| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vurdering af forskellige former for energiudnyttelse af plastaffald

4 Fremstilling af sub-coal

4.1 Introduktion

Produktionen af sub-coal ^[4] er en proces, der er udviklet i Holland på foranledning af et konsortium bestående af VMK (Vereiniging Milieubeheer Kunsstofverpakkingen), APME (the Association of Plastics Manufactures in Europe), Kappa Packaging, SCA De Hoop Packaging, Novem (Nederlandse Organisatie voor Energie en Milieu), VAM og EZH (Electricitetsbedrijf Zuid-Holland) (VMK; Schöen et al., 2000). Produktion af sub-coal er en proces, der forarbejder blandet affald/husholdningsaffald til brændsel på en form, der gør, at det kan anvendes i forskellige forbrændingsprocesser. Kvaliteten af brændslet afhænger af udgangsmaterialet, og den efterfølgende beskrivelse bygger på hollandske forhold, dvs. sammensætningen af hollandsk dagrenovation og erhvervsaffald. Sammensætningen af sub-coal og anvendelse i forskellige anlæg er undersøgt af Schöen et al. (2000) og Croezen & Bergsma (2000).

4.2 Produktion af brændsel

Sub-coal fremstilles ved mekanisk separation af husholdningsaffald, hvorved man får en papir/plast-fraktion (PPF) (Schöen et al., 2000); denne proces har en årrække været praksis i kommerciel skala på affaldsbehandlingsanlægget i Wijster, Holland. Det er muligt at gennemføre yderligere et separationstrin, hvorved papirfibre skilles fra til oparbejdning, og man får en blandet plast-fraktion (MPF); denne proces er afprøvet på pilotanlæg. Croezen & Bergsma (2000) beskriver de miljømæssige konsekvenser ved fremstilling af sub-coal samt separation af husholdningsaffald i PPF, RDF ^[5]-rest (restfraktion 1) og en restfraktion (restfraktion 2) mere detaljeret end førstnævnte beskrivelse. Processen samt massebalance for plastdelen er som vist i Figur 4.1. Figuren viser, hvordan startmængden på 100% fordeles på forskellige fraktioner. Først sker der en mekanisk separation, hvorved 11,7% plast (w/w) (og 3,4% vand) separeres til deponi (affaldsforbrænding i Danmark). Den resterende mængde (69,4% plast, 15,5% vand (w/w)) udgør RDF-fraktionen, der i forskellig form forbrændes på kulkraftværk, i cementovn og i affaldsforbrændingsanlæg.

Plastfraktionen er yderligere analyseret for forskellige plasttyper; se Tabel 4.1.

Med henblik på at kommercialisere udnyttelsen af brændsel fremstillet ud fra affald (RDF) i form af enten PPF eller MPF kan der opstilles en række kvalitetskrav til det alternative brændsel (Schöen et al., 2000):

• Kemisk sammensætning og sam-forbrændingskarakteristika
• Lavt indhold af vand og ikke brændbare materialer (metaller, sand mv.)
• God logistik, der gør hygiejnisk, sikker og effektiv transport, opbevaring og håndtering teknisk og økonomisk mulig
• Teknisk og økonomisk mulighed for kontinuerlig nedknusning, som giver forbrændingspartikler med tilstrækkelig pneumatiske, injektions- og forbrændingskarakteristika

Klik her for at se Figur 4.1.

Tabel 4.1
Sammensætningen af plastdelen i blandet affald, PPF, RDF-rest (restfraktion 1) og restfraktion (2); se også Figur 4.1 (Croezen & Bergsma, 2000).

Når der ses bort fra vandindholdet, kan fordelingen af plast beregnes til 75,6% PE/PP, 5,1% PVC, 12,2% PS, 1,5% PET og 5,8% andet plast. Det stemmer nogenlunde overens med fordelingen i dansk plastemballageaffald, som dog har højere indhold af PET og PS og ikke medregner PVC.

Den blandede plastfraktion kan enten anvendes som brændsel eller tilføres et plastgenbrugssystem; den sidste mulighed sætter dog store krav til renheden af produktet (Schöen et al., 2000). Kvaliteten af MPF vil næppe være af så høj kvalitet, at det vil kunne indgå i det danske system for genanvendelse af plast.

Såvel PPF og MPF kan pelleteres og opbevares indtil brug. Brændværdi og indhold af farlige stoffer afhænger af sammensætningen af udgangsmaterialet og af effektiviteten af separationsprocesserne. Sammensætningen af udgangsmaterialet - hollandsk husholdningsaffald - og PPF er vist i Tabel 4.2; sammensætningen er vist for eventuelt at kunne drage paralleller til danske forhold.

Tabel 4.2
Sammensætning af husholdningsaffald og PPF angivet i % (Schöen et al., 2000).

I forbindelse med det hollandske pilotanlæg er PPF og MPF renset for synlige inerte materialer og analyseret for makroelementer (oxider), tungmetaller, halogener og andre grundstoffer samt brændværdi; se Tabel 4.3. Begge kilder omtaler samme pilotanlæg.

Tabel 4.3
Brændværdi og sammensætning PPF (papir-/plastfraktion), MPF (blandet plastfraktion) og RDF-rest (refuse derived fuel).

1. Schöen et al. (2000).
2. Gennemsnit af 2 prøver.
3. Gennemsnit af 5 prøver.
4. Croezen & Bergsma (2000).
5. Restfraktion 1.
6. 815 °C.

4.3 Teknisk beskrivelse af teknologien

Fremstillingen af PPF og MPF foregår i 2 trin, hvor første trin er en mekanisk separation, som praktiseres i dag, mens andet trin er en vådseparation, som er afprøvet på pilotanlæg.

4.3.1 Mekanisk separation

Det mekaniske separationsanlæg har en kapacitet på 40 ton/time. Et diagram for den mekaniske separation er vist i Figur 4.2

Klik her for at se Figur 4.2.

4.3.2 Vådseparation

Pilotanlægget raffinerer PPF (blandet papir/plast fraktion) yderligere. Det testede pilotanlæg har en kapacitet på 2 ton/time med et output på 0,6 ton MPF/time (beregnet som tørstof). Et flowdiagram for pilotanlægget i Figur 4.3.

Klik her for at se Figur 4.3.

Schöen et al. (2000) har ikke opgjort de økonomiske omkostninger ved at opføre og drive et vådsepareringsanlæg, men de forventer, at de vil være for høje til, at processen bliver økonomisk rentabel.

4.4 Energibalance ved produktion af sub-coal

Energiforbruget ved fremstilling af sub-coal forekommer ved mekanisk separation, ved vådseparation og ved tørring/granulering; sidstnævnte proces kan gennemføres på både PPF og MPF. I Tabel 4.4 er energiforbruget ved de forskellige processer angivet. Energiforbruget ved vådseparation er ikke angivet, hvorfor det er skønnet at være 13 kWh/ton affald svarende til 87 kWh/ton PPF.

Tabel 4.4
Energiforbrug opgjort som el og naturgas ved forarbejdning af MPF og PPF (Schöen et al, 2000). Energiforbrugene er opgivet per ton blandet affald behandlet.

1. Energiforbruget til vådseparation er skønnet at være af samme størrelsesorden som for den mekaniske separation (udtrykt i forhold til udgangsmængden - dvs. den er højere per behandlet mængde).
2. Elforbrug er oplyst til 98 kWh/ton PPF og forbrug af naturgas er oplyst til 21 m³/ton PPF.
3. Elforbrug er oplyst til 81 kWh/ton MPF og forbrug af naturgas er oplyst til 35 m³/ton MPF..

4.5 Opgørelse af miljøbelastninger

Miljøbelastninger er ikke opgjort særskilt for sub-coal processen, men energiforbruget til frembringelse af PPF såvel som MPF (og de relaterede emissioner) indgår i den samlede opgørelse af miljøbelastninger for de øvrige behandlingsmetoder.

Fodnoter

[4] Sub-coal: Substitution af kul - brændsel fremstillet ud fra affald.

[5] RDF: Refuse Derived Fuel.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Januar 2004, © Miljøstyrelsen.