| Indhold |
Miljøprojekt nr. 649, 2001
Måling af dioxinemissionen fra udvalgte sekundære kilder
Indhold
Tabeller og figurer
Denne rapport er en del af det arbejde, Miljøstyrelsen som Lead-Country indenfor
OSPAR-konventionen på dioxin har iværksat for at danne et bedre overblik over danske
emissioner af dioxin og kilderne hertil.
Rapporten præsenterer resultaterne af en række målinger på udvalgte mindre
fyringsanlæg, fyret med specifikke brændsler, samt resultaterne af flere nyere målinger
på tilsvarende fyringsanlæg med samme typer brændsler.
Undersøgelsen er udført i Referencelaboratoriets regi og under Referencelaboratoriets
styregruppe
Teknologisk Institut i Århus har udført målingerne på brændeovn, træpillefyr og
halmfyret gårdanlæg, og dk-TEKNIK ENERGI & MILJØ har udført de øvrige målinger.
Alle analyserne for dioxiner og furaner, både fra de udførte og de refererede
målinger, er udført af ERGO Forschungsgesellschaft GmbH i Hamburg.
Rapporten er udarbejdet af Ole Schleicher, Allan Astrup Jensen og Peter Blinksbjerg,
dk-TEKNIK ENERGI & MILJØ.
Der rettes en stor tak til de virksomheder, der velvilligt har stillet deres
fyringsanlæg til rådighed, samt for den hjælp de har ydet ved gennemførelse af
målingerne.
Denne rapport præsenterer resultaterne af en række nyere målinger på udvalgte
mindre fyringsanlæg, indfyret med specifikke brændsler. De fleste resultater er fra
målinger, der er udført som et led i projektet, og de er suppleret med en række nyere
målinger på tilsvarende anlægstyper og brændsler.
Anlægstyperne og brændslerne er:
 | Halm i et gårdanlæg, et 6 MW fjernvarmeværk og 3 større kraftvarmeværker. |
 | Træ i en brændeovn, et lille stokerfyr, et 6 MW fjernvarmeværk og et 51 MW
kraftvarmeanlæg. |
 | Spånpladeflis i et 6 MW fjernvarmeværk. |
 | Spildolie på 3 anlæg på 3, 15 og 23 MW. |
 | Krematorier. |
 | Grillstegning med 2 slags grillbriketter. |
Alle emissionsfaktorerne i denne rapport ligger i den lave ende af de intervaller, der
er angivet i andre opgørelser, som i høj grad er baseret på ældre danske og
udenlandske målinger. Manglen på emissionsfaktorer i den høje ende af intervallerne er
dog ikke bevis for, at de ikke findes. Der kan tænkes at være anlæg i Danmark, som har
meget højere dioxinemissioner på grund af dårlige og varierende forbrændingsforhold,
mangelfuld styring og overvågning eller måske uhensigtsmæssigt indrettede fyrrum og
mangelfuld røggasrensning. Med de danske miljøkrav og kontrolforanstaltninger for
fyringsanlæg anses det ikke for sandsynligt, at der findes mange af den slags anlæg i
Danmark.
De større halm- og træfyrede anlæg repræsenterer den bedre ende af danske anlæg,
hvad angår rensning af røggassen for partikler. Da en del af dioxinerne findes på
partiklerne, så vil en større partikelemission normalt også betyde en større
dioxinemission. Der er derfor beregnet en større øvre grænse i de angivne
emissionsintervaller i forhold til en større partikelemission svarende til
grænseværdien på 40 mg/m³(n,t,10% O2).
Halm:
Større anlæg med en god kontinuer forbrænding, en høj fyrrumstemperatur og en
effektiv partikelrensning.
Målte emissioner. |
Emissionsfaktor: |
5 - 32 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,001 - 0,005 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)1 |
|
Beregnet større øvre grænse i forhold til en
større partikelemission. |
|
Emissionsfaktor: |
5 - 200 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,001 - 0,03 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Mindre gårdanlæg med diskontinuer og dårligere
styret forbrænding og ingen partikelrensning. |
|
Emissionsfaktor: |
5.000 - 10.000 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,6 - 1,2 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
De angivne emissioner menes at være
repræsentative for de fleste halmfyrede anlæg i Danmark. |
|
Træ og spånplade: |
|
Større anlæg med en god kontinuer forbrænding,
en høj fyrrumstemperatur og en effektiv partikelrensning. |
|
Målte emissioner. |
Emissionsfaktor: |
26 - 95 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration: |
0,002 - 0,016 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Beregnet større øvre grænse i forhold til en
større partikelemission. |
|
Emissionsfaktor: |
26 - 300 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration: |
0,002 - 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Mindre halvautomatiske stokerfyr med kontinuer
styret forbrænding, lav temperatur og ingen partikelrensning. |
|
Emissionsfaktor: |
210 530 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration: |
0,03 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Brændeovne med diskontinuer forbrænding, manuel
styring og ingen partikelrensning. |
|
Emissionsfaktor: |
610 5.100 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration: |
0,1 - 0,8 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Resultaterne fra stokerfyret og brændeovnen
udviser meget stor overensstemmelse med målingerne i Miljøprojekt nr. 249 fra 19942 |
|
De angivne emissioner menes at være
repræsentative for de fleste træfyrede anlæg i Danmark. |
|
Grillstegning: |
|
|
|
Emissionsfaktor: |
5.500 - 14.800 ng I-TEQ/ton grillbriketter |
eller |
13 - 30 ng I-TEQ/grillstegning med 2 kg
grillbriketter |
Koncentration: |
0,5 - 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Emissionen kan ud fra iltkoncentrationen i
fortyndingskanalen beregnes til mellem 0,5 og 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2). De
reelt forekommende koncentrationer vurderes at være væsentligt mindre, da røggassen fra
en grill hurtigt blandes op med store mængder luft. I fortyndingskanalen, hvor
temperaturen var 39 til 56 °C, var koncentrationerne mellem 0,02 og 0,05 ng
I-TEQ/m³(n,t). |
|
Spildolie: |
|
Uraffineret spildolie i en fjernvarmekedel. |
|
Emissionsfaktor: |
330 - 1.640 ng I-TEQ/ton olie |
|
Koncentration: |
0,02 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
Bestemmelsen er dog noget usikker, da de 4 prøver,
den er baseret på, ikke stemmer helt overens. |
|
Raffineret spildolie i 2 fjernvarmekedler. |
|
Ved normal drift på 2 veljusterede anlæg. |
|
Emissionsfaktor: |
29 - 36 ng I-TEQ/ton olie |
|
Koncentration: |
0,002 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Under unormale forhold på det ene anlæg med
dårlig forbrænding og forhøjet sodindhold. |
|
|
Emissionsfaktor: |
970 ng I-TEQ/t olie |
|
Koncentration: |
0,05 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Der er dog kun tale om en måling over 2 timer mod
normalt 6 timer, hvor den høje værdi på anlægget med dårlig forbrænding kan skyldes
andre forhold omkring prøvetagning eller analyse. Denne måling kunne tyde på, at der
måske kan ske en eksponentiel stigning i dioxinemission ved dårlig og sodende
forbrænding af et brændsel, som normalt giver en lav dioxinemission. |
|
Krematorier: |
|
|
|
Målinger på 3 krematorieovne på 2 krematorier. |
|
Emissionsfaktor: |
180 - 930 ng I-TEQ/kremering |
|
Koncentration: |
0,2 - 0,7 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Et gennemsnit af alle målingerne vægtet efter
antal kremeringer i hver måling giver en emissionsfaktor på 350 ng I-TEQ/kremering, og
en koncentration på 0,3 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2). |
|
Congener mønstre og I-TEQ procenter: |
Der er vist congener mønstre og I-TEQ procenter for alle de udførte og refererede
målinger.
Et congener mønster er en grafisk visning af koncentrationen eller mængden af hver
enkelt, eller grupper, af de 17 congenere, der normalt bliver analyseret.
I-TEQ procenten er vægten af de 17 congenere i I-TEQ enheder, dvs. efter omregning med
TEF faktorerne, i procent af vægten før omregningen.
Der er vist karakteristiske dioxinmønstre og I-TEQ procenter for hver type anlæg og
brændsel. De udviser stor overensstemmelse mellem målinger på samme brændsel og
forbrændingsforhold, og mellem forskellige anlæg med sammenlignelige
forbrændingsforhold. Det er påvist, at de karakteristiske mønstre og I-TEQ procenter
ænders markant med ændrede forbrændingsforhold. Det viser, at mønstre og I-TEQ
procenter formentlig kan bruges til en simpel og effektiv kvalitetskontrol af udførte
målinger. Kontrollen kan anvendes både til kontrol af to samtidige målinger mod
hinanden, og til kontrol i forhold til tidligere målinger på samme anlæg.
En god måling vil have stor overensstemmelse mellem dioxinmønstre og I-TEQ
procenterne for de to samtidige prøver. Hvis der også er overensstemmelse med mønstre
og procenter fra tidligere målinger, kan det underbygge at brændsel og driftsforhold er
sammenlignelige.
I-TEQ procenten er vægtet efter toksicitetsfaktorerne, og det betyder at en stor
afvigelse på en congener med en lille TEF faktor (Toxicity Equivalence Factor) ikke får
så stor betydning for I-TEQ procenten, som den kan have på mønsteret.
I-TEQ procenten kan bruges til den første og hurtige kontrol af målingerne, om de
svarer til det normale niveau for anlægget, eller anlægs- og brændselstypen. Gentagne
målinger på et anlæg vil give erfaringer med variationsbredden for I-TEQ procenten.
Afviger I-TEQ procenten fra det normale, er der grund til at undersøge mønstrene
nærmere. Hvis de afviger markant fra tidligere målinger, vil det enten indikere, at der
har været fejl på målingerne, eller at anlægget under målingen har kørt med
væsentligt ændrede driftsparametre eller en anden type eller sammensætning af
brændslet.
I foråret 2001 har Miljøstyrelsens Referencelaboratorium for måling af emissioner
til luften påbegyndt opbygning af en database for dioxinmålinger i Danmark. Databasen
opbygges primært omkring registrering af målinger på affaldsforbrændingsanlæg med
mulighed for senere udvidelse med andre dioxinkilder og eventuelt andre stoffer. Databasen
opbygges, så den indeholder dioxinmønstre og I-TEQ procenter, hvorved teorien om at de
kan anvendes til kvalitetskontrol af målingerne, vil blive afprøvet på et stort antal
målinger.
1 |
Normaltilstanden tør gas, 0°C, 101,3 kPa og 10% ilt.
[Tilbage] |
|
2 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
This report presents the results from a new investigation of emission of dioxin and
furans from smaller combustion plants. Most of the results are from measurements initiated
by this project, and they are supplemented by results from other recent measurements on
similar plants.
The fuels and plants are:
 | Straw in a farm-size boiler, a 6 MW district heating station and 3 larger combined power
and heating stations. |
 | Wood in a stove, a small automatic stoker boiler, a 6 MW district heating station and a
51 MW power plant. |
 | Chipboard residue in a 6 MW district heating station. |
 | Waste oil in 3 district heating stations at 3, 15 and 23 MW. |
 | Crematories. |
 | Barbecuing with 2 types of briquettes. |
All emission factors in this report where in the lower end of the intervals given in
other investigations, based on older Danish and foreign measurements. The lack of emission
factors in the higher end of the intervals does not indicate, that they do not exist.
There may be plants in Denmark with substantial ly higher emission factors, because of
poor combustion and/or large variation in the combustion conditions, or maybe
inappropriately arranged combustion chambers or insufficient flue gas cleaning. However,
the number are considered to be low, due to the Danish environmental regulation and
control measuring for combustion plants.
The larger straw and wood fired plants represent the better part of the Danish plants
in relation to flue gas cleaning for particles. As a substantial part of the dioxins and
furans will normally be found on the particle phase, an adjusted emission factor has been
calculated in relation to a higher emission of particles, up to the emission level value
of 40 mg/m³(n,t,10%O2).
Straw: |
|
|
Larger plants with a good continuous combustion, a
high combustion temperature, and efficient flue gas cleaning. |
|
Measured emission. |
|
|
Emission factor: |
5 - 32 ng I-TEQ/ton straw |
|
Concentration: |
0.001 0.005 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2)3 |
|
Adjusted emission in relation to a higher emission
of particles. |
|
Emission factor: |
5 - 200 ng I-TEQ/ton straw |
|
Concentration: |
0.001 0.03 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
Small farm-size boiler, with discontinuous
combustion and no flue gas cleaning. |
|
Emission factor: |
5.000 - 10.000 ng I-TEQ/ton Straw |
|
Concentration: |
0.6 1.2 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2 |
|
The emission factors are considered to be
representative for the majority of the straw fired plants in Denmark. |
|
Wood and chipboard: |
|
|
|
Bigger plants with a good continuous combustion, a
high combustion temperature, and efficient flue gas cleaning. |
|
Measured emission. |
|
|
|
Emission factor: |
26 - 95 ng I-TEQ/ton wood |
|
Concentration: |
0.002 0.016 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
Adjusted emission in relation to a higher emission
of particles. |
|
Emission factor: |
26 - 300 ng I-TEQ/ton wood |
|
Concentration: |
0.002 0.05 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
Small semiautomatic stoker boilers, with
continuous combustion, lower combustion temperature and no flue gas cleaning. |
|
Emission factor: |
210 530 ng I-TEQ/ton wood |
|
Concentration: |
0.03 0.07 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
Wood stove, with discontinuous combustion, manual
control and no flue gas cleaning. Emission factor: 610 5.100 ng I-TEQ/ton wood |
|
|
Concentration: |
0.1 0.8 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
The results from the stoker boiler and the wood
stove show a close compliance with the figures given in the Danish investigation
"Miljøprojekt nr. 249 from 19944." |
|
The emission factors are considered to be
representative for the majority of the wood and particleboard fired plants in Denmark. |
|
Barbecue: |
|
|
|
Emission factor: |
5,500 14,800 ng I-TEQ/ton briquette |
|
or: |
13 - 30 ng I-TEQ/barbecuing with 2 kg briquettes |
|
Concentration: |
0.5 - 1 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
From the oxygen concentration in the dilution
channel the concentration can be calculated to be between 0.5 and 1 ng I-TEQ/m³(s,d,10% O2).
