Datarapport om sammensætning og biogaspotentiale i organisk dagenovation
1 Indledning
| 1.1 | Undersøgelsens baggrund |
| 1.2 | Plan
for indsamling af prøver af forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation |
Denne datarapport indeholder de dele af det tekniske grundlag for rapporterne Sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse og Basisdokumentation for biogaspotentiale i organisk dagrenovation, der vedrører den fysiske og kemiske karakterisering af forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation og rejekt samt biogaspotentialet af disse fraktioner. Datarapporten skal således kun opfattes som en baggrundsrapport til de to rapporter, hvor diskussion og vurdering af de opnåede resultater foretages.
1.1 Undersøgelsens baggrund
Miljøstyrelsen har gennem en årrække finansieret en række projekter med henblik på at etablere det faglige og økonomiske grundlag for gennemførelse af kildesortering af organisk dagrenovation i Danmark. Blandt andet fik en række kommuner bevilliget støtte til at gennemføre forsøgsordninger med kildesortering af dagrenovation i fuld skala. I tilknytning til forsøgsordningerne blev det kildesorterede organiske dagrenovation forbehandlet inden bioforgasningen. Da de forskellige forsøgsordninger benytter forskellige forbehandlingsmetoder er det oplagt også at undersøge hvordan forskellige kildesorteringssystemer og forbehandlingsordninger spiller sammen.
PlanEnergi, Cowi og Rambøll (Odense) ansøgte derfor miljøstyrelsen om midler til projektet Sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse, som skulle kortlægge, hvordan kildesorteret dagrenovation fra forskellige indsamlingsordninger håndteres af forskellige forbehandlingssystemer. I praksis skulle det ske ved at affald fra indsamlingsordningerne i Aalborg, Kolding og Hovedstadskommunerne blev tilkørt og forbehandlet, i det omfang det var teknisk muligt, på de forbehandlingsanlæg der benyttedes i fuldskala-forsøgsordningerne. Det ville herigennem være muligt at bedømme forbehandlingseffektivitet, kvalitet af biomasse og tekniske problemer ved forskellige kombinationer af sorteringsordninger og forbehandling, idet affald fra de samme geografiske områder blev forbehandlet på forskellige forbehandlingsanlæg.
Samtidig ansøgte Miljø & Ressourcer DTU, Danmarks Tekniske Universitet, Rambøll (Virum) og Avdelningen för Vattenförsörjnings- och Avloppsteknik, Lunds Tekniska Högskola om et projekt om etablering af basisdata for sammensætning og karakteristika af organisk dagrenovation i forhold til biogaspotentialet for fraktioner indsamlet separat efter forskellige sorteringskriterier. Projektet indeholder tre faser: En kritisk gennemgang af det eksisterende datagrundlag, indsamling af nye pålidelige data om sammensætningen samt måling af faktiske biogaspotentialer i forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation.
Det var åbenlyst at de to projekter kunne koordineres således at projektet om sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse kunne levere prøvetagning og kemisk karakterisering af det organiske affald og projektet om etablering af basisdata kunne levere målinger af de samme prøvers biogaspotentiale.
Ved samarbejde med Malmö Stad blev det derudover muliggjort at inddrage yderligere to typer kildesorteringsordninger og forbehandlingsmetoder og at foretage biogasudbyttebestemmelse i pilotskala, idet byens store renseanlæg Sjölundaverket råder over 5 parallelt opstillede pilotrådnetankssystemer.
Endeligt blev der etableret samarbejde med Grindsted kommune, således at kommunens permanente ordning for kildesortering og forbehandling kunne inddrages i forsøgene. Endvidere blev der lavet aftale med Vejle kommune om at få leveret optisk sorteret affald fra Vejle kommunes permanente ordning.
1.2 Plan for indsamling af prøver af forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation
Den basale ide bag de to projekter om Sammenhæng mellem sortering, forbehandling og kvalitet af biomasse og Basisdokumentation for biogaspotentiale i organisk dagrenovation er at kombinere kildesorteringsordninger og forbehandlingsordninger for dels at bedømme forskellige kombinationer; men naturligvis også for helt generelt at bestemme biogaspotentialet i forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation.
Forsøgsplanen blev derfor lavet således at følgende forholds betydning for biogaspotentialet kunne undersøges:
 | effekten af affaldets geografiske oprindelse, hvor der er undersøgt affald fra Hovedstadsområdet, Grindsted, Kolding, Aalborg, Vejle og Malmö |
| effekt af forbehandling, hvor affald fra samme områder blev forbehandlet på forskellige forbehandlingsanlæg |
| effekt af boligtype, hvor områder med individuelle og fælles skraldespande blev undersøgt separat |
| effekt af variationer over året, således at prøver af samme type blev udtaget og undersøgt fordelt over året |
| effekt af prøvetagningsusikkerhed således at prøver blev udtaget og undersøgt parallelt. |
Ideelt skulle alle ovenstående effekter kunne belyses og kvantificeres gennem en forsøgsplan baseret på statistisk forsøgsplanlægning, hvor udvalget af prøver var bestemt af behovet for data.
I praksis lader det sig ikke gøre både af økonomiske og tekniske årsager. Hvis alle kombinationer af ovenstående effekter skal undersøges ville prøvetagnings og undersøgelsesprogrammet få et meget stort omfang, der hverken økonomisk eller teknisk kunne realiseres. Samtidig er det ikke alle kombinationer af indsamlings og forbehandlingsordninger der rent teknisk og praktisk kunne koordineres. Forbehandling med neddeling og magnetseparation kan således kun anvendes på sorteringsordninger, hvor der hverken benyttes plast i husholdningerne eller i indsamlingen og affald og forbehandling i Malmö kunne af praktiske og tekniske grunde heller ikke kombineres med de øvrige ordninger. Den samlede forsøgsplan blev derfor et kompromis mellem faglige ønsker, økonomi og praktiske forhold.
Tabel 1.1 giver en samlet oversigt over alle forsøgets undersøgelser.
De tre første kolonner beskriver affaldstypen og forbehandlingen medens de øvrige beskriver prøvetagnings- og undersøgelsesplanen.
Første kolonne angiver det geografiske område for indsamling og anden kolonne om der er indsamlet i områder med individuelle (I) eller fælles (F) skraldespande.
Den tredje kolonne angiver forbehandlingslokaliteten, hvor der i Grindsted (Gr) alene foretages neddeling og magnetseparering, i Herning (He) forbehandles på en rullesigte og i Aalborg (Aa) forbehandles med en skrueseparator. I Malmö forbehandles dels direkte i køkkenet med køkkenkværne (Kværn) og dels ved kildesortering i køkkenet på traditionel vis men med indsamling af hver af de to fraktioner i et centralsugesystem (Sug) med efterfølgende forbehandling i en stempelseparator.
Tabellens øvrige kolonner angiver prøvetagningsplanens tidsmæssige forløb samt omfanget af de undersøgelser, der foretages på den enkelte prøve.
A angiver prøver, hvor der alene sker kemisk karakterisering. Prøver mærket lys firkant er kemisk karakteriseret og der er yderligere foretaget biogaspotentialmålinger ved batch undersøgelser i laboratoriet. Prøver mærket mørk firkant er kemisk karakteriseret og der er yderligere foretaget biogaspotentialmåling ved batchundersøgelser og ved pilotundersøgelser.
Det fremgår af oversigten, at det kildesorterede organiske affald fra Hovedstadsområdet, Kolding, Vejle og Aalborg indgår i en delundersøgelse, hvor affald fra de samme fire geografiske områder forbehandles på rullesigten i Herning og skrueseparatoren i Aalborg. Der indgår affald indsamlet separat fra områder med individuelle og fælles skraldespande således at der kan foretages en vurdering af eventuelle forskelle herimellem udover vurderingen af de to forbehandlingsmetoders effekt på affald fra de 4 områder.
Affaldet fra Grindsted og i Malmö forbehandles kun på deres normale udstyr. Affaldet fra Hovedstadsområdet, hvor der udelukkende indgår papirposer i køkkenet og i indsamlingen kan yderligere forbehandles som i Grindsted, således at der er mulighed for at vurdere variationer mellem 2 geografiske områder med den samme - meget enkle forbehandling. Rent praktisk er forbehandlingen af affaldet fra Hovedstadsområdet foregået i Herning; men ved neddeling svarende til neddelingen i Grindsted.
Variationer over året i affaldets sammensætning baseres i det væsentlige på kemiske analyser af kildesorteret dagrenovation fra Hovedstadsområdet forbehandlet på rullesigten i Herning, af affald fra Aalborg forbehandlet med skrueseparator i Aalborg og af affald fra Grindsted forbehandlet i Grindsted. De skyldes at de tre typer kildesorteret dagrenovation i forbindelse fuldskalaforsøgene løbende behandles på disse forbehandlingsanlæg, således at der ikke skal laves specielle arrangementer med transport af affald. I hvert tilfælde baseres vurderingen på 5-6 prøvetagninger fordelt over året. Der indgår også heri separat indsamling af kildesorteret dagrenovation fra områder med henholdsvis individuelle og fælles skraldespande for affaldet fra Hovedstadsområdet og fra Aalborg.
Tabel 1.1
Samlet oversigt over prøvetagning, kemisk analyse og bestemmelse af biogaspotentiale
på prøver af forbehandlet kildesorteret organisk dagrenovation
Betydningen af prøvetagningsprocedurerne for usikkerheden i de kemiske analyser er foretaget på rullesigten i Herning, hvor prøvetagningen og prøveoparbejdningen er mest kompliceret og med skrueseparatoren i Aalborg, hvor der indgår væsentligt færre trin i behandlingen af prøverne. Disse undersøgelser fremgår ikke af oversigten; men blev gennemført i forbindelse med to af de almindelige prøvetagninger.