterialet fremgår at der ikke er forskel i den fysiske fremtræden efter forsortering af affald fra samme geografiske område indsamlet i områder med individuelle og fælles skraldespande.

Ved forsortering på rullesigte ses derimod tydeligt at indsamlingsteknikken i husholdningerne afspejler sig i karakteren af de store partikler. Figur 5 viser således typiske eksempler på 16 mm og 8 mm sigter fra de 4 geografiske områder, der har leveret affald til behandling på rullesigten.

Se her!

Figur 5
16 mm sigter øverst og 8 mm nederst fra de 4 affaldstyper, der er forbehandlet på rullesigten i Herning

I affald fra Hovedstadsområdet indsamlet i papirposer kan der stort set ikke identificeres plast på sigterne.

Affaldet fra Aalborg, Kolding og Vejle indsamles i plastposer. Der kan tydeligt identificeres større og mindre stykker plast på sigterne.

På sigterne af affaldet fra skrueseparatoren er det kun i meget begrænset omfang muligt at identificere karakteren af partiklerne; men der kan dog identificeres små grønne plaststykker i affaldstyper, hvor der anvendes plastposer til indsamlingen i køkkenet eller udendørs.

Affaldet fra Grindsted og fra Hovedstadsområdet indsamles i papirsposer. Ved sigtning efter den meget begrænsede forbehandling i Grindsted (eller simulering heraf på affaldet fra Hovedstadsområdet) bestående af neddeling og magnetseparering, ses tydeligt store stykker papir på sigterne. Det er ikke umiddelbart muligt at identificere plast på sigterne i disse prøvetyper.

En gennemgang af alle sigtebillederne i datarapporten viser således:

	at der ved sortering på rullesigten efterlades betydelige mængder store partikler på 16 mm og 8 mm sigten uanset affaldstype. Der er ikke forskel på karakteren af det forsorterede affald indsamlet efter samme forskrifter i områder med individuelle og fælles skraldespande; medens der er tydelig forskel på om der er anvendt plast eller ej ved indsamlingen i husstandene eller udendørs.
	at der ved sortering på skrueseparatoren i Aalborg kun undtagelsesvis efterlades partikler med en størrelse på 16 eller derover. Der er også tilbageholdt væsentligt mindre materiale på 8 mm sigten end ved forbehandling på rullesigten. Der kan dog identificeres mindre stykker plast på sigterne.
	at den meget enkle forbehandling i Grindsted, neddeling og magnetseparering (kun 2 prøver), efterlader mange store partikler - især papir på 16 mm og 8 mm sigterne.

4.1.2 Centrifugering af kildesorteret dagrenovation efter forsortering

Ideen med centrifugering af det forsorterede affald er dels at vurdere forholdet mellem mængden af partikler og vand og dels at vurdere tilstedeværelsen af uønskede materialer i affaldet, der er så småt, at det ikke kan identificeres ved sigtning; men evt. kunne genfindes i kraft af centrifugeringen, hvor lette materialer samles på overfladen og tungere f.eks. metal i bunden af centrifugeglasset.

Der blev centrifugeret 40 ml prøve (dobbeltbestemmelse) i 10 min ved hastighed 3500 omdrejninger pr minut i en laboratoriecentrifuge. Volumen og tørstof og glødetab blev bestemt på de to fraktioner efter centrifugering.

Det viste sig ikke generelt muligt at vurdere tilstedeværelsen af uønsket materiale i det forsorterede affald, da det stort set i alle tilfælde delte sig i en relativt klar vandfase og et fast bundfald. Kun helt undtagelsesvis blev konstateret partikler (små plaststumper) på overfladen efter centrifugeringen. Det viste sig heller ikke muligt at identificere metalstumper eller andre fejlsorteringer i bundfaldet.

Der er gennemført centrifugeringer af alle kombinationer af affald og forsortering, der indgår i projektet, idet de samme prøver som er sigtet også er centrifugeret.

Figur 6 viser den volumenmæssige fordeling af klarfasen og den faste fase.

Figur 6
Volumenfordeling mellem klarfasen og den faste fase

Det ses af figuren at den faste fase systematisk udgør en væsentlige større andel af volumenet i prøverne forbehandlet på rullesigten i Herning end behandlet i skrueseparatoren i Aalborg. Affaldet der kun er neddelt (som i Grindsted) ligger imellem. Da der ikke sker nogen frasortering her må fordelingen i dette affald forventes at svare til niveauet for kildesorteret dagrenovation indsamlet i papirposer inden forsortering.

Figuren viser at forbehandling i skrueseparatoren fører til en større andel vand i det forsorterede materiale og dermed et forventeligt mere tørt rejekt end fra rullesigten.

Figur 7 Viser fordeling af VS mellem de to faser efter centrifugering.

Figur 7
Fordeling af VS mellem klarfasen og den faste fase efter centrifugering

Det ses at den faste fase indeholder hovedparten af det forsorterede affalds VS, typisk mere end 80%. Mønstret fra volumenfordelingen er i øvrigt uændret således at det større vandindhold i affaldet fra skrueseparatoren også betyder en større andel VS i klarfasen.

Den store andel VS i den faste fase betyder således at der ikke er noget stort tab af VS, hvis forbehandlingen resulterer i en tør biomasse. Et højt indhold af vand i det forsorterede affald kan dog være gunstigt for at sikre et lavt vandindhold i rejektet, der køres til forbrænding.

4.2 Tørstof og glødetab i biomasse og rejekt

Analyseresultaterne findes i /1/. I bilag A er lavet et sammenstilling af resultaterne for at belyse resultaternes afhængighed af kildesortering og forbehandling. Hver kategori er repræsenteret af 2-6 analyser (jfr. Tabel 1 Antallet af forsøg). Der er nogen variation på måleresultaterne for prøver, der hører under samme gruppe. Forskellen mellem måleresultaterne skal derfor være markant, før man kan skelne den fra tilfældig variation.

Nedenfor er angivet de parametre, der ifølge bilag A afhænger af hhv. boligtype, indsamling eller forbehandling. Sammenhængen uddybes nedenfor.

Tabel 19
Liste over parametre, hvor der er en klar sammenhæng

Nedenfor er vist middelværdier af analyseresultaterne på alle prøver fra hhv. individuelle og fælles skraldespande:

Tabel 20
Middel af rejekt%, TS, VS, middel af andel af TS og VS, der ender i biomassen samt middel af TS og VS i rejekt på hhv. individuelle og fælles skraldespande

Rejektprocenten er større for fælles end for individuelle skraldespande. Der er imidlertid så store variationer mellem områderne, at der ikke er en statistisk signifikant forskel, selv ikke i Aalborg, hvor forskellen er størst.

Middel af TS og VS andel, der ender i biomassen er lidt større i individuelle skraldespande end i fælles skraldespande. Disse data viser sig dog også kun at være forskellige for Aalborg.

Middel af TS i rejekt er større i fælles skraldespande end i individuelle. Ser man i bilag A tabel 4, ses at det gælder for Kolding, Vejle og Aalborg men ikke for affald fra Hovedstaden.

Der er altså ikke nogen markant forskel på biomasse, der stammer fra individuelle skraldespande og biomasse fra fælles skraldespande.

Nedenfor er vist middelværdier af analyseresultaterne på alle prøver fra hver leverandør:

Tabel 21
Middel af rejekt%, TS, VS, middel af andel af TS og VS, der ender i biomassen samt middel af TS og VS i rejekt for hver leverandør

I affald fra Hovedstadsområdet er den andel af tørstof og glødetab, der ender i biomassen større end de øvrige. Desuden indeholder rejekt fra Hovedstadsområdet mere vand og glødetab end rejekt fra Vejle og Aalborg. Rejekt fra Kolding ligger midt imellem. Det kan skyldes, at Hovedstadsområdet og Kolding anvender papirsække, som holder på vandet og trækker det med ud i rejektet.

4.2.3 Sammenhæng mellem forbehandling og biomasse

Nedenfor er vist middelværdier af analyseresultaterne på alle prøver fra hvert forbehandlingsanlæg:

Tabel 22
Middel af rejekt%, TS, VS, middel af andel af TS og VS, der ender i biomassen samt middel af TS og VS i rejekt på neddeler og magnetseparator i Grindsted, på rullesigten i Herning og på skrueseparatoren i Vaarst.

Forbehandlingen er klart den faktor, der har størst betydning for biomassens kvalitet.

Rejektprocenten varierer fra 0% ved neddeling og magnetseparering i Grindsted, over 33% på rullesigten i Herning til 39% på skrueseparatoren i Vaarst.

Når Aalborg affald behandles på skrueseparatoren er der mindre tørstof i både biomasse og rejekt, end når det behandles i Herning. Det kan måske skyldes, at affaldet afgiver vand under transporten.

Den andel af affaldets tørstof, der ender i biomassen er størst ved neddeling og magnetseparering (100%), dernæst kommer rullesigten med 54% og på skrueseparatoren med 48%. Glødetabet udgør samme andel af tørstof på de to anlæg, så andelen af VS, der ender i biomassen er parallel med TS andelen.

5 Sammenstilling af resultaterne

5.1 Indsamlingssystemer

Det er nu muligt at opstille et skema over sammenhængen mellem indsamlingssystem og fysisk karakter af biomassen samt for hver boligtype at opstille sammenhængen mellem indsamlingssystem, økonomi, mængde og kvalitet af kildesorteret organisk dagrenovation.

Tabel 23
Indsamlingssystem og fysisk karakter af biomasse fra Grindsted, Hovedstadsområdet, Kolding, Vejle og Aalborg

Se her!
 

Tabel 24
Individuelle skraldespande: Indsamlingsfrekvens, mængde, fejlsortering, omkostninger samt tørstof (TS) i biomasse og rejekt samt glødetab (VS) i % af TS i rejekt.

Tabel 25
Fælles skraldespande: Indsamlingsfrekvens, mængde, fejlsortering, omkostninger samt tørstof (TS) i biomasse og rejekt samt glødetab (VS) i % af TS i rejekt.