Samlerapport for projekter om bioforgasning af organisk dagrenovation gennemført 2000-2002

Sammenfatning og konklusioner

Denne rapport præsenterer en sammenfatning af en række tekniske undersøgelser vedrørende indsamling, forbehandling og bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation, der er gennemført i Danmark i løbet af de senere år. Hovedparten af undersøgelserne er finansieret af Miljøstyrelsen; men også andre styrelser og offentlige myndigheder, organisationer og firmaer har bidraget til etablering af det omfattende erfaringsmateriale.

Hovedvægten i de senere års undersøgelser har ligget på indsamling, forbehandling og karakterisering af kildesorteret organisk dagrenovation med henblik på at bedømme biogaspotentialet og mindre på egentlige undersøgelser og forsøgsvirksomhed vedrørende bioforgasning af det organiske affald. Der foreligger dog en del tidligere undersøgelser af denne karakter, hvis resultater indgår i en status for 2000 for området. Derudover er foretaget undersøgelser af mulige begrænsninger i anvendelsen af restprodukter fra bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation som følge af indholdet af tungmetaller og organiske miljøfremmede stoffer. Rapporten forholder sig derimod ikke til de kommende EU-regler om animalske biprodukter, der implementeres i foråret 2003.

Som supplement til de tekniske undersøgelser er der foretaget miljømæssige vurderinger af de forskellige systemer til håndtering og behandling af organisk dagrenovation.

Udover tekniske undersøgelser har der været gennemført undersøgelser af mulighederne for at afsætte restprodukter, der opfylder gældende kvalitetskrav til jordbrugsanvendelse og der har været gennemført en systemanalyse og en samfundsøkonomisk analyse af genanvendelse af organisk dagrenovation. Rapporterne herfra indgår ikke i denne sammenfatning; men der henvises til rapporterne Aspekter af afsætning af bioforgasset organisk affald, Systems Analysis of Organic Household Waste Management in Denmark og Samfundsøkonomisk analyse af øget genanvendelse af organisk dagrenovation, der alle forventes udgivet som Miljøprojekter.

Sammenfatningen indeholder således ikke vurderinger af de økonomiske konsekvenser af bioforgasning af dagrenovation eller af de organisatoriske forhold omkring indsamling, forbehandling og bioforgasning.

Grundlaget for statusopgørelsen for bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation

Indsamling, forbehandling og sammensætning af kildesorteret organisk dagrenovation er belyst i en række projekter knyttet til fuld- og storskalaundersøgelser. Der er afprøvet og vurderet et bredt udvalg af metoder for kildesortering, indsamling og forbehandling af kildesorteret organisk dagrenovation i Grindsted, Hovedstadsområdet, Kolding, Vejle og Aalborg. Resultaterne vedrørende indsamling og forbehandling er sammenfattet i rapporten Sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse og den bagvedliggende datarapport Datarapport om sammensætning og biogaspotentiale i organisk dagrenovation. Resultaterne vedrørende indsamlingen i de forskellige områder er yderligere uddybet i rapporterne Fuldskalaforsøg i hovedstadsområdet, Indsamling af organisk affald fra husholdninger, små erhvervskøkkener og fødevareforretninger i Aalborg kommune og Fuldskalaforsøg i Kolding.

Sammensætningen af dagrenovation herunder indholdet af organiske fraktioner er kortlagt ved en undersøgelse af sammensætningen i 10 udvalgte boligområder fordelt over hele landet præsenteret i rapporten Evaluering af ordninger for hjemmekompostering samt kortlægning af dagrenovationens sammensætning.

I tilknytning til fuld- og storskalaforsøgene er de forbehandlingsanlæg, der har indgået i undersøgelserne, beskrevet og evalueret. Derudover foreligger resultater fra en teknisk afprøvning af en stempelseparator til forbehandling af kildesorteret organisk dagrenovation beskrevet i rapporten Forbehandling af organisk husholdningsaffald ved hydraulisk stempelseparation. Hermed foreligger en beskrivelse og vurdering af hovedparten af de typer forbehandlingssystemer til kildesorteret organisk dagrenovation, der findes i Danmark. Der indgår dog ikke evaluering af den forkomposteringstromle på AFAV I/S, der tidligere blev benyttet til forkompostering inden den egentlige kompostering. I dag benyttes den til forbehandling inden bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation i biogasfællesanlæg. Heller ikke de systemer baseret på optisk sortering af kildesorteret organisk dagrenovation som findes i Vejle og Århus indgår. I Vejle komposteres affaldet efterfølgende og resultater fra anlægget i Århus, der er under indkøring var under afrapportering ved denne rapports færdiggørelse.

Bioforgasning i fuld skala af kildesorteret organisk dagrenovation sker i dag på nogle få biogasfællesanlæg og på Grindsted Renseanlæg. Der er ikke i de senere år foretaget egentlige undersøgelser af bioforgasning i fuld skala; men i rapporten Basisdokumentation for biogaspotentiale i organisk dagrenovation, indgår som et bilag en statusopgørelse, for alle tidligere rapporterede fuld- og storskalaundersøgelser i Danmark.

I forbindelse med stor- og fuldskalaundersøgelserne i de 5 byområder nævnt ovenfor er der foretaget indsamling af et stort antal prøver af forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation (biomasse) og af rejekt fra forbehandlingen. Herved er muliggjort en detaljeret karakterisering af sammensætningen før og efter forbehandling. Karakteriseringen har omfattet biomassens og rejektets indhold af tørstof, tørstof glødetab og vand, ligesom der er foretaget en karakterisering på komponentniveau (fedt, protein, træstof og kulhydrater) og på grundstofniveau (C, H, O og N). Derudover er der foretaget udrådningsforsøg til bestemmelse af metanproduktionen i laboratorie- og pilotskala. Herigennem er det muligt at bestemme biogaspotentialet ud fra affaldets komponentsammensætning, grundstofsammensætning og ved direkte målinger af metanproduktionen. Resultaterne er præsenteret og vurderet i rapporten Basisdokumentation for biogaspotentiale i organisk dagrenovation og den bagvedliggende datarapport Datarapport om sammensætning og biogaspotentiale i organisk dagrenovation.

I forbindelse med en række tidligere undersøgelser af bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation er det konstateret at der lejlighedsvis er opstået problemer med at overholde kravene til jordbrugsanvendelse af restprodukterne fra bioforgasning. Især afskæringsværdien for plastblødgøreren DEHP overskrides. En undersøgelse af indholdet af DEHP i kildesorteret organisk dagrenovation, der modtages på 6 forskellige anlæg er præsenteret i rapporten DEHP i husholdningsaffald.

Nedenfor sammenfattes resultaterne af ovenstående undersøgelser idet den samlede problemstilling omkring bioforgasning af kildesorteret dagrenovation søges belyst tværgående. I de efterfølgende kapitler beskrives og sammenfattes resultaterne fra de enkelte rapporter/rapportgrupper selvstændigt.

Indsamlede mængder kildesorteret organisk dagrenovation

Undersøgelser af indsamlede mængder kildesorteret organisk dagrenovation i forbindelse med eksisterende indsamlingsordninger og ved fuld- og storskalaforsøg viser at der kan forventes indsamlet mellem 60 og 90 kg kildesorteret organisk dagrenovation pr person og år for større samlede områder i Danmark. For mindre områder vil der være store variationer op til en faktor 2 op eller ned i indsamlet mængde uden at det kan forklares ved forskelle i boligtype eller indsamlingsordning.

De indsamlede mængder svarer til ca. 80% af det potentiale, der findes ved detaljeret opsortering af usorteret dagrenovation. Ved en sådan opsortering af dagrenovation konstateres meget store forskelle i affaldets mængde og sammensætning mellem forskellige geografiske områder. For de organiske fraktioner er der derimod ikke markante forskelle mellem mængder pr person opsamlet i etageboliger med fælles skraldespand og i enfamiliehuse med individuelle skraldespande. Forskellen i potentialet af organisk affald i de to boligtyper skyldes alene forskel i antallet af beboere pr husstand. Forskelle mellem de to boligtyper indenfor samme geografiske område er lille i forhold til forskellen mellem ensartede boligområder placeret forskellige steder i landet.

I områder med kildesortering af organisk dagrenovation kan der også konstateres langt større forskelle på indsamlede mængder organisk affald mellem forskellige geografiske områder end det kan forklares ved indretning af kildesorteringen eller opdeling i områder med fælles eller individuelle skraldespande. Der er således fundet op til en faktor 2 i forskel på indsamlede mængder pr indbygger i 2 kommuner med samme sorteringssystem.

Ved indsamling i mindre byområder, hvor indsamlingen sker separat for områder med fælles og individuelle skraldespande, kan der konstateres en større mængde affald fra boliger med individuelle skraldespande end med fælles skraldespande, også større end det kan forklares ved forskellige i husstandsstørrelse. Potentialet udnyttes således bedst i husstande med individuelle skraldespande.

Det er ikke muligt at relatere indsamlede mængder til sorteringsvejledningen eller informationsindsatsen ved etablering af kildesorteringsordningerne; men den langt største mængde pr husstand er indsamlet i et boligområde i Aalborg med individuelle skraldespande, hvor deltagelsen i indsamlingen er frivillig.

Kvalitet af indsamlet organisk dagrenovation

I fuld og storskalaundersøgelser er der afprøvet et bredt spektrum af indsamlingssystemer med indsamling af den organiske fraktion i køkkenet i papir eller plast og med opsamling i papirsække eller containere. De benyttede sorteringsvejledninger er relativt ens, selvom detaljeringsgraden i vejledningerne er meget forskellige. De mest betydende forskelle er at der i visse indsamlingsordninger, hvor affaldet komposteres, tillades bleer, kattegrus potteplanter o.l. i den organiske fraktion.

Indsamling i papirposer i køkkenet resulterer generelt i en god kvalitet uden større fejlsortering af plast. Indsamles derimod i plastposer kommer der langt større mængder plast i den organisk fraktion end det kan forklares ved mængden af indsamlingsposer og evt. plastfraktioner (bleer), der accepteres i nogle sorteringsordninger, hvor affaldet normalt komposteres.

Normalt udgør indsamlingsposer af plast og fejlsorteringer vægtmæssigt kun en meget lille del (nogle få vægtprocent) af det indsamlede organiske affald. Der er i flere undersøgelser konstateret lidt større fejlsorteringsprocent i områder med fælles skraldespande end i områder med individuelle skraldespande. Der findes dog i alle indsamlingsordninger lejlighedsvis større mængder dårligt kildesorteret organisk dagrenovation, hvor plastindholdet og fejlsorteringer ligger langt ud over det normale.

Sammensætningen af den organiske fraktion (målt som glødetab minus plast) der frasorteres i køkkenet afviger ikke mellem forskellige geografiske områder, boligtyper eller indsamlingsordninger; men der er store variationer over tid i de forskellige områder. Kvaliteten af det indsamlede organiske affald er således meget ens både bedømt på komponentindholdet (fedt, protein, træstof og kulhydrater) og på grundstofniveau (C, H, O og N).

Derimod opstår der forskelle efter indsamlingen afhængigt at indsamlingssystemet. Indsamling i plastposer (og accept af bleer i den organiske fraktion) resulterer i mere plast i affaldet end der kan forklares ved indholdet af indsamlingsposer og evt. bleer. Derudover fører accept af kattegrus og potteplanter tilsyneladende til mere uorganisk stof i det indsamlede affald.

Forbehandling af kildesorteret organisk dagrenovation

På trods af at indsamlingsposer af plast og fejlsorteringer normalt kun udgør nogle få vægtprocent af affaldet har behovet for frasortering heraf store konsekvenser for mængden og kvaliteten af biomassen til bioforgasning.

Behovet for forbehandling af affaldet for at fjerne plast og fejlsorteringer resulterer i at op imod halvdelen af det organiske materiale, der kunne indgå i bioforgasning i stedet frasorteres som rejekt sammen med plasten og forbrændes.

Selvom indsamlingsposerne ikke indeholder plastblødgørere resulterer det forhøjede plastindhold i en stærkt forøget risiko for at affaldet ikke kan overholde afskæringsværdien for plastblødgørere DEHP i Bekendtgørelse Nr. 49 af 20. januar 2000 om anvendelse af Affaldsprodukter til Jordbrugsformål (Slambekendtgørelsen) således at restproduktet efter bioforgasning ikke vil kunne anvendes i jordbruget. De forbehandlingssystemer, der anvendes i dag, reducerer indholdet af plast; men sikrer ikke altid et tilstrækkeligt lavt indhold af DEHP.

Ved bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation bør der derfor ikke accepteres plast som en del af den organiske fraktion og kun benyttes plast til indsamlingsposerne, hvis der gøres en stor indsats for at undgå fejlsorteringer af plast. Endelig bør der i sådanne tilfælde vælges en type plastpose uden indhold af DEHP og en forbehandlingsmetode, der effektivt frasorterer plast.

På trods af sådanne tiltag må det uanset indsamlingssystem og forbehandlingsteknik forventes at der lejlighedsvis udtages prøver med et så højt indhold af DEHP at Slambekendtgørelsens afskæringsværdi overskrides.

Der findes i dag 4 forskellige systemer til forbehandling af kildesorteret organisk dagrenovation til bioforgasning med rapporterede resultater. To af anlæggene er i fuld skala, et er en prototype og et er et forsøgsanlæg, der har været teknisk afprøvet.

Fuldskalaanlæggene er et system baseret på neddeling og magnetseparering af kildesorteret organisk dagrenovation indsamlet i papirposer i Grindsted og et system baseret på en rullesigte i Herning. Det sidste anlæg har i de senere år håndteret betydelige mængder organisk dagrenovation indsamlet både i plast og papirposer. Anlægget er nu lukket bl.a. på grund af for store mængder plast i biomassen. En skrueseparator har været i drift igennem længere tid i forbindelse med en række storskalaforsøg i Ålborg. Anlægget er en prototype, hvis kapacitet ikke er endeligt fastlagt. Endelig har der været gennemført driftsafprøvning med en stempelseparator, hvor nogle få læs organisk kildesorteret dagrenovation har været behandlet.

Udover disse 4 anlæg findes et nyetableret rullesigteanlæg på Århus biogasanlæg; men der foreligger endnu ikke rapporterede resultater herfra. På AFAV I/S benyttes det tidligere forkomposteringsanlæg midlertidigt som forbehandlingsanlæg til kildesorteret organisk dagrenovation til bioforgasning i stedet for som tidligere til den egentlige kompostering. Endelig findes et forsøgsanlæg i fuld skala baseret på en skrueseparator på affaldsanlægget NOVEREN I/S til forbehandling af kildesorteret organisk dagrenovation.

På basis af fuld- og storskalaundersøgelserne er det dokumenteret at de 3 systemer som har været i egentlig drift er meget forskellige med hensyn til separation af den kildesorterede organiske dagrenovation i biomasse og rejekt. Neddeling og magnetseparering resulterer i en meget lille frasortering inden bioforgasning (< 1%); men til gengæld kan systemet kun håndtere kildesorteret organisk dagrenovation indsamlet i papirposer med høj kvalitet i indsamlingen. Til sammenligning giver rullesigten i gennemsnit 34% rejekt og skrueseparatoren 41% målt som vådvægt. Forbehandlingseffektiviteterne varierer betydeligt, med relative standardafvigelser i runde tal på 10-15%. Eventuelle mindre forskelle i forbehandlingseffektivitet afhængig af geografi, skraldespandssystem og forbehandlingsteknologi har derfor ikke kunnet konstateres.

De store rejektprocenter betyder at rullesigten og skruepressen fordeler rejekt og biomasse således at op imod halvdelen af det organiske stof i den indsamlede kildesorterede dagrenovation frasorteres og køres til forbrændingsanlæg.

Rullesigten har en lidt mindre frasortering af organisk materiale med rejektet; men efterlader væsentligt større partikler i biomassen end skrueseparatoren. Ved behandling på rullesigte af kildesorteret dagrenovation indsamlet i plastposer er der således behov for en efterbehandling af dette affald enten før eller efter bioforgasning for at undgå store mængder plast i den udrådnede biomasse.

Forbehandlingen af kildesorteret organisk dagrenovation må anses for at være det mest kritiske element i bioforgasning af kildesorteret dagrenovation. Der er kun meget begrænsede fuldskalaerfaringer og det eneste anlæg der har været i længerevarende drift kræver indsamling i papirposer. De systemer, der herudover har været i drift fører til at store mængder organisk stof, der kunne bioforgasses, i stedet for frasepareres som rejekt og føres til forbrænding uanset om indsamlingen sker i plast eller papirposer.

Kvalitet af kildesorteret organisk dagrenovation efter forbehandling

Biomasse fra kildesorteret organisk dagrenovation indsamlet i papirposer indeholder meget lidt plast eller andre fejlsorteringer uanset hvilken forbehandling affaldet har været underkastet. Når affaldet har været indsamlet i plastposer indeholder forbehandlet affald fra rullesigten væsentligt mere plast end affald fra skrueseparatoren (og fra stempelseparatoren). Det medfører at der kan opstå tekniske problemer i den efterfølgende bioforgasning, at der skal ske en yderligere fraseparering af plast inden restproduktet kan anvendes i jordbruget og at der er langt større risiko for overskridelse af Slambekendtgørelsens afskæringsværdi for plastblødgørere DEHP.

Den kemiske sammensætningen af biomassen for et givet system (geografi, indsamlingssystem, forbehandling) varierer over tid. For de væsentligste parametre er den tidsmæssige variation udtrykt som relativ standardafvigelse 3-15%. Biomassens sammensætning varierer derimod kun lidt mellem de geografiske områder. Kun ved indsamlingsordninger, hvor det organiske affald efterfølgende komposteres og hvor der tillades kattegrus, potteplanter o.l. i den grønne fraktion kan der konstateres et væsentligt forhøjet indhold af uorganisk stof.

Biomassen består typisk af 22-32% tørstof, hvoraf 83-93% er organisk stof (VS), 10-14% fedt, 13-15% protein, 10-16% stivelse, 4-10% sukker og 16-24% træstof. De målte komponenter udgør i snit 80% af det organiske stof, og resten beskrives som "andre kulhydrater". De væsentligste forskelle i biomassens sammensætning skyldes forbehandlingen. Generelt kan det siges, at biomasse fra skrueseparator, sammenlignet med biomasse fra rullesigte, indeholder mere vand (relativt 7-20% mindre TS), mere fedt (relativt 10-20% mere), mindre træstof (relativt 22-40% mindre) og mere enzymfordøjeligt organisk stof (EFOS) samt mindre P (relativt 50% lavere).

Biogaspotentiale i organisk dagrenovation.

Kildesorteret organisk dagrenovation fra fælles og individuelle skraldespande fra kildesorteringsordningerne i Grindsted, Hovedstadsområdet, Kolding, Vejle og Aalborg er over en 11 måneders periode hver to gange blevet behandlet på forskellige forbehandlingsanlæg: neddeling + magnetseparering, rullesigte og skrueseparator. Det forbehandlede affald, biomassen og rejektet er karakteriseret fysisk og kemisk og metanpotentialet er målt i laboratoriet over 50 døgn. I 14 tilfælde er biomassen blevet bioforgasset på et pilot-biogasanlæg, idet metanudbyttet er bestemt efter stabil drift er opnået. Den afgassede biomasse er endvidere karakteriseret med hensyn til kemisk sammensætning og restmetanpotentiale.

Komponentsammensætning og grundstofindhold varierer meget lidt mellem biomasse fra forskellige geografiske områder og forbehandlingssystemer og der er ikke systematiske forskelle mellem geografiske områder, fælles og individuelle skraldespande eller forbehandlingsteknologi. Beregning af det teoretiske biogaspotentiale bliver 530 Nm3 CH4/ton VS baseret på den gennemsnitlige komponentsammensætning.

Målinger af metanpotentialet i laboratoriet over 50 døgn viser, at det organiske stof i biomassen fra forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation i gennemsnit har et metanpotentiale på 465 Nm3 CH4/ton VS. Målingerne udviser nogen variation, men der er heller ikke her systematiske forskelle mellem geografiske områder, fælles og individuelle skraldespande eller forbehandlingsteknologi.

Metanudbyttet for biomasse fra kildesorteret organisk dagrenovation bestemt for 14 prøver ved bioforgasning i pilot-biogasanlæg varierede i det væsentlige mellem 300 - 400 Nm3 CH4/ton VS, med et gennemsnit på 340 Nm3 CH4/ton VS og et metanindhold på 62%. Variationen kan heller ikke her henføres til forskelle i geografisk område, fælles og individuelle skraldespande eller til forbehandlingsteknologien. Den afgassede biomasse har et potentiale for yderligere at danne 40-50 Nm3 CH4/ton VS oprindeligt tilført pilot-biogasanlægget svarende til yderligere 10-15% metan.

Metanpotentialer beregnet udfra komponentsammensætningen viser som forventet noget højere værdier end de faktisk målte ved laboratorieundersøgelser og pilot-bioforgasning.

Det er naturligvis ikke overraskende, at når den komponentmæssige og grundstofmæssige sammensætning ikke udviser store forskelle og de små forskelle ikke kan henføres til biomassens oprindelse eller forbehandling, at der så heller ikke kan konstateres forskelle i relation hertil ved de biologiske metoder til bestemmelse af gaspotentialet i laboratoriet og til metanudbyttet ved pilot-bioforgasning, hvor forsøgsusikkerheden skønnes at være større end ved de kemiske analyser.

I tabellerne nedenfor er typetal for metan og biogasproduktionen sammenstillet opdelt på de forskellige forbehandlinger, der har indgået i undersøgelsen. Det skal bemærkes at de forskellige forbehandlingssystemer ikke håndterer helt de samme typer indsamlet affald. Tabellens tal er således påvirket af at udgangssammensætningen ikke er den samme for de tre forbehandlingsteknologier. Neddeling + magnetseparering kræver indsamling i papirposer medens de to øvrige forbehandlingsteknologier har håndteret affald fra hele spektret af indsamlingssystemer. Da indsamling i papirposer resulterer i et affald med et lidt højere indhold af organisk stof målt som VS bliver metanudbyttet pr ton TS lidt højere end for de øvrige forbehandlingssystemer.

Typetal: metan, CH4

Neddeling+ magnetseparering

Rullesigte

Skrueseparator

Teoretisk metanpotentiale, biomasse, komponent-baseret, Nm3 CH4/ton VS

530

530

530

Metanpotentiale, biomasse, målt i batch, 50 døgn, Nm3 CH4/ton VS

465

465

465

Metanudbytte-VS, biomasse, pilot-biogasanlæg, Nm3 CH4/ton VS

340

340

340

Metanudbytte-TS, biomasse, pilot-biogasanlæg, Nm3 CH4/ton TS

306

290

290

Metanudbytte-biomasse, pilot-biogasanlæg, Nm3 CH4/ton våd biomasse

92

87

72

Metanudbytte-affald, pilot-biogasanlæg, Nm3 CH4/ton vådt affald*

91

58

45

*Indsamlet våd kildesorteret organisk dagrenovation

Antages, at metanindholdet udgør 62 volumenprocent af biogassen svarende til gennemsnittet for gassammensætningen målt i pilot-biogasanlægget er tilsvarende type tal for biogas (metan + kuldioxid) præsenteret nedenfor.

Typetal: biogas, CH4 + CO2

Neddeling+ magnetseparering

Rullesigte

Skrueseparator

Teoretisk biogaspotentiale, biomasse, komponent-baseret, Nm3 gas/ton VS

855

855

855

Biogaspotentiale, biomasse, målt i batch, 50 døgn, Nm3 gas/ton VS

750

750

750

Biogasudbytte-VS, biomasse, pilot-biogasanlæg, Nm3 gas/ton VS

550

550

550

Biogasudbytte-TS, biomasse, pilot-biogasanlæg, Nm3 gas /ton TS

490

465

465

Biogasudbytte-biomasse, pilot-biogasanl., Nm3 gas/ton våd biomasse

148

140

116

Biogasudbytte-affald, pilot-biogasanl., Nm3 gas/ton våd affald*

147

94

71

* Indsamlet våd kildesorteret organisk dagrenovation

Da sammensætningen af biomassen stort set er den samme uanset geografisk oprindelse er det forbehandlingseffektiviteten, der er helt afgørende for den resulterende biogasproduktion fra den indsamlede kildesorterede dagrenovation. De tre forbehandlingsteknikker er ret forskellige her således som det fremgår af tabellen.

Det organiske stof i rejektet (ekskl. plast) er overordnet set ikke væsentligt forskellig i sammensætning fra det organiske stof i biomassen; men metanpotentialet på VS-basis er dog i snit 25-40% mindre end potentialet i biomassen.

Miljøvurdering af bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation

Der er gennemført modelberegninger af besparelser i energi, drivhusgasemission og næringsstoffer for bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation for forskellige scenarier med hensyn til kildesorteringskriterier, indsamlingssystem, forbehandling og bioforgasning samt forbrænding af rejektet. Tilsvarende besparelser er også beregnet for direkte forbrænding af den organiske dagrenovation. I beregningerne indgår transport, procesenergi, energiproduktion samt substitution af kunstgødning.

Bioforgasningen af biomassen og forbrændingen af rejektet bidrager stort set med lige stor produktion af energi. Den største samlede energiproduktion fås, når mest tørstof går i rejektet og mest vand i biomassen. Energibesparelsen ved at substituere kunstgødning og det forøgede energiforbrug til indsamling og transport af dagrenovationen ved kildesortering udgør hver for sig kun ca. 10% af energien. Dette betyder, at optimering af energibesparelsen ved bioforgasning bør fokusere på optimering af gasproduktionen, gasudnyttelsen og forbrændingen af rejektet.

Energibesparelsen ved bioforgasning af den organiske dagrenovation er den samme om forbehandlingen sker på rullesigte eller skrueseparator og er i øvrigt ikke signifikant forskellig fra forbrænding af den organiske dagrenovation samlet.

Den samlede energibesparelse er meget robust over for ændringer i det teknologiske system knyttet til bioforgasning således at radikale ændringer i rejektmængden eller ændringer i indsamlingssystemet kun har mindre betydning. Derimod vil ændringer i energiudnyttelsen have væsentlige konsekvenser, idet både produktionen af el og udnyttelsen af varmen spiller en væsentlig rolle.

For drivhusgasemissionen er der kun små forskelle mellem de forskellige systemer til bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation og med et system, hvor dagrenovationen brændes samlet.

Metanemissionen fra lagring af afgasset organisk dagrenovation i gyllebeholdere vurderes på baggrund af de gennemførte beregninger at udgøre ca. 8 promille af den metan, der produceres ved bioforgasning af det samme affaldsmængde i biogasreaktoren. Der vil ikke være nogen væsentlig energigevinst forbundet med at opsamle denne metan, men emissionen vil have nogen effekt på systemets drivhusgasbalance. For det samlede biogassystem svarer dette således til, at metanemissionen fra lagring af afgasset affald vil reducere den samlede besparelse på drivhusgasregnskabet med ca. 4%.

Besparelsen i N, P og K er alene knyttet til bioforgasningen således at rejektmængder, der går til forbrænding fører til et væsentligt tab af næringsstoffer. Efter forbehandling på rullesigte eller skruepresse spares pr. ton indsamlet våd kildesorteret organisk dagrenovation (svarende til årligt indsamlet mængde fra ca. 15 personer) 5-7 kg N, 0,5-1 kg P og 1,5-2 kg K. Ved behandling af kildesorteret organisk dagrenovation indsamlet i papirposer således at forbehandlingen kun består i neddeling og magnetseparering, er rejektmængden marginal og besparelse derfor stort set dobbelt så stor.

Der er i undersøgelserne konstateret store lokale og tidsmæssige variationer både i affaldets sammensætning, forbehandlingens effektivitet, i metanpotentialer og delvist også i pilot-biogasanlæggets metanudbytte. Men da projektet har omfattet mange prøvetagninger, karakteriseringer og forsøg vurderes det, at de gennemførte gennemsnitsbetragtninger bygger på et godt grundlag og derfor på rimelig vis repræsenterer danske forhold hvad angår bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation.