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

5 Afsætning af biomasse og rejekt

5.1 Gødningsværdi af et ton afgasset biomasse
5.2 Overholdelse af grænseværdier for biomassen
5.3 Overholdelse af krav til hygiejnisering af biomasse
5.4 Overholdelse af arealkrav for afsætning af biomasse
5.5 Afsætning af rejekt til forbrænding
5.6 Energibalance pr. ton indsamlet organisk affald
5.7 CO2 –effekt pr. ton indsamlet organisk affald

5.1 Gødningsværdi af et ton afgasset biomasse

Den afgassede biomasse blandes med udrådnet gylle mv. inden det afsættes til jordbrugsformål. Produktet anvendes til gødning og til jordforbedring. I dette projekt kvantificeres den jordforbedrende effekt ikke.

Indholdet af kvælstof er i samme størrelsesorden som i afgasset gylle, mens indholdet af fosfor ligger på omkring det halve3:

Tabel 18
Indholdet af tørstof, kvælstof og fosfor i afgasset gylle og i afgasset biomasse.

 

Tørstof

Total-N

Total-P

 

%

kg/ton

kg/ton

Afgasset gylle

4,9

4,6

1

Afgasset biomasse

3

4

0,4

5.2 Overholdelse af grænseværdier for biomassen

I "Bekendtgørelse om anvendelse af affaldsprodukter til jordbrugsformål (slambekendtgørelsen)" skelnes mellem grænseværdier for tungmetaller og afskæringsværdier for miljøfremmede stoffer.

Afskæringsværdier skal overholdes i hver enkelt prøve. Grænseværdierne må godt overskrides i enkelte prøver.

Overholdelse af grænseværdier for tungmetaller

Analyserværdierne skal overholde de tørstofrelaterede grænseværdier eller de fosforrelaterede grænseværdier.

Ud af de seneste 5 prøver skal analyseresultaterne fra mindst 75% ligge under grænseværdierne. Dog må ingen prøve overskride en grænseværdi med mere end 50%. Hvis en prøve overskrider en grænseværdi med 0 – 50% skal der umiddelbart foretages fornyet prøvetagning og analyse.

 

Overholdelse af afskæringsværdier for miljøfremmede stoffer

Hver enkelt analyseresultat skal overholde afskæringsværdierne.


Ved sammenblanding af affaldsprodukter fra flere affaldsproducenter skal prøvetagning foretages inden sammenblanding. Det er ikke på nuværende tidspunkt helt klart, hvem der er kan betragtes som én affaldsproducent. I forbindelse med prøvetagning af spildevandsslam betragtes ét anlæg som én producent, selvom det modtager spildevand fra forskellige leverandører. Derfor antages, at ét forbehandlingsanlæg betragtes som én producent af biomasse, selvom det modtager dagrenovation fra både husholdninger og erhverv.

På forsøgsanlægget køres dagrenovation separat, men ved fuld udbygning vil dagrenovation, andet organisk affald og gylle blive blandet inden afgasning. Derfor tages prøverne inden afgasning, så det svarer til, at de tages inden sammenblanding med andet affald og gylle, når forsøgsperioden er slut.

Overholdelsen af grænse- og afskæringsværdier er undersøgt i følgende prøver af biomasse:

  1. 4 læs kildesorteret organisk husholdningsaffald indsamlet i papirsække (oktober 2000).
  2. 4 læs kildesorteret organisk husholdningsaffald indsamlet i containere (januar 2001)
  3. 4 læs organisk affald fra supermarkeder (november-december 2001)
  4. 4 læs organisk affald fra små fødevareforretninger
  5. Et læs kildesorteret organisk husholdningsaffald fra etageområde og et læs affald fra enfamilieboliger er i september 2001 undersøgt iht. slambekendtgørelsen.

5.2.1 Overholdelse af grænseværdier i biomasse fra husholdninger

Tabel 19
Overholdelse af grænseværdier i biomasse fra husholdninger ved indsamling i papirsække (% af grænse-/afskæringsværdi)

Papir- sække

Enhed

Grænse- værdi

Afskæ-
rings- værdi

Indivi- duelle

Fælles

Indivi- duelle

Fælles

Dato

     

11-01-00

20-01-00

25-01-00

27-01-00

Læs

     

1

2

3

4

Cadmium

mg/kg TS

0,8

 

26%

12%

13%

13%

Cd pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

100

 

47%

27%

25%

27%

Nikkel

mg/kg TS

30

 

26%

16%

12%

11%

Ni pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

2500

 

72%

56%

35%

35%

DEHP

mg/kg TS

 

50

140%

94%

54%

60%

NPE

mg/kg TS

 

10

110%

71%

66%

71%

Bemærk- ning

     

5 dage gl.