The actual concentration is considered to be much lower, due to the rapid mixing of the
flue gas from the barbecue with large quantities of air. In the dilution channel, where
the temperature was 39 to 56 °C, the concentrations were between 0.02 and 0.05 ng
I-TEQ/m³(s,d). |
|
Waste oil: |
|
|
|
Unrefined waste oil in a district heating station. |
|
Emission factor: |
330 - 1.640 ng I-TEQ/ton oil |
|
Concentration: |
0,02 - 0,07 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
This determination has a high degree of
uncertainty, due to very different results for the four samples. |
|
Refined waste oil in 2 district heating stations: |
|
By normal operation in the 2 well adjusted plant. |
|
|
Emission factor: |
29 - 36 ng I-TEQ/ton oil |
|
Concentration: |
0.002 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
By abnormal operation, poor combustion and
increased soot emission in one of the plants. |
|
|
Emission factor: |
970 ng I-TEQ/t oil |
|
Concentration: |
0.05 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
The last figure is only based on one sample taken
over 2 hours instead of the normal 6 hours, and the high value can be due to mistakes in
sampling or analysis. But if the figure is correct, it indicates that there might be an
exponential increase in emission of dioxin, if a fuel that normally gives low emission is
burned under poor conditions with increased soot emission. |
|
Crematories: |
|
|
|
Measuring on 3 crematory furnaces in 2 crematories. |
|
Emission factor: |
180 - 930 ng I-TEQ/cremation |
|
Concentration: |
0.2 0.7 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2) |
|
An average of all samples weighted after the number
of cremations in each sample, gives an Emission factor of 350 ng I-TEQ/cremation, and
a concentration of 0.3 ng I-TEQ/m³(s,d,10%O2). |
|
Congener pattern and I-TEQ percents: |
|
Congener pattern and I-TEQ percents for all the
samples is shown. |
|
A congener pattern is a graphic view of the
concentration or amount of each single or group of the 17 congeners normally analysed. |
|
The I-TEQ percent is the weight of the 17 congeners
in I-TEQ units, in percent of the weight before the conversion. |
The congener pattern and the I-TEQ percents for each type of plant and fuel, shows a
high degree of compliance, within the same fuel and combustion condition, independent of
the type of plant. It has been shown, that the congener pattern and the I-TEQ percents
change significantly with changes in the combustion conditions in the same plant. It shows
that the congener pattern and the I-TEQ percents can be used as a simple and effective
quality control of the conducted measuring. The control can be performed either on two
samples from the same measuring against each other, or to control new samples against
earlier samples from the same plant.
The pattern and the I-TEQ percents from two samples from the same measuring should show
a very high degree of coincidence and be in compliance with earlier measurements. The
I-TEQ percents may be considered as a control weighted after the TEF factors. A large
deviation on a single congener with a low TEF factor will have a heavy effect on the
congener pattern but a very low effect on the I-TEQ percent.
The I-TEQ percent can be used as a first and quick control of the samples to see if it
is in accordance with the normal value and level for the particular plant, or the type of
plant and fuel. Repeated measuring on a plant will give experience with the variation
range of the I-TEQ percent.
If the I-TEQ percent deviates from the normal range it indicates incorrect results, and
further investigation of the congener pattern should be performed. There may be a failure
on the sampling or analysis, the operation of the plant deviate from the normal, or the
fuel could be differ from normal.
In the spring 2001 the Danish EPA Reference Laboratory for Measurement of Emissions to
the Air, will start to establish a database for dioxin emission measuring in Denmark. The
database will be designed mainly to register data from Danish incinerators, but with the
possibility to expand it to include other sources and other substances. The database will
be designed to contain congener pattern and I-TEQ percents so that the theory about
quality control with the pattern and percents can be evaluated with a great number of
data.
3 |
Standard conditions: Dry gas, 0°C, 101,3 kPa and 10% Oxygen.
[Tilbage] |
|
4 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
I forbindelse med Miljøstyrelsens forpligtelser inden for OSPAR-konventionen (OSlo
PARis konventionen) er der behov for at tilvejebringe yderligere information om
dioxinemissionen i Danmark, i andre OSPAR-lande og i Østersøregionen som helhed.
På baggrund af Esbjerg-deklarationen om generationsmål for miljøfarlige stoffer
vedtog OSPARs ministermøde i 1998 en strategi for miljøfarlige stoffer med
generationsmålet at reducere dem ned til, eller tæt på baggrundsværdierne inden 2020.
Dioxin indgår som ét af de 15 stoffer på listen over prioriteret handling.
Danmark blev i efteråret 1999 Lead-Country på dioxin sammen med Belgien, og denne
opgave indebærer:
- At der dannes et overblik over danske emissioner samt kilder til emissioner.
- At der indhentes oplysninger om dioxinforureningen og kilder til dioxinforurening i
andre OSPAR-lande.
- Et nyt Danced projekt i Østersøregionen, med formålet at få et overblik over
omfanget af dioxinforureningen i regionen, især i Polen, Rusland og de baltiske lande.
Set i forhold til forureningen med dioxin i Østersøen er det vigtigt at opnå et
overblik over tidligere og eksisterende kilder til dioxinforurening i de nævnte lande.
Denne undersøgelse har til formål at bidrage til punkt 1 med forøget viden om
emissionerne af dioxin fra mindre forbrændingsanlæg m.v., på baggrund af konkrete
orienterende målinger.
Miljøprojektet "Baggrundsdokument for fastsættelse af luftemissionsgrænseværdi
for dioxin"5 indeholder en oversigt over kendte kilder
samt en vurdering af, hvor pålidelige de foreliggende data er. Med udgangspunkt i
oversigten er der udvalgt de kilder, som indgår i denne undersøgelse. Alle kilderne blev
inddelt i tre grupper:
- Gruppen, hvor eksisterende datagrundlag anses for at være tilstrækkeligt og brugbart,
eller emissionen med sikkerhed er meget lille.
- Gruppen, der baseres på virksomhedsfinansierede målinger.
- Gruppen, hvor målingerne foretages i Referencelaboratoriets regi.
Denne undersøgelse omfatter gruppe 3, med afrapportering af de gennemførte målinger.
Desuden vises resultaterne fra en række andre nyere målinger på tilsvarende anlæg med
samme typer brændsler indhentet via amterne.
Gruppe 3 omfatter en række mindre kilder, som hovedsagelig findes i private hjem eller
på mindre virksomheder, hvor det vurderes at være vanskeligt og/eller urimeligt at
kræve egenfinansierede målinger på enkelte af de mange anlæg, der findes.
Kilderne i gruppe 3 er alle fyringsanlæg med de nedennævnte brændselstyper:
 | Halm på anlæg større end 1 MW |
 | Halm på anlæg mindre end 1 MW |
 | Træ på anlæg større end 1 MW (rent træ) |
 | Træ med lim (spånpladerester) |
 | Træ i brændeovn* |
 | Træpiller på anlæg mindre end 1 MW* |
 | Spildolie på anlæg større end 1 MW |
 | Krematorium |
 | Grillstegning med trækul og briketter |
Målingerne på de med * mærkede anlæg blev foretaget af Teknologisk Institut på
deres prøvestand for mindre fyringsanlæg i Århus. Målingen "Halm på anlæg
mindre end 1 MW" skulle have være udført på TIs prøvestand i Horsens, men
blev i stedet udført på et gårdanlæg.
Det er et generelt krav til prøvetagningen, at CEN-standard EN 1948 del 1 om
prøvetagning skal følges, mens standardens del 2 og 3 om oprensning og analyse skal
følges for laboratoriearbejdet.
Som beskrevet i standarden, er det generelle princip for prøvetagning af dioxiner, at
en gasprøve udsuges isokinetisk fra kanalen, og dioxinerne opsamles både på et filter,
i en kondensatflaske og i en fast eller flydende adsorbent (afhængigt af det valgte
prøvetagningssystem). Alle dele af prøvetagningssystemet til og med adsorbenten, der er
i kontakt med gassen, skal være lavet af glas (og/eller titan).
Standarden er ikke specifik og tillader en række forskellige prøvetagningsprocedurer
med mange valgmuligheder for flere delkomponenter.
For at sikre så ensartede prøvetagningsbetingelser som muligt, så resultaterne med
større sikkerhed kunne sammenlignes, blev frihedsgraderne ved prøvetagningen begrænset
mest muligt. Følgende blev specificeret for målingerne:
 | Filter/kondensermetoden skal anvendes. |
 | Der skal anvendes kvartsuldfiltre. |
 | Der skal anvendes XAD eller PUF som adsorbent. |
 | Hver måling skal bestå af 4 prøver, med to samtidige prøver på 2 forskellige dage. |
 | Prøvetagningstiden sættes til mindst 6 og højest 8 timer. |
 | Der skal laves en blindprøve for hver 4 prøvetagninger. |
 | Efter prøvetagningen skylles glasudstyret med acetone og toluen. |
Nogle af målingerne blev foretaget over kortere tid end de specificerede mindst 6
timer for at få prøvetagningstiden til at passe med en, eller et antal, cykler i den
proces, emissionen blev målt fra.
Målingerne på de helt små anlæg, brændeovn og træpillefyr blev valgt udført med
to samtidige prøver ved forskellige driftsbetingelser. Prøverne fra grillstegning blev
valgt at være enkeltprøver ved to forskellige driftsformer og to forskellige slags
grillbriketter.
Ikke alle de målinger, der er indhentet fra amterne, opfylder de stillede krav til
prøvetagning, idet prøvetagningstiden for de fleste er kortere end de specificerede 6
timer, og ingen af dem er udført med 2 x 2 prøver. På øvrige punkter opfylder de
stillede krav. Det vurderes, at afvigelserne medfører en større usikkerhed på
målingerne, men da resultaterne vurderes at bidrage væsentligt til dokumentation af
dioxinemissionen fra de pågældende anlægstyper, medtages de på trods af den større
usikkerhed.
Ud over rapportering af de almindelige måletekniske forhold og resultater stilles der
i standarden følgende krav til rapportens indhold.
 | Rapporten skal som minimum indeholde nedenstående oplysninger sammen med eventuelle
andre oplysninger, som kan have en betydning for dannelsen af dioxiner og furaner, eller i
øvrigt have betydning for vurdering af resultaterne: |
 | En beskrivelse af virksomheden og det anlæg der måles på. |
 | En beskrivelse af prøvetagningsmetoden. |
 | Summen af koncentrationerne af dioxiner og furaner skal opgives som I-TEQ koncentration. |
 | Hvis der forekommer resultater under analysemetodens detektionsgrænse for en eller
flere isomere/congenere, skal I-TEQ koncentrationen opgives som et interval, hvis
yderpunkter bestemmes af: |
 | I-TEQ summen af alle congenere, hvor værdien af congenere under detektionsgrænsen
sættes til 0 (nul), og |
 | I-TEQ summen af alle congenere, hvor værdien af congenere under detektionsgrænsen
sættes lig med detektionsgrænsen. |
 | Registrerede driftsparametre: |
 | Kontinuerlig måling af O2, CO og temperatur med 10 sekunders
aflæsningsinterval og 2-minutters middelværdier. |
 | Trendkurver, måleperiodens middelværdi samt 1. standardafvigelse opgives. |
 | Volumenstrøm og vandindhold bestemmes manuelt. |
 | Ved store variationer i volumenstrømmen, f.eks. krematorier, måles gashastigheden
kontinuert i et punkt og opgives med trendkurve og middelværdi for måleperioden. |
 | Registrerede anlægsdata: |
 | Kedlens nominelle ydelse. |
 | Indfyret effekt og leveret effekt i måleperioden. |
 | Brændselstype, kvalitet og mængde i måleperioden. |
 | Temperaturforløb og opholdstid i fyrrum, specielt for nedkøling i området 550°C til
250°C. |
Det har generelt ikke været muligt at indhente oplysninger om temperaturforløb og
opholdstid i fyrrummet. Det er oplysninger, der sjældent er tilgængelige på anlæggene,
hvis de overhovedet findes.
Prøverne skal analyseres som angivet i CEN-standard EN 1948 del 2 og 3.
For at gøre datapræsentationen så overskuelig som muligt, er antallet af data i
rapportdelen, søgt begrænset. Alle data og værdier findes i bilagsdelen.
Alle emissionskoncentrationer opgives ved referencetilstanden (n,t,10%O2),
dvs. tør luft ved normaltilstanden 0°C, 101,3 kPa og 10% O2, som er den
almindeligt gældende referencetilstand for de fleste forbrændingsprocesser, der indgår
i undersøgelserne. Spildoliefyrede anlæg har dog normalt en referencetilstand på 3 % O2,
men for at bevare ensartetheden er koncentrationerne herfra også opgivet ved 10 % O2.
Sammen med resultaterne fra målingerne på de udvalgte anlæg, rapporteres en række
nyere målinger på tilsvarende eller sammenlignelige anlæg og brændsler.
Detektionsgrænsen bør normalt være mindre end 10 % af den emissionsgrænseværdi,
der skal kontrolleres. De industrianlæg, der er målt på, er omfattet af en
emissionsgrænseværdi på 0,1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2), som angivet i
Miljøstyrelsens luftvejledning fra august 20016, og denne
grænseværdi anvendes til sammenligning. I den tidligere luftvejledning7
var grænseværdien for industrianlæg fastsat til 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
Detektionsgrænsen for analysen er normalt nogle få pg/prøve for hver congener, men
den afhænger i hvert enkelt tilfælde af renheden af prøvematrixen. For at få den
samlede detektionsgrænse for prøven, skal detektionsgrænsen på nogle få pg/prøve
ganges med I-TEF faktoren for hver af de 17 congenere, der analyseres og adderes.
Detektionsgrænsen vil normalt ligge væsentligt under 10 % af den kommende grænseværdi
på 0,1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
For en række af prøverne er der fundet en eller flere congenere i koncentrationer
mindre end detektionsgrænsen, men for at gøre talmaterialet mere overskueligt, er det
valgt kun at opgive den højeste værdi, hvor detektionsgrænsen er medtaget i
rapportdelen. I bilagsdelen findes alle værdierne.
Det skal bemærkes, at resultater under detektionsgrænsen kun forekommer for prøver
med meget lave dioxinkoncentrationer.
Den samlede usikkerhed på en måling består af usikkerheden på prøvetagningen og
usikkerheden på analysen.
Usikkerheden på prøvetagningen afhænger dels af de anvendte instrumenter og metoder,
og dels af målestedets indretning. Bidraget til usikkerheden fra de anvendte instrumenter
og metoder vurderes til at være samme størrelse for alle målingerne, mens der kan være
betragtelig forskel på bidraget fra målestedets indretning.
En eksakt angivelse af den samlede usikkerhed på prøvetagningen kræver et
uforholdsmæssigt stort ressourceforbrug, hvorfor prøvetagningsusikkerheden
erfaringsmæssigt fastsættes til ±15 %.
Usikkerheden på analysen er fra laboratoriet (ERGO i Hamburg) opgivet til at være ± 25 % for prøver med <10 ng pr. prøve, svarende til
gaskoncentrationer < 1 ng/m3(n,t) ved et prøvevolumen på 10 m3.
Den samlede usikkerhed kan estimeres som kvadratroden af kvadratsummen af de enkelte
bidrag, og kan estimeres til ± 30 %. I bilag A er den samlede
usikkerhed på målingerne (koncentrationsbestemmelse) estimeret til ca. 30 % ud fra de
aktuelt målte værdier. Det må konkluderes, at målingerne er gennemført med en
forventet og tilfredsstillende usikkerhed.
Det skal bemærkes, at ovenstående værdier gælder for den enkelte måling.
For hver sæt prøver á 4 stk. udtages en blindprøve. Blindprøven udtages ved at
montere filter og adsorbenten i måleudstyret og opvarme filteret til driftstemperaturen.
Filter og adsorbent demonteres, og glasudstyr skylles som efter en måling med acetone og
toluen. Blindprøven består af filter, adsorbent og skyllevæskerne, som analyseres
ligesom prøverne.
Blindprøver skal normalt have værdier, der er mindre end 10 % af prøverne, målt som
vægt pr. prøve.
Ifølge CEN standarden EN 1948 skal der ikke korrigeres for blindværdierne.
Ved måling af meget lave koncentrationer, som ligger væsentligt under
emissionsgrænseværdien på 0,1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2), kan dette krav ofte
ikke opfyldes. Flere af målingerne har da også så lave værdier, at blindprøverne
udgør væsentligt mere end 10 % af prøvernes værdi. De prøver er derfor behæftet med
en større usikkerhed i nedadgående retning, og de skal derfor betragtes som maksimale
værdier.
Blindværdier opgives ikke i rapporten, men kan findes i bilagene, beregnet i % af hver
måling.
Alle målte værdier for dioxiner opgives i I-TEQ, og refererede værdier fra andre
undersøgelser opgives så vidt muligt også i I-TEQ.
For at fremtidssikre de målte værdier opgives de i bilagsdelen også som WHO-TEQ, som
anvendes til human risikovurdering af fødevarer og foderstoffer. WHO-TEF faktorerne kan
tænkes engang i fremtiden også at blive standard for emissionsmålinger i stedet for
I-TEF værdierne, hvilket dog forudsætter ændringer i CEN standarden om prøvetagning og
analyse, EN 1948, og i EU direktivet om forbrænding af affald.
Emissionen i WHO-TEQ giver for affaldsforbrændingsprocesser oftest lidt højere
værdier end I-TEQ, fordi TEF værdien for 12378-PentaCDD er øget fra 0,5 til 1.
I-TEF og WHO-TEF værdierne ses i tabel 1.
Tabel 1.
TEF værdier
Congener |
I-TEF |
WHO-TEF |
2378-Tetra-CDD |
1 |
1 |
12378-Penta-CDD |
0,5 |
1 |
123478-Hexa-CDD |
0,1 |
0,1 |
123678-Hexa-CDD |
0,1 |
0,1 |
123789-Hexa-CDD |
0,1 |
0,1 |
1234678-Hepta-CDD |
0,01 |
0,01 |
OCDD |
0,001 |
0,0001 |
2378-Tetra-CDF |
0,1 |
0,1 |
12378-Penta-CDF |
0,05 |
0,05 |
23478-Penta-CDF |
0,5 |
0,5 |
123478-Hexa-CDF |
0,1 |
0,1 |
123678-Hexa-CDF |
0,1 |
0,1 |
123789-Hexa-CDF |
0,1 |
0,1 |
234678-Hexa-CDF |
0,1 |
0,1 |
1234678-Hepta-CDF |
0,01 |
0,01 |
1234789-Hepta-CDF |
0,01 |
0,01 |
OCDF |
0,001 |
0,0001 |
De grå felter viser, hvor der er forskel på TEF værdierne.
Der vises congener mønstre og I-TEQ procenter for alle de udførte og refererede
målinger.
Et congener mønster er en grafisk visning af koncentrationen eller mængden af hver
enkelt, eller grupper af isomere af de 17 congenere, der normalt bliver analyseret.
I-TEQ procenten er vægten af de 17 congenere i I-TEQ enheder, dvs. efter omregning med
TEF faktorerne, i procent af vægten før omregningen.
Det forventes, at ethvert fyringsanlæg vil emittere dioxiner med et karakteristisk
congener mønster og I-TEQ procent, som kun varierer meget lidt, så længe anlægget
kører med samme type brændsel og driftsforhold. Det antages derfor, at I-TEQ procenter
og congener mønstre kan anvendes til en kvalitetskontrol af udførte målinger ved at
sammenligne procenter og mønstre fra tidligere målinger på anlægget. Hvis der ikke er
overensstemmelse, kan det enten være forårsaget af fejl i prøvetagning eller i analyse,
eller at der har været væsentlige ændringer i anlæggets driftsforhold eller i det
anvendte brændsel.
Der er to formål med at vise mønstrene.
- At tilvejebringe et datamateriale til verificering af hvorvidt I-TEQ procenter og
congener mønstre kan anvendes til en kvalitetskontrol af prøvetagning og analyse.
- At vise de karakteristiske mønstre, der normalt findes for et givet type brændsel og
forbrændingsanlæg, så det kan sammenlignes med andre mønstre fra andre typer anlæg og
brændsler og derved vise ligheder og forskelle samt spore kilderne.
Der findes ingen standard eller almindeligt anerkendt måde at vise mønstrene på. Man
kan vælge at bruge de konkrete vægtenheder (pg eller ng/m³), og/eller man kan bruge
I-TEQ værdier (eller WHO-TEQ). Værdierne kan også normeres i forhold til en bestemt
congener eller omregnes til % af den samlede emission. Man kan tage hver congener for sig
eller slå nogle af dem sammen i grupper, så hexa-, penta- og hepta-congenererne slås
sammen i hver deres gruppe. Sidst kan mønstrene også vises i forskellige diagramtyper.
Der er således et utal af muligheder, som gør det vanskeligt at sammenligne mønstre fra
litteraturen.
I denne rapport er der valgt følgende hovedmåde at vise mønstrene på:
 | De målte vægtenheder for hver congener omregnes til % af den samlede vægt. Hvis nogen
af congenererne er under detektionsgrænsen, medtages de med detektionsgrænsen. |
 | Hver congener vises for sig selv, dvs. ingen slås sammen i grupper. |
 | Det er valgt at vise mønstrene i kurveform, da de anses for at være nemmest at
overskue og sammenligne. |
 | Sammen med mønsteret opgives den samlede koncentration af congenere i ng/m³(n,t) ved
referencetilstanden 10 % O2. |
I forbindelse med mønstrene opgives I-TEQ procenterne.
Visningen i vægt % gør mønstrene uafhængig af koncentration og TEF værdier, og
mønstrene fra alle typer målinger kan derfor direkte sammenlignes.
5 |
Allan Astrup Jensen, Peter Blinksbjerg. Baggrundsdokument for
fastsættelse af grænseværdi for Dioxin. Miljøprojekt. Oktober 1999. Reflab. [Findes
på web adressen: www.dk-teknik.dk]
[Tilbage] |
|
6 |
Vejledning fra Miljøstyrelsen. Nr. 2/2001. Luftvejledningen. Begrænsning
af luftforurening fra virksomheder. Gældende fra august 2001.
[Tilbage] |
|
7 |
Vejledning fra Miljøstyrelsen. Nr. 6/1990. Luftvejledningen. Begrænsning
af luftforurening fra virksomheder. Ophævet i august 2001.
[Tilbage] |
Resultaterne af målingerne er grupperet efter brændselstype, således at der kan
sammenlignes mellem forskellige anlægstyper, når der er målt på flere forskellige.
Flere steder er medtaget resultaterne af nyere målinger på samme type anlæg, med
samme brændselstyper, halm, træ og spildolie, og krematorier.
Der er udført målinger på to anlæg, der fyrer med halm:
 | Høng Fjernvarme på 6,3 MW, der fyrer med oprevet halm. |
 | Et 300 kW helballefyret gårdanlæg. |
Desuden gengives resultaterne fra målinger på 3 ELSAM halmfyrede kraftværker.
Der er foretaget målinger på Høng Fjernvarmeværk på Vestsjælland.
3.1.1.1 Anlægsbeskrivelse
Værket har en halmfyret 6,3 MW Nordfab-Weis varmtvandskedel, der producerer 101°C
varmt fjernvarmevand.
Hesstonballer oprives, og halmen indfyres med et Nordfab Strawdivider indfyringssystem
med hydrauliske indskubbere, der styres i 10 trin. Kedlen har 6 ristetrin og
skrabetransportør for slagger til container.
Anlægget har røggasrensning med Simatek cyklon og posefilter. Støvemissionen er ved
to tidligere målinger bestemt til henholdsvis 5 og 27 mg/m³(n,t,10% O2).
Temperaturen efter kedlen er ca. 120°C, og den falder gennem cyklon og filter til ca.
110°C efter filteret.
Målingerne blev udført den 21. og 22. december 1999.
På begge måledage blev der anvendt hvedehalm med et vandindhold på ca. 12 vægt%
(tør basis), fra samme leverandør. Alt værkets halm kommer fra leverandører indenfor
en radius af ca. 30 km. Leverandørerne er kontraktligt forpligtiget til at lade halmen
ligge og "ose af" i mindst 8 dage efter mejetærskning og inden presning i
baller. Det giver et bedre halm med færre forbrændingstekniske problemer i kedlen.
Værket har en energiudnyttelse på 3,7 MW/t halm som årsgennemsnit eller 270 kg
halm/MW. Under målingerne er udnyttelsen beregnet til 268 kg halm/MW
Under målingerne har anlægget kørt med normal drift, som i den periode har været op
til 110 % af designkapaciteten på 6,3 MW.
3.1.1.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 2.
Emissionsfaktorer for oprevet halm i 6,3 MW fjernvarmekedel
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton halm |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10% O2) |
CO |
CO2 |
Røggas temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
1. måledag |
24 |
( )* |
24 |
0,003 |
211 |
10,0 |
110 |
2. måledag |
21 |
24 |
23 |
0,003 |
210 |
10,5 |
108 |
* Resultatet fra måling 1B er blevet kasseret, fordi sonden var knækket, da
prøvetagningsudstyret blev taget ud efter endt prøvetagning. Prøven er formentlig
blevet kontamineret med støv fra kanalvæggen.
I-TEQ procenten er ca. 5,5 for alle tre prøver.
Figur 1.
Dioxinmønstre for oprevet halm i 6,3 MW fjernvarmekedel
Mønstrene viser en overvægt af de højtchlorerede dioxiner og furaner med den
højeste værdi for OCDD. Der ses en meget god overensstemmelse mellem både mønstre og
koncentrationer fra de tre prøver.
Der er udført målinger på et helballefyret anlæg på en gård i Sydøstjylland.
3.1.2.1 Anlægsbeskrivelse
Gårdanlægget er et halmfyr på 300 kW bestående af fyrkammer, kedel og
tilhørende akkumuleringstank. Fyrkammeret er cirkulært (volumen 6,3 m3) og
beregnet for afbrænding af rund- og bigballer.
Tilsætningen af forbrændingsluft til fyrkammeret optimeres via blæser/spjæld, hvis
indstilling reguleres ud fra måling af røggassens temperatur og oxygenindhold.
Såfremt kedeltemperaturen overstiger en forudindstillet værdi, stoppes
røggasblæseren automatisk, og spjældet lukker. Røggasblæseren og spjældet aktiveres
først igen, når kedeltemperaturen når 2 °C under den forudindstillede værdi.
De ved forbrændingen dannede røggasser nedkøles gennem et røgrørsbatteri, hvor
røgen opnår god kontakt med de vandkølede flader. Røggasserne emitteres uden rensning
til atmosfæren gennem en skorsten. Kedlen er typegodkendt på Prøvestationen for mindre
Biobrændselskedler.
Målingerne er udført den 25.08.00 og den 01.09.00, hver over en hel forbrænding af
en bigballe.
Brændslet var bigballer af hvedehalm med et vandindhold på 15,5 vægt% (tør basis).
Optænding er sket direkte på fyrrummets askelag uden forudgående rensning af fyrrum.
Målingerne blev påbegyndt samtidig med optænding i fyrrummet og stoppet, da
oxygenkoncentrationen var høj (19 - 20 vol. %). Det er vurderet, at der ved afslutning af
måleperioden stadig er ca. 10 kg uforbrændt halm i fyrrummet, som er fratrukket den
indfyrede bigballes vægt ved fastlæggelse af halmomsætningen.
3.1.2.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 3.
Emissionsfaktorer for hel halmballe i 300 kW gårdanlæg
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton halm |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10% O2) |
CO |
CO2 |
Røggas
temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
60 % last |
5.600 |
5.000 |
5.300 |
0,5 |
> 2.5001 |
11,7 |
129 |
100 % last |
9.200 |
(4.500)2 |
9.200 |
1,2 |
i.m.3 |
12,9 |
166 |
1 Spidsværdier har været over CO-målerens øvre måleområde.
2 Resultatet fra prøve 2B er kasseret, p.g.a. konstaterede utætheder i
måleudstyret.
3 i.m. = ikke målt (CO-måler forkert indstillet).
Ved målingen den 25.08.00 har den forudindstillede værdi for stop af
forbrændingsblæser været 74 °C, hvilket har bevirket, at forbrændingsblæseren har
kørt diskontinuerligt. Værdien er hævet til 85 °C kl. 18:40. Prøvetagningstiden var
7½ time.
Ved målingen den 01.09.00 har kedeltemperaturværdien for stop af
forbrændingsluftsblæseren haft setpunkt 90 °C. Forbrændingsluftblæseren har været i
kontinuerlig drift i måleperioden, og forbrændingen er derfor forløbet hurtigere en den
første dag. Måleperioden blev derfor kun 5 timer.
Den mest almindelige driftsform er den, hvor forbrændingsluftsblæseren kører
kontinuerligt.
Den diskontinuerlige drift med start og stop af forbrændingsluftblæseren, giver
overraskende en væsentlig lavere emission af dioxin end kontinuerlig drift. Det kan
skyldes den lavere temperatur, som måske er for lav til, at dioxiner kan dannes i større
mængder. Det samme billede ses for de andre små forbrændingsanlæg, hvor der er målt
på to driftssituationer.
Figur 2.
Dioxinmønstre for hel halmballe i 300 kW gårdanlæg
Nummer 2 måling ved kontinuerlig drift er kasseret på grund af utætheder under
prøvetagningen, men medtages alligevel her, da mønsteret passer fint med de andre
målinger. Mønsteret kan således ikke afsløre prøvetagningsfejl i form af utætheder,
der giver falsk luft og dermed for lav værdi.
Der er meget god overensstemmelse mellem mønstrene for de tre målinger, på nær
1.2.3.7.8-PCDF for den anden måling med diskontinuerlig drift, som er lav i forhold til
de andre. Det anses for sandsynligt, at det er en fejl opstået under analysearbejdet
I-TEQ procenterne er henholdsvis 15 og 16,7 ved diskontinuerlig drift, samt 13,6 og
13,4 ved kontinuerlig drift. Der er således fin overensstemmelse imellem
dobbeltbestemmelserne, og tallene underbygger, at der for prøve "B, kont.
drift" kun er tale om en forkert koncentrationsbestemmelse.
Mønstrene er meget anderledes end mønstrene for halmfyring i fjernvarmeværket, men
koncentrationerne er også en faktor 60-180 højere. Der ses et meget lavt niveau for
dioxiner, og en overvægt af de lavtchlorerede furaner, med et indhold af 2,3,7,8-PCDF på
30 40 %, hvor det er OCDD, der dominerer i fjernvarmeanlæggene.
Emissionen af dioxin fra gårdanlægget er ca. 400 gange større end fra
fjernvarmeværket. Da en stor del af dioxinerne normalt findes på partiklerne, kan
årsagen primært være den store forskel i emission af støv. Gårdanlæg er sjældent
forsynet med nogen form for partikelrensning, mens der normalt er posefilter eller
elektrofilter på fjernvarmeværker, som generelt skal overholde en emissionsgrænse på
40 mg støv/m³(n,t,10%O2).
Den generelt dårligere og mere ustabile forbrænding i gårdanlægget i forhold til
fjernvarmeværket kan også medføre dannelse af en større mængde precursors, og derved
give anledning til en større dioxinemission.
Elsamprojekt har i forbindelse med PSO-99-projektet "Emissioner og restprodukter
fra biokedel" udført målinger af PAH og dioxin på tre større biomassefyrede
kraftvarmeanlæg i det jysk/fynske område8.
Resultaterne fra disse tre målinger, der er foretaget af Teknologisk Institut,
refereres her.
3.1.3.1 Anlægsbeskrivelse
De tre udvalgte anlæg er Rudkøbing Kraftvarmeværk, Enstedværkets biokedel og
Måbjergværkets biokedel. Alle tre anlæg er ristefyrede. Enstedværkets biokedel er
udstyret med en separat flisfyret overheder, mens hovedkedlen normalt fyres med halm, men
delfyring med flis kan forekomme.
Der er udført 3 to-timers målinger på hvert anlæg i efteråret 1999.
Prøvetagningen er ikke i overensstemmelse med principperne for denne undersøgelse, men
det vurderes, at det kun giver anledning til en lidt større usikkerhed på resultaterne.
De 3 to-timers målinger er udført i forlængelse af hinanden, så gennemsnittet af de
tre målinger svarer til en 6 timers måling.
Enstedværket har i måleperioden været fyret med en blanding af halm og flis, med en
flisandel på 16 % på energibasis. På Måbjergværket har flisandelen under målingerne
udgjort 35 % på energibasis.
3.1.3.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 4.
Elsamprojekt målinger på 3 biomassefyrede kraftvarmeanlæg
|
Enhed |
Rudkøbing KVV |
Enstedværket |
Måbjergværket |
Indfyret
effekt |
MW |
10 |
95 |
40 |
PCDD+F |
ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
0,001 |
0,003 |
0,005 |
PCDD+F |
ng I-TEQ/ton halm1 |
5,3 |
22 |
35 |
CO |
mg/m³(n,t,10%O2) |
45 |
79 |
160 |
PAH |
µg/m³(n,t,10%O2) |
0,4 |
1,8 |
2,9 |
O2 |
% |
7,8 |
8,2 |
8,5 |
Støv |
mg/m³(n,t,10%O2) |
< 1 |
< 10 |
8 10 |
Støvfilter |
Type |
Posefilter |
Elektrofilter |
Posefilter |
Indfødning |
Type |
Opriver/snegl |
Opriver/snegl |
Cigarfyring |
Dampdata |
°C |
450 |
470 - 540 |
412 |
Brændsel |
Type |
Halm |
Halm/flis |
Halm/flis |
Brændsels-
forbrug |
t/år |
14.000 |
120.000/30.000 |
40.000/30.000 |
1 Emissionsfaktorerne er beregnet ud fra en røggasmængde på 7,6
m³(n,t,10%O2)/kg halm.
Der ses en stigende dioxinemission fra Rudkøbing KVV til Måbjergværket, hvilket er
sammenfaldende med en stigning i både CO- og PAH-emissionen. Det er i overensstemmelse
med antagelsen om, at der kan være en sammenhæng mellem CO-emissionen, som indikator for
forbrændingens stabilitet og kvalitet, og dioxindannelsen.
Figur 3.
Dioxinmønstre for halm i Rudkøbing KVV
I-TEQ procenterne er henholdsvis 5, 5 og 5,5 med et gennemsnit på 5,2.
Figur 4.
Dioxinmønstre for halm i Enstedværket
I-TEQ procenterne er henholdsvis 6,5, 5,5 og 3,4 med et gennemsnit på 5,1.
Figur 5.
Dioxinmønstre for halm i Måbjergværket
I-TEQ procenterne er henholdsvis 6,8 , 6,9 og 5,5 med et gennemsnit på 6,4.
Enstedværket fyrer med 16 % flis i halmen, og Måbjergværket anvender 53 % flis.
Mønstrene for de tre prøver på de tre anlæg viser alle en meget god
overensstemmelse, selvom der er relativ stor variation i koncentrationerne, specielt for
Enstedværket og Måbjergværket. Det antages at skyldes driftsvariationer, og viser
tydeligt, at en prøvetagningsperiode på mindst 6 timer kan være nødvendig for at
udtage repræsentative prøver.
I-TEQ procenterne er også meget tæt på hinanden. Måbjergværket er lidt højere end
de to andre, 6,4 mod 5,2 og 5,1 på grund af en lidt større andel af 1234678-HpCDD og
2378-TCDF. Dette lidt anderledes mønster kunne skyldes Måbjergværkets anderledes
udformning med en flisfyret overheder.
Når nøgletallene fra alle målingerne samles, ses en tydeligt trend at store anlæg
med automatiseret og overvåget styring af forbrændingsprocessen har en meget lav
emission, mens gårdanlægget med en meget simpel styring af forbrændingen har en høj
emission.
Tabel 5.
Emissionsfaktorer for halmfyring
|
Emissionsfaktor |
Koncentration |
ng I-TEQ/ton halm |
ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
Rudkøbing KVV |
5,3 |
0,001 |
Enstedværket |
22 |
0,003 |
Høng Fjernvarmeværk |
23 |
0,003 |
Måbjergværket |
35 |
0,005 |
Gårdanlæg, 60% drift |
5.300 |
0,7 |
Gårdanlæg, 100% drift |
9.200 |
1,2 |
På baggrund af disse målinger og resultater opdeles emissionen af dioxin fra
halmfyrede anlæg i 2 kategorier:
- De større anlæg med en god kontinuerlig forbrænding, en høj fyrrumstemperatur
hvorved en del af de dannede dioxiner forbrændes igen, og en effektiv partikelrensning,
der samlet giver en lav dioxinemission i intervallet 5 - 35 ng I-TEQ/t halm.
- De mindre gårdanlæg med diskontinuerlig og dårligere styret forbrænding, lavere
temperatur og ingen partikelrensning, med emissioner i størrelsen 5 - 10 µg I-TEQ/t
halm.
Dioxinmønstrene viser en stor grad af overensstemmelse mellem enkeltprøverne fra
hvert af de større anlæg, mens der er lidt forskel anlæggene imellem. Specielt afviger
Høng Fjernvarme fra de tre andre ved at have en lille top for 12347-HxCDF og en lidt
større top for 123678-HpCDF.
Mønsteret fra gårdanlægget er meget forskelligt fra de større anlæg, med 2378-TCDF
som den dominerende congener, hvor det er OCDD, der dominerer i de større anlæg. OCDD er
således dominerende ved lave koncentrationer, mens 2378-TCDF er dominerende ved høje
koncentrationer.
I-TEQ procenterne er også markant forskellig fra de større anlæg. De er henholdsvis
15,8 og 13,5 ved de to driftsformer på gårdanlægget, mens de er mellem 5,1 og 6,4 for
de store anlæg. Det er således tydeligt, at forbrændingsforholdene spiller en stor
rolle for, hvordan dioxinmønsteret kommer til at se ud.
Der er udført målinger på tre anlæg under fyring med rent træ, og måling på et
af dem under fyring med spånpladeflis, og der refereres målinger fra Danmarks største
træfyrede kedelanlæg.
 | Mariager Fjernvarme på 6,3 MW, fyret med træflis og spånpladeflis. |
 | En 5 kW konvektionsbrændeovn på Teknologisk Instituts prøvestand i Århus, fyret med
birkebrænde og ovntørret bøgetræ. |
 | Et 19 kW træpillefyret stokerfyr på Teknologisk Instituts prøvestand i Århus. |
 | Junckers Industrier A/S Kedel 8 på 51 MW der fyres med løvtræ, hovedsageligt
bøgetræ, i form af flis, savsmuld og støv. |
Der er udført målinger på Mariager Fjernvarme.
3.2.1.1 Anlægsbeskrivelse
Mariager Fjernvarme har en kedel på 6,3 MW, der er forsynet med elektrofilter.
Elektrofilteret er altid i drift, når kedlen er i drift, også i forbindelse med opstart.
Elektrofilteret har el-opvarmning, så det kan forvarmes inden opstart, og derved undgå
udkondensering. Filteret kan ikke bypasses.
Temperaturen efter kedlen er ca. 120°C og i skorstenen ca. 110°C.
Anlægget kan bruge både halm, træflis og korn- og frøafrens som brændsel.
Tidligere anvendtes også spånpladeflis, men det er ophørt på grund af affaldsafgiften
på dette brændsel (det er blevet for dyrt at fyre med). Fyring med spånpladeflis blev
genoptaget udelukkende for at udføre målingerne med dette brændsel.
Kedlen kan kun fyres med tørt brændsel, da udmuringen ikke er udført til at kunne
tåle vådt brændsel, f.eks. skovflis. Træflisen er derfor knust affaldstræ fra
møbelindustrier, og korn- og frøafrens kommer fra tørreanlæg.
Kedlen har to indfyringssystemer til brændslet. En Nordfab Strawdivider med
hydrauliske indskubbere til halm, og et stokersystem til træflis, korn- og frøafrens.
Samfyring kan forekomme.
Målingerne blev foretaget i begyndelsen af juli måned, og kedlen har da kørt på en
relativ lav belastning på grund af lavt varmeforbrug. Kedlen er oplyst at køre mere
ustabilt ved lav last end ved høj last. De to første måledage er der fyret med
træflis, som er rent tørt fliset fyrretræ fra en møbelfabrik.
De to næste dage er der fyret med spånpladeflis fra en møbelfabrik.
Spånpladeflisens sammensætning er:
82 % Træ
9 % Ureaformaldehyd lim
0,5 % Hærder (ammoniumchlorid eller -sulfat)
0,5 % Voks (paraffin)
Desuden kan der være op til 1,4 % melamin eller papirbelægning på de anvendte
spånplader, hvor afskær og rester er hugget til flis.
Det har ikke været muligt at spore leverandøren af netop de spånplader, der er
anvendt i den produktion, hvorfra spånpladeflisen er kommet. Det vides derfor ikke
hvilken type hærder, der har været i spånpladerne.
3.2.1.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 6.
Emissionsfaktorer for spånpladeflis i 6,3 MW fjernvarmekedel
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton spånplade |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O2 |
Røggas temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
1. måledag |
19 |
23 |
21 |
0,002 |
88 |
8,8 |
106 |
2. måledag |
1) |
35 |
35 |
0,003 |
73 |
8,7 |
106 |
1) Måling 2A er kasseret p.g.a. prøvetagnings- eller analysefejl
identificeret på baggrund af mønsterstudie.
Tabel 7.
Emissionsfaktorer for træflis i 6,3 MW fjernvarmekedel
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton træflis |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O2 |
Røggas
temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
1. måledag |
18 |
46 |
32 |
0,003 |
131 |
10,7 |
109 |
2. måledag |
1) |
19 |
19 |
0,003 |
214 |
10,7 |
108 |
1) Måling 2A er kasseret p.g.a. prøvetagnings- eller analysefejl
identificeret på baggrund af mønsterstudie.
Målingerne viser, at der ikke er nogen forskel i emissionen af dioxin ved fyring med
spånpladeflis og rent træflis.
Nedenstående mønstre viser også en meget stor overensstemmelse mellem de to
brændsler.
Figur 6.
Dioxinmønstre for spånpladeflis i 6,3 MW fjernvarmekedel
I-TEQ procenterne er henholdsvis 5,9, 5,8 og 7,4 med et gennemsnit på 6,4.
Figur 7.
Dioxinmønstre for træflis i 6,3 MW fjernvarmekedel
Koncentrationerne er beregnet ud fra et normal forbrug af luft pr. kg træ på 6,7
m³(n,t) 10 % ilt.
I-TEQ procenterne er henholdsvis 4,5, 4,4 og 5,4 med et gennemsnit på 4,8.
Der ses en tendens til, at den samlede mængde dioxiner ved fyring med spånpladeflis
er mindre end ved fyring med træflis, i gennemsnit 0,04 mod 0,6 ng/m³(n,t,10%O2),
men der er for få målinger til at kunne dokumentere en sådan forskel.
I-TEQ procenterne for spånpladeflis er i gennemsnit 6,4 og 4,8 for træflis. Da
vægtkoncentrationen for spånpladeflis er lidt større end for træflis, så bliver
koncentrationerne i I-TEQ enheder næsten ens.
Ud over at mønstrene for spånplade og træflis er meget ens, har de også meget stor
lighed med mønsteret for fyring med halm. Nedenstående figur viser gennemsnittet af
målingerne for spånplade og træflis, sammen med gennemsnittene for to af de halmfyrede
anlæg.
Figur 8.
Dioxinmønstre for gennemsnit af hver type brændsel
Koncentrationerne er beregnet ud fra et normal forbrug af luft pr. kg træ på 6,7
m³(n,t) ved 10% O2.
Der ses en høj grad af overensstemmelse mellem mønstre for halm, træ og spånplade
med en dominerende høj værdi for OCDD.
I-TEQ procenterne er i gennemsnit henholdsvis 6,4 for spånplade og 4,8 for træflis,
mens den er 5,5 for gennemsnittet af de 4 større halmfyrede anlæg. Gennemsnittet for
spånplade og træflis er 5,5.
I december måned 2000 er der på foranledning af Roskilde Amt udført målinger af
dioxinemissionen fra kedel 8 på Junckers Industrier A/S i Køge9.
3.2.2.1 Anlægsbeskrivelse
Kedel 8 er en træfyret dampkedel med en nominel ydelse på 50,6 MW indfyret,
svarende til 64 t damp/h. Kedlen er udlagt for afbrænding af sekundære produkter fra
virksomhedens produktion af gulvbrædder, dvs. træflis, savsmuld, pudsestøv og spåner.
Træet er udelukkende løvtræ, hvoraf bøg udgør hovedparten med ca. 80 %.
Røggassen renses for partikler i et elektrofilter og udledes via en 70 m høj
skorsten.
3.2.2.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 8.
Emissionsfaktorer for 51 MW træfyret kraftvarmeværk
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton træ |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO
mg/m³
(n,t,10%O2) |
O2
% |
Partikler
mg/m³
(n,t,10%O2) |
Røggas
temperatur
°C |
95 1) |
0,016 1) |
145 |
5,5 |
15 |
158 |
1) Gennemsnit af 2 samtidige målinger af dioxiner over 4½ time.
Under målingerne har der været flere udfald af støvbrænder, som har medført en
større emission af sod end normalt, og det kan have påvirket dioxinemissionen i
opadgående retning. Emissionen er 3 4 gange større end for Mariager
fjernvarmeværk.
Figur 9.
Dioxinmønstre for 51 MW kraftvarmeværk
Der er meget god overensstemmelse mellem de to prøver, både i vægt og efter
omregning til I-TEQ, som er henholdsvis 10,0 og 10,7.
2378-TCDF dominerer (udgør 70 %), og alle de andre congenere på nær OCDD er meget
lave. Mønsteret ligner mest normal fyring med birketræ (Figur 10) og træpiller i
stokerfyr (Figur 13), selvom koncentrationerne er meget mindre.
Der er udført målinger på en brændeovn på Teknologisk Instituts prøvestand i
Århus. Der er udført 4 sæt målinger á 2 prøver på den samme brændeovn, med to
forskellige typer brænde, og to forskellige driftsformer. Der er anvendt almindeligt
kløvet birkebrænde og ovntørret bøgetræ. De to driftsformer er almindelig fyring med
en kontrolleret god forbrænding, og natfyring med en dårlig forbrænding med
luftunderskud.
3.2.3.1 Anlægsbeskrivelse
Brændeovnen er en ny konvektionsovn med glaslåger, rysterist, askeskuffe og
brænderum. Brændkammeret har et volumen på ca. 26 liter og et bundareal på 30x27 cm.
På de indvendige sider er brændkammeret beklædt med skamolex.
Forbrændingsluften tilføres via regulerbare spjæld med primærluft gennem
rysteristen og sekundærluft ned foran glasruden. Desuden tilføres konstant noget
tertiær luft via 25 stk. 3 mm huller i bagsiden af brændkammeret.
Røggassen fra brændeovnens skorsten fortyndes med rumluft i en fortyndingskanal (ca.
25 ganges fortynding), så der opnås en næsten konstant hastighed i fortyndingskanalen.
Som brændsel blev anvendt almindeligt kløvet birketræ med bark, med et vandindhold
på 14,8 vægt%, og ovntørret bøgetræ (affaldstræ fra en møbelindustri) med et
vandindhold på 6,4 vægt%.
Optændingen er foretaget med 1,9 kg træ hugget i småstykker. Første påfyring
foretages på grundglødelag (glødelag uden synlige flammer), og prøvetagning er startet
samtidig med første påfyring. Prøvetagningen er stoppet, når glødelaget efter sidste
påfyring er af samme størrelse som ved start af første påfyring.
Under normal fyring er der foretaget 5 påfyringer af hver 1,9 kg (3 stk. birketræ
eller 5 stk. ovntørret bøgetræ).
Normal fyring skal repræsentere den driftssituation, hvor ovnen har den bedste og
reneste forbrænding. Ved påfyring var der fuldt åbent for primær- og sekundærluft de
første 1-2 min. Herefter der blev skruet lidt ned for sekundærluften og lukket for
primærluften.
Under natfyring er påfyring kun foretaget én gang efter optænding.
Påfyringsmængden er afpasset således, at brændeovnen er helt fyldt op med træ uden at
være proppet. Der er påfyret 5,0 kg birketræ (6 stk.) eller 5,4 kg ovntørret bøgetræ
(15 stk.).
Natfyring skal repræsentere den driftssituation, som mange brændeovnsejere anvender
for at få ovnen til at "brænde" natten over, så der stadig er varme og
gløder til optænding næste morgen. Forbrændingsluften reduceres så meget, at
forbrændingen kun lige kan holdes i gang. Driftssituationen er karakteriseret ved en
dårlig forbrænding uden synlige flammer i store dele af forbrændingsforløbet og en
stor emission af CO og uforbrændte kulbrinter.
Ved natfyring var der under påfyring fuldt åbent for primær- og sekundærluft de
første 1-2 min. Herefter der blev skruet næsten helt ned for sekundærluften og lukket
helt for primærluften.
3.2.3.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 9.
Emissionsfaktorer for birkebrænde i 5 kW brændeovn
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton træ |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O21 |
Røggas
temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
Vol%, tør |
% |
°C |
Normal fyring |
5.300 |
4.900 |
5.100 |
0,76 |
0,23 |
13,8 |
264 |
Nat fyring |
600 |
610 |
610 |
0,09 |
1 |
15,5 |
112 |
1 Målt i fortyndingskanalen
Tabel 10.
Emissionsfaktorer for ovntørret bøg i 5 kW brændeovn
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton træ |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O21 |
Røggas
temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
Vol%, tør |
% |
°C |
Normal fyring |
1.700 |
2.100 |
1.900 |
0,28 |
0,65 |
13,9 |
248 |
Nat fyring |
720 |
560 |
640 |
0,10 |
1,29 |
14,1 |
124 |
1 Målt i fortyndingskanalen
Blindprøverne fra begge forsøg udviser relativt høje værdier i forhold til de
udførte målinger. Da der ikke foretages korrektion for blindværdier ved beregning af
emissionen, skal resultaterne af målingerne derfor ses som den øvre grænse for
emissionen.
Mod forventning udviser natfyring en mindre emission af dioxin end normalfyring.
Forbrændingsforholdene giver en dårligere forbrænding, med en tydelig voldsom
forøgelse af CO-emissionen til følge, hvilket var forventet at medføre en forøgelse af
dioxindannelsen. Årsagen til det modsatte kan skyldes den væsentlig lavere
forbrændingstemperatur, der kan være for lav til, at der kan foregå de nødvendige
kemiske reaktioner, hvor der dannes de precursors og chlorradikaler, der indgår i
dannelsen af dioxin. Den lavere forbrændingshastighed (5 kg mod 9,5 kg over 6 timer)
betyder mindre forbrændingsluft, der antageligt medfører mindre turbulens i
forbrændingszonen, og dermed større mulighed for lokalt underskud af ilt i
forbrændingszonen, hvilket kunne medføre mindre dioxindannelse, da ilt er en
forudsætning for dannelsen af dioxin.
Selvom det giver mindre dioxin, kan natfyring ikke anbefales, fordi det medfører en
væsentlig forøgelse af emissionen af CO, PAH, lugt og andre pyrolyseprodukter fra
træet, som ikke bliver forbrændt, hvis temperaturen i ovnen er for lav.
Der ses også en stor forskel i dioxinemissionen ved fyring med henholdsvis
birkebrænde og ovntørret bøg. Årsagen kan være, at birkebrændet er hele, savede og
kløvede grene eller stammer, med vækstlag og bark, mens ovntørret bøg er rent ved uden
vækstlag og bark. I vækstlaget og barken findes den største del af træets indhold af
sporstoffer, salte og mere komplekse organiske forbindelser. Det vil sige, at
birkebrændet har indeholdt mere chlorid og kobber, og flere potentielle precursors m.v.
end bøgetræet, og det har derfor grundlaget for at kunne danne mere dioxin ved
forbrændingen.
I miljøprojektet "Emission af dioxiner fra pejse og brændeovne"10 fra 1994 blev emissionen målt ved anvendelse af bøg, birk
og gran i 4 forskellige brændeovne. Her var der ingen forskel i emissionen ved
forbrænding af bøg og birk, mens der var en signifikant højere emission ved
forbrænding af grantræ. Det anvendte træ var almindeligt kløvet træ med bark. I
miljøprojektet blev der ved normalfyring med bøg og birk i almindelige brændeovne målt
dioxinemissioner på 1.500 til 4.000 ng I-TEQ/ton træ, og fra 4.000 til 7.500 ng
I-TEQ/ton træ ved fyring med grantræ. Disse resultater stemmer fint overensstemmende med
resultaterne fra denne undersøgelse. Et kort resume af miljøprojektet er givet i Bilag
B.
Som det fremgår af nedenstående figurer med dioxinmønstre, er mønstrene meget ens
for fyring med birk og bøg, og med de samme forskelle mellem almindelig fyring og
natfyring.
Figur 10.
Dioxinmønstre for birketræ i 5 kW brændeovn
I-TEQ procenterne er henholdsvis 11,7 og 12,5 for normal fyring, samt 4 og 5,1 for
natfyring.
Figur 11.
Dioxinmønstre for ovntørret bøgetræ i 5 kW brændeovn
I-TEQ procenterne er henholdsvis 8,8 og 9,5 for normalfyring, samt 4,3 og 4,4 for nat
fyring.
Der ses et skift fra en overvægt af de højtchlorerede dioxiner og furaner, med den
højeste værdi for OCDD ved natfyring, til et højere indhold af de lavtchlorerede
furaner ved normalfyring. Specielt ses, at en stor andel af OCDD ved natfyring skifter til
en stor andel af 2378-TCDF ved normalfyring. Ligesom for halmfyring ses, at OCDD er
dominerende ved lave koncentrationer, mens 2378-TCDF er dominerende ved høje
koncentrationer.
Koncentrationerne ved natfyring er meget lavere end ved normalfyring, så
koncentrationen af OCDD er reelt ens. Det betyder, at det specielt er koncentrationen af
2378-TCDF, der er meget højere ved normalfyring. Dette ses tydeligt i nedenstående Figur
12, hvor mønstrene for gennemsnittene af hver måling er vist som koncentration i stedet
for i vægt%.
Figur 12.
Dioxinmønstre som koncentration for 4 målinger i brændeovn
I-TEQ procenterne er henholdsvis 12,1 og 9,1 for normalfyring, samt 4,5 og 4,4 for
natfyring.
Miljøprojekt nr. 24911 viste en tydeligt overvægt af
TCDF og en forholdsmæssig større andel af TCDF ved højere koncentrationer, hvilket er
helt i overensstemmelse med ovenstående mønstre.
Betingelserne for at danne dioxiner ser ud til at være meget ens for begge typer
brænde ved natfyring, mens der er markant forskel ved normal fyring. Årsagen kunne
være, at dioxindannelsen ved natfyring primært er begrænset af forbrændingsforholdene,
mens begrænsningen ved normalfyring er brændslets sammensætning, dvs. indholdet af
chlor, katalysatorer og komponenter, der let omdannes til precursors, og temperaturen, som
er lidt højere under fyring med birketræ.
Der er udført målinger på et stokerfyr på Teknologisk Instituts prøvestand i
Århus. Der blev udført 2 sæt målinger á 2 prøver ved henholdsvis fuld last og
reduceret last.
3.2.4.1 Anlægsbeskrivelse
Stokerfyret er et lille automatisk fyringsanlæg bestående af stokerenhed og
tilhørende kedel med en nominel ydelse på 19 kW. Stokerdelen består af magasin,
vandkølet brænderhoved, blæser og elektronisk styreboks. Blæseren leverer både
primær- og sekundærluft. En snegl fører træpillerne frem til brænderhovedet, hvor
afgasning og forbrænding foregår.
Kedlen er en pladejernskedel med en konveksdel bestående af rektangulære kanaler,
hvori der er placeret én røggasturbulator.
Kedlen er godkendt på Prøvestationen for mindre Biobrændselskedler.
Inden prøvetagningens start var kedelydelsen stabiliseret.
Brændslet var træpiller af kommerciel kvalitet med en diameter på 8 mm og et
vandindhold på 7,6 vægt%.
3.2.4.2 Måleresultater med kommentarer
Tabel 11.
Emissionsfaktorer for træpiller i 19 kW stokerfyr
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton træpiller |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
CO2 |
Røggas
temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
100 % last |
500 |
560 |
530 |
0,066 |
300 |
15,8 |
128 |
26 % last |
220 |
200 |
210 |
0,026 |
950 |
10,1 |
51 |
Som for brændeovnen ses en væsentlig mindre dioxinemission som I-TEQ ved en reduktion
af belastningen. Årsagen menes at være den samme som ved brændeovne, at den væsentligt
lavere forbrændingstemperatur giver mindre mulighed for dannelse af dioxin, ligesom
mindre forbrændingsluft kan medføre mindre turbulens og større mulighed for
oxygenfattige områder i forbrændingszonen. Forskellen er dog ikke så stor som for
brændeovne, og det tilskrives den langt bedre og mere effektive kontinuerlig forbrænding
i stokerfyret.
I Miljøprojekt nr. 24912 blev der fundet de laveste
dioxinemissioner på 300 til 750 ng I-TEQ/ton træ fra en nyudviklet brændeovn efter
underforbrændingsprincippet. Dette forbrændingsprincip er meget sammenligneligt med
stokerfyrets, og emissionerne er også i samme størrelsesorden. I begge typer
forbrænding skal pyrolysegasserne fra træet passere gennem forbrændingszonen, og det
giver en væsentlig bedre forbrænding end i almindelige brændeovne. Et kort resumé af
miljøprojektet er givet i Bilag B.
Figur 13.
Dioxinmønstre for træpiller i 19 kW stokerfyr
I-TEQ procenterne er 15,5 for begge prøver ved 100 % last, samt henholdsvis 7,8 og 8,7
ved 26 % last.
Mønstrene udviser en tendens til at have den sammen forskel mellem de to driftsformer
som brændeovnen. Den lave last på 26 % medfører en dårligere forbrænding, men slet
ikke så dårlig som ved natfyring i brændeovnen. Der kan derfor tolkes således, at
kurven for 26 % last er "halvvejs" ved at ligne natfyring. Koncentrationen af
OCDD er steget, og 12378-PCDF er reduceret i forhold til 100 % last. Da de samlede
koncentrationer for hver måling er næsten ens, er der næsten ikke forskel på
mønstrene i vægt% og i koncentration. Det betyder, at koncentrationerne af OCDD ved de
to driftsformer ikke er lige store, som det var tilfældet ved brændeovnen.
Nøgletallene for alle målingerne er samlet i tabel 12.
Tabel 12.
Emissionsfaktorer for alle træbrændsler
Anlæg |
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton træ |
Koncentration
ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
Spånpladeflis i fjernvarmeanlæg |
28 |
0,003 |
Træflis i fjernvarmeanlæg |
26 |
0,002 |
Træ i 51 MW kraftvarmeværk |
95 |
0,016 |
Træpiller i 300 kW stokerfyr, 100 % last |
530 |
0,07 |
Træpiller i 300 kW stokerfyr, 26 % last |
210 |
0,03 |
Birkebrænde i brændeovn, normal fyring |
5.100 |
0,771 |
Birkebrænde i brændeovn, natfyring |
610 |
0,091 |
Ovntørret bøg i brændeovn, normal fyring |
1.900 |
0,291 |
Ovntørret bøg i brændeovn, natfyring |
640 |
0,101 |
1 Koncentrationerne er beregnet ud fra en røggasmængde på 7,6
m³(n,t,10%O2)/kg træ.
Der ses en tydelige tendens til, at jo mindre kedlen er og jo mere ukontrolleret
forbrændingen foregår desto større er dioxinemissionen. Store anlæg med automatiseret
og overvåget styring af forbrændingsprocessen har meget lave emissioner, mens
stokerfyret med en simpel, men dog automatisk, styring ligger noget højere. Brændeovnen
med den manuelle styring af forbrændingen, hvor brændslet påfyldes diskontinuerlig, og
forbrændingsluftmængden reguleres manuelt, har den mest ustabile forbrændingsproces, og
den højeste dioxinemission.
På baggrund af disse målinger og resultater opdeles emissionen af dioxin fra
træfyrede (og spånpladefyrede) anlæg i 3 kategorier:
- Større anlæg med en god kontinuert forbrænding, med en konstant høj
fyrrumstemperatur, og en effektiv partikelrensning, der samlet giver en lav dioxinemission
i størrelsen 20 til 100 ng I-TEQ/ton træ.
- Mindre halvautomatisk stokerfyr med kontinuerlig styret forbrænding, og ingen
partikelrensning giver emissioner i størrelsen 200 - 500 ng I-TEQ/ton
træ.
- Brændeovne med diskontinuerlig forbrænding, manuel styring og ingen partikelrensning,
der fyres med rent træ, giver emissioner i størrelsen 600 5.100 ng I-TEQ/ton
træ.
Der er foretaget målingerne på emissionen af dioxiner fra grillstegning i en
forsøgsstand, opbygget hos dk-TEKNIK i Søborg.
En grill er placeret i en speciel testkasse med konstant udsugning. Testkassen er åben
foran som en åben pejs, så grillen kan betjenes, og der kan suges luft ind.
Den konstante udsugning er etableret for at få en veldefineret og konstant luftmængde
at måle på.
Figur 14.
Grillforsøgsopstilling
Det har ikke været muligt at leve op til kravene om to samtidige prøver udtaget over
6 timer ved disse målinger. Prøveopstillingen har ikke plads til to måleudstyr i
aftrækskanalen, og en almindelig grillstegning varer langt mindre end 6 timer. Der er
derfor valgt at lave 4 enkeltbestemmelse på en standardiseret grillstegning med 2
forskellige slags grillbriketter, samt med og uden olie og krydderier på kødet.
Der er foretaget 4 forsøg á 2 timers varighed, med en prøvetagning for hver.
Måleperioden på 2 timer er valgt som værende realistisk for den normale brug af en
grill. Udførelsen af selve forsøgene efterligner også så vidt muligt almindelig brug
af grill. Der anvendes 2 kg briketter, som antændes med 3 optændingsblokke og henstår i
ca. ½ time i en grillstarter. De glødende briketter spredes ud i grillen, og efter ca. 5
minutter påbegyndes stegning af kød. Der steges først 4 bøffer af oksekød (0,65 kg),
dernæst 4 kalkunsnitsler (0,5 kg) og til sidst 6 store pølser (0,8 kg).
Til forsøgene er anvendt 2 forskellige typer grillbriketter, og der er stegt kød med
og uden olie og krydderier, så alle 4 forsøg har haft forskellige forsøgsbetingelser.
Figur 15.
Grillstegning
Tabel 13.
Emissionsfaktorer for forsøg med grillstegning
Grill-
briketter
Type1 |
Krydderier og olie
Ja/Nej |
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton briketter |
Emission
ng I-TEQ/forsøg2 |
CO
g/forsøg2 |
O2
% |
Røggas
temperatur
°C |
A |
Nej |
7.300 |
14,6 |
154 |
20,4 |
48 |
A |
Ja |
14.800 |
29,6 |
295 |
20,4 |
56 |
B |
Nej |
5.500 |
10,9 |
168 |
20,6 |
39 |
B |
Ja |
6.400 |
12,8 |
175 |
20,6 |
46 |
|
Gennemsnit |
8.500 |
17 |
198 |
|
|
1) A-briketter er FSC, SIS og DIN certificerede og fremstillet 100 % af
europæisk løvtræ, og B-briketter er fremstillet af ukendte råvarer med et meget stort
askeindhold.
2) Der er anvendt 2 kg briketter til hver forsøg.
Emissionen kan ud fra oxygenkoncentrationen i fortyndingskanalen beregnes til mellem
0,5 og 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2). De reelt forekommende koncentrationer
vurderes at være væsentligt mindre, da røggassen fra en grill hurtigt blandes op med
store mængder luft. I fortyndingskanalen, hvor temperaturen var 39 til 56 °C, var
koncentrationerne mellem 0,02 og 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t).
Forsøgene med A-briketter, som er de gode kul af rent træ, giver højere emissioner
end Barbecue, som er "dårlige" kul med højt askeindhold. Forskellen kan
skyldes, at brændværdien for B-briketter er lavere end for A-briketter, hvilket ses på
temperaturen i røggassen. Højere temperatur i røggassen forudsætter højere temperatur
i de glødende kul, hvilket kan give bedre betingelser for dannelsen af dioxin.
Brændværdien er ikke blevet bestemt, men kan tilnærmelsesvis bestemmes ud fra de
målte oxygenkoncentrationer, idet det forudsættes, at der udelukkende er tale om
forbrænding af kulstof til kuldioxid (C + O2 ® CO2),
eller ud fra temperaturen på afkastet. Beregnet ud fra O2-koncentrationerne er
B-briketternes brændværdi 60 % af A-briketternes, og beregnet ud fra temperaturerne er
den 70 %.
B-briketterne er i undersøgelsen "Grillkul og briketter indeholder ikke
sundhedsfarlige mængder tungmetaller"13 opgivet til at
have et askeindhold på 37 %. A-briketter indgår ikke i den undersøgelse, men da de er
fremstillet af rent løvtræ, er det rimeligt at antage, at de maksimalt indeholder 5 %
aske, og måske helt ned til 2 %. Dette svarer til, at brændværdien for B-briketterne er
65 70 % af A-briketternes.
Emissionsfaktorerne for dioxiner kan derved relateres til briketternes brændværdi,
idet B-briketternes emissionsfaktor korrigeres i forhold til, at brændværdien er 65 % af
A-briketternes (dvs. at emissionsfaktorerne divideres med 0,65).
Tabel 14.
Emissionsfaktorer for grillstegning korrigeret for brændværdi
Grillbriketter
Type |
Krydderier og olie
Ja/Nej |
Emissionsfaktor
korrigeret til
ng I-TEQ/energiindhold
i et tons A-briketter |
A |
Nej |
7.300 |
A |
Ja |
14.800 |
B |
Nej |
8.500 |
B |
Ja |
9.800 |
|
Middel: |
10.100 |
Efter denne omregning i forhold til brændværdien udviskes forskellen i emissionen fra
de to typer briketter.
Måling 2 adskiller sig fra de andre målinger ved at have en noget højere
emissionsfaktor og et anderledes dioxinmønster. Det kunne skyldes, at temperaturen i
glødelaget er lidt højere for A-briketter, men der kan også være tale om en
almindelig/tilfældig variation i forsøgsbetingelser og prøvetagning.
Der ses også en tendens til, at salt på kødet giver større dioxinemission. En
tredjedel af saltet er drysset på kødet, mens det lå på grillen, og noget af det er
faldet ned i gløderne.
Det statistiske materiale er dog for spinkelt til, at der kan påvises nogen
signifikant forskel i resultaterne som følge af forsøgsbetingelserne.
Figur 16.
Dioxinmønstre for grillstegning
I-TEQ procenterne er henholdsvis 4,6, 9,9, 3,1 og 3.
De to forsøg med B-briketter er næsten sammenfaldende, mens der er stor forskel på
de to prøver med A-briketter, som også afviger meget fra B-briketterne.
Den store forskel på de to mønstre for A-briketterne kan skyldes fejl i den ene
prøve under prøvetagningen eller analysen. Alle mønstrene er næsten ens for de
lavtchlorerede dioxiner, og de største forskelle ses for de højtchlorerede dioxiner.
Modsat er det for furanerne, hvor der er forskelle for de lavtchlorerede furaner, mens der
er meget lidt forskel for de højtchlorerede furaner.
På det foreliggende grundlag kan det ikke afgøres, om en af målingerne har en fejl,
og hvilken af dem der så har den fejl.
Til sammenligning er medtaget mønsteret for fyring med ovntørret bøg i brændeovn,
da de har en vis lighed med mønstrene for grillstegning.
Figur 17.
Dioxinmønstre for grillstegning og natfyring med bøgetræ
Der er en del lighed mellem mønstrene for briketter og natfyring med bøg. Den mest
markante forskel er A-briketter uden krydderi, som ikke har en top for OCDD, og som ligger
højere med de lavtchlorerede furaner.
Der er udført målinger på et fjernvarmeanlæg, der fyres med spildolie, og der
refereres resultaterne af målinger på to fjernvarmeanlæg, der fyrer med genraffineret
spildolie.
 | Marstal Fjernvarmeværk fyret med urenset spildolie. |
 | Fjernvarmecentralen Sanderum i Odense fyret med genraffineret spildolie. |
 | Silkeborg Kommunes varmecentral fyret med genraffineret spildolie. |
3.4.1.1 Anlægsbeskrivelse
Der er udført målinger på Marstal Fjernvarme, der ligger på Ærø.
Fjernvarmeværket har 6 oliefyrede kedler på tilsammen 18,2 MW, og verdens største
solfangeranlæg på 9.000 m², der dækker 15 % af det leverede fjernvarmeforbrug. På
grund af solfangeren har anlægget en stor varmeakkumuleringstank.
Oliekedlerne er i størrelserne 1 til 6 MW med fælles afkast via en 25 m høj
skorsten.
Under målingerne er der kørt på kedel 4, som er på 2,8 MW.
På måledagene kunne solfangeren næsten have leveret hele forbruget af fjernvarme,
men på grund af målingerne kørte kedlen med ca. 75 % belastning, og overskudsvarmen
blev kørt ud i varmeakkumuleringstanken.
Oliekedlerne kører med uraffineret spildolie. For at kunne leve op til
emissionsvilkårene blev anlægget i 1990 forsynet med en basisk vådskrubber til
reduktion af partikler, tungmetaller og sure gasser. Varmen i røggassen udnyttes ved at
varmeveksle skrubbervandet med returvand.
Den specificerede prøvetagningstid på 6 timer har ikke kunnet opfyldes på grund af
tilstopning af filtre i prøvetagningsudstyret. Prøvetagningstiden er derfor reduceret
til 4 timer. Da anlægget kørte meget stabilt, vurderes det ikke at have haft nogen
væsentlig indflydelse på resultaterne.
CO-koncentrationen var relativ høj og ustabil på den første måledag. Det blev
oplyst at være en normal følge af at brænde spildolie, da det gav belægninger i
oliebrænderen. Brænderen blev renset til næste dag, hvor CO var væsentlig lavere og
mere stabil.
Anlægget ligger nogle hundrede meter fra kysten, og havgus kan teoretisk tilføre en
hel del klorid med forbrændingsluften, men på måledagene var vejret fint og klart uden
megen vind, så havgus er ikke blæst op til anlægget.
3.4.1.2 Måleresultater og kommentarer
Under målingen har den spildoliefyrede kedel på 2,8 MW kørt konstant på 75 %
belastning.
Tabel 15.
Emissionsfaktorer for uraffineret spildolie i 2,8 MW kedel
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton olie |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O2 |
Røggas
temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
1. måledag |
980 |
1.060 |
900 |
0,043 |
63 |
6,2 |
43 |
2. måledag |
1.640 |
330 |
1.000 |
0,044 |
11 |
6,1 |
43 |
I-TEQ procenterne er 10,5, 6,5, 10,4 og 2,5.
De to samtidige målinger den første dag stemmer meget fint overens med en forskel på
kun 9 %. De to samtidige prøver den næste dag afviger så meget fra hinanden, at det er
nærliggende at antage, at der er noget galt med den ene eller begge to. Gennemsnittet på
1.000 ng I-TEQ/ton olie er dog i god overensstemmelse med gennemsnittet på 900 fra den
første måledag.
Det har ikke været muligt at finde fejl i hverken prøvetagningen eller analysen, som
kan forklare den store forskel. Fejl under prøvetagningen kan nemt medføre for lave
resultater ved, at der suges falsk luft via utætheder. Derfor måles O2 %
efter prøvetagningsudstyret for at sikre, at den svarer til koncentrationen i røggassen,
og der har været overensstemmelse under hele prøvetagningen. Fejl under prøvetagningen
kan meget vanskeligt medføre opsamling af en for stor prøve. Den eneste oplagte mulighed
for at opsamle en for stor prøve, er en kontaminering, f.eks. ved at sonden rører
røggaskanalen, og støv herfra kommer med i prøven, hvilket er umuligt at kontrollere
bagefter. Under prøvetagningen blev der ikke observeret nogen mulighed for kontaminering,
men det kan ikke udelukkes at være sket.
Hvis der er sket en kontaminering, er målingen med det lave resultat den rigtige, og
den er kun 1/3 del af målingerne den første dag. På den anden dag kørte anlægget
meget mere stabilt med lavere CO og langt mindre variation i denne, og det kan forventes
at medføre en lavere dioxinemission.
Hvis den lave måling er forkert, er det vist, at emissionen stiger med 60 %, når
anlægget kører mere stabilt, og CO er reduceret. Det strider imod den gængse viden om
dannelsen af dioxiner i forhold til forbrændingsforholdene.
Det mest sandsynlige er, at den høje måling er fejlbehæftet, men da det ikke kan
afgøres med sikkerhed hvilken af dem, der er forkert, er det valgt at betragte dem som
variationsbredden for målingen.
Figur 18.
Dioxinmønstre for uraffineret spildolie i 2,8 MW kedel
Prøverne mærket A, der er fra samme studs, er atypiske i forhold til de to andre
prøver mærket B, fra den anden studs. De mangler begge en forhøjet værdi for OCDD, og
desuden har prøve 2A en meget høj værdi for 2378-TCDF. De manglende toppe for
1234678-HpCDD og OCDD kunne være forårsaget af en uens fordeling af støv i kanalen. Den
høje værdi for 2378-TCDF for prøve 2A er vanskelige at forklare, men der kunne være
tale om en kontaminering under prøvetagningen eller analysearbejdet (f.eks. anvendelse af
kontamineret glasudstyr).
I december måned 1999 er der på foranledning af Fyns Amt udført måling af bl.a.
dioxiner fra kedel 4 på Fjernvarmecentralen Sanderum i Odense14.
3.4.2.1 Anlægsbeskrivelse
Kedlen der er på 23 MW blev fyret med genraffineret spildolie af mærket DOG 25.
Der er udført en 6 timers måling på hver af to dage, hvor kedlen har kørt med ca.
80 % belastning.
3.4.2.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 16.
Emissionsfaktorer for genraffineret spildolie i 23 MW kedel
Måling |
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton olie |
Koncentration
ng I-TEQ/m³ (n,t,10%O2) |
CO
mg/m³(n,t,10%O2) |
O2
% |
Røggas
temperatur
°C |
1. dag |
29 |
0,002 |
29 |
1,6 |
242 |
2. dag |
30 |
0,002 |
23 |
1,5 |
245 |
I-TEQ procenten er henholdsvis 2,9 og 3,7.
Dioxinemissionen er meget lav i forhold til fyring med urenset spildolie og er på
niveau med emissionen ved fyring med almindelig fyringsolie, som Erik Hansen et. al15. angives til 40 (20 - 90) ng I-TEQ/m³ olie,
svarende til 0,001 - 0,005 ng/m³(n,t,10%O2).
Figur 19.
Dioxinmønstre for raffineret spildolie i 23 MW kedel
Mønstrene for de to målinger viser en stor grad af overensstemmelse.
I november 2000 er der på foranledning af Århus Amt udført målinger af dioxiner fra
Silkeborg Kommunes varmecentral16.
3.4.3.1 Anlægsbeskrivelse
Målingerne er udført på kedel 6 på Silkeborg Kommunes varmecentral på
Keglstrupvej 38. Kedel 6 er en Danstoker type TVB nr. 18 og er på 15 MW.
Varmecentralen er en spidslastcentral, og kedel 6 blev kun startet op for at udføre
målingerne. Driftsforholdene under målingerne har været præget af dårlige
forbrændingsforhold, formentlig fordi det ikke er en kedel, der er i normal kontinuerlig
drift.
Der er udført 2 to-timers målinger i forlængelse af hinanden. Prøvetagningen er
ikke i overensstemmelse med principperne for prøvetagning i nærværende undersøgelse,
men det vurderes i dette tilfælde kun at give anledning til en større usikkerhed på
resultaterne.
Måleresultater og kommentarer
Tabel
17. Emissionsfaktorer for genraffineret spildolie i 15 MW kedel
Måling |
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/ton olie |
Koncentration
ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
Partikler
mg/m³(n,t,10%O2) |
O2
% |
Røggas
temperatur
°C |
1 |
36 |
0,002 |
22 |
2,4 |
228 |
2 |
970 |
0,05 |
50 |
2,1 |
245 |
I-TEQ procenten er henholdsvis 5,2 og 4,2.
Under den første måling blev kedlen stoppet for at rense oliebrænderen. Under anden
måling sodede brænderen væsentligt mere end under første måling, hvilket målingerne
af partikelemissionen bekræfter. En langt større andel af partiklerne under måling 2
består af uforbrændt kulstof (sod), som giver en bedre basis for dannelsen af dioxiner
end udbrændte askepartikler. Det kunne være årsagen til den meget store forskel i
emissionen under de to målinger.
Figur 20.
Dioxinmønstre for genraffineret spildolie 15 MW kedel
Mønsteret for prøve 1 har stor lighed med mønsteret for genraffineret spildolie i
Sanderum, og koncentrationerne er også lige store, 0,002 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
Mønsteret for prøve 2 er markant forskelligt fra både prøve 1 og Sanderum, samtidigt
med at koncentrationen er en faktor 27 større. Årsagen til dette antages at være den
dårligere forbrænding med større dannelse af precursors og sodpartikler, hvor
dioxindannelsen kan foregå.
Emissionsfaktoren for uraffineret spildolie er bestemt til mellem 300 og 1.640 ng
I-TEQ/ton olie, med et gennemsnit på 950 ng I-TEQ/ton olie. De 4 prøver, bestemmelsen er
baseret på, stemmer ikke helt overens, og værdierne skal derfor tages med forbehold.
Emissionsfaktoren for raffineret spildolie er bestemt til mellem 29 og 36 ng I-TEQ/ton
olie, med et gennemsnit på 32 ng I-TEQ/ton olie, ved normal drift på et veljusteret
anlæg.
Under unormale forhold med dårlig forbrænding og forhøjet sodindhold er
emissionsfaktoren målt til 970 ng I-TEQ/ton olie. Der er dog kun tale om en måling over
2 timer, hvor den høje værdi kan skyldes andre forhold omkring prøvetagningen eller
analysen.
Årsagen til den store forskel på raffineret og uraffineret spildolie kan skyldes, at
uraffineret spildolie indeholder relativt store koncentrationer af urenheder, som
tungmetaller og salte. Den genraffinerede spildolie er i forhold til renhed og indhold af
tungmetaller på niveau med almindelig fyringsolie, ligesom emissionsfaktoren for dioxin.
I tabel 18 ses et eksempel på analyser på uraffineret og genraffineret spildolie. Andre
prøver kan afvige meget fra de anførte værdier, specielt for uraffineret spildolie.
Tabel 18.
Eksempel på renhed af genraffineret og urenset spildolie
Parameter |
Enhed |
Spildolie |
Urenset |
Genraffineret |
Aske |
% |
0,5 - 0,9 |
0,016 |
Svovl |
% |
0,9 |
0,45 |
Vandindhold |
% |
0,8 - 3,4 |
< 0,05 |
Chlorid |
mg/kg |
? |
230 |
Bly |
mg/kg |
411 |
< 1 |
Cadmium |
mg/kg |
< 1 |
< 1 |
Chrom |
mg/kg |
3 |
< 1 |
Flour |
mg/kg |
< 1 |
< 1 |
Kobber |
mg/kg |
21 |
< 1 |
Nikkel |
mg/kg |
0 |
< 1 |
Vanadium |
mg/kg |
1 |
< 1 |
Zink |
mg/kg |
875 |
< 1 |
Andre metaller + alkali metaller |
mg/kg |
3.835 |
? |
Genraffineret spildolie analyseres for de anførte metaller, fordi det er dem, der
stilles krav til ved forbrænding af spildolie, ifølge bekendtgørelse om affald nr. 619
af 27. juni 2000 bilag 11. Desuden analyseres for PCB, og olien må i praksis ikke
anvendes i almindelige spildoliefyrede anlæg, hvis indholdet er større end 10 ppb.
Det større indhold af metaller, specielt kobber, og chlorider fremmer dannelsen af
dioxiner. Chlorider kan ved høj temperatur og tilstedeværelse af ilt og kobber som
katalysator omdannes til chlorradikaler, som kan indgå i dannelsen af dioxiner.
Samtidigt kan dioxinemissionen også øges, fordi flere urenheder i olien nemmere giver
problemer med brænderen, så der dannes mere sod, hvorpå dannelsen af dioxiner kan ske.
Spildolie vil kunne indeholde PCB, f.eks. fra kasserede transformatorer eller
kondensatorer, eller chlorerede opløsningsmidler, der er bortskaffet sammen med
spildolien. Begge dele kan give anledning til meget forhøjede dioxinemissioner.
Ved genraffinering af spildolie vil chlorerede opløsningsmidler primært ende i den
letteste fraktion sammen med vand. Metaller, salte og andre urenheder opkoncentreres i den
tungeste fraktion, bitumen. Renheden af genraffineret spildolie er på højde med eller
bedre end almindelig fuelolie og gasolie.
Der findes tilsyneladende kun få anlæg i Danmark, der stadig anvender uraffineret
spildolie, idet de fleste af de anlæg, der har været kontaktet, har skiftet til at
anvende raffineret spildolie.
Der er udført målinger på Holbæk Krematorium på Sjælland, og der refereres
resultaterne fra målinger på Odense Krematorium.
Alle danske krematorier har i løbet af 90erne fået installeret nye ovne med
efterforbrændingskammer, eller de er blevet ombygget med bl.a. efterforbrændingskammer
for at kunne leve op til krav om bl.a. forvarmning til min. 850°C inden indsættelse af
kisten, og en opholdstid på minimum 1 sekund ved 850°C.
3.5.1.1 Anlægsbeskrivelse
Krematorieovnen er en gasfyret Envikraft ovn fra 1996, som repræsenterer den
nyeste generation af krematorieovne, som bl.a. er født med efterforbrændingskammer.
Denne nye generation af ovne findes på over halvdelen af de 50 danske krematorieovne.
Ovnen består af et hovedbrændkammer (HBK), hvor kisten indsættes, og et
efterforbrændingskammer (EBK), hvor de dannede pyrolyseprodukter udbrændes. Både HBK og
EBK er forsynet med gasfyrede støttebrændere til sikring af, at de ønskede temperaturer
i de to kamre altid kan opretholdes. HBK forvarmes til ca. 850°C inden indfyring, og
temperaturen holdes på mindst 850°C i EBK.
Efter ovnen indblandes frisk luft før sugetræksblæseren for at sænke
røggastemperaturen til mellem 300 og 350°C.
Målingerne er foretaget i røggaskanalen efter sugetræksblæser og før skorsten.
Forbrændingsluftmængden varierer meget over en kremering, og luftmængden er derfor
målt kontinuerlig over måleperioderne.
Målingerne er foretaget over 4 kremeringer på hver af de to måledage. Hver kremering
varer gennemsnitligt 1½ time, og måleperioderne har derfor været lidt mere end 6 timer.
3.5.1.2 Måleresultater og kommentarer
Tabel 19.
Emissionsfaktorer for Holbæk Krematorium
|
Emissionsfaktor
ng I-TEQ/kremering |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O2 |
Røggas temperatur |
Måling |
Prøve A |
Prøve B |
Gennemsnit |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
1. måledag |
190 |
340 |
265 |
0,21 |
10 |
17,3 |
345 |
2. måledag |
180 |
240 |
215 |
0,19 |
10 |
17,8 |
342 |
I-TEQ procenterne er i gennemsnit 9, med yderpunkterne 6,8 og 10,9.
Røggastemperaturen er ca. 345 °C, og der er derfor en mulighed for at dioxiner kan
dannes efter målestedet og frem til afkastet fra skorstenstoppen, hvor temperaturen
falder ved opblanding med udeluft. Der er ca. 15 m fra målested til skorstenstoppen og
røgrøret er 0,6 m i diameter, og det antages at have samme dimension helt op til
skorstenstoppen. Opholdstiden er derved i gennemsnit 1,8 sekunder. Da luftmængden
varierer meget over en kremering, vil opholdstiden variere fra under 1 sekund til flere
sekunder. Forholdene kan ikke sammenlignes med forholdene i et filter med høj temperatur,
hvor det vides, at der kan dannes væsentlige mængder dioxin. I et filter er der en meget
høj partikelkoncentration og lang opholdstid, og i krematoriet har vi en relativ lav
partikelkoncentration og en relativ kort opholdstid. Det vurderes derfor, at der ikke
dannes væsentlige mængder dioxiner efter målestedet.
Figur 21.
Dioxinmønstre for Holbæk Krematorium
Mønstrene for de fire målinger er meget forskellige fra alle de tidligere viste
mønstre i denne rapport, udviser en stor grad af overensstemmelse indbyrdes, men med
enkelte større forskelle. En vis grad af forskel og variation var forventet, da der kan
være meget stor forskel på vægt, sammensætning og indhold af fremmede stoffer i de
lig, der kremeres.
I juni måned 2000 er der på foranledning af Fyns Amt udført måling af dioxiner fra
2 ovne på Odense Kommunes Krematorium17.
3.5.2.1 Anlægsbeskrivelse
Odense Kommunes Krematorium har 2 kremeringsovne. Ovnene repræsenterer den gamle
type krematorieovne, som er blevet udbygget med bl.a. efterforbrændingskammer for at
kunne leve op til gældende danske krav til forbrændingen.
Begge ovne har en oliefyret støttebrænder såvel i hovedbrændkammeret, hvor kisten
indsættes, som i efterforbrændingskammeret til at sikre den nødvendige og foreskrevne
temperatur. Ovnene anses samlet for repræsentative for den ældre ombyggede type ovne,
som udgør omkring en tredjedel af de 50 danske krematorieovne.
Røggassen blandes med atmosfærisk luft i en ejektor, så temperaturen reduceres fra
ca. 850 °C i efterforbrændingskammeret til ca. 245 °C.
3.5.2.2 Måleresultater og kommentarer
Der er udført en måling på hver ovn over 5 til 6 timer, hver med 3 kremeringer.
Målingerne blev udført den 20. og 21. juni 2000. Resultaterne fra målingerne, der er
opgivet i koncentration og i emission pr. time, er omregnet til emissionsfaktorer pr.
kremering.
Tabel 20.
Emissionsfaktorer for Odense Krematorium
|
Emissionsfaktor |
Koncentration
ng I-TEQ/m³
(n,t,10%O2) |
CO |
O2 |
Røggas
temperatur |
Måling |
ng I-TEQ/kremering |
Gennemsnit |
ppm |
% |
°C |
Ovn 1 |
930 |
0,72 |
21 |
18,5 |
237 |
Ovn 2 |
310 |
0,28 |
37 |
18,6 |
247 |
Gennemsnit |
620 |
|
29 |
|
242 |
I-TEQ procenten er henholdsvis 8 og 7,5.
Der er en relativt stor forskel på emissionen fra Ovn 1 og Ovn 2, og de er begge
større end målingerne på Holbæk Krematorium. De to ovne er af samme fabrikat, men de
er ikke identiske. Der kan derfor være konstruktionsmæssige forskelle, som betinger en
forskel i emissionen, men det kan også være forårsaget af forskel i vægt og
indholdsstoffer i de lig, der er blevet kremeret. CO-emissionen tyder ikke på, at forskel
i forbrændingsforholdene skulle være årsagen, da CO-emissionen er mindst for Ovn 1, der
har den største dioxinemission.
Figur 22.
Dioxinmønstre for Odense Krematorium
Selvom der er en faktor 3 til forskel i koncentrationen og målingerne er fra 2
forskellige ovne, er mønstrene meget ens.
De samlede målinger giver et interval for emissionsfaktoren på
180 930 ng I-TEQ/kremering. Et gennemsnit af alle målingerne,
vægtet efter antal kremeringer i hver måling, giver en emissionsfaktor på 350 ng
I-TEQ/kremering, og en koncentration på 0,3 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
Der har hidtil ikke været forlangt nogen form for røggasrensning på krematorier i
Danmark, men i løbet af 90erne er alle anlæggene blevet ombygget for at kunne leve
op til krav om bl.a. forvarmning til min. 850°C inden indsættelse af kisten og en
opholdstid på minimum 1 sekund ved 850°C18.
De to anlæg, der er målt på, anses for at være repræsentative for størstedelen af
de 32 danske krematorieovne. Da alle anlæg skal overholde kravene om opholdstid og
temperatur, vurderes der kun at være en lille mulighed for, at der findes anlæg med
emissioner af dioxiner væsentligt over det målte interval.
Figur 23.
Dioxinmønstre for gennemsnit af målingerne på krematorier
Mønstrene for gennemsnittene af målingerne for de to anlæg udviser meget stor
overensstemmelse, selvom der er relativ stor forskel på emissionsfaktorerne.
Mønstrene er meget forskellige fra de andre forbrændingsanlæg, der er målt på, og
de har en væsentlig større lighed med mønstre fra affaldsforbrændingsanlæg. Der ses
højere niveau for de fleste congenere, med et par karakteristiske toppe for 1234789-HpCDD
og OCDD og 234678-HxCDF og 1234678-HpCDF. De fleste af de andre viste mønstre har typisk
en eller to karakteristiske toppe og lave værdier for de fleste andre congenere.
8 |
Elsamprojekt. Prøvningsrapport nr. 198/435. Teknologisk Institut,
1999.12.14.
[Tilbage] |
|
9 |
Roskilde Amt. Måling af emissionen af dioxiner fra Kedel 8 på Junckers
Industrier A/S i Køge. December 2000. dk-TEKNIK rapport nr. 16.844.
[Tilbage] |
|
10 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
|
11 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
|
12 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
|
13 |
Grillkul og -briketter indeholder ikke sundhedsfarlige mængder
tungmetaller.
Pressemeddelelse fra Miljøstyrelsen den 29. juni 1999.
[Findes på Web adressen: www.mst.dk/nyheder/08220000.htm]
[Tilbage] |
|
14 |
Fyns Amt. Emissionsmålinger for dioxin og PAH på Fjernvarmecentralen
Sanderum. December 1999. dk-TEKNIK rapport nr. 15.420.
[Tilbage] |
|
15 |
Erik Hansen, et. al. Substance Flow Analysis for dioxines in
Denmark. Environmental Project No. 570 2000. [Findes på Web adressen: www.mst.dk/udgiv/publications/2000/
87-7944-295-1/html/default_eng.htm]
[Tilbage] |
|
16 |
Århus Amt. Dioxinmålinger på kedel 6 på Silkeborg Kommunes
varmecentral Keglstrupvej 38. November 2000. dk-TEKNIK rapport nr. 16.582.
[Tilbage] |
|
17 |
Fyns Amt. Prøvningsrapport nr. EMI/420. Teknologisk Institut.
2000.07.31.
[Tilbage] |
|
18 |
Begrænsning af forurening fra forbrændingsanlