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

Vurdering af muligheder og begrænsninger for
recirkulering af næringsstoffer fra by til land

Vådkompostering er en aerob behandling af flydenede affald der har til formål at homogenisere, hygiejnisere og nedsætte lugtemmisioner fra organisk affald for at affaldet kan anvendes til gødningsformål.
I en vådkomposteringsreaktoren omsættes organiske affald med et indhold af organisk stof på mellem 1,5 og 9 % VS (Hvilket omtrent svarer til 2 –10 % TS)(Skjellhaugen, 1999c)(Norin, 1996) .Ved vådkomposteringen sker der en stabilisering og hygiejnisering samtidig med at der produceres et gødningprodukt.

Relation til andre systemkomponenter

Opsamling:

Ved behandling af sort spildevand i en vådkompostreaktor opsamles spildevandet med ekstremt lavtskyllende toiletter f.eks. urinsorterende vakuum toiletter, vippetoiletter el lign.

Transport:

Transporten fra husstanden til reaktoren kan enten foregå med tankvogn eller rørsystem. Des mindre vand der transporteres des mere attraktivt bliver det at transportere spildevandet med tankbil (Etnier og Reefsgaard, 1998).

Lagring:

Fra toilettet ledes det sorte spildevand til en samletank, hvorfra det hentes en til to gange om året af en tankvogn og køres til vådkompostreaktoren (Skjelhaugen, 1999b) (Etnier og Refsgaard,1998).
Køkkenaffald kan opsamles i samme samletank som det sorte spildevand eller i en separat afdeling af denne. Ved behandling af køkkenaffald sammen med det sorte spildevand øges tørstofindholdet i den masse der skal behandles så det ikke er nødvendigt med yderligere tørstoftilsætning for at nå de 2% ts der er nødvendigt for at komposteringsprocessen kan forløbe (Etnier og Reefsgaard, 1998). Vådkomposteringssystemet kan indføres gradvist da man til en begyndelse kan kompostere slam fra septiktanke og efterhånden kan indføre lukkede systemer med samletanke til erstatning for septiktanke så alt det sorte spildevand bliver opsamlet (Skjellhaugen, 1999a).

Funktion og opbygning
Ved den aerobe proces i reaktoren hygiejniseres og stabiliseres affaldet under udvikling af varme. Nedbrydningen af det organiske materiale kræver at der aktivt tilføres ilt til beholderen, for at de aerobe bakterier kan arbejde. Til gengæld udvikler nedbrydningen så meget varme, at det ikke er nødvendigt at bruge energi på opvarmning da materialet kompostere kontinuerligt ved en temperatur på mellem 50 og 60 grader celsius (Skejlhaugen, 1999c).

Den i det følgende beskrevne vådkomposteringsreaktor er udviklet i et samarbejde mellem norsk institut for landbruksøkonomisk forskning og firmaet Alfa Laval. Reaktoren er fremstillet med henblik på behandling af køkkenaffald og husstandsspildevand og er på 32 kubikmeter (Etnier, Refsgaard,1998).
Vådkomposteringsreaktoren er en cylindrisk tank med konisk bund. Den er lavet af glasfiberforstærket polyester med 120 mm isoleringsmateriale af mærket Etaform. Tankene findes i to størrelser en på 17,5 m³ og en på 32 m³ med en højde på 5,2 meter og en diameter på 3 meter (Skjelhaugen, 1999c).

Belufteren

Fra en kompressor pumpes der atmosfærisk luft ind i tanken der fordeles i tanken ved hjælp af en belufter der er placeret i bunden af tanken. Luftboblerne har en størrelse på 1-2 mm. De små luftbobler har en mindre gennemsnitlig indbyrdes afstand og en større total overflade end store bobler, hvilket er væsentligt for at få blandet/opløst luften i væsken og for de aerobe bakteriers respiration (Skjelhaugen, 1999c).

Udgangsluften

Når der pumpes luft ind i tanken opstår der et lille overtryk på 50 Pa i reaktoren hvilket, er tilstrækkeligt til at trykke afgangsluften gennem et biofilter. Inden biofilteret sidder en kondensator hvor vanddamp ammoniak og lugte kondenserer og løber tilbage i reaktoren. Afgangsluften passerer derefter gennem biofiltert der i den 32m³ beholder består af 2m³ spagnum. Spagnum har en stor kationsbytnings kapacitet og kan med en pH værdi på 3,7 binde ammoniakken. Spagnummen udskiftes en gang årligt og kan anvendes som gødningsmiddel (Skjelhaugen, 1999c).

Øvrig teknik

Ved vådkompostering dannes ofte skum, reaktoren er derfor udstyret med en skumskærer, der omdanner skum til flydende masse. Skumskæren aktiveres af en skum detektor. For at forhindre flydelag er der i toppen af reaktoren monteret en omrører, den anvendes primært hvis der komposteres husdyrgødning med halm (Skjelhaugen, 1999c).

Styresystem

Komposteringen er overvåget af en computer der registrere biomassehøjde, luftstrøm og temperatur (Skjelhaugen, 1999c).

Fordele:
De her beskrevne vådkomposteringsanlæg er forholdsvis små og simple anlæg der kan drives af en enkelt person. Det kunne f.eks. være en landmand der både står for at hente behandle og anvende affaldsprodukterne Når det er den samme person der står for alle tre dele er det nemmere at koordinere de enkelte arbejdsopgaver og at justere de enkelte parametre hvis gødningsproduktets kvalitet ikke lever op til forventningerne. De små anlæg gør det muligt at afprøve denne forholdsvis nye behandlingsform i en passende skala.

Ulemper:
Der anvendes betydelige mængder energi til at behandle affaldet, ved andre metoder f.eks. bioforgasning kunne der vindes energi ved behandlingen.

Kapacitet
For at vådkomposteringen kan forløbe skal tørstofindholdet ligge mellem 2 og 10 %. Ved anvendelse af konventionelle skyllevandsmængder vil tørstofindholdet i toiletaffald og køkkenaffald ligge væsentligt under 2 % tørstof. I det følgende er beregnet hvor meget skyllevand der kan anvendes hvis tørstofindholdet skal ligge på henholdsvis 2og 10%

Tabel 1
TS indhold i de enkelte affaldsfraktioner pers/år

Tabel 2
Skyllevandsmængden i liter ved forskellige ts forhold ved tilførsel af køkkenaffald, fækalier og urin til vådkomposteringsanlægget pers/år:

Massebalance
På grund af urins store volumen og høje ammonium indhold kan det være en fordel ikke at tilføre det til komposteringsreaktoren. Til gengæld kan der være nogle hygiejniske og rationaliseringsmæssige fordele ved at behandle urinen sammen med fækalier og køkkenaffald i reaktoren, derfor er der både lavet masse balance for behandling af fækalier og køkkenaffald med og uden urin.

Tabel 3
Mass flow for køkkenaffald, fækalier og urin i potentielle mængder

1. En liter diesel indeholder 36 MJ/l eller 10 kWh/l (Energistyrelsen,1999)
2. (Etnier og Reefsgaard, 1998)
3. ( Energi forbrug pr. kg ammoniak, fosfor og kalium produceret i modenet fabrikker:

Ammoniak 35,3 MJ/kg 9,8kWh
Fosfor 15,0 MJ7kg 4,2kWh
Kalium 5,0 MJ/ Kg 1,4kWh

Tabel 6
Energiforbrug ved drift af vådkomposteringsanlæg med køkkenaffald og fækalier uden urin.

(Etnier,Reefsgaard, 1998)(Bøckerman et.al. 1991)

Tabel 7
Recirkuleringspotentiale for urin, fækalier og køkkenaffald.

Tabel 8
Recirkuleringspotentiale for fækalier og køkkenaffald.

Økonomi

Tabel 9
Investerings og drifts omkostninger for vådkomposteringsanlæg med en 32 m³ reaktor, forlager på 250m³ og efterlager på 1500 m³ med tre forskellige toilettyper for urin fækalier og køkkenaffald.

Tabel 10
Investerings og drifts omkostninger for vådkomposteringsanlæg med en 32 m³ reaktor, forlager på 250m³ og efterlager på 1500 m³ med tre forskellige toilettyper for fækalier og køkkenaffald uden urin.

Tabel 11
Priser i kr./(person× år) og kr./(m^3× år) for et anlæg til håndtering af urin fækalier og køkkenaffald til vådkompostering, inklusiv forrentning og afskrivning, drift og bortskaffelse af det opsamlede spildevand, for en familie på 3 personer. Anlægget har en levetid på 20 år og renten er sat til 6%. Der er regnet med en transportvej på 15 km.

Priser er angivet i følgende rækkefølge:
Anlæg: (Rør og Brønde) + (Samletank ) +.(vådkomposteringsanlæg)
Drift: (Rør og brønde) + (tømning og transport) + (vådkomposteringsanlæg)

Tabel 12
Nutidsværdien pr. person af et anlæg til vådkompostering af fækalier, urin og køkkenaffald med levetid på 20 år og en rente på 6%.

Priser er angivet i følgende rækkefølge:
Anlæg: (Rør og Brønde) + (Samletank ) +.(vådkomposteringsanlæg)
Drift: (Rør og brønde) + (tømning og transport) + (vådkomposteringsanlæg)

Tabel 13
Priser i kr./(person× år) og kr./(m^3× år) for et anlæg til håndtering af fækalier og køkkenaffald til vådkompostering, inklusiv forrentning og afskrivning, drift og bortskaffelse af det opsamlede spildevand. For en familie på 3 personer. Anlægget har en levetid på 20 år og renten er sat til 6%. Der er regnet med en transportvej på 15 km.

Priser er angivet i følgende rækkefølge:
Anlæg: (Rør og Brønde) + (Samletank ) +.(vådkomposteringsanlæg)
Drift: (Rør og brønde) + (tømning og transport) + (vådkomposteringsanlæg)

Tabel 14
Nutidsværdien pr. person af et til anlæg vådkompostering af fækalier og køkkenaffald med en levetid på 20 år og en rente på 6% Priser er angivet i følgende rækkefølge:

Anlæg: (Rør og Brønde) + (Samletank ) +.(vådkomposteringsanlæg)
Drift: (Rør og brønde) + (tømning og transport) + (vådkomposteringsanlæg)

Tabel 15
Vurdering af kriterier