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

Sammenfattende artikel

Indsamling af organisk affald til biogas kan etableres teknisk og økonomisk forsvarligt.

Forsøg viser, at separat indsamling af organisk affald til bioforgasning har en positiv energibalance og CO2 –effekt. Prisen bestemmes primært af antallet af indsamlinger. Hvis den eksisterende ugeindsamling erstattes af 14-dages indsamling af skiftevis organisk og restaffald, er det muligt at etablere systemet uden væsentlige ekstra omkostninger.

Baggrund og formål

Alt organisk affald skal udnyttes til biogas

Det fremgår af Aalborg kommunes affaldsplan 2000-2012, at alt organisk affald fra små erhvervskøkkener, husholdninger, supermarkeder og detailhandel skal behandles i biogasanlæg.

Forsøget er gennemført for at udvikle teknisk og økonomisk acceptable løsninger for indsamling og behandling samt bortskaffelse af slutprodukter.

Ordningen er frivillig for husholdninger og forretninger. For erhvervskøkkenerne er sorteringen obligatorisk. I forsøgsperioden har deltaget:
151 køkkener,
647 enfamilieboliger med individuelle skraldespande
1647 etageboliger med fælles skraldespande
6 supermarkeder
21 små fødevareforretninger

Deltagerne har sorteret det organiske affald fra i køkkenet eller butikken. Affaldet samles udendørs i en grøn container (80 l ved boliger og større ved erhverv).

Den grønne container tømmes af renovationsvognen "Vaskebjørnen", som også skyller containeren, hvis den er snavset.

Enfamilieboligerne får i forsøget hentet organisk affald hver 14. dag (restaffald uændret hver uge). Erhverv og etageboliger får hentet både organisk og restaffald hver uge.

Det organiske affald forbehandles i en mikser og en skruepresse (DeWaster) som fjerner plastposer og hårde dele. Herved fremkommer en biomasse, der er en lind grød med en partikelstørrelse under 2 mm. Biomassen afgasses i en biogasreaktor. Til sidst spredes biomassen sammen med afgasset gylle på landbrugsjord.

Undersøgelsen

Alle led fra leverandør til slutdisponering er med i undersøgelsen

Der er gennemført undersøgelser af kundernes tilfredshed, arbejdsmiljø for renovationsarbejdere, mængde og sammensætning af det indsamlede affald, kvalitet af biomassen, gasproduktionen, økonomi, energi og massestrømme.

Hovedkonklusioner

Der er ingen teknisk eller miljømæssig barriere mod kildesortering og bioforgasning

Indsamling af organisk affald til bioforgasning fungerer tilfredsstillende, der er en lille, men sikker, positiv CO2 –effekt og energigevinst.

Erfaringerne fra forsøget tyder på, at følgende hovedproblemer skal overvejes inden etablering af indsamlingssystem for kildesorteret organisk dagrenovation:

  1. Kildesorteringen virker kun med brugerens gode vilje. Derfor skal brugerne have et enkelt og klart system at sortere efter, der skal være en tydelig mærkning af materiel samt en god service og information.
  2. Volumen af restaffald bliver ikke væsentlig mindre af, at den organisk fraktion sorteres fra.
  3. Ved indsamlingen skal tages højde for lugtproblemer. Containere til uemballeret madaffald skal kunne skylles og der skal evt. være udstyr til bekæmpelse af lugt på indsamlingsbilen.
  4. Forbehandlingen skal sikre, at den leverede gødning er uden synlige plaststumper mv. og overholder gældende grænseværdier. Det kan være nødvendigt at acceptere en høj rejektprocent, for at sikre dette.
  5. Antallet af indsamlinger er væsentlige for de samlede omkostninger. Ønskes indsamlingen af organisk affald indført sammen med en uændret indsamling af restaffald, vil omkostningerne stige tilsvarende. Modsat er det muligt at etablere et system uden væsentlige ekstra omkostninger, hvis indsamlingen af restaffald nedsættes, så det samlede antal indsamlinger er uændret.

Projektresultater

Ca. 13.000 tons organisk affald om året ved fuld udbygning

Renovationsvæsenet skønner at i alt ca. 48.000 boliger vil deltage i en frivillig ordning (65% af enfamilie- og 50% af etageboliger). Alle erhvervsenheder skal deltage. Ud fra de gennemførte forsøg, er det beregnet, hvor meget affald, der kan indsamles ved fuld udbygning (inklusiv storkøkkener). Mængden af slutprodukter er beregnet ud fra målinger på et antal stikprøver.

