Sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse

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.