     


I de tidligste prøver var indholdet af DEHP og NPE tæt på afskæringsværdierne. I én af de 4 prøver var afskæringsværdierne overskredet. Dette kan dog muligvis forklares ved, at netop dette læs var lagret 5 døgn inden forbehandlingen.

Tabel 20
Overholdelse af grænseværdier i biomasse fra husholdninger ved indsamling med container (% af grænse-/afskæringsværdi)

Hushold- ninger

Enhed

Grænse- værdi

Afskæ-
rings- værdi

Indivi- duelle

Indivi- duelle

Fælles

Indivi- duelle

Dato

     

16-01-01

23-01-01

08-02-01

13-02-01

Læs

     

1

2

3

4

Cadmium

mg/kg TS

0,8

 

7%

8%

7%

7%

Cd pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

100

 

18%

18%

21%

16%

Nikkel

mg/kg TS

30

 

8%

13%

7%

10%

Ni pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

2500

 

32%

44%

32%

34%

DEHP

mg/kg TS

 

50

26%

34%

50%

28%

NPE

mg/kg TS

 

10

21%

31%

19%

20%

 

Tabel 21
Lovpligtige analyser på affald fra enfamilieboliger med individuelle skraldespande og fra etageområder med fælles skraldespande (i.p. = ikke påvist)

Husholdninger

Enhed

Grænse-
værdi

Afskærings-
værdi

Indivi-
duelle

Fælles

Dato

     

25-09-01

27-09-01

Læs

     

lovpligtig

lovpligtig

Cadmium

mg/kg TS

0,8

 

13%

i.p.

Cd pr. fosforenhed

mg/kg TP

100

 

23%

i.p.

Nikkel

mg/kg TS

30

 

13%

13%

Ni pr. fosforenhed

mg/kg TP

2500

 

37%

49%

DEHP

mg/kg TS

 

50

22%

40%

NPE

mg/kg TS

 

10

54%

15%

Kviksølv

mg/kg TS

0,8

 

i.p.

i.p.

Kviksølv

mg/kg P

200

 

i.p.

i.p.

Bly

mg/kg TS

120

 

2%

2%

Bly

mg/kg P

10000

 

5%

6%

Zink

mg/kg TS

4000

 

2%

1%

Kobber

mg/kg TS

1000

 

2%

2%

Chrom

mg/kg TS

100

 

8%

7%

LAS

mg/kg TS

1300

 

i.p.

i.p.

PAH sum

mg/kg TS

3

 

7%

i.p.


Der er stor forskel på resultaterne fra de forskellige prøver. I affald fra husholdninger i fase B kan grænseværdierne overholdes. For DEHP og NPE er der sket et betydeligt fald fra januar 2000 til januar 2001 og igen til september 2001. Ses bort fra den første prøve, er der en tendens til højere koncentration af DEHP i affald fra etageboliger med fælles skraldespande.

5.2.2 Overholdelse af grænseværdier i biomasse fra supermarkeder

Tabel 22
Overholdelse af grænseværdier for biomasse fra supermarkeder (% af grænse- /afskæringsværdi)

Type

Enhed

Grænse- værdi

Afskæ-
rings- værdi

Forbehandlet

Dato

     

05-11-01

03-12-01

10-12-01

17-12-01

Læs

     

1

2

3

4

Cadmium

mg/kg TS

0,8

 

6%

10%

9%

10%

Cd pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

100

 

20%

30%

25%

30%

Nikkel

mg/kg TS

30

 

6%

13%

10%

12%

Ni pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

2500

 

32%

60%

40%

52%

DEHP

mg/kg TS

 

50

4%

26%

11%

104%

NPE

mg/kg TS

 

10

7%

0%

0%

0%


I affaldet fra supermarkeder forekommer en enkelt overskridelse af afskæringsværdien for DEHP. Alle andre værdier overholder grænse- og afskæringsværdierne med stor sikkerhed.

5.2.3 Overholdelse af grænseværdier i biomasse fra små fødevareforretninger

Tabel 23
Overholdelse af grænseværdier for biomasse fra små fødevareforretninger (% af grænse-/afskæringsværdi).

Type

Enhed

Grænse-
værdi

Afskæ-
rings-
værdi

Bio-
masse

     

Dato

     

14-05-02

21-05-02

28-05-02

04-06-02

Læs

     

1

2

3

4

Cadmium

mg/kg TS

0,8

 

13%

11%

12%

13%

Cd pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

100

 

27%

20%

22%

30%

Nikkel

mg/kg TS

30

 

15%

43%

123%

100%

Ni pr. fosfor- enhed

mg/kg TP

2500

 

48%

108%

332%

340%

DEHP

mg/kg TS

 

50

28%

72%

42%

128%

NPE

mg/kg TS

 

10

10%

0%

0%

0%


Indholdet af nikkel er højt i to prøver, hvoraf den ene overskrider grænseværdien og indholdet af DEHP er over afskæringsværdien i en af de fire prøver.

Alt i alt kan det konkluderes at grænseværdierne vil kunne overholdes. Afskæringsværdierne vil normalt kunne overholdes, det må dog forventes, at der fortsat vil være enkelte overskridelser. Større og mere blandede portioner af biomasse vil dog øge sandsynligheden for, at afskæringsværdierne kan overholdes hver gang.

5.3 Overholdelse af krav til hygiejnisering af biomasse

Den afgassede biomasse er stabiliseret og må iht. slambekendtgørelsen anvendes til ikke fortærbare afgrøder, når det nedbringes inden 12 timer. Ved fortærbare afgrøder forstås afgrøder, der kan fortæres i rå tilstand af dyr eller mennesker, frugttræer er dog undtaget.

Skal biomassen anvendes på fortærbare afgrøder, skal etableres en kontrolleret hygiejnisering og grænseværdierne for salmonella og fækale streptokokker, skal være overholdt.

Den kontrollerede hygiejnisering kan være:
Opvarmning til 70º C i en time
Kalkning til pH 12 i 3 måneder
Termofil afgasning i biogasreaktor, hvor der er en garanteret holdetid på 10 timer ved 52 oC og en hydraulisk opholdstid på mindst 7 døgn.
Termofil afgasning kombineret med separat hygiejniseringstank, hvor forskellige kombinationer af holdetid og temperaturer er mulig.

Der har ikke kunnet påvises salmonella eller enterokokker i den afgassede biomasse jfr. bilag K.

Kravene til hygiejnisering vil måske blive strammet op som følge af en kommende EU-forordning om anvendelsesrestriktioner for animalske affaldsprodukter til regulering af BSE og mund- og klovsyge. Forordningen kan medføre at biomassen skal opvarmes til 70 oC i en time inden anvendelse til jordbrugsformål.

Det forventes at kravene vil kunne overholdes ved etablering af en central hygiejniseringsenhed ved forbehandlingsanlægget, så den hygiejniserede biomasse frit kan afhændes til forskellige biogasanlæg.

5.4 Overholdelse af arealkrav for afsætning af biomasse

Det nødvendige areal til udbringningen af afgasset biomasse kan beregnesud fra den tilladelige tilførsel af næringsstoffer, tørstof og samlet mængde i slambekendtgørelsen.

Tabel 24
Arealkrav iht. slambekendtgørelsen

 

Antal

Afgasset

N

P

TS

 

enheder

tons/år

kg/år

kg/år

tons/år

Erhvervskøkkener

350

283

1.246

118

11

Enfamilieboliger

30.000

5.326

23.439

2.227

207

Etageboliger

18.000

761

3.349

318

30

Supermarkeder

20

1.191

5.241

498

46

Detailforretninger

150

1.102

4.850

461

43

Storkøkkener

50

40

178

17

2

I alt

48.570

8.703

38.303

3.639

338

Maksimal tilførsel

pr. ha/år

3.000

170

30

7

Nødvendigt areal

ha

3

225

121

48


Umiddelbart skal biomassen spredes på 225 ha. fordi kvælstof er den begrænsende faktor i ren biomasse.

Når biomassen blandes med gylle vil det blive fosfor, der bestemmer hvor stort et areal, det skal spredes på. Derfor vil biomassen kun give anledning til et arealbehov på 121 ha.

Usikkerheden er i bilag O skønnet til 25%. Der bliver altså behov for et areal på mellem 90 og 150 ha.

5.5 Afsætning af rejekt til forbrænding

Rejekt bortskaffes til affaldsforbrænding. Brændværdien sættes til 20 GJ/ton glødetab – 2,44 GJ/ton vand.

Når tørstofindholdet og glødetab vægtes i forhold til mængderne af rejekt ved fuld udbygning, kan den vægtede brændværdi for blandet rejekt beregnes:

Tabel 25
Brændværdi beregnet ud fra tørstof og glødetab i blandet rejekt som det vil være sammensat ved fuld udbygning

Rejekt

Enhed

Blandet rejekt

Tørstof

%

36

Glødetab

% af TS

79

Brændværdi

GJ/ton

4,09

5.6 Energibalance pr. ton indsamlet organisk affald

Når kildesorteringen indføres vil mindre affald blive brændt i Aalborg, men der vil blive produceret mere biogas på biogasanlægget. Det betyder, at der produceres mindre el og varme i Aalborg og at der anvendes mindre naturgas på det gasfyrede kraftvarmeværk.

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

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

Den samlede energibalance omfatter:

Tabel 26
Energiforbrug til indsamling og behandling af et ton organisk affald (- = forbrug)

 

El

Varme

Diesel

Energi

 

kWh

GJ

l

GJ

Separat indsamling

   

-8,2

-0,3

Transport af biomasse

   

-4,3

-0,2

Mistet forbrænding

-97

-0,9

 

-1,2

Forbrug behandling

-11

-0,2

 

-0,2

Samlet forbrug

-108

-1,1

-12,5

-1,9

 

Tabel 27
Energiproduktion pr. ton indsamlet affald (- = forbrug)

 

El

Varme

Diesel

Energi

Sparet naturgas

 

kWh

GJ

l

GJ

Nm3

Sparet gødning

     

0,1

 

Forbrænding biogas

286

1,3

 

2,3

 

Sparet naturgas

-286

-1,3

 

-2,3

58

Netto produktion

-108

-1,1

-13

-1,8

 


Der vil være et forbrug på 1,9 GJ til indsamling, mistet forbrænding og behandling. Til gengæld produceres 100 Nm3 biogas, som erstatter 58 Nm3 naturgas med et energiindhold på 2,3 GJ. Desuden erstatter biomassen kunstgødning, som det ville koste 0,1 GJ at fremstille.

Usikkerheden på energiberegningerne er omkring 20% (jfr. bilag O). Der vil under alle omstændigheder være et forbrug af energi som er mindre end energiindholdet i den sparede naturgas.

Energibetragtningerne er nærmere beskrevet i bilag L.

5.7 CO2 –effekt pr. ton indsamlet organisk affald

Forbrænding af dagrenovation regnes CO2 -neutralt, idet der ses bort fra, at plastic er fossilt materiale.

Elforbrug sættes til en CO2 -effekt svarende til energiproduktion med kul.

Afbrænding af biogas er i princippet CO2 -neutralt. Tab af uforbrændt metan fra visse motorer giver anledning til en væsentlig CO2 -effekt. Tabet er uafhængigt af, om motorerne anvendes til naturgas eller biogas, så der er ikke tale om noget ekstra tab ved erstatning af naturgas med biogas.

Tabel 28
Forudsætninger for CO2 -beregning

Forudsætninger

     

Separat indsamling

Komprimatorvogn

2618,5

g/l

Transport af biomasse

Lastbil

2618,5

g/l

Mistet forbrænding

Trad. fremstilling

104

kg/GJ

Forbrug behandling

Elforbrug

104

kg/GJ

Forbrænding biogas

 

0

kg/GJ

Sparet gødning

 

104

kg/GJ

Sparet naturgas

 

59

kg/GJ

 

Tabel 29
CO2 -effekt af ændret indsamling pr. ton indsamlet affald

Samlet resultat

El

Varme

Diesel

CO2

 

kWh

GJ

l

kg

Separat indsamling

   

-8,2

21

Transport af biomasse

   

-4,3

11

Mistet forbrænding

-97

-0,9

 

36

Forbrug behandling

-11

-0,2

 

4

Forbrænding biogas

286

1,3

 

0

Sparet gødning

     

-14

Sparet naturgas

-286

-1,3

 

-136

Netto

-108

-1,1

-12,5

-76


Ved erstatning af naturgas med biogas fremstillet af organisk affald vil drivhuseffekten blive mindre svarende til 76 kg CO2 pr. tons indsamlet affald.

Den positive effekt opnås primært ved at naturgas erstattes med biogas.

Beregningerne af CO2 –effekten fremgår af bilag M.

Usikkerheden på CO2 -beregningen skønnes i bilag O til ca. 30%. Usikkerheden er ikke så stor, at den kan bringe tvivl om, at der er en positiv CO2 -effekt ved at indsamle organisk affald.

3 indholdet af N og P i afgasset gylle (blandet kvæg og svin) er oplyst i /"Næringsstofudnyttelsen af afgasset gylle", Leif Knudsen m.fl. Landbrugets Rådgivningscenter 1995/