Skal husholdningernes madaffald brændes eller genanvendes?
3 Indsamlings- og behandlingsmetoder
3.1 Overordnet beskrivelse af affaldsbehandlingsmetoder
Organisk dagrenovation kan håndteres og bortskaffes/genanvendes på flere måder. I denne analyse vurderes forbrænding, central kompostering og bioforgasning, idet der ses bort fra deponering, der i fremtiden ikke bliver tilladt efter EU’s deponeringsdirektiv. Deponering har væsentlige negative miljøkonsekvenser, og deponering af organisk dagrenovation har været forbudt i Danmark siden 1997.
De tre metoder til håndtering af organisk dagrenovation, der evalueres, er dels forbrænding med energiudnyttelse og dels genanvendelse gennem bioforgasning eller central kompostering. De helt overordnede forskelle mellem de tre metoder er
 | Ved forbrænding kan det organiske affald indsamles med restaffaldet, mens der ved genanvendelse (både bioforgasning og central kompostering) skal oprettes separate indsamlingsordninger. |
| Ved såvel forbrænding som bioforgasning vil en stor del af energiindholdet i det organiske affald blive udnyttet til el- og varmeproduktion, mens komposteringsprocessen er energikrævende. |
Der analyseres på følgende alternative bortskaffelsesmetoder af organisk
dagrenovation
Indsamling og forbrænding med restaffaldet (det øvrige husholdningsaffald).
Indsamling separat eller i separate poser, der efterfølgende sorteres i optisk sorteringsanlæg. Det indsamlede organiske affald forbehandles i en rullesigte eller en skrueseparator.
Indsamling separat eller i separate poser, der efterfølgende sorteres i optisk sorteringsanlæg. Det indsamlede organiske dagrenovation for/efterbehandles ved neddeling og sigtning.
For en mere uddybende beskrivelse af forbehandling og bioforgasning henvises til rapporten "Samlerapport for projekter om bioforgasning af organisk dagrenovation gennemført 2000-2002"19 eller specifikke rapporter nævnt heri.
Restaffaldet i dagrenovationen vil under alle alternativer blive tilført affaldsforbrændingsanlæg. Udsortering af den organiske fraktion af dagrenovationen vil medføre, at brændværdien for dagrenovation vil stige fra ca. 10-12 til 15-16 MJ/kg. Den direkte betydning af en ændret brændværdi i form af ændret el- og varmeproduktion indgår i analysen. Der er imidlertid derudover nogle sideeffekter ved forøgelsen af brændværdien, nemlig at den medfører en potentielt bedre energiudnyttelse og en renere forbrænding. Disse forhold er ikke inkluderet i denne analyse og vurderes ikke at medføre væsentlige ændringer i rapportens konklusioner
Figur 3.1
Flowdiagram over det organiske affald
3.2 Forbrænding med energiudnyttelse
Det organiske affald indsamles sammen med den øvrige dagrenovation. Det transporteres til forbrændingsanlægget, hvor det forbrændes med produktion af el og varme til følge. Affaldet fra forbrændingsanlægget (slagge, aske og røgrensningsprodukter) transporteres til deponering.
Slaggerne fra affaldsforbrændingsanlæg bliver i et vist omfang genanvendt til bygge- og anlægsarbejder efter slaggebekendtgørelsens regler20.
Den organiske del af dagrenovationen har generelt et højere vandindhold end den øvrige dagrenovation og derfor et væsentligt lavere energiindhold. Brændværdien pr. kg våd organisk dagrenovation er omkring 4,0 – 4,5 MJ/kg. Til sammenligning antages den samlede dagrenovation normalt at have en brændværdi på 10 - 12 MJ/kg.
Generelt forventes forbrænding af organisk dagrenovation ikke at give anledning til emission af væsentlige mængder problematiske stoffer, og disse vil hovedsageligt blive opfanget i røggasrensningen. Derimod kan indførelse af kildesorteringsordninger medvirke til at sætte fokus på, at problematiske fraktioner som batterier og elektronikskrot ikke må afhændes via dagrenovationen. Dette kan være medvirkende til at sikre en slaggekvalitet fra affaldsforbrændingen, der muliggør genanvendelse.
3.3 Forbehandling
Det organiske dagrenovation skal forbehandles inden videre behandling i biogasanlæg eller komposteringsanlæg. Det er generelt af procestekniske årsager nødvendigt med en grundigere forbehandling af affaldet inden en bioforgasningsproces end en komposteringsproces. Samtidigt er det vigtigt, at plast i videst muligt omfang fjernes, inden de biologiske processer går i gang. Dette sker for at hindre, at indholdet af plastblødgøren DEHP bliver for højt i biomassen.
Er den organiske dagrenovation indsamlet i papirposer og af høj renhed, kan forbehandlingen bestå af en neddeling og en magnetseparator, som f.eks. i Grindsted.
Dette vurderes dog ikke at være en tilstrækkelig forbehandling ved en større udbygning med biogasanlæg i Danmark.
For indsamlingssystemer i plastposer kræves en mere omfattende forbehandling. Til denne behandling er udviklet forskellige løsninger, der gennemgås kort nedenfor. For en mere detaljeret beskrivelse henvises til Miljøstyrelsen (2003h).
Forbehandlingen af organisk dagrenovation resulterer generelt i en biomassedel, der direkte kan anvendes i biogasanlæg eller komposteringsanlæg, og en rejektdel, der forbrændes i et affaldsforbrændingsanlæg. Rejektdelen, der forbrændes, har normalt et højere tørstofindhold og derfor en højere brændværdi end den organiske dagrenovation.
Affaldet køres igennem en skrueseparator, som fjerner plastposer og fejlsorteringer. Det består af en konisk snegl i et pressehus, som består af lameller, hvor den flydende del af affaldet kan presses igennem, mens faste bestanddele presses ud gennem en dyse. Foran skrueseparatoren er placeret en mikser, der neddeler affaldet. Fra mikseren føres affaldet med en snegl op til skrueseparatoren. Skrueseparatoren presser den bløde organiske del af affaldet ud, så det er egnet til bioforgasning. Tilbage bliver et restprodukt (rejekt) bestående af plastposer og andre materialer med fast struktur samt en del af det organiske materiale. Rejektdelen udgør typisk i størrelsesordnen 30-45 pct. Strukturen i den organiske fraktion er en flydende pulp. Derfor er skrueseparator ikke egnet til forbehandling til komposteringsanlæg.
Datagrundlaget for skrueseparatoren i denne analyse stammer fra forsøg på Vaarst-Fjellerad biogasanlæg ved Aalborg. Derudover findes en skrueseparator installeret på Noveren ved Holbæk, der behandler det kildesorterede affald fra Noverens medlemskommuner.
Affaldet neddeles i en grovneddeler, og køres gennem en rullesigte, hvor den organiske fraktion frasigtes. Inden indpumpning i et biogasanlæg kræves en findeling. I den organiske fraktion vil der være en del plaststykker, der kan give driftsproblemer i et biogasanlæg.
Datagrundlaget for rullesigten, der indgår i denne analyse, stammer fra rullesigten i Herning. Derudover findes bl.a. et rullesigteanlæg i Århus, der dog planlægges udskiftet med et skrueseparatoranlæg.
Affaldet transporteres direkte til et fødekammer for stempelseparatoren, hvorfra det føres til stempelkammeret. Stemplet presser under højt tryk det organiske materiale ud gennem huller eller spalter i kammeret, mens rejektet skubbes ud i enden. Systemet har været afprøvet som prototype på AFAV, men der foreligger ikke erfaringer, der muliggør inkludering af denne teknologi i nærværende undersøgelse.
3.3.4 For- og efterbehandling ved central kompostering
Ved central kompostering blandes den forbehandlede organiske dagrenovation med et strukturmateriale, der normalt er have/parkaffald eller halm.
Forbehandling består af neddeling af have/parkaffald, åbning af plastposer med alu-skuffe, frasigtning af plastposer på 90 mm sold. Efterbehandling består af yderligere frasortering af plastposer på 10 mm sold.
3.4 Behandling
Biomassen fra forbehandlingsanlægget transporteres fra forbehandlingsanlægget, der typisk er placeret på et forbrændingsanlæg, til biogasanlægget. De danske biogasanlæg er i hovedsagen baseret på forgasning af gylle med en tilsætning af industriaffald og evt. forbehandlet organisk dagrenovation for at hæve biogasudbyttet. Sådanne biogasanlæg kaldes biogasfællesanlæg.
I biogasanlægget omsættes størstedelen af det organiske stof til biogas (metan og kuldioxid), der efterfølgende afbrændes i en gasmotor med produktion af el og varme. Den afgassede biomasse består af en blanding af gylle (mere end 75 pct.), industriaffald og organisk dagrenovation og anvendes som gødning på markerne.
Biogasprocesser kan drives i to temperaturområder, henholdsvis mesofilt (30-40oC) og termofilt (50-60oC). Opvarmning til 50-60oC er selvfølgelig mere energikrævende, men til gengæld opnås hurtigere proceshastigheder og et større biogasudbytte. Biogassen fra anlæggene består af ca. 2/3 metan og ca. 1/3 kuldioxid.
Komposteringsprocessen kan gennemføres i et høj- eller et lavteknologisk anlæg. I det højteknologiske anlæg foregår processen i et lukket kammer, hvilket gør det muligt at styre ilt- og temperaturniveauerne. Reaktorkompostering er en højteknologisk teknologi. Ved den lavteknologiske proces placeres det blandede affald i miler, der vendes med jævne mellemrum for at sikre, at alt affald bliver varmebehandlet. Milekompostering er en lavteknologisk teknologi.
Komposteringsprocessen, der er en iltrig proces, udvikler varme. Komposten bliver derfor helt eller delvist hygiejniseret ved procesvarmen. Det er generelt lettere at styre procesforholdene ved de højteknologiske processer, og dermed også lettere at undgå lugtgener m.m.
Det er forudsat, at komposten bruges på landbrugsjord.
| 19 | Miljøstyrelsen (2003f) |
| 20 | Bekendtgørelse nr. 655 af 27. juni 2000 om genanvendelse af
restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder Gips fra røgrensningen vil ligeledes kunne genanvendes, mens røgrensningsprodukterne i øvrigt ikke kan genanvendes. |