[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste]

8. Miljø, ressourcer og genanvendelse

8.1 Lovgivning

Anvendelsen af kildesorteret organisk dagrenovation til jordbrugsformål er omfattet af Miljøstyrelsens Bekendtgørelse om anvendelse af affaldsprodukter til jordbrugsformål, nr. 823 af 16. september 1996.

Bekendtgørelsen omfatter affald fra husholdninger, institutioner og virksomheder, herunder komposteret affald, processpildevand og spildevandsslam.

Bekendtgørelsen stiller krav for affaldsprodukter, der skal anvendes til jordbrugsformål og privat havebrug, inden for følgende forhold:

8.1.1 Tungmetaller

Koncentrationen af tungmetaller kan enten opgives relateret til den organiske dagrenovations tørstofindhold eller til dets fosforindhold, idet de fosfor-relaterede grænseværdier svarer til, hvad der normalt tilføres med handelsgødnings-P.

I tabel 8.1 er opgivet de tørstof- og fosforrelaterede grænseværdier, der gælder for perioden frem til den 30. juni 2000, samt de grænseværdier, der gælder fra den 1. juli 2000.

Tabel 8.1: Grænseværdier for tungmetaller i affaldsprodukter der anvendes til jordbrugsformål.

Ved sammenblanding af affaldsprodukterne med husdyrgødning skal affaldsprodukterne inden sammenblandingen overholde grænseværdierne for tungmetaller og afskæringsværdierne for miljøfremmede stoffer.

Lovgivningen omkring anvendelse af afgasset organisk dagrenovation til jordbrugsformål er således forskellig, alt efter om den organiske dagrenovation udrådnes i en separat bioforgasning, eller om den organiske dagrenovation udrådnes i biogasfællesanlæg.

Ved separat bioforgasning skal det afgassede organiske dagrenovation overholde grænseværdien, medens det ved bioforgasning i et biogasfællesanlæg er det ubehandlede affald, der tilføres anlægget, der skal overholde grænseværdien.

I forbindelse med danske komposteringsanlæg og biogasanlæg, er der udført et stort antal analyser af tungmetalindholdet både før og efter behandling. Generelt har analyserne vist, at tungmetalindholdet i det ubehandlede organisk dagrenovation er under grænseværdierne. I forbindelse med anvendelse af organisk dagrenovation i biogasfællesanlæg er der derfor normalt aldrig problemer med at overholde grænseværdierne.

Normalt vil det ubehandlede affald altid have lavere indhold af tungmetal i forhold til tørstofindhold end det afgassede affald, fordi ca. halvdelen af tørstoffet forsvinder ved afgasningen, og det tørstofrelaterede tungmetalindhold vil således fordobles. Dette betyder, at for anlæg, der anvender separat bioforgasning af organisk dagrenovation uden anvendelse af husdyrgødning, vil det være vanskeligere at overholde tungmetalkravet.

I forbindelse med anvendelsen af organisk dagrenovation på biogasanlægget i Sinding er der udført en række analyser af affald med forskellig oprindelse (se tabel 8.2)

Tabel 8.2: Tungmetalanalyser (mg/kg TS) på organisk dagrenovation (middelværdier).

Det fremgår af tabel 8.2, at indholdet i organisk dagrenovation inden anvendelse i biogasanlæg er under grænseværdien. Tilsyneladende kan det blive problematisk at overholde den skærpede grænseværdi for cadmium, som indføres fra år 2000. Det tyder endvidere på, at en del cadmium stammer fra plast, eftersom indholdet af cadmium er lavere i affaldet fra Århus, hvor plasten er fjernet ved forbehandling inden analysen.

Det fremgår endvidere, at anlæg, der anvender separat bioforgasning, og som derfor skal overholde grænseværdierne på det afgassede materiale, kan få problemer med at overholde det tørstofrelaterede tungmetalkrav for specielt cadmium med de nye skærpede krav fra år 2000, medens der ikke vurderes at være problemer med at overholde grænseværdien for de øvrige tungmetaller. Dette skyldes, at en del af tørstoffet fjernes ved den biologiske proces.

I forbindelse med Nordsjællands Biogasanlæg er der på grund af de skærpede krav for cadmium udført en del analyser for at sandsynliggøre, om anlægget vil kunne overholde de skærpede krav til cadmium fra år 2000.

Tabel 8.3: Analyser for cadmiumindhold i forbehandlet affald fra Helsingør (marts 1997). Detektionsgrænsen er 0,04.

Det fremgår af ovenstående tabel, at der i det forbehandlede affald ikke er problemer med at overholde grænseværdien for cadmium på 0,4 mg/kg TS. Selv efter afgasningen, hvor omkring halvdelen af tørstoffet omsættes, og en mindre del fjernes ved fiberseparation, vurderes det at være uproblematisk at overholde grænseværdien. Ved en meget effektiv fiberseparation, ved anvendelse af decantercentrifuge eller lignende, hvor langt det meste tørstof fjernes, kan det dog ikke udelukkes, at det tørstofrelaterede cadmiumindhold i nogle tilfælde overskrider grænseværdien.

I anlæg med separat bioforgasning som Nordsjællands Biogasanlæg kan det derfor være nødvendigt at bruge separationsudstyr til det afgassede materiale, hvor en større mængde tørstof bevares i gødningsfraktionen. Ved anvendelse af skrueseparator med stor hulstørrelse, vil det være muligt at bevare det meste af tørstoffet i gødningsfraktionen og derved sikre, at grænseværdien vil kunne overholdes.

8.1.2 Miljøfremmede stoffer

Fra den 1. juli 1997 skal organisk dagrenovation, der anvendes i biogas- eller komposteringsanlæg, analyseres for miljøfremmede stoffer.

Prøverne skal analyseres for følgende miljøfremmede stoffer:

Tabel 8.4: Afskæringsværdier for miljøfremmede stoffer i affald fra den 1. juli 2000

Der findes kun få analyser, der viser indholdet af miljøfremmede stoffer i organisk dagrenovation. Nordsjællands Biogasanlæg har udført en række analyser på de miljøfremmede stoffer, som der kan forventes en vis mængde af i organisk dagrenovation (NPE og DEHP).

Tabel 8.5: Analyser for indhold af DEHP og NPE i forbehandlet affald fra Helsingør (marts 1997).

Det fremgår af tabel 8.5, at indholdet af miljøfremmede stoffer i det forbehandlede affald, er væsentligt mindre end afskæringsværdien. Ved separat afgasning i biogasanlæg uden husdyrgødning vil indholdet af miljøfremmede stoffer stadig være væsentligt under grænseværdien. Ved separering af gyllen i fiberseparator efter afgasningen har undersøgelser på Studsgård Biogasanlæg vist, at indholdet af DEHP vil være højest i fiberfraktionen og lavest i gødningsvæsken, medens det omvendte forhold gør sig gældende for NPE.

Undersøgelser på Studsgård Biogasanlæg har således vist, at det kan være vanskeligt at overholde grænseværdien for DEHP i fiberfraktionen, medens indholdet i gødningsvæsken er langt under grænseværdien. Hvis fiberfraktionen afbrændes, er det uden betydning, medens det kan være problematisk at anvende fiberfraktionen til kompostformål.

Indholdet af NPE er ud fra målingerne i Studsgård væsentligt under grænseværdien både for fiberfraktionen og gødningsvæsken.

8.1.3 Hygiejnisering

Kildesorteret organisk dagrenovation, der omsættes i biogasanlæg og anvendes til jordbrugsformål, kræver en kontrolleret hygiejnisering.

I Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse (1996) /46/ anvendes betegnelsen "kontrolleret hygiejnisering" om en proces, hvor biomassen opvarmes til mindst 70⁰C i mindst en time eller tilsvarende.

På basis af undersøgelser er der udarbejdet en række alternative temperatur/ holdetider, som opfylder betingelserne for en "kontrolleret hygiejnisering" svarende til 70⁰C i en time. Det er således muligt at sikre en tilfredsstillende hygiejnisering alene ved den termofile proces, hvis de i tabel 8.6 anførte temperatur/tid-kombinationer anvendes.

Tabel 8.6: Udrådnings- og hygiejniseringstemperatur for tilstrækkelig reduktion af bakterier og virus.
¹⁾ Ved termofil udrådning forstås i denne sammenhæng udrådning ved mindst 52⁰C.
²⁾ Ved mesofil udrådning forstås i denne sammenhæng udrådning i temperaturområdet (20-52)⁰C.

For anlæg, der alene anvender termofile reaktortanke, gælder de anførte kriterier. Hvis behandlingen er kombineret med en separat hygiejniseringstank, skal holdetiden heri være mindst 5_ timer ved 55⁰C, mindst 2_ timer ved 60⁰C eller mindst 1 time ved 65⁰C.

Hvis der er tale om et mesofilt biogasanlæg, skal den mesofile reaktor være suppleret med en separat hygiejniseringstank, hvor følgende holdetid/temperaturkriterier skal opfyldes: mindst 7_ timer ved 55⁰C, mindst 3_ timer ved 60⁰C eller mindst 1_ timer ved 65⁰C.

Biogasfællesanlæggene skal godtgøre, at de hygiejniske kvalitetskrav er opfyldt ved at lade udføre en mikrobiologisk undersøgelse af det færdigbehandlede produkt. Prøvetagning og analyse skal ske efter metoder, der er anvist af Miljøstyrelsen. Undersøgelsen skal omfatte salmonella, som ikke må kunne påvises, og kvantitativ bestemmelse af fækale streptokokker, som ikke må forekomme i mængder på over 100 pr. gram biomasse.

Ved anvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg kan der således opnås en sikker hygiejnisering, enten ved den termofile proces og den rette temperatur/ tid eller ved anvendelse af separat hygiejniseringstank.

8.2 Masseflow

Ved genanvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg gennemgår affaldet i de fleste tilfælde en forbehandling, hvor der fjernes en sigterest bestående af plast, metal m.m. Af det forbehandlede affald omdannes størstedelen af affaldet til biogas og afgasset gødning. I de fleste tilfælde adskilles den afgassede gødning i en fiber- og en gødningsvæskefraktion.

Figur 8.1: Principskitse for anvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg

Der opnås således biogas, der omsættes til energi og genanvendelige produkter i form af kompost- og gødningsvæskefraktion og ikke genanvendelige produkter i form af sigterest og eventuelt gødningsvæske (Grindsted).

Masseflowet er forskelligt afhængigt af forbehandlingsystem, og hvilket anlægsprincip der anvendes til udrådningen, ligesom indsamlingskriterierne og renheden af det indsamlede produkt spiller en rolle.

Figur 8.2: Masseflow ved anvendelse af organisk dagrenovation i biogasfællesanlæg./4/

8.2.1 Genanvendelige produkter

Kompost og gødningsvæskefraktion
Sammensætningen af kildesorteret organisk dagrenovation er afhængig af affaldets sammensætning. Den omtrentlige sammensætning af kildesorteret organisk dagrenovation fremgår af tabel 8.9.

Tabel 8.7: Sammensætning af kildesorteret organisk dagrenovation (ikke forbehandlet)

Ved udrådning af kildesorteret organisk dagrenovation ændres sammensætning, ved at ca. halvdelen af tørstoffet omsættes til biogas, og der sker derved en vægtreduktion på ca. 15%. Herved øges næringsstofindholdet i det afgassede produkt med ca. 20%. I alle de eksisterende biogasanlæg sker der efter udrådningen en separation af det afgassede produkt i en gødningsvæskefraktion og kompost/fiberfraktion.

Størstedelen af næringstofferne i den organiske dagrenovation vil befinde sig i gødningsvæskefraktionen, fordi denne fraktion på vægtbasis udgør langt den største mængde (se tabel 8.10).

Recirkulering af næringstofferne fra den organiske dagrenovation på landbrugsjord er afhængig af anlægskonceptet. Ved anvendelse af den organiske dagrenovation i biogasfællesanlæg vil gødningsvæsken blive anvendt til gødning, medens anvendelsen af organisk dagrenovation i rensningsanlæg, som det er tilfældet i Grindsted, betyder, at kun kompostfraktionen anvendes til gødningsformål, medens gødningsvæsken renses for næringsstoffer.

I Nordsjællands Biogasanlæg har det været vanskeligt at afsætte gødningsfraktionen til landbruget. Dette skyldes bl.a., at det afgassede gødningsprodukt hidtil ikke har gennemgået en tilstrækkelig hygiejnisering til at kunne anvendes uden restriktioner, og NBA har tillige ikke etableret et tilstrækkeligt lager til, at al gødningsvæsken har kunnet udbringes på det optimale tidspunkt i foråret. Der har tillige været lugtgener forbundet med udbringningen, hvilket til dels hænger sammen med, at fedtsyrer ikke er blevet tilstrækkeligt omsat i biogasanlægget. Dette har desuden været årsag til svidningsskader på afgrøderne.

For alle typer anlæg gælder det, at kompostfraktionen kun kan anvendes til jordbrugsformål, hvis det udrådnede materiale er stort set rent for plastik. Med de nuværende indsamlingssystemer i plastikposer og de eksisterende forbehandlingssystemer er dette vanskeligt at opnå. I Grindsted opnås en ren slamfraktion ved at fjerne plast i en skruepresse, inden det afgassede materiale separeres i slam og gødningsvæske i en slamafvander.

Tabel 8.8: Indhold af næringsstof i gødningsvæskefraktionen ved anvendelse af skruepresse.

Tabel 8.9: Indhold af næringsstof i kompostfraktion

Den mængdemæssige fordeling mellem gødningsvæskefraktionen og kompostfraktionen afhænger af anlægskonceptet, herunder separationsudstyret. Ved anvendelse af skruepresse vil ca. 90% på vådvægtbasis ende som gødningsvæske, og ca. 10% på kompostfraktion, men ved anvendelse af stor hulstørrelse i separatoren kan kompostfraktionen reduceres til ca. 4-5% (Dette er eftervist ved separatorforsøg på Sinding Biogasanlæg). Ved anvendelse af dekantercentrifuger eller slamafvandingsudstyr med anvendelse af polymer kan opnås en større kompostfraktion og en tilsvarende mindre gødningsvæskefraktion.

Tabel 8.10: Indhold af næringsstoffer i total kg, når 1 ton afgasset produkt separeres i gødningsvæske- og kompostfraktion med skruepresse.

Det fremgår af tabel 8.12, at langt den største mængde næringsstoffer findes i gødningsvæsken (94% af kvælstoffet, 76% af fosforet og 91% af kaliumet), og set fra et genanvendelsesmæssigt synspunkt er det derfor altafgørende, at denne fraktion anvendes til gødningsformål. Set fra et genanvendelsesmæssigt synspunkt er det tillige vigtigt, at så meget som muligt af det organiske stof genanvendes, og det er derfor vigtigt at minimere mængden af organisk stof, der frasepareres i efterseparationen. I tabel 8.12 fremgår det, at en del af tørstoffet vil befinde sig fiberfraktionen. Det er således vigtigt på biogasfællesanlæggene at optimere separationen, således at en større del af det organiske materiale forbliver i gødningsvæsken. En del af tørstoffet er imidlertid plast, som ikke er ønskeligt at udbringe på landbrugsjord, og som bør frasorteres.

8.2.2 Ikke genanvendelige produkter

Ved anvendelse af kildesorteret organisk dagrenovation i biogasanlæg gennemgår affaldet i de fleste tilfælde både en forbehandling og en efterbehandling, hvor der fjernes en sigterest bestående af plast, metal m.m. Størrelsen af denne sigterest er afhængig af indsamlingssystemet, mængden af fejlsorteringer og af biogasanlæggets opbygning. Ud over sigteresten vil gødningsvæsken ved visse anlægskoncepter (Grindsted), betragtes som et ikke genanvendeligt produkt.

Indsamlingssystemet
Det kildesorterede organiske dagrenovation består ud over det organiske materiale af en vis mængde plast, metal, glas og andre uønskede fremmedlegemer. De uønskede fremmedlegemer kommer dels fra fejlsorteringer og dels fra de plastikposer, der ofte anvendes til sorteringer af affaldet i husstanden. Erfaringsmæssigt udgør den plastik, der anvendes til sorteringen i husstanden, langt den overvejende del af sigteresten. Ved at undlade anvendelsen af plastikposer, vil det være muligt at minimere sigteresten til et minimum, og det ville være muligt at undlade forsortering af plast, inden det tilføres biogasanlægget (dette er f.eks. tilfældet i Grindsted og det svenske anlæg i Kristiansstad, hvor indsamlingen udelukkende sker i papirposer).

I de tilfælde, hvor bleer medtages i den organiske fraktion, udgør disse ofte en væsentlig del af sigteresten. Ved anvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg, hvor der anvendes en tør forsortering, bør bleer ikke medtages.

Biogasfællesanlæg
Ved anvendelsen af den organiske dagrenovation i biogasfællesanlæg gennemgår affaldet på de eksisterende anlæg både en forbehandling og en efterbehandling, hvor der fjernes en sigterest.

Forsortering

Langt den største mængde sigterest fjernes i forsorteringen, som er nødvendig, når indsamlingen foregår i plastikposer.

For tromlesigter og rullesigter gælder, at sigteeffektiviteten er meget afhængig af sigtehulsstørrelsen. Jo mindre sigtehulsstørrelse, des renere organisk fraktion og større sigterest. Ved separeringen er man således nødt til at finde en passende balance mellem renheden af den organiske fraktion og sigterestens størrelse.

Der er erfaring med anvendelse af både tromlesortering og rullesigtesortering. I forbindelse med Sinding Biogasanlæg blev der i en længere periode (1994-1995) anvendt en tromlesortering til kildesorteret affald fra Århus. I denne periode blev der frasepareret 10-14 vægtpct. I samme periode blev der på det samme affald udført forsøg med ACTA-rullesigte i forbindelse med komposteringsanlægget i Århus. Ved dette forsøg blev der frasorteret 12-18 vægtpct. Det tyder således på, at en tromlesortering giver en lidt mindre sigterest, men der er ikke udført tilstrækkeligt med forsøg til at underbygge dette, ligesom renheden af den organiske fraktion efter sorteringen i de to tilfælde ikke er vurderet.

Herning Kommunale Værker etablerede i 1996 et permanent forsorteringsanlæg, hvor der anvendes en rullesigte. Anlægget har indtil videre hovedsageligt været anvendt til affald fra Helsingør. Sigteresten ved dette forsorteringsanlæg har været på ca. 30% og er således væsentligt højere, end tidligere forsøg har vist. En væsentlig grund til den store sigterest kan være, at der i indsamlingskriterierne medtages bleer i den organiske fraktion.

I forbindelse med Noverens komposteringsanlæg er der etableret et forsorteringsanlæg efter samme princip som anlægget i Herning, hvor der rapporteres om en sigterest på over 30%, til trods for, at kun en mindre mængde af affaldet, der tilføres dette anlæg, indeholder bleer.

De foreløbige konklusioner omkring forsortering er, at det er muligt at frasortere den største mængde plast med tromlesigte eller rullesigte. Det vil være muligt at begrænse sigteresten til omkring ca. 10-15 vægtpct. På nuværende forsorteringsanlæg, hvor rullesigteprincippet anvendes, er frasorteringen ca. 30 vægtpct.

Efterbehandling

Den forbehandlede organiske dagrenovation, der tilføres biogasfællesanlæg, indeholder stadig en mindre mængde plastik, glas, metal og andre fremmedlegemer.

Glas og metal, som har en høj massefylde, bundfældes i fortanken og kan med passende intervaller fjernes. Denne fraktion vil udgøre omkring 5-10% af den samlede mængde.

Det udrådnede materiale vil indeholde en mindre mængde plastik og andre fremmedlegemer. Til fjernelse af plastik anvendes normalt en separator efter skruepresseprincippet. Ved denne separation vil der normalt fjernes omkring 5-10% af den samlede mængde organisk dagrenovation, der tilføres anlægget.

Separat bioforgasning
Ved separat bioforgasning af organisk dagrenovation, hvor der ikke anvendes husdyrgødning, som det er tilfældet i Grindsted og Helsingør, skelnes der ofte anderledes mellem genanvendelige og ikke genanvendelige materialer. Dette hænger til dels sammen med, at der ikke er en landbrugsorganisation knyttet til anlægget, og den flydende gødningsfraktion tillægges derfor ikke den samme værdi. Derfor vil anlægget ofte prøve at minimere gødningsvæskefraktionen og maksimere kompostfraktionen. Dette opnås bl.a. ved at anvende efterseparationsudstyr som slamafvandere med tilsætning af polymer og decantercentrifuger, hvor en større del af det organiske materiale og næringsstofferne (specielt fosforen) bindes i den faste fraktion.

8.2.3 Samlet masseflow

Masseflowet er forskelligt afhængigt af forbehandlingsystem, og hvilket anlægsprincip der anvendes til udrådningen, ligesom indsamlingskriterierne, herunder om der anvendes plastposer til sorteringen i husholdningen, samt renheden af det indsamlede produkt spiller en rolle. I nedenstående tabel er masseflowet for 1 ton organisk dagrenovation angivet ved anvendelse i biogasfællesanlæg eller separat bioforgasning i rensningsanlæg. For sammenligningens skyld er sigteresten ved forbehandlingen sat til 10% for begge anlægstyper, selvom den i praksis ofte er større for biogasfællesanlæggene. Ved tromlesortering og en rimelig god kvalitet af affaldet har de hidtidige forsøg dog vist, at forsepareringen af plast kan begrænses til en frasortering på 10%.

Tabel 8.11: Masseflow for biogasfællesanlæg og separat bioforgasning på vådvægtbasis.
Plast frasorteret ved forbehandling: Sigterest 1.
Fiberfraktion fra biogasfællesanlæg: Sigterest 2.
Metal, glas og sten: Inert materiale.

Sammenligning af masseflowet mellem biogasfællesanlæg og rensningsanlæg bygger på teoretiske overvejelser og opgørelser i forbindelse med Sinding Biogasfællesanlæg. Som udgangspunkt har der for de to anlægskoncepter for sammenlignelighedens skyld været anvendt affald, der er indsamlet i plastikposer, som er fjernet ved en tør forbehandling. Ved anvendelse af papirposer til sorteringen i køkkenet vil den ikke anvendelige fraktion blive væsentligt mindre.

På vægtbasis udgør genanvendelsesprocenten for biogasfællesanlæg 57%, medens den ved separat bioforgasning i rensningsanlæg kun udgør 20%. Der sker således en væsentlig større genanvendelse af den organiske dagrenovation ved anvendelse i biogasfællesanlæg i forhold til separat bioforgasning både på vægtbasis og i forhold til næringsstoffer, fordi de fleste næringstoffer er til stede i gødningsvæsken.

Gødningsvæsken anvendes ikke i forbindelse med biogasforgasning på rensningsanlæg, fordi næsten alt tørstof fjernes ved slamafvandingen, og det vurderes således, at det vil være meget vanskeligt at overholde de tørstofrelaterede grænseværdier for tungmetaller. Hertil kommer sandsynligvis, at kommuner har en betydelig omkostning ved at afsætte produkter fra rensningsanlæg til landbrugsformål, og der vil derfor være en mindre omkostning forbundet med at bortrense næringsstofferne.

8.3 Recirkulering af næringsstoffer på landbrugsjord

Næringsstofindholdet i det rå madaffald kan variere en hel del, men vil typisk være 4-6 kg kvælstof/ton affald, 1 kg fosfor/ton affald, 3 kg kalium pr. ton affald.

Under udrådningen sker der kun et minimalt tab af næringsstoffer. Dette betyder, at næringsstofindholdet pr. ton afgasset materiale stiger ca. 20% som følge af, at ca. halvdelen af det totale tørstof omsættes til biogas. Endvidere medfører udrådningen, at en stor del af kvælstoffet fra at være organisk bundet omsættes til ammonium.

Næringsstofindholdet i det afgassede produkt vil således teoretisk være ca. 5-7 kg kvælstof/ton, 1,2 kg fosfor/ton, 3,6 kg kalium/ton. På biogasfællesanlæg sker der en efterbehandling af det afgassede produkt i en gødningsfraktion og en fiberfraktion. Gødningsfraktionen anvendes på landbrugsjord, medens fiberfraktionen enten kan anvendes som kompost eller som brændsel. Gødningsfraktionen vil have et indhold af næringstoffer på ca. 5 kg kvælstof/ton, 0,6 kg fosfor/ton og 3 kg kalium/ton.

På biogasanlægget vil der ske en opblanding med husdyrgødning, hvilket medfører, at det gødningsprodukt, der anvendes på landbrugsjord, bliver en blanding af afgasset husdyrgødning og organisk dagrenovation.

Gødningsfraktionen fra den organiske dagrenovation anvendes på landbrugsjord som husdyrgødning ved planteavlere i området, og anvendelsen vil således medføre en optimal anvendelse af næringsstofferne. Indholdet af fosfor og kalium vil derfor stort set erstatte en mængde handelsgødning svarende til indholdet af næringsstoffer i den organiske dagrenovation. For kvælstofs vedkommende erstattes en mængde handelsgødning svarende til ca. 60-70% af indholdet i den organiske dagrenovation som følge af et vist tab under oplagring og udbringning.

Dette betyder, at 1 ton organisk dagrenovation erstatter 3,2 kg kvælstof, 0,6 kg fosfor og 3,0 kg kalium. Hertil kommer, at 1 ton afgasset organisk dagrenovation kan erstatte ca. 24 kg jordbrugskalk (miljørapport nr. 64, 1993) /24/.

De dyrkede landbrugsafgrøder har et forskelligt behov for næringsstoffer, og der tages udgangspunkt i vinterhvede, der har et næringsstofbehov på ca. 180 kg N, 28 kg P og 85 kg K pr. ha. Ved optimal udbringning og fordeling af den afgassede gødning kan 1.000 tons organisk dagrenovation erstatte handelsgødning på 17 ha med kvælstof, 21 ha med fosfor og 35 ha med kalium.

Hvis der anvendes 350.000 tons organisk dagrenovation i biogasanlæg i Danmark, som det er målet, vil det betyde, at:

Dette svarer til gødningsbehovet på 2-4% af Danmarks landbrugsjord. Den gødningsmæssige værdi af næringsstofferne vil udgøre ca. 8 mio. kr., ekskl. udbringnings- og oplagringsomkostninger.

Hvis næringsstofferne skal udnyttes optimalt, kræver det, at der er tilstrækkelige arealer til rådighed for udbringning af det afgassede produkt i nærheden af biogasanlæggene. Dette vurderes ikke at være problematisk, medmindre man etablerer meget store anlæg i nærheden af større byer.

8.4 Energi

Bioforgasning
Udbyttet af biogas fra kildesorteret organisk dagrenovation kan variere en hel del og er afhængig af indsamlingskriterierne og indsamlingsområdets sammensætning af etageejendomme og enfamiliehuse.

Indsamlingskriterier, hvor der medtages haveaffald og bleer, vil mindske gaspotentialet.

Ved anvendelse af organisk dagrenovation vil udrådningen af organisk dagrenovation typisk give 150 Nm3 biogas/ton med et metanindhold på 62-65% og med et energiindhold på 22-25 MJ/Nm3 biogas. Antagelsen om et biogaspotentiale i denne størrelsesorden bygger på den gasproduktion, der er opnået på Sinding Biogasanlæg efter ombygning af forsøgsanlægget og stemmer rimeligt overens med den gasproduktion, der er opnået på udenlandske anlæg (120-175 Nm3). Der kan dog være stor variation mellem anlæggene og affaldets beskaffenhed (se kapitel 6.2).

I det følgende antages, at den organiske dagrenovation har et gaspotentiale på 150 Nm3 biogas/ton med et energiindhold på 23 MJ/Nm3 biogas, svarende til en energiproduktion på 3.450 MJ/ton organisk dagrenovation. Ved omsætning af biogassen i motor/generator-anlæg omsættes ca. 85% af biogassens energi til el og varme, og den samlede energiproduktion kan således anslås til 2.932 MJ/ton organisk dagrenovation.

Ved behandlingen på biogasanlægget frasorteres der ca. 10-20% af den organiske dagrenovation som sigterest, der primært består af plastik. Energiindholdet i sigteresten anslås til 6.000 MJ/ton. Sigteresten leveres til forbrændingsanlæg, og det antages, at energiproduktionen for sigteresten bidrager med i gennemsnit 630 MJ/ton pr. ton organisk dagrenovation (70% effektivitet ved forbrændingen). Den samlede energiproduktion kan således anslås til 3.850 MJ/ton.

Energiforbruget til omsætning af den organiske dagrenovation i biogasanlægget afhænger af den anvendte behandling. Det vurderes, at energiforbruget er 400-800 MJ pr. ton organisk dagrenovation. I det følgende antages, at energiforbruget på biogasanlægget er 600 MJ pr. ton organisk dagrenovation. Det skal dog bemærkes, at energiforbruget på Studsgård Biogasanlæg er væsentligt lavere, og det samlede energiforbrug inkl. forbehandling er anslået til 280 MJ/tons.

Nettoenergiproduktionen ved anvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg kan således anslås til 3.250 MJ/tons.

Hertil kommer, at den producerede gødning substituerer handelsgødning. Det antages, at den afgassede gødning indeholder 5 kg N/ton, 0,6 kg P/ton 3,0 kg K/ton, samt at kalkvirkningen er ca. 24 kg jordbrugskalk (Miljørapport nr. 64, 1993). Energiforbrug til transport og fremstilling af kunstgødning er anslået til: 50 MJ/kg kvælstof, 16 MJ/kg fosfor, 8 MJ/kg kalium og 1 MJ/kg jordbrugskalk (Miljørapport nr. 64, 1993). Det antages, at den jordbrugsmæssige værdi af kvælstoffet er 60% af værdien på handelsgødningskvælstof, medens det for de øvrige næringstoffer er på samme niveau som for handelsgødning. Det antages, at der skal ca. 1,6 ton organisk dagrenovation til at producere et ton afgasset gødning. Substitutionen af handelsgødning giver således en energibesparelse på 130 MJ/ton.

Energibalance pr. ton organisk affald:

Forbrænding
Ved forbrændingen af det organiske affald udvikles der energi. DK-Teknik har udført målinger af brændværdi af den organiske fraktion i Hillerød (samme sorteringskriterier som ved biogasanlægget i Helsingør) (Miljørapport nr. 38, 1993).

Brændværdien af den organiske fraktion er i gennemsnit udregnet til 3.500 MJ/ton, svarende til 20-25% af brændværdien for almindelig dagrenovation.

Et nyt forbrændingsanlæg med energiudvinding kan i gennemsnit udnytte 80% af den udviklede energi til kraft/varmeproduktion. Dette resulterer i en kraft/varmeproduktion på 2.800 MJ/ton organisk affald.

Energiforbruget på et forbrændingsanlæg udgør totalt inkl. røggasrensning 324 MJ/ton affald (VEGA, Miljørapport 38).

Det samlede energiregnskab ved forbrænding af 1 ton organisk affald kan derfor anslås til /18/:

Kompostering
Ved kompostering forbruges der energi til omsætningen. Ved forbrænding af sigteresten frigives der energi. Ved behandlingen på komposteringsanlægget frasorteres der ca. 15% af den organiske dagrenovation som sigterest, der primært består af plastik. Energiindholdet i sigteresten anslås til 6.000 MJ/ton. Sigteresten leveres til forbrændingsanlæg, og det antages, at energiproduktionen for sigteresten bidrager med i gennemsnit 630 MJ/ton pr. tons organisk dagrenovation (70% effektivitet ved forbrændingen).

Hertil kommer, at den producerede kompost substituerer handelsgødning. Det antages, at der produceres 210 kg kompost af et ton organisk dagrenovation. Komposten indeholder 12 kg N/ton, 2,6 kg P/ton 5,5 kg K/ton og kalkvirkningen er ca. 35 kg jordbrugskalk (Miljørapport nr. 64, 1993). Energiforbrug til transport og fremstilling af kunstgødning er anslået til: 50 MJ/kg kvælstof, 16 MJ/kg fosfor, 8 MJ/kg kalium og 1 MJ/kg jordbrugskalk (Miljørapport nr. 64, 1993). Det antages, at den jordbrugsmæssige værdi af kvælstoffet er 30% af værdien på handelsgødningskvælstof, medens det for de øvrige næringsstoffer er på samme niveau som for handelsgødning. Det antages, at der skal ca. 4,8 tons organisk dagrenovation til at producere et ton kompost. Substitutionen af handelsgødning giver således en energibesparelse på 67 MJ/ton.

Energibalance pr. ton organisk affald:

Nettoenergibalance

Tabel 8.12: Sammenligning af nettoenergiudviklingen ved forskellige behandlingsformer ved bioforgasning i NBA og forbrænding af organisk affald fra København.¹ Vurderet fra Miljørapport nr. 38 /18/. Det er vurderet, at transporten er ens i de 3 tilfælde, selvom der i /18/ er anvendt et lidt større transportbehov ved biogas og et lidt mindre transportbehov ved kompostering. Forbrænding af sigterest antages at bidrage med 700 MJ/ton for biogas og kompostering.

Det fremgår af ovenstående tabel, at nettoenergiproduktionen er større ved bioforgasning end ved alternative behandlingsmetoder. Når energioverskuddet ved bioforgasning sammenlignes med forbrænding, skal det samtidig tages med i overvejelserne, at omsætningen af biogas i bidrager med en højere andel el end forbrænding (35-40% i forhold til 20-25% ved forbrænding). Endvidere er der ikke fratrukket den energimængde, der bortkøles på forbrændingsanlæggene.

8.5 Emissioner

I det følgende er emissionerne af drivhusgasser og tungmetaller ved behandling af organisk dagrenovation i biogasfællesanlæg vurderet.

8.5.1 Drivhusgasser

Hovedparten af biogassen anvendes i gasmotorgeneratoranlæg. Herved erstatter biogassen forbrug af fossilt brændstof, hvorved udledningen af drivhusgassen CO2 nedsættes. CO2-reduktionen afhænger af, hvilket fossilt brændstof der erstattes. Den mindste reduktion sker, når biogas erstatter naturgas til decentral varmeproduktion. 1 MJ naturgas frigiver 57 gram CO2, hvilket betyder, at 1 ton organisk dagrenovation erstatter ca. 168 kg CO2 udledning.

Det skal bemærkes, at i denne beregning er der ikke taget højde for en eventuel emission af uforbrændt metan ved anvendelse af biogassen i motoranlæg.

Ved anvendelse af kul frigives 102 gram CO2 ved afbrænding af 1 MJ, hvilket betyder, at 1 ton organisk dagrenovation erstatter ca. 300 kg CO2 udledning ved bioforgasning.

Ved forbrænding af det organiske affald sker der ligeledes en reduktion i emissionen af CO2 i størrelsesordenen 133 kg/ton, når energien erstatter naturgas til decentral varmeproduktion, og 238 kg/ton, når energien erstatter kul.

Ved kompostering af organisk affald giver forbrændingen af sigteresten og substitutionen af handelsgødning en reduktion i CO2 emissionen på ca. 22 kg/ton, når procesenergiforbrug er modregnet.

Bioforgasning af organisk dagrenovation giver dermed en større reduktion i CO2 emission end alternative bortskaffelsesmetoder.

Tabel 8.13: Reduktion af CO2-udledning ved forbrænding, kompostering og bioforgasning.

8.5.2 Tungmetaller

Ved anvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg vil størstedelen af affaldets tungmetaller genfindes i den producerede gødning og dermed blive udspredt på landbrugsjord. Gødningen erstatter handelsgødning, og nettoudledningen af tungmetal kan dermed udregnes.

Tabel 8.14: Sammenligning af tungmetalbelastningen på landbrugsjord ved anvendelse af handelsgødning (NPK: 21-4-10) og gødningsfraktion fra afgasset organisk dagrenovation (¹gennemsnit af indhold i handelsgødning, Redegørelse fra Miljøstyrelsen nr. 1, 1995. Maksimalt indhold i handelsgødning er 110 mg Cd/kg P). ²Anslåede værdier for indholdet i gødningsfraktion. ³ vurderet fra oplysninger fra Kemira (fra andre gødningsfabrikker er indholdet højere).

Ved gødning af 1 ha landbrugsjord anvendes der typisk 500 kg NPK gødning. En tilsvarende gødningsvirkning vil kunne opnås ved anvendelse af ca. 30 tons gødningsfraktion fra organisk dagrenovation. Det fremgår af tabel 8.14, at landbrugsjorden tilføres mindre cadmium ved anvendelse af afgasset organisk dagrenovation frem for handelsgødning, medens der tilføres mere bly med afgasset organisk dagrenovation.

Dette betyder, at substitutionen af handelsgødning med afgasset gødning mindsker udledningen af cadmium med ca. 0,04 g cadmium og øger udledningen med ca. 0,30 g bly pr. ton afgasset gødning. Ved at omregne dette til et ton organisk dagrenovation svarer dette til en mindsket tungmetaludledning på 0,02 g cadmium og en øget udledning med 0,17 g bly (der regnes med, at 1 ton organisk dagrenovation giver ca. 570 kg gødningsfraktion).

For at vægte betydningen af den reducerede udledning med cadmium og den forøgede udledning med bly er der set på jordkvalitetskriterierne i Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 823, 1996 /46/. I bekendtgørelsen er der en faktor 80 i forskel mellem maksimalt indhold af henholdsvis cadmium og bly i jord (cadmium: 0,5 mg/kg TS i jord, bly: 40 mg/kg TS i jord). Dette betyder, at en udledning med op til 1,6 g bly pr. ton afgasset gødning vil betyde, at nettoudledningen ved erstatning af handelsgødning med afgasset gødning vil give en "neutral" udledning. Eftersom den forøgede udledning af bly kun er 0,17 g bly pr. ton, vil emissionen af tungmetal ved anvendelse af afgasset gødning blive reduceret i forhold til anvendelse af handelsgødning.

Ved kompostering sker der ligesom ved bioforgasning en substitution af handelsgødning, der har et indhold af tungmetal. I forhold til bioforgasning sker der imidlertid et næringsstoftab (ca. 30% af kvælstoffet) under processen, samtidig med at kvælstofudnyttelsen af den færdige kompost er dårligere end gødningsfraktionen fra biogasanlæg. Kompostering øger dermed tungmetaludledningen i forhold til bioforgasning på grund af mindre substitution af handelsgødning. Det vurderes, at tungmetaludledningen ved kompostering er 30% højere end ved bioforgasning, svarende til en mindsket tungmetaludledning på 0,014 g cadmium og en øget tungmetaludledning på 0,24 g bly pr. ton organisk dagrenovation, der komposteres.

Ved forbrænding af organisk dagrenovation vil det oprindelige indhold af tungmetal fordele sig på røggas, slagger og røgrensningsprodukt. Fordelingen er forskellig, efter hvilket tungmetal der vurderes. Kviksølv vil primært ende i røggassen, medens bly vil ende i slaggen, og cadmium vil ende i røgrensningsproduktet. Emission med røggassen vil give 100% udledning af tungmetallet, medens opsamling af røgrensningsprodukt betyder en opkoncentrering af tungmetallerne, hvilket kræver opbevaring i specialdepot. Forbrænding af organisk dagrenovation giver således anledning til emission eller opkoncentrering af affaldets tungmetalindhold og bidrager dermed med en forøget emission til naturen.

Tabel 8.15: Nettoudledning af tungmetal til naturen eller specialdepot ved forbrænding, kompostering og bioforgasning.(1Vurderet ud fra følgende tungmetalindhold i det organiske affald: 0,2 mg Cd/kg TS, 15 mg Pb/kg TS og 35% TS)

Det fremgår af tabel 8.15, at forbrænding giver anledning til en forøget emission af tungmetal til naturen, medens bioforgasning og i mindre grad kompostering ved substitution af handelsgødning giver en mindsket emission af cadmium og en øget emission af bly. Når tungmetallernes betydning "vægtes", vil bioforgasning og kompostering reducere tungmetaludledningen ved substitution af handelsgødning.

Denne konklusion er i modstrid med /8/, som er udført i forbindelse med Nordsjællands Biogasanlæg. Dette hænger primært sammen med, at næringsstofindholdet er vurderet meget lavt i den afgassede gødning, og det er således vurderet, at substitutionen af næringsstoffer er væsentligt mindre. Dette skyldes bl.a., at NBA tilførte store mængder postevand til processen, således at næringsindholdet i gødningen blev formindsket en faktor 2-3, samtidig med at sepaarering med dekantercentrifuger medførte, at fosforindholdet i gødningsvæsken blev meget lavt.

8.6 Samlet miljømæssig vurdering

Organisk dagrenovation kan i dag principielt behandles ved bioforgasning, kompostering og forbrænding.

I de foregående afsnit er de miljømæssige aspekter ved bioforgasning af organisk dagrenovation vurderet og sammenlignet med kompostering og forbrænding herunder:

Set fra et genanvendelsesmæssigt synspunkt er kompostering og bioforgasning bedre end forbrænding, hvor der ikke produceres genanvendelige produkter. Bioforgasning er bedre end kompostering, fordi der ved korrekt håndtering af det afgassede produkt er mulighed for at udnytte fosfor og kalium 100%, medens 30-40% af kvælstoffet tabes under og efter udbringningen. Ved kompostering tabes der ca. 30% af kvælstoffet som ammoniak allerede under komposteringen, samtidig med at der efter udbringning sker et "tab" på 80% af N-total (Der regnes med, at 20% af N-total i kompost optages i planterne, 15% det første år og 5% det følgende år /24/). Fosfor og kalium vil kunne udnyttes 100% i kompost. Hvis affaldet bioforgasses på rensningsanlæg, og gødningsvæsken ikke genanvendes, vil genanvendelsen være på niveau med kompostering.

Set fra et energimæssigt synspunkt er forbrænding og bioforgasning bedst. Ved bioforgasning er nettoenergiproduktionen ca. 2948 MJ/ton ekskl. energibesparelse ved substitution af handelsgødning, og ved forbrænding er nettoenergiproduktionen ca. 2332 MJ/ton organisk affald. Bioforgasning er således bedre end forbrænding.

Emissionerne af drivhusgasser er mindst ved bioforgasning og forbrænding, når den producerede energi substituerer fossile brændsler. På grund af den større energiproduktion fra bioforgasning substitueres der mere fossilt brændstof ved bioforgasning end ved forbrænding. Bioforgasning af et ton organisk dagrenovation giver således en reduceret CO2 - emission på ca. 168 kg.

Emissionerne af tungmetaller er mindst ved kompostering og bioforgasning. Når gødningsprodukterne substituerer kunstgødning, vil emissionerne blive formindsket i forhold til anvendelse af handelsgødning. Emissionerne er mindst ved bioforgasning, fordi substitutionen af plantenæringsstoffer er større end ved kompostering. Ved forbrænding opkoncentreres tungmetallerne i flyveasken og i slaggen undtagen kviksølv, som er vanskelig at fjerne og derfor udledes med røggassen.

Konklusionen af ovenstående er, at bioforgasning på alle de vurderede miljøparametre er væsentligt bedre end alternative bortskaffelsesmetoder.

En afgørende forudsætning for, at de nævnte miljømæssige fordele ved bioforgasning er til stede, er, at kvaliteten af det producerede gødningsprodukt lever op til de lovgivningsmæssige standarder, og de afsætningsmæssige forhold er i orden. De hidtidige undersøgelser viser, at anvendelse af organisk dagrenovation i biogasanlæg kan leve op til de fastsatte standarder både i forhold til indholdet af miljøfremmede stoffer og tungmetaller samt de hygiejniske aspekter.

Ved anvendelse af organisk dagrenovation i biogasfællesanlæg er de afsætningsmæssige forhold løst som følge af landbrugets engagement i anlæggene. I de biogasfællesanlæg, der på nuværende tidspunkt behandler organisk dagrenovation, er de tilsluttede landmænd organiseret i en leverandørforening, der er ansvarlig for at aftage og afsætte overskudsgødning til planteavlere.