Tabel 1
Forventet mængde organisk affald fra hver kategori samt slutprodukter i form af biogas, afgasset biomasse og rejekt pr. år

 

Antal

Indsamlet

Biogas

Afgasset

Rejekt

 

enheder

tons/år

Nm3/år

tons/år

tons/år

Erhvervskøkkener

350

491

51.287

295

156

Enfamilieboliger

30.000

9.051

940.081

5.306

2.806

Etageboliger

18.000

1.310

136.098

758

401

Supermarkeder

20

1.040

108.543

1.239

656

Detailforretninger

150

663

69.196

1.147

607

Storkøkkener

50

881

91.990

42

22

I alt

48.570

13.438

1.397.196

8.787

4.648


Det skønnes at usikkerheden på mængderne er omkring 25%.

Stigningen af renovationsafgiften kan holdes på 6% , hvis serviceniveauet sænkes

Indsamlingsfrekvensen er afgørende for økonomien. I forsøget indsamles restaffald uændret hver uge, mens organisk affald indsamles separat hver 14. dag fra enfamiliehuse og hver uge i etageområder. Derfor er ordningen dyrere end den eksisterende uden kildesortering.

Ud fra renovationsvæsenets enhedspriser anslås forsøgsordningen ved fuld udbygning at koste 72 mill. kr. pr. år, mens indsamling uden kildesortering anslås at koste 59 mill. kr. pr. år.

Hvis de enfamilieboliger, der ønsker at kildesortere i stedet får 14-dages indsamling af 2 sække kan kildesorteringen gennemføres til ca. 63 mill. kr. eller 6% mere end indsamling uden kildesortering.

Til sammenligning anslås ugentlig indsamling med optisk sortering at koste omkring 77 mill. kr. pr. år, så det er ikke billigere.

Figur 1
Samlede årlige udgifter hhv. uden kildesortering, udbygning af forsøgsordning, 14-dages indsamling og optisk sortering

Et ton organisk affald giver 100 Nm3 biogas og 590 kg afgasset biomasse

Behandlingen medfører en klar opdeling i en våd fraktion af afgasset biomasse, en tør fraktion af rejekt samt biogas.

Den samlede behandling medfører, at et ton indsamlet organisk dagrenovation bliver til 100 kg (100 Nm3 ) biogas og 590 kg afgasset biomasse med 97% vand samt 310 kg rejekt til forbrænding. Usikkerheden på gasproduktionen skønnes til ±20%.

Figur 2
Massebalance beregnet for indsamlet organisk affald fra boliger

800.000 Nm3 naturgas sparet pr. år

Energiproduktionen i det undersøgte system sker på to kraftvarmeværker. Det ene er affaldsfyret (forbrændingsanlægget), det andet er gasfyret.

Når kildesorteringen indføres vil mindre affald blive brændt på forbrændingsanlægget og produktionen af kraftvarme vil falde.

Tilgengæld vil der blive produceret mere biogas til det gasfyrede kraftvarmeværk. Her vil produktionen af kraftvarme være uændret, men forbruget af naturgas vil falde.

Det betyder, at der produceres mindre el og varme på forbrændingsanlægget, tilgengæld fremstilles biogas, som erstatter naturgas på kraftvarmeværket.

Der vil være et forbrug på 1,9 GJ til indsamling, mistet forbrænding og behandling af et ton organisk affald. 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. Selvom usikkerheden er omkring 20% vil der under alle omstændigheder være et forbrug af energi, som er mindre end energiindholdet i den sparede naturgas.

Ved fuld udbygning spares på et år ca. 800.000 Nm3 naturgas.

CO2 effekt på 1.000 tons pr. år

Erstatning af naturgas med biogas giver en CO2 –besparelse. Tilgengæld vil der være større udledning af CO2 som følge af et øget forbrug af energi til transport og behandling samt til traditionel fremstilling af den el som skal erstatte den mistede forbrænding. Netto vil effekten svare til en sparet CO2 udledning på 76 kg pr. ton indsamlet affald.

Ved fuld udbygning spares ca. 1.000 ton CO2 pr. år.

Biomassen kan spredes på landbrugsjord

Forbehandlingen af organisk affald betyder, at det producerede gødning ikke indeholder partikler af betydning, så den visuelle forurening er lig nul. Desuden kan biomassen sandsynligvis overholde grænseværdierne for anvendelse af affald til jordbrugsformål.

Tabel 2
Sammenligning af indholdet af tørstof, kvælstof og fosfor i afgasset gylle og biomasse

 

Tørstof

Total-N

Total-P

 

vægt%

kg/ton

kg/ton

Afgasset gylle

4,9

4,6

1

Afgasset biomasse

3

4

0,4


Det nødvendige areal til udbringningen af afgasset biomasse kan beregnes ud fra den tilladelige tilførsel af næringsstoffer, tørstof og samlet mængde i slambekendtgørelsen. Biomassen blandes med gylle inden udbringning, derfor bliver det indholdet af fosfor der bestemmer det nødvendige areal. Biomassen fra organisk affald i Aalborg giver behov for et areal på mellem 90 og 150 ha.