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

Kvalitet af slagge fra forbrændingsanlæg

2 Affaldsforbrændingsanlæg i Danmark

• 2.1 Procesparametre
  • 2.1.1 Forbrændingstemperatur
  • 2.1.2 Opholdstid
  • 2.1.3 Ilt
  • 2.1.4 Røggas
  • 2.1.5 Ristegennemfald
  • 2.1.6 Primær- og sekundær luft
• 2.2 Anlægsparametre
  • 2.2.1 Ovn
  • 2.2.2 Silo
  • 2.2.3 Ristetype og styring
  • 2.2.4 Slaggeudtag
• 2.3 Øvrige parametre
  • 2.3.1 Affaldstyper
  • 2.3.2 Modtagekontrol, konsulenter og opblanding
  • 2.3.3 Reguleringsparametre
  • 2.3.4 Slaggekøling og behandling
  • 2.3.5 Slaggeprøve

I Danmark var der i 2001 32 forbrændingsanlæg, der forbrændte affald. I denne undersøgelse har 23 af disse anlæg valgt at deltage ved at besvare et spørgeskema og fremsende analyseresultaterne for slaggen produceret i 2001. De deltagende anlæg er præsenteret i Bilag A og det anvendte spørgeskema kan ses i Bilag B.

De deltagende forbrændingsanlæg varierer i størrelse fra 2,5 tons/time (Bofa) til 76 tons/time (Vestforbrænding).

2.1 Procesparametre

I de følgende underafsnit er besvarelserne vedrørende procesparametrene for de 23 deltagende forbrændingsanlæg beskrevet. Det drejer sig om:

• forbrændingstemperatur,
• opholdstid,
• røggasmængde,
• ristegennemfald samt
• primær og sekundær luft.

2.1.1 Forbrændingstemperatur

Den nominelle temperatur i ovnene varierer mellem 850 - 1.140 °C for de 23 forbrændingsanlæg. For anlæg med en lav nominel ovntemperatur varierer temperaturen mellem 850-940 °C og for anlæg med en høj nominel ovntemperatur varierer temperaturen mellem 1.050-1.200 °C. Fem af anlæggene har alle en nominel ovntemperatur på under 1.000 °C.

Det er vigtigt at være opmærksom på, at der er en del usikkerhed forbundet med de oplyste forbrændingstemperaturer, idet temperaturen ikke er målt på samme sted i ovnen på anlæggene.

2.1.2 Opholdstid

Opholdstiden i de forskellige zoner i de 23 forbrændingsanlæg er præsenteret i Tabel 2-1. Den samlede tid for udtørring, forbrænding og udbrænding varierer mellem 30 minutter (Thisted) og 150-170 minutter (Amagerforbrænding og Bofa).

To af anlæggene (AVV og Århus Kommunale Værker) har oplyst opholdstiden i slaggekølingszonen til hhv. 30 og 15 minutter.

Opholdstiden i slaggeudtaget er langt større end opholdstiden i de øvrige zoner (ca. 4-10 gange større) for en del anlæg (Aars, AVV, Frederikshavn, Haderslev, Kara, Kavo og Thisted). For de resterende anlæg er opholdstiden i slaggeudtaget knap så stor.

Tabel 2-1
Opholdstiden i de forskellige zoner i ovnen på de 23 forbrændingsanlæg

Enkelte anlæg har ikke kunne oplyse opholdstiden for de enkelte zoner, men har oplyst en samlet opholdstid på hhv. 4-5 timer og ca. 1 time.

Da opholdstiden i vid omfang er skønnet, skal tallene behandles med varsomhed. F.eks. er en opholdstid på 3 minutter i udtørringszonen og 4 minutter i forbrændingszonen meget lav, og der må her ubetinget være tale om fejlinformation.

2.1.3 Ilt

Lokaliteten og størrelsen af ilt-% for de 49 ovnlinier, der er præsenteret ved de deltagende anlæg, er præsenteret i Tabel 2-2.

Tabel 2-2
Sted og størrelsen af ilt-% for de 23 deltagende forbrændingsanlæg

Langt de fleste registreringer af ilt-% fortages mellem kedel og røggasrensningen og varierer fra 6 til 15 %. Et anlæg (Århus Kommunale værker) fortager 2 registreringer af ilt-%  på hver ovnlinie, hhv. efter kedelen og efter røggasrensning.

2.1.4 Røggas

Røggasmængden for ovnlinierne på de 23 forbrændingsanlæg varierer mellem 15.000 - 165.000 Nm³/time, svarende til en røggasmængde på 6.000- 6.400 Nm³/ton indfyret affald.

Recirkulering af røggassen fortages kun på 7 ovnlinier fordelt på 6 af forbrændingsanlæggene. Forbrændingsanlæggene, antallet af ovnlinier og den recirkulerede røggasmængde i Nm³ og andelen af recirkuleret røggasmængde er præsenteret i Tabel 2-3.

Recirkulationsmængden er beregnet som den recirkulerede røggasmængde i forhold til den røggasmængde der dannes ved forbrændingsprocessen.

Tabel 2-3
Antal ovnlinier og den recirkulerede røggasmængde

Hovedvægten af anlæggene, der recirkulerer røggassen, recirkulerer mellem 10 og 18 %. Et enkelt anlæg (AVV) har oplyst 100 % recirkulation af røggassen, men dette er sandsynligvis ikke i forhold til røggasmængden, men i forhold til røggasmængden ledt til skorstenen.

2.1.5 Ristegennemfald

På størstedelen af forbrændingsanlæggene blandes ristegennemfaldet med slaggen. Kun to anlæg (AVV og Vestforbrænding, ovnlinie 1-4) har oplyst at ristegennemfaldet ledes tilbage til forbrændingsovnen. Alt andet lige vil tilbageføring af ristegennemfald til ovnen reducere mængden af uforbrændt i slaggen, men forskellen vurderes dog ved små mængder af ristegennemfald at være af lille betydning.

2.1.6 Primær- og sekundær luft

Gennemsnitsfordelingen af primær og sekundær forbrændingsluft er hhv. 72 og 28 %.

På 7 ovnlinier skiller fordelingen sig dog væsentligt ud fra gennemsnittet. Her er fordelingen af primær og sekundær forbrændingsluft hhv. ca. 89 og 11 %.

To af de adspurgte anlæg har ikke angivet nogen fordeling af primær og sekundær forbrændingsluft. Det ene anlæg har svaret, at de ikke er bekendt med fordelingen. Det andet anlæg har svaret, at fordelingen er lastafhængig og styret af ACC (Advanced Combustion Control) system.

2.2 Anlægsparametre

I de følgende underafsnit er besvarelserne vedrørende anlægsparametrene beskrevet for forbrændingsanlæggene. Det drejer sig om:

• ovnen,
• siloen,
• ristetype og styring samt
• slaggeudtaget.

2.2.1 Ovn

Antallet af ovnlinier på de danske forbrændingsanlæg, der har deltaget i undersøgelsen, varierer mellem 1 og 5. Antallet af ovnlinier samt den samlede forbrændingskapacitet på de enkelte anlæg er præsenteret i Tabel 2-4.

Tabel 2-4
Antallet af ovnlinier og den samlede forbrændingskapacitet på de enkelte anlæg

Fabrikatet på ovnene er hovedsageligt Vølund (61 %), men også B & S (Krüger) er godt repræsenteret (35 %). De forskellige ovnfabrikanter og antallet af leverancer til de adspurgte forbrændingsanlæg er præsenteret i Tabel 2-5.

Tabel 2-5
Antallet og andelen af ovnlinier fra ovnfabrikanterne

Alderen på ovnlinierne varierer meget: Odense Kraftvarmes ovnlinie 3 er fra 2000 og Vestforbrændings ovnlinie 1-3 er fra 1970.

Ovntyperne på forbrændingsanlæggene er præsenteret i Tabel 2-6. Den overvejende del af affaldsforbrændingen fortages i ovne af medstrømstypen. Den samlede forbrændingskapacitet på denne ovntype er ca. 340 tons/time, svarende til ca. 95 % af den samlede forbrændingskapacitet. Det er her vurderet at "ikke oplyst" og roterovne også er medstrøms-ovne.

Tabel 2-6
Antallet og andelen af forskellige ovntyper

Roterovne findes hos Reno-Nords ovnlinie 1 og 2 samt hos Vestforbrændings ovnlinie 1-4. Vestforbrænding er det eneste anlæg, der har flere ovnlinier og samtidig ikke blander slaggen fra roterovnene sammen med slagge fra andre ovnlinier.

Ovnene er udlagt til behandling af affald med en brændværdi mellem 8,3 - 12,5 GJ/tons. I praksis ligger brændværdien af affaldet mellem 8,3 - 13,1 GJ/ton.

Størstedelen af ovnene er beklædt med kakler eller udmuret. Typen af den udvendige beklædning er præsenteret i Tabel 2-7.

Tabel 2-7
Antallet og andelen af ovnlinier med forskellige beklædningstyper

Forbrændingsanlæggene har oplyst, at størstedelen af ovnlinierne (75 %) er med kølede flader. På spørgsmålet om typen og placering af de kølede flader er der indkommet følgende besvarelser fra de forskellige anlæg - Tabel 2-8. Svarene i Tabel 2-8 afspejler, at anlæggene generelt er meget individuelt opbyggede.

Tabel 2-8
Anlæg der har kølede flader og typen af de kølede flader

2.2.2 Silo

Silostørrelsen på forbrændingsanlæggene varierer mellem 320 m³ og 10.000 m³. Der er dog ikke en entydig sammenhæng mellem størrelsen på ovnene og størrelsen af siloerne.

Opbevaringskapaciteten i siloerne varierer mellem 3 og 12 dage, hvor størstedelen af anlæggene har kapacitet til at lagre affald til 3-8 dages forbrænding.

Muligheden for opblanding af affaldet i de enkelte siloer er for størstedelen af anlæggene god. Fem af anlæggene har dog tilkendegivet, at opblandings-forholdene på anlæggene er dårlige. Dette kan medføre en vis uensartet sammensætning af slaggen, og dermed relativt større variation slaggeanalyserne imellem.

2.2.3 Ristetype og styring

Mange anlæg er udstyret med Vølunds traditionelle rist, der er kendetegnet ved et forholdsvist stort ristegennemfald. B&S-ristene er udført som en mere tæt konstruktion, hvor mark 5 er den seneste type. Der er dog også udviklet vandkølede riste, der er specielt egnede til affald med meget høj brændværdi.

Alstom og BBP (Babcock Borsig Power, nu FBE (Fisia Babcock Environment) har også deres egne ristesystemer, men der er i undersøgelse kun et af hvert af disse anlægsfabrikater.

I undersøgelsen indgår der 3 ovnlinier med vandkølede ristesektioner.

Ristene er typisk opbygget med en tørrezone, en forbrændingszone og en udbrændingszone. Afhængigt af anlægsstørrelsen kan ristene også være inddelt i sektioner på tværs af risten for at kunne sikre en optimal luftfordeling.

På et par af de nyeste ovne styres luften efter avancerede ovnkameraer, der kan aflæse belastningen i de forskellige zoner og dermed korrigere luftfordelingen ud fra dette billede. I undersøgelsen indgår der 7 ovnlinier, hvor det er oplyst at man har ACC (Advanced Combustion Control). Disse er dog af varierende opbygning og nogle kan næppe kaldes ægte ACC-systemer. Generelt kan forbrændingsluften reguleres mellem de enkelte zoner, som ovnene er opbygget omkring. Et par af de ældste ovne har dog kun mulighed for individuelt at styre luftfordelingen via en simpel forudindstilling af luftspjældene i forbrændingsluftkanalerne.

Ristehældningen varierer også en del mellem de forskellige fabrikater f.eks. ligger B&S-risten typisk på 25-30°, Vølunds riste ligger mellem 7,5 og 20°, hvor den største hældning forefindes i udtørrings- og udbrændingszonerne gående mod mindre hældning i udbrændingszonerne. BBP (nu FBE) har en hældning på 12,5° og Alstom risten er vandret.

Ristene kan også være opbygget med ristespring der skal sikre en god opbrydning af affald inde i forbrændingsprocessen. Ca. halvdelen af ovnene har ristespring på mellem 0,5 og 1 meter.

2.2.4 Slaggeudtag

De 23 forbrændingsanlæg har oplyst typen af slaggeudtaget og oplysningerne er præsenteret i Tabel 2-9.

Størstedelen af ovnlinierne er installeret med vådt slaggeudtag. Det primære formål med det våde slaggeudtag er at modvirke støv og sikre en hurtig afkøling af slaggen.

Yderligere informationer vedrørende slaggekøling og behandling er beskrevet i afsnit 2.3.4 Slaggekøling og behandling på side 23.

Tabel 2-9
Antallet og andelen af ovnlinier med forskellig type af slaggeudtag

2.3 Øvrige parametre

I de følgende underafsnit er besvarelserne vedrørende de øvrige parametre beskrevet for de deltagende affaldsforbrændingsanlæg. Det drejer sig om:

• affaldstyper,
• modtagekontrol,
• affaldskonsulenter,
• opblanding,
• reguleringsparametre,
• slaggekøling, samt
• slaggebehandling og -prøve.

2.3.1 Affaldstyper

I 2001 blev der behandlet 2.1 millioner tons affald på de 23 deltagende affaldsforbrændingsanlæg. Fordelingen mellem de forskellige typer af affald er vist i Tabel 2-10.

Tabel 2-10
Mængden og andelen af de forskellige typer af affald, der forbrændes på de 23 adspurgte forbrændingsanlæg.

Note

1)   Specialaffald dækker hovedsageligt over følgende: Spildevandsslam 13.764 tons, dæk 2.532 tons, balleret affald 8.789 tons og klinisk risikoaffald 3.359 tons/år.

Odense Kraftvarmeværk er det eneste forbrændingsanlæg, der forbrændte dæk. Andelen af dæk udgjorde godt 1 % af den samlede affaldsmængde, der blev forbrændt på anlægget.

Vestforbrænding stod for afbrænding af størstedelen af spildevandsslammet, ca. 70 %.

Klinisk risikoaffald blev behandlet på 6 af affaldsforbrændingsanlæggene, hvoraf Amagerforbrænding stod for størstedelen, ca. 45 %.

2.3.2 Modtagekontrol, konsulenter og opblanding

Størstedelen af forbrændingsanlæggene har oplyst, at der foretages stikprøve kontrol af det modtagne affald. Dette gøres enten visuelt fra kontrolrummet eller ved at affaldet stikprøvevis kontrolleres enten ved:

• Aflæsning på gulvet i aflæssehallen eller
• Via specielt indrettede kontrolfaciliteter. Dette kan f.eks. gøres ved, at affaldet læsses i en tragt, og derefter kontrolleres når det passerer på et transportbånd.

Stikprøvekontroller fortages fra én gang om måneden til ét par gange om året.

Sytten af forbrændingsanlæggene har tilknyttet en erhvervsaffaldskonsulent, der hovedsageligt vejleder virksomhederne i sortering og håndtering af affald. Nogle af erhvervsaffaldskonsulenterne vejleder ligeledes boligselskaber.

Samtlige forbrændingsanlæg sørger i en vis udstrækning for at affaldet homogeniseres inden det indføres i ovnene. Dette gøres på følgende måder:

• Blanding med kran og lagring i silo (hvor muligt)
• Neddeling af storskrald
• Affald med høj brændværdi blandes med det øvrige affald og indføres i små portioner

2.3.3 Reguleringsparametre

Det er muligt at regulere affaldsforbrændingen efter følgende parametre:

• Energiproduktion
• Røggasmængde
• Affaldsmængde

Størstedelen af forbrændingsanlæggene regulerer forbrændingen efter energiproduktionen. Blandt de anlæg der regulerer efter energiproduktionen er der nogle få anlæg der samtidig styrer efter affaldsmængde eller røggasmængde.

2.3.4 Slaggekøling og behandling

Vestforbrænding er det eneste forbrændingsanlæg i Danmark, hvor der er forskelle i slaggebehandlingen og udtagningen af slaggeprøven for de forskellige ovnlinier. På alle andre anlæg behandles slaggen fra de forskellige ovnlinier på anlægget ens. Vestforbrænding skelner mellem de fire gamle ovnlinier og den større ovnlinie 5. Slaggen udtages i to separate slaggesiloer.

Der er principielt tre forskellige afkølingsmetoder af slaggen:

• Befugtning med vand
• Bratkøling i vandbad
• Luft køling (tør køling)

Stort set samtlige anlæg foretager bratkøling eller befugtning af slaggen. Et enkelt anlæg fortager tør køling af slaggen og anvender overhovedet ikke vand til afkøling.

Syv anlæg anvender udelukkende brugsvand til slaggekølingen. De resterende 16 anlæg anvender udelukkende teknisk vand eller en blanding af teknisk vand og brugsvand.

Anlæggene der anvender teknisk vand er præsenteret i Tabel 2-11 inklusiv typen, forbehandlingen og mængden af det tekniske vand.

Amagerforbrænding og Vestforbrænding (ovnlinie 1-4) har store vandforbrug til slaggekøling, idet begge anlæg anvender ca. 2 m³ vaskevand/ton slagge.

Ni af anlæggene (40 %) sorterer slaggen inden prøveudtagning. Slaggen sorteres dog udelukkende ved at udsortere jern ved brug af magnettromler. De resterende anlæg sorterer ikke slaggen inden prøveudtagning.

Modning af slaggen foregår på størstedelen af anlæggene udendørs. Kun på 2 af anlæggene foretages modning af slaggen indendørs.

Beluftning eller mekanisk vending af slaggen foregår på 3 af forbrændings-anlæggene:

• Amagerforbrænding opbevarer slaggen udendørs i 1-2 måneder inden harpning. Derefter afventes resultatet af slaggeprøven inden slaggen lægges på depot.
• AVV skubber slaggen sammen i bunker med en gummiged
• Århus Kommunale Værker har etableret en decideret slaggemodnings-plads, hvor slaggen vendes med gummiged hver 14. dag inden den sorteres (for beluftning og sikring mod sammenbrænding). Når slaggen er sorteret lægges den ud i miler af 5.000 tons som vendes ca. hver måned og i slutningen af modningen hver 2. måned.

Tabel 2-11
Anlæg der anvender teknisk vand til slaggekøling samt beskrivelse af det tekniske vand, dets forbehandling samt den anvendte mængde

Note

1)   Anlæggene anvender en blanding af teknisk vand og brugsvand

2)   Anlæggene anvender udelukkende teknisk vand

i.o. ikke oplyst

Besvarelsen på spørgsmålet "Modnes slaggen med eller uden tilsætning af vand?" er præsenteret i Tabel 2-12.

Tabel 2-12
Antallet og andelen af anlæg, der modner slaggen med eller uden tilsætning af vand. Forklaring om tal i parentes

Tabel 2-12 viser, at 2 anlæg foretager modning uden tilsætning af vand, idet slaggemodningen foregår indendørs. Tretten (13) af anlæggene modner slaggen uden anden tilsætning af vand end regnvand. Anlæggene der tilsætter vand er følgende:

• Vestfyn befugter slaggen med vand for at holde en fugtprocent på ca. 20.
• Vestforbrænding tilsætter vand - udover regnvand - med sprinklere for at eliminerer støvgener.

Inden slaggen fraføres anlæggene behandles den på en af de tre måder præsenteret i Tabel 2-13.

Tabel 2-13
Behandling af slaggen inden fraførsel fra anlægget

Ca. halvdelen af de adspurgte anlæg separerer helt eller delvist kedelasken fra slaggen, se Tabel 2-14.

Tabel 2-14
Antallet af anlæg, der separerer kedelasken helt eller delvist fra slaggen

2.3.5 Slaggeprøve

Slaggeprøven udtages flere forskellige steder. Enten udtages prøven på anlægget eller på slaggeplads, -container eller lignende. Svarene fra de 23 anlæg er præsenteret i Tabel 2-15.

Tabel 2-15
Lokaliteten for udtagning af slaggeprøver

Slaggeprøven udtages hovedsageligt af driftspersonalet (15 anlæg). De resterende forbrændingsanlæg får udtaget prøven af et akkrediteret eksternt firma.

Slaggeprøven udtages hovedsageligt inden for de første 8 timer, hver 3. måned eller for hver 5.000 tons. Slaggeprøven sendes til analyse umiddelbart efter at prøven er udtaget, dvs. slaggens alder på analysetidspunktet er forskellig fra anlæg til anlæg og også inden for det enkelte anlæg.

I Tabel 2-16 er antallet af slaggeanalyser pr. år samt analysernes hyppighed opgjort.

Tabel 2-16
Antallet af slaggeanalyser pr år og prøvetagningens hyppighed

Fodnoter

^[4] Haderslev har kun fremsendt én slaggeanalyse fra 2001, selvom de i spørgeskemaet har svaret at der udtages prøve hver 2.-3. måned

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

Version 1.0 Januar 2007, © Miljøstyrelsen.