|
Kombineret bioforgasning og kompostering af kildesorteret organisk dagrenovation i batch-anlæg 2 Anlæg og proces2.1 Princippet i den biologiske proces 2.1 Princippet i den biologiske procesDen biologiske proces, der blev anvendt i fuldskalaevalueringen, var baseret på en to-faset udrådning efterfulgt af kompostering. Princippet bag udrådningsprocessen var at separere processen i to faser: en hydrolyserende proces og en metandannende proces. Hydrolysen blev udført i gastætte betonsiloer på 600 m³ (procesmoduler), mens metandannelsen blev udført i en separat gastæt reaktortank (overdækket gyllebeholder på 470 m³) som samtidig fungerede som gaslager (figur 1). Klik her for at se figur 1 I procesmodulet blev råmaterialet overrislet med perkolat under anaerobe forhold, hvorefter perkolatet blev opsamlet i bunden af procesmodulet og pumpet tilbage ind over råmaterialet. Med mellemrum blev produkterne af hydrolysen (opløst i perkolatet som organiske forbindelser) overført fra procesmodulet til reaktortanken ved at udveksle perkolat mellem procesmodulet og reaktortanken. Efter 6 ugers perkolering blev råmaterialet drænet for perkolatet, og komposteringsprocessen blev startet ved at suge atmosfærisk luft gennem procesmodulet. Fuldskalaevalueringen blev udført på Audebo affaldsdeponi, Hagesholmvej 7, 4532 Gislinge. Anlægget er ejet af BioVækst A/S. 2.2 AffaldetI evalueringsperioden (1. januar til 1. juli 2004) blev KOD modtaget fra Noveren's kommuner i Nordvestsjælland (Bjergsted, Holbæk, Kalundborg, Nykøbing-Rørvig, Svinninge, Tornved, Trundholm, og Tølløse Kommune) samt en mindre mængde fra Københavns Kommune. Der blev ugentligt modtaget ca. 50 ton KOD.
Kvaliteten af det kildesorterede affald var meget varierende i projektperioden. En indledende analyse viste således, at fejlsorteringen (andelen af plastik, glas, metal og bleer) udgjorde 27-35% (af vådvægt) over en 2 måneders periode (september til november 2003). Samtidig viste det sig dog også, at der var stor forskel imellem de enkelte læs; nogle læs var sammenlignelige med almindelig dagrenovation, mens andre var korrekt kildesorteret.
Ved modtagelsen af affaldet blev hvert læs kontrolleret individuelt ved en visuel bedømmelse. Hvis læsset blev vurderet til at have et højt indhold af urenheder (mere end ca. 40% vådvægt metal, glas, plastik og bleer) blev affaldet kasseret. Accepterede læs blev under fuldskalaevalueringen herefter forbehandlet uden forudgående frasortering af urenheder. Strukturmateriale i form af neddelt grenaffald (grenfraktionen udsorteret fra haveparkaffald) blev anvendt. Strukturmaterialet blev leveret neddelt og parat til sammenblanding med det forbehandlede KOD. 2.3 ForbehandlingDen fysiske struktur af råmaterialet har stor betydning for nedbrydningshastigheden. Små partikler med et stort overflade-til-volumen-forhold hydrolyseres langt hurtigere end store partikler, hvorfor neddeling af KOD er afgørende for at opnå en tilfredsstillende omsætning. Der blev anvendt en blandevogn med lodret stående snegle til at neddele affaldet. Blandevognen blev betjent af en traktor. De langsomt roterende snegle åbnede poserne og neddelte den organiske fraktion, samtidig med at fejlsorteringer som f.eks. metal, glas, bleer og plastik forblev upåvirket af processen og således ikke knust eller neddelt. Efter neddeling blev der tilsat strukturmateriale i form af neddelt grenaffald til affaldet for at muliggøre dræning og beluftning (1 del grene til 2 dele KOD, vådvægtbasis). Affaldsmassen (råmaterialet) blev herefter blandet godt sammen i blandevognen, hvorefter det blev overført til procesmodulet via et transportbånd monteret bag på vognen.
2.4 BioforgasningI forbindelse med evalueringen blev KOD opsamlet over en periode på 5 uger for at opnå tilstrækkeligt med råmateriale til at fylde og igangsætte et procesmodul i en arbejdsgang. Procesmodulet bestod af en plansilo med tagkonstruktion i beton (21,5 m lang, 7,0 m bred og 4,0 m høj). Råmaterialet blev aflæsset i siloen i en højde af ca. 3 m. Herefter blev procesmodulet lukket med en tætsluttende isoleret port, hvorefter udrådningsprocessen kunne påbegyndes.
Udrådningsprocessen blev initieret ved at overrisle råmaterialet med perkolat fra reaktortanken opvarmet til 35°C via et sprinklersystem monteret i taget af procesmodulet. Perkolatet blev herefter opsamlet i kanaler i gulvet af modulet, hvorefter det blev opvarmet og recirkuleret til procesmodulet. Løbende blev produkterne fra hydrolysen overført fra procesmodulet til reaktortanken ved at udveksle perkolat mellem procesmodulet og reaktortanken.
Reaktortanken bestod af en isoleret gylletank med en diameter på 12,8 m og en højde på 3,9 m. Gylletanken var overdækket med en indre elastisk membran som kunne udvide sig i takt med produktionen af biogas. Udover den indre membran var der monteret en ydre fast membran som klimaskærm. Indholdet i reaktortanken var opvarmet til 35°C og omrøring blev udført ved ind- og udpumpning af væske i tanken (indtag i kanten, udpumpning fra centrum). Mesofilt udrådnet svinegylle fra et gårdbiogasanlæg blev benyttet som podemateriale ved start af processen. Biogas produceret i reaktortanken blev anvendt i en eksisterende gasmotor på området, som var installeret til afbrænding af deponigas. Motoren producerede elektricitet til nettet, mens varmen blev udnyttet i biogas- og komposteringsprocessen og til opvarmning af de omkringliggende bygninger.
Efter 6 ugers perkolering med hydrolyse i procesmodulet efterfulgt af biogasproduktion i reaktortanken, blev processen afsluttet og komposteringsprocessen påbegyndt. 2.5 KomposteringKomposteringsprocessen blev udført i procesmodulet ved at tvangsbelufte råmaterialet med sug gennem kanaler i gulvet i 3 uger, hvorefter afgangslugten blev ledt til biofilter. Atmosfærisk luft blev ledt ind i procesmodulet gennem en taghætte med elektronisk styret spjæld. Princippet i komposteringsprocessen byggede på en periodevis beluftning af råmaterialet, således at der blev opnået en procestemperatur (dvs. temperaturen på luften som blev suget ud af modulet) på 55-60°C. Under komposteringsprocessen blev råmaterialet med mellemrum vandet med perkolat gennem sprinklersystemet og overskydende perkolat blev opsamlet i kanalerne i gulvet og ledt til reaktortanken for at blive udrådnet. Under komposteringsprocessen blev indholdet i procesmodulet hygiejniseret ved, at stoppe beluftningsprocessen således at varmen i råmaterialet kunne fordele sig. Som et led i hygiejniseringsprocessen, blev der vandet perkolat opvarmet til 75°C ind over komposten. Under denne proces blev perkolatet løbende opsamlet i kanalerne og genopvarmet til 75°C før det blev recirkuleret til procesmodulet. Efter hygiejniseringsprocessen blev komposten tvangsbeluftet kontinuerligt med atmosfærisk luft i 7 dage for at opnå udtørring og afkøling før tømning af procesmodulet. Komposten blev kørt ud af procesmodulet med gummiged til efterkompostering. 2.6 EfterkomposteringUmiddelbart efter tømning af procesmodulet, blev råkomposten eftermodnet i miler i 3 måneder for at opnå yderligere stabilisering. Eftermodningsprocessen resulterer samtidig i et mere tørt produkt, der er lettere at sortere samt en sigterest med et højere tørstofindhold, der er forbrændingsegnet. Under efterkomposteringsprocessen blev milerne vendt med gummiged en gang per måned. 2.7 SorteringKomposten blev sorteret over 10 mm rundsorterer. Fraktionen 0-10 mm udgjorde den færdige afsætningsklare kompost, mens fraktionen 10-40 mm, hvorfra metal blev fjernet med magnetseparator og plastik med vindsigte, bestod af strukturmateriale, der kunne genbruges i processen. Fraktionen >40 mm bestod primært af ikke-biologisk materiale, som blev ført til forbrændingsanlæg sammen med plastikfraktionen fra vindsigten. 
|
