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

Kvalitet af slagge fra forbrændingsanlæg

4 Vurdering af forskellige parametres indflydelse på slaggekvaliteten

• 4.1 Forbrændingsanlæg, der producerer kat. 2 slagge
• 4.2 parametre med mulig indflydelse
  • 4.2.1 Affaldstyper
  • 4.2.2 Forbrændingskapacitet
  • 4.2.3 Forbrændingstemperatur
  • 4.2.4 Ovntype
• 4.3 Parametre uden påvist indflydelse
  • 4.3.1 Silo
  • 4.3.2 Vandkølede ristesektioner
  • 4.3.3 Slaggeudtag
  • 4.3.4 Opholdstiden
  • 4.3.5 Regulering af forbrændingsluft
  • 4.3.6 Ristegennemfald
  • 4.3.7 Kedelaske
  • 4.3.8 Anvendelse af vaskevand
  • 4.3.9 Tilknytning af erhvervsaffaldskonsulent
  • 4.3.10 Slaggemodning

Formålet med dette projekt er at undersøge om der er visse anlægs- eller procesparametre, der har betydning for slaggekvaliteten. Dette er gjort ved at se på hvilke anlæg, der producerer en bedre slagge end de øvrige anlæg. Det er undersøgt hvor mange af eluatanalyserne for de 23 deltagende anlæg, der overholder kat. 2 kravene. Resultatet af denne analyse er som tidligere beskrevet vist i Bilag D, og dataene viser, at størstedelen af anlæggene har problemer med at overholde eluat kat. 2 kravene for krom og kobber.

Ingen af anlæggene er i stand til at overholde kat. 2 kravene til udvaskning af saltene (klorid, sulfat og natrium) for alle slaggeanalyserne fra det enkelte anlæg foretaget i 2001. Derimod overholder næsten alle anlæggene de midlertidige kat. 2 krav til udvaskning af saltene.

Det er derfor valgt i de nærmere analyser at definere slaggekvaliteten ud fra eluatanalyserne for krom og kobber for anlæg, der har analyseret mere end én slaggeprøve i 2001.

4.1 Forbrændingsanlæg, der producerer kat. 2 slagge

Dataene fra Bilag D viser, at følgende anlæg producerer kat. 2 slagge mht. krom og har foretaget mere end én slaggeanalyse i 2001:

• Reno-Nord (75 % af slaggeprøverne)
• Vestforbrænding 1-4 (55 % af slaggeprøverne) og
• Svendborg (60 % af slaggeprøverne)

og for kobbers vedkommende drejer det sig om:

• Kolding (90 % af slaggeprøverne) og
• Amager (40 % af slaggeprøverne)

Undersøges eluatanalyserne nærmere viser det sig at ét anlæg skiller sig ud fra de andre. Det drejer sig om:

• Reno-Nord

Reno-Nord har foretaget 4 slaggeanalyser i 2001 og alle eluatanalyserne ligger inden for kat. 2 kravene - undtagen kobberanalyserne og en enkelt af kromanalyserne. Kobberanalyserne og den ene kromanalyse ligger dog inden for kat. 3 kravene. Der er ingen af eluatanalyserne der falder uden for kategori.

Det er derfor valgt at undersøge hvilke anlægs- og procesparametre, der kan tænkes at være afgørende for, at Reno-Nord producerer en bedre slagge end de øvrige anlæg.

Det er valgt i de nærmere undersøgelser at belyse, hvorfor Reno-Nord skiller sig ud fra de øvrige anlæg. Samtidig vil de øvrige anlæg også blive beskrevet, hvis der er specielle forhold, der gør sig gældende, f.eks. meget høje udvaskningsdata eller andet. Selvom Kolding producerer den bedste slagge mht. udvaskningen af kobber belyses Koldings forskelle i forhold til øvrige anlæg ikke, da flere af slaggeprøverne fra Kolding falder uden for kategori mht. udvaskning af bly (1 ud af 11 slaggeprøver) og krom (5 ud af 11 slaggeprøver).

4.2 parametre med mulig indflydelse

De anlægs- og procesparametre, hvor Reno-Nord udskiller sig fra nogle af anlæggene eller fra alle de øvrige anlæg, er:

• Affaldstype
• Kapacitetsudnyttelse
• Forbrændingstemperatur og
• Ovntype

 Parametrene er beskrevet i de følgende underafsnit.

4.2.1 Affaldstyper

I Figur 4-1 og Figur 4-2 er indholdet af hhv. krom og kobber i eluatet vist som funktion af andelen af specialaffald^[5] af den samlede affaldsmængde. Det ses, at Reno-Nord (blå punkter) ikke forbrænder specialaffald ligesom flere af de andre anlæg. Ét enkelt anlæg (Fasan) forbrænder op til 5,5 % specialaffald af den samlede affaldsmængde. Bofa, der forbrænder 0,35 % specialaffald (klinisk risikoaffald og oliefiltre) havde en enkelt slaggeprøve med et kromindhold i eluatet på 1800 µg/l.

Det ses, at der forefindes både lave kromindhold for lave og høje andele af specialaffald, og at der forefindes lave og høje kromindhold, når andelen af specialaffald er nul. Dvs. ud fra grafen er der ingen korrelation mellem krom i eluatet og andelen af specialaffald. De samme tendenser gør sig gældende for kobberindholdet i eluatet. Dette bekræfter yderligere, at der med nærværende datamateriale ikke kan findes en sammenhæng mellem faststofindholdet i slaggen og dermed affald og udvaskningen af tungmetaller.

Det er Vestforbrænding (anlæg 5), der har produceret slaggeprøver med et kobberindhold på hhv. 2,7; 4,4 og 8 mg/l i eluatet. Disse tre slaggeprøver er meget atypiske, dvs. høje, i forhold til de øvrige slaggeprøver fra Vestforbrændings anlæg 5. Vestforbrænding forbrænder ca. 3,3 % special-affald, der inkluderer klinisk risikoaffald, balleret affald og spildevandsslam.

Bofas ene slaggeprøve og Vestforbrændings (anlæg 5) 3 slaggeprøver med de høje kobberindhold er typiske eksempler på den store variation i tungmetalindholdet i eluatet for de forskellige parametre som beskrevet i afsnit 3.2.1 Tungmetaller 32.

Figur 4-1
Krom i eluat som funktion af andelen af specialaffald af den samlede affaldsmængde for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Blå punkter: reno-Nord. Pink punkter: øvrige anlæg

Figur 4-2
Kobber i eluat som funktion af andelen af specialaffald af den samlede affaldsmængde for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Blå punkter: Reno-Nord. Pink punkter: øvrige anlæg

4.2.2 Forbrændingskapacitet

I Figur 4-3 og Figur 4-4 er indholdet for hhv. krom og kobber i eluatet vist som funktion af kapacitetsudnyttelsen af ovnene. Det ses, at forbrændingskapaciteten på Reno-Nord ligger i den lave ende på godt 90 %. Der er dog andre anlæg, der har en endnu lavere kapacitetsudnyttelse. Det ses, at der forefindes både lave kromindhold for lave og høje kapacitetsudnyttelser. Samtidig forefindes der både lave og høje kromindhold for forholdsvise lave kapacitetsudnyttelser. Dvs. bedømt ud fra grafen er der ingen korrelation mellem kromindholdet i eluatet og kapacitetsudnyttelsen. Det er Kolding, der producerer flere slaggeprøver med et kromindhold på over 800µg/l i eluatet og samtidig har en af de laveste kapacitetsudnyttelser (84 %). Derimod er gennemsnittet af kobberindholdet i eluatet fra slaggeprøverne fra Kolding de laveste i undersøgelsen og de opfylder alle kat. 2 kravet.

Figur 4-3
Krom i eluat som funktion af kapacitetsudnyttelsen for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Blå punkter: reno-Nord. Pink punkter: øvrige anlæg.

For kobberindholdet i eluatet er billedet et andet. Figur 4-4 viser at ved kapacitetsudnyttelser på 95 % eller derover er der større udsving i eluatindholdet end for kapacitetsudnyttelser mindre end 95 %. Dette kunne forklares med, at forbrændingen af affaldet sker mere fuldstændigt ved lave kapacitetsudnyttelser end ved høje kapacitetsudnyttelser. Det er igen enkelte af Vestforbrændings (anlæg 5) slaggeanalyser der afviger markant fra de øvrige slaggeanalyser for anlægget.

Figur 4-4
Kobber i eluat som funktion af kapacitetsudnyttelsen for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Blå punkter: Reno-Nord. Pink punkter: øvrige anlæg.

4.2.3 Forbrændingstemperatur

I Figur 4-5 og Figur 4-6 er hhv. krom og kobber i eluatet afbildet som funktion af den nominelle forbrændingstemperatur. Det ses af figurerne, at den nominelle forbrændingstemperatur på Reno-Nord ligger i den høje ende.

Figur 4-5
Krom i eluat som funktion af nominel forbrændingstemperatur for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Blå punkter: Reno-Nord. Pink punkter: øvrige anlæg.

Figur 4-6
Kobber i eluat som funktion af nominel forbrændingstemperatur for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Blå punkter: Reno-Nord. Pink punkter: øvrige anlæg.

Det ses, at der forefindes både lave kromindhold i eluatet for lave og høje forbrændingstemperaturer. Samtidig forefindes der både lave og høje kromindhold i eluatet for forholdsvise høje forbrændingstemperaturer. Dvs. bedømt ud fra figurerne, er der ingen korrelation mellem krom i eluatet og forbrændingstemperaturen. Det skal igen bemærkes, at der er en del usikkerhed forbundet med de oplyste forbrændingstemperaturer. Det er igen Bofa med det ene meget høje kromindhold i eluatet på 1,8 mg/l og Kolding med flere slaggeanalyser med et kromindhold i eluatet på over 800µg/l.

Som kobber er det de samme tendenser, der gør sig gældende som for krom. Af Figur 4-6 fremgår det, at der ikke er en sammenhæng mellem den nominelle forbrændingstemperatur og kobber i eluatet.

4.2.4 Ovntype

Undersøges ovntypen nærmere, viser det sig, at to af Reno-Nords tre ovne er roterovne. Det samme gør sig gældende for Vestforbrænding (anlæg 1-4). Vestforbrænding er det eneste anlæg, der behandler slaggen forskellig, alt efter hvilken ovn der har forbrændt affaldet.

I Figur 4-7 og Figur 4-8 er vist fraktildiagrammer for udvaskningen af hhv. krom og kobber. De gule punkter er Reno-Nord, de pink er Vestforbrænding (anlæg 1-4) og de blå punkter er de øvrige anlæg.

For kroms vedkommende kan det af figuren ses, at størstedelen af slaggeprøverne fra Vestforbrænding (anlæg) 1-4 og Reno-Nord ligger blandt den bedste tredjedel (under 33 % fraktilen) af alle slaggeprøverne. En roterovn i forlængelse af risterne giver højst sandsynligt en bedre sintring/smeltning af slagge, der kan medføre en binding af tungmetaller. Det vurderes derfor, at roterovnen har en positiv effekt på slaggekvaliteten mht. krom.

Undersøges roterovnens indflydelse på udvaskningen af kobber viser der sig et tilsvarende billede, men ikke helt så tydeligt. Størstedelen af slaggeprøverne fra Reno-Nord og Vestforbrænding (anlæg 1-4) ligger nu inden for den bedste halvdel, dvs. 50 % fraktilen, hvis der ses bort fra de usædvanlig høje værdier. Dette tolkes, at roterovnen også har en positiv indvirkning på slaggekvaliteten mht. kobber, men ikke så entydig som for krom. Dette betyder, at der højst sandsynlig også er andre ting der spiller ind på udvaskningen af kobber. Dette bekræftes også af slaggeanalyserne mht. kobber fra Vestforbrændings anlæg 5. Disse analyser er langt højere end slaggeanalyserne mht. kobber for Vestforbrændings anlæg 1-4, selvom, der forbrændes det samme affald på de to typer af anlæg.

Figur 4-7
Fraktildiagram for krom i eluat for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Gule punkter: Reno-Nord, Pink: Vestforbrænding anlæg 1-4 og blå punkter: øvrige anlæg

Figur 4-8
Fraktildiagram for kobber i eluat for slagge fra 2001 fra de 23 forbrændingsanlæg. Gule punkter: Reno-Nord, Pink: Vestforbrænding anlæg 1-4 og blå punkter: øvrige anlæg

4.3 Parametre uden påvist indflydelse

I de følgende underafsnit er det beskrevet hvilke anlægs- og procesparametre beskrevet, der ud fra svarene ser ud til ikke at have nogen indflydelse på slaggekvaliteten, dvs. udvaskningen af tungmetallerne.

4.3.1 Silo

Den gennemsnitlige størrelse af affaldssiloen dækker over meget store udsving, og det er derfor svært at påvise at størrelsen skulle være af betydning for slaggekvaliteten. De gennemsnitlige silostørrelser for anlæggene kan ses i nedenstående tabel.

Tabel 4-1
Størrelse af affaldssiloen

Da Vestforbrændings anlæg 1-4 fødes med affald fra samme silo som anlæg 5, og slaggekvaliteten fra anlæg 5 ikke er lige så god som slaggekvaliteten fra anlæg 1-4, vurderes det, at silostørrelsen ikke har indflydelse på slaggekvaliteten.

4.3.2 Vandkølede ristesektioner

Hverken Reno-Nord eller Vestforbrænding (anlæg 1-4) har vandkølede ristesektioner. Kun ét anlæg har oplyst, at de har vandkølede ristesektioner. Det kan derfor ikke konkluders, om denne parametre har indflydelse på slaggekvaliteten.

4.3.3 Slaggeudtag

Både Reno-Nord og Vestforbrænding (anlæg 1-4) har begge vådt slaggeudtag. Hos Reno-Nord afkøles størstedelen af slaggen i kar med vand og en mindre del håndteres med slaggepusher og afkøles blot med vand. Slaggen fra anlæg 1-4 hos Vestforbrænding overdyses med vand. De øvrige anlæg er en blanding af tørt og vådt, hvor størstedelen er med vådt slaggeudtag. Det vurderes derfor, at vådt slaggeudtag ikke har betydning for slaggekvaliteten.

4.3.4 Opholdstiden

Da alle anlæg ikke har oplyst data om opholdstiden i anlæggene, har det ikke været muligt at konkludere noget på denne parametre. Samtidig er de oplyste data meget tvivlsomme, da enkelte anlæg har oplyst en opholdstid på 3 og 4 minutter i hhv. udtørrings- og forbrændingszonen.

4.3.5 Regulering af forbrændingsluft

Alle danske forbrændingsanlæg kan regulere forbrændingsluften og dvs. også anlæggene i nærværende undersøgelse. Optimal regulering af såvel den primære som den sekundære forbrændingsluft har meget stor betydning for hvor godt forbrændingen foregår. Data i Tabel 4-2 viser, at fordelingen for Reno-Nord og Vestforbrænding (anlæg 1-4) ikke adskiller sig fra de øvrige anlæg. Det kan derfor ikke påvises, at denne parameter har indflydelse på slaggekvaliteten.

Tabel 4-2
Fordeling af primær og sekundær forbrændingsluft

4.3.6 Ristegennemfald

Reno-Nord er et af de anlæg, der blander ristegennemfaldet med slaggen, hvorimod Vestforbrænding (anlæg 1-4) tilbagefører ristegennemfaldet. De øvrige anlæg er en blanding af tilbageføring og blanding med slaggen. Det kan derfor ikke umiddelbart påvises at tilbageføring af ristegennemfald har betydning for slaggekvaliteten.

4.3.7 Kedelaske

Hverken Reno-Nord eller Vestforbrænding (anlæg 1-4) separerer kedelasken fra slaggen. Blandt de øvrige anlæg findes der både anlæg der separerer kedelasken fra slaggen og andre der sammenblander kedelasken med slaggen. Det vurderes derfor at separation af kedelaksen fra slaggen ikke har betydning for slaggekvaliteten og dermed udvaskningen af tungmetallerne.

4.3.8 Anvendelse af vaskevand

Reno-Nord anvender ikke vaskevand til slaggen, hvorimod Vestforbrænding (anlæg 1-4) anvender ca. 1,6 m³ vand/ton slagge. Resten af de øvrige anlæg anvender ikke vaskevand - undtagen Amagerforbrænding, der ligesom Vestforbrænding anvender vaskevand. Det kan ikke påvises i denne undersøgelse, at vaskevand har indflydelse på slaggekvaliteten (udvaskningen af tungmetaller), idet Amagerforbrænding ikke producerer speciel god slaggekvalitet.

Undersøgelser /6/ har dog vist, at udvaskning af slagge ved L/S på 2 kan reducere indholdet af salte (klorid, sulfat og natrium) med op til 30-100 %, hvorimod effekten på tungmetalindholdet er særdeles begrænset.

4.3.9 Tilknytning af erhvervsaffaldskonsulent

De modtagne data fra anlæggene viser, at både Reno-Nord og Vestforbrænding har tilknyttet en erhvervsaffaldskonsulent^[6], der vejleder alle typer af virksomheder i anlæggenes opland. Blandt de øvrige anlæg, er der både anlæg der har tilknyttet en erhvervsaffaldskonsulent og anlæg, der ikke har. Derfor vurderes det, at tilknytningen af en erhvervsaffaldskonsulent ikke har betydning for slaggekvaliteten.

4.3.10 Slaggemodning

Både Reno-Nord og Vestforbrænding (anlæg 1-4) modner slaggen udendørs, hvorimod de øvrige anlæg både modner indendørs og udendørs. Da der i denne undersøgelse er set på forholdsvis frisk slagge (4-14 uger jævnfør bemærkninger i afsnit 1.2 på side 12), kan denne parameter ikke have indflydelse på slaggekvaliteten i denne undersøgelse.

Fodnoter

^[5] Specialaffald dækker i denne undersøgelse over følgende affaldstyper: spildevandsslam, dæk, balleret affald, klinisk risikoaffald, kølemøbler og andet (f.eks. oliefiltre)

^[6] Erhvervsaffaldskonsulenten vejleder virksomheder i korrekt affaldshåndtering

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

Version 1.0 Januar 2007, © Miljøstyrelsen.