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

Udvikling af metoder til udnyttelse af animalsk affald i biogas og udvinding af fosfor fra kød- og benmelsforbrænding

Sammenfatning og konklusioner

Animalsk affald kan omsættes i biogasanlæg
Tidligere forsøg med at udvinde biogas fra svinepulp og kødbenmel har givet dårlige resultater med proceshæmning, skumning, dårlig omsætning og bundfald. Miljøstyrelsen har gennem programmet for renere produkter støttet forsøg med at løse problemet i forbindelse med projektet "Udvikling af metoder til udnyttelse af animalsk affald i biogasanlæg og udvinding af fosfor fra kød- og benmelsforbrænding". En ny opskrift giver nu lovende resultater med højt biogasudbytte uden førnævnte problemer. Hvis sammensætningen af det tilførte materiale er rigtig og det kan fordeles jævnt til biogasanlæggene, kan en stor del af affaldet anvendes til gasproduktion. Væsentligt er at opdele affaldet i fraktioner egnet til forskellige formål.

Baggrund og formål
Animalske biprodukter er tidligere blevet anvendt til foder. Fremkomsten af BSE (kogalskab) har imidlertid skabt tvivl hos forbrugerne om fødevarernes sikkerhed. For at genoprette fødevaresikkerheden og forbrugernes tillid samt minimere risiko for BSE og udbrud af mund og klovsyge samt spredning af andre smitsomme dyresygdomme som f.eks. svinepest, har EU besluttet at stramme op om de veterinære bestemmelser om anvendelse af organisk affald i jordbrug og til foder.

EU reglerne om animalske biprodukter (1774/2002):

• Opdeler animalsk affald i 3 kategorier.
• Opstiller behandlingskrav til de 3 kategorier.
• Opstiller anvendelsesbegrænsninger.

Der er nu indført et generelt forbud mod anvendelse af animalske biprodukter til foderfremstilling for husdyr (dyr til produktion med undtagelse af pelsdyr og kæledyr). Der er endvidere forbud mod anvendelse af animalske biprodukter som organiske gødningsstoffer og jordforbedringsmidler, bortset fra husdyrgødning på græsningsarealer.

Der skal nu benyttes termisk eller biologisk behandling afhængigt af den aktuelle affaldstype.

Tabel 0.1 Forenklet oversigt over opdeling og mulig anvendelse.

Specificeret risiko materiale (SRM) vil stadig skulle forbrændes fx i cementovne godkendt til formålet, eller i dertil godkendte forbrændingsanlæg med kontrolleret deponering af asken.

Undersøgelsen
Projektet opgør mængder af animalsk affald i forhold til EU forordningen 1774/2002, både med forudsætninger om ændrede arbejdsgange og med forudsætning om en bedre sortering på slagterierne. Der er vurderet mulige disponeringsveje, herunder hvilke mængder og hvilket materiale, der vil kunne føres til biogasanlæg. Dette er belyst med udrådningsforsøg. Der er endvidere beskrevet en række metoder til at løse de problemer der opstår, hvis der tilføres for store mængder materiale til biogasanlæg.

Ud over den del af affaldet, der kan tilføres biogasanlæg er det undersøgt hvordan aske fra forbrænding af svineknogler vil kunne anvendes som råvare til gødningsproduktion.

Hovedkonklusioner
I Danmark slagtes årligt over 24 millioner svin og 0,6 millioner kvæg mv. Dette giver store mængder affald jf. fig. 0.3. I alt producers der i Danmark årligt ca. 1 million ton affald, der er omfattet af EU's regler (1774/2002). Projektets hovedkonklusion er, at der ved øget omhu i opdeling af slagteriaffald relativt let kan findes fornuftige disponeringsveje for dette affald.

• Det er muligt at udnytte ressourcerne i animalsk affald.
• Jo mere fedt des bedre i biogasanlæg.
• Anvendelse til biogas kræver en nøjagtig dosering.
• Fosfor i aske fra forbrænding fra benmel kan anvendes som råstof til gødningsproduktion.

Nedenfor gives forslag til en prioriteret disponering:

Foder til kæledyr mv.

• Kat. 3 tryksteriliseret til pet food og pelsdyrfoder forud for anden anvendelse. Tryksteriliseret blodmel fra andre dyr end drøvtyggere kan anvendes til fiskedambrug og evt. kyllingefarme under særlige forhold.
• Kat. 2 tryksteriliseret fjerkræmateriale til pelsdyrfoder forud for anden anvendelse.

Biogas og genanvendelse af næringsstoffer

• Kat. 3 hygiejniseret fedt- og flotationsslam til biogas.
• Kat. 2 tryksteriliseret kødpulp fra svine og kyllinger og inkl. selvdøde dyr til biogas maks. 3% af samlet tilført mængde til biogasanlægget.
• Kat. 3 hygiejniseret fiske- og mejeriaffald til biogas.
• Kat. 2 gødning (mave-, tarmindh. og strøelse) til biogas / mark.

Forbrænding og genanvendelse af aske

• SRM til cementindustri tilført som kødbenmel fx til eksport.
• Dedikeret forbrænding af Kat. 1 og 2 materiale, hvor aske fra forbrænding af Kat. 1 materiale skal deponeres kontrolleret.
• Kat. 2 benmel til N-gas fyrede kraftværker godkendt til affaldsforbrænding med kraftvarmeproduktion og genindfyring af aske og evt. oparbejdning af vasket aske i gødningsindustri.
• Kat. 2 kødbenmel til affaldsforbrænding med kraftvarmeproduktion og deponering af asken.
• Teknisk fedt (askefri) vil kunne brændes til energiproduktion i miljøgodkendte anlæg eller benyttes til fremstilling af biodiesel.

Sammensætning og oprindelse af slagteriaffald (Kat 2.) til biogasanlæg skal være deklareret. Materialet skal tryksteriliseres og vil i praksis hovedsagligt bestå af finthakket svinepulp med højt fedtindhold. Det er vigtigt at knoglerester er frasorteret da et for højt fosforindhold kan give problemer med slutdisponering på landbrugsareal. Hvis den deklarerede biogaspulp kan fordeles relativt jævnt til landets biogasanlæg er der på kortere sigt balance mellem produceret mængde, modtagekapacitet og slutdisponering på landbrugsjord. På længere sigt vil der med øgede mængder dog blive behov for flere biogasanlæg til behandling af affaldsressourcen eller væsentlige ombygninger på eksisterende anlæg, så de kan modtage en større mængde pulp.

Projektet konkluderer at anvendelse af aske fra forbrænding af benmel som råvare i gødningsproduktion er teknisk farbar, men økonomisk vanskelig uden lovbestemte ændringer i omkostningsstruktur mv.

Projektresultater
Slagteriaffald til biogas
Der er en række kvalitetskrav, der bør tages hensyn til i opskriften på en egnet biogaspulp, der kan produceres fra centralt hold af fx Daka for anvendelse på biogasanlæg, generelt. Følgende punkter skal fremhæves.

• Anvend kun svinemateriale for at undgå BSE risiko og spidse ben fra fjerkræ.
• Frasortering af knogler for at nedbringe fosforindholdet og for et undgå vanskeligheder med tilstopning i procesanlæg.
• Minimer brug af blod for at reducere ammoniumhæmning.
• Hold lavt indhold af protein for at reducere risiko for skumning.
• Findel og bland med fedtholdigt materiale a.h.t. biogasudbytte.
• Stabiliser evt. med eddikesyre eller lignende.
• Transport i lukkede beholdere af hensyn til lugt.

Tidligere forsøg har vist at tilførsel af kødbenmel til biogasanlæg giver driftsproblemer og dårligt gasudbytte. Til de nye forsøg er derimod anvendt en særlig biogaspulp leveret fra Daka's fabrik i Løsning som er produceret af hakket svin neddelt og blendet til en meget homogen blanding. Materialet er tryksteriliseret og delvist inddampet. Pulpen er en af de varianter, der forventes at blive udbudt til som standardvare fra virksomheden, og har følgende specifikationer (procent af total vægt):

Forsøgsresultater
En dosering på 10-20 g pr. liter tilført materiale gav fornuftige resultater med basismateriale fra Studsgård biogasanlæg. Samlet TS i reaktoren var 5-5,2%. Opholdstiden var 18 dage. Biogasudbyttet for biogaspulpen lå ret konstant. Biogasudbyttet efter 16 dage var ved 10 g dosering omkring 223 l/kg tilført bio-pulp. Der var ingen tegn på hæmning og slut ammonium indholdet lå på ca. 3,5 g/l. Total N på ca. (8,8 g/l). Syretallet (VFA) lå ved forsøgets slutning på ca. 200 mg/l svarende til gode driftsbetingelser. Gasudviklingskurven var flot:

Figur 0.2 Gasproduktion i ml/kg ved forsøg over 18 dage.

Omtrentlige mængder angivet som råvarer i tons 2002 før afvanding og inddampning.

Figur 0.3 Mulig fremtidig disponering af animalske biprodukter.

Udnyttelsen af fosfor ressourcen
Projektet gennemgår de forskellige gødningsprocesser, hvor man kan forestille sig asken anvendt som P-kilde, det vil sige at asken kan erstatte råfosfat i den oplukningsproces, som mange gødningsprocesser starter med. Projektet vurderer, at asken kan erstatte råfosfat i samtlige processer, forudsat de nødvendige receptkorrektioner foretages.

Markedsforholdene og nyttevirkningen af undersøgelsen for gødningsindustrien er faktorer, man må tage hensyn til, og på denne baggrund er der foretaget en nærmere vurdering af gødningsproduktion med salpetersyre, der er den eneste syre, som gødningsindustrien i dag selv producerer i Danmark.

Anbefaling til videre arbejde med fosforudnyttelse
Projektet anbefaler at arbejdet med en godkendelsesprocedure for anvendelse af aske fra forbrændingsanlæggene fremmes mest muligt. Uden dokumentation for, at forbrændingsprocesserne fører til en prionfri aske, skal man næppe vente, at gødningsindustrien eller andre, som kan udnytte fosforindholdet, vil aftage aske hidrørende fra kategori 1-materialer eller som ved en fejltagelse kan være blandet med kategori 1-materialer.

Når myndighedernes accept af asken foreligger, kan man formentlig få sat skub i den tekniske udvikling af processerne. Her kan nævnes en række af de tekniske faktorer, som vi anbefaler, at der arbejdes videre med:

• Reduktion af kloridindholdet ved vask af asken med vand f.eks. ved hjælp af et båndfilter.
• Muligheder for udnyttelse eller recirkulation af kloridholdigt skyllevand.
• Analyse af askens fluorid indhold.
• Forsøg med opløsning af aske, herunder undersøgelse af tilgængeligheden af fosforindholdet og syreforbrug.
• Analyse af syreuopløselig rest og undersøgelse af sedimenteringsegenskaber.
• Bestemmelse af gasemission ved oplukningsprocessen.
• Løsning af de kosmetiske problemer (uønsket mørk aske).
• Fysiske og tekniske undersøgelser af askens egenskaber i procesudstyret. Her kan parametre som partikelfordeling, specifik overflade, massefylde, skræntvinkel og askens smeltepunkt have betydning for, hvorledes asken vil "opføre sig" i gødningsindustriens produktionsapparat: transportbånd, snegle, siloer, vægte etc., og om asken vil forårsage store støvgener i fabrikken.

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

Version 1.0 Juni 2004, © Miljøstyrelsen.