| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Indsamling af organisk affald fra husholdninger, små erhvervskøkkener og fødevareforretninger i Aalborg kommune

12 Bilag L: Energibetragtninger

12.1 Energisystem

Energisystemet omfatter to kraftvarmeværker: et affaldsfyret ved forbrændingsanlægget og et gasfyret ved biogasanlægget.

Uden kildesortering forbrændes den samlede mængde affald og bliver til el og varme i Aalborg. Samtidig produceres el og varme i Vaarst af biogas fra gylle og af naturgas.

Når kildesorteringen indføres vil mindre affald blive brændt i Aalborg, men der vil blive produceret mere biogas i Vaarst. Det betyder, at der produceres mindre el og varme i Aalborg og at der spares naturgas i Vaarst.

Den samlede energibalance omfatter:

1. Forbrug til separat indsamling og øget transport
2. Mistet produktion på forbrændingsanlæg
3. Forbrug til forbehandling og bioforgasning
4. Gasproduktion og substitution af naturgas
5. Bortskaffelse af rejekt og afgasset biomasse

12.2 Sammensætning af blandet affald

På baggrund af mængde og analyser af hver type affald og det forventede antal enheder af hver kategori kan middelværdien af det blandede biomasse beregnes ved fuld udbygning. Denne sammensætning bruges som udgangspunkt for energibetragtningerne.

Tabel 12.1
Masse, tørstof, glødetab, kvælstof og fosfor i et ton kildesorteret organisk affald samt i rejekt og biomasse ved fuld udbygning

12.3 Energiforbrug til separat indsamling og øget transport

Den ekstra transport omfatter separat indsamling af en kildesorteret organisk fraktion. Forbehandlingen placeres på forbrændingsanlægget, så den forbehandlede biomasse skal transporteres til et biogasanlæg og den afgassede biomasse skal transporteres ud til landbruget (energiforbrug til spredningen antages at modsvare energiforbrug til spredning af den substituerede gødning).

Indsamlingen af kildesorteret organisk affald foretages som en ekstra indsamling, idet restaffaldet indsamles uændret en gang pr. uge.

Dieselforbruget er målt i forsøgsperioden til mellem 7 og 21 l pr. ton indsamlet affald. Ved fuld udbygning vil indsamlingen ske områdevist, derfor vil forbruget pr. ton være noget mindre. I beregningerne benyttes 8,2 l pr. ton jfr. beregningseksempel i Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 85 1997 "Genanvendelse af dagrenovation –miljømæssig og økonomisk vurdering".

Energiindhold i diesel sættes til 35,6 MJ/l, det svarer til et forbrug på 0,29 GJ/tons indsamlet affald.

Det antages at den samlede transport af biomasse svarer til 25 km, både fra forbehandlingen til biogasanlæg og derfra til landbruget. Til et læs på 20 tons skal bruges 5 l diesel (ved 5 km/l) svarende til 0,25 l diesel pr. ton.

Fra et tons indsamlet affald skal transporteres 0,69 t biomasse, hertil bruges 0,17 l diesel eller 0,006 GJ.

12.4 Mistet produktion på forbrændingsanlæg

Når der etableres kildesortering, er det kun rejekt, der brændes, mens det uden kildesortering er alt det organiske affald, der brændes.

Brændværdien beregnes som 20 MJ/kg VS minus fordampningsvarme på 2,44 MJ/kg vand.

Vandindholdet beregnes som den samlede masse minus indholdet af tørstof.

Tabel 12.2
Beregning af brændværdi af hhv. kildesorteret organisk affald og af rejekt fra et tons organisk affald.

På RenoNords kommende linie forventes en total virkningsgrad på 85%.

Eget forbrug på forbrændingsanlægget bliver 0,36 GJ/ton behandlet affald (for 310 kg rejekt svarer det til et eget forbrug på 0,11 GJ).

Produktionen fordeles på 72% varme og 28% el.

Tabel 12.3
Mistet produktion på forbrændingsanlæg pr. ton indsamlet affald (1 GJ = 278 kWh)

12.5 Forbrug til forbehandling og bioforgasning

Affaldet vil i fremtiden blive forvarmet i mikseren fra 10 ^oC til 30 ^oC.

Det antages, at der kommer krav om hygiejnisering ved 70 ^oC. Biomassen skal således opvarmes fra 30 ^oC til 70 ^oC. Tilgengæld er det ikke nødvendigt at tilføre yderligere varme til biomassen på biogasanlægget.

Tabel 12.4
Energiforbrug til opvarmning af affald og biomasse for et ton indsamlet affald

Det samlede forbrug til opvarmning bliver 0,164 GJ pr. ton indsamlet.

Elforbrug til forbehandling er målt til 11 kWh/ton modtaget affald (0,04 GJ/ton).

I alt bliver eget forbrug altså 0,17 GJ/ton indsamlet affald.

12.6 Gasproduktion

Den målte gasproduktion har været så ustabil, at de ikke anvendes som grundlag for en vurdering af affaldets gaspotentiale. Da gaspotentialet forventes målt i et andet projekt, vælger vi her blot at lave et overslag på baggrund af tilgængelige data.

Gasproduktionen kan anslås på flere måder:

	man kan antage, at den masse, der forsvinder ved omsætningen svarer til den producerede mængde gas.
	gasproduktionen kan sættes til 0,8 kg biogas pr. kg omsat glødetab jfr. Notat fra Hans W. Rasmussen, Rambøll til AFAV m.fl. d. 26/07/2000: "Energimæssig sammenligning mellem forbrænding og bioforgasning af kildesorteret organisk husholdningsaffald".
	gasproduktionen kan sættes til 0,35 Nm3 CH4 pr. kg omsat COD svarende til 0,54 kg biogas pr. kg omsat COD. Omsætningen skønnes til 80% af COD jfr. Rapport fra Hans W. Rasmussen, Rambøll til Aalborg kommune maj 2000: "Vurdering af DeWaster til forsortering af kildesorteret organisk husholdningsaffald"
	gaspotentialet beregnes ud fra fedt (1,014 Nm3 CH4 pr. kg), protein (0,504 Nm3 CH4 pr. kg) og for kulhydrat (0,373-0,415 Nm3 CH4 pr. kg) jfr. Biogas handlingsplanen, Baggrundsrapport 12: "Biomasse anvendelig i biogasfællesanlæg", Energistyrelsen 1991.

Biogas antages at indeholde 65 vol% CH₄ (metan).

Tabel 12.5
Alternative beregninger af gasproduktion pr. ton indsamlet organisk affald fra husholdninger

Overslagene tyder på, at der produceres omkring 100 Nm³ biogas pr. ton indsamlet organisk affald.

12.6.1 Substitution af naturgas

Naturgas har en brændværdi på ca. 40 MJ/Nm³. Biogas har en brændværdi på ca. 23 MJ/Nm³ (58% af naturgas) . Derfor antages, at et ton indsamlet organisk affald giver 100 Nm³ biogas, som kan erstatte 58 Nm³ naturgas.

12.7 Bortskaffelse af afgasset biomasse

Den afgassede biomasse bortskaffes til jordbrug. Indholdet af kvælstof og fosfor i den afgassede biomasse erstatter energi til fremstilling af handelsgødning svarende til 50 MJ/kg N og 16 MJ/kg P⁵.

Biomasse fra et tons organisk affald indeholder 2,1 kg N og 0,23 kg P. Energibesparelsen ved substitution af handelsgødning svarer således til 0,1 GJ/tons indsamlet affald.

12.8 Resultater af energibetragtninger

Der bruges energi til separat indsamling, transport og behandling, ligesom der vil være mindre affald at brænde.

Tabel 12.6
Samlet forbrug af energi til indsamling og behandling samt mistet forbrænding (-=forbrug)

Tilgengæld produceres der energi ved substitution af gødning og ved afbrænding af biogas. Biogassen erstatter naturgas, så netto produceres ikke mere energi, men der spares noget naturgas.

Tabel 12.7
Energiproduktion ved substitution af gødning og naturgas pr. ton indsamlet affald

Samlet bruges 1,9 GJ (108 kWh el, 1,1 GJ varme og 12,5 l diesel) pr. ton indsamlet affald til at spare 0,1 GJ (til fremstilling af 2,1 kg N og 0,23 kg P) og 58 Nm³ naturgas. Den sparede naturgas har et energiindhold på 2,3 GJ, så energiregnskabet er altså positivt.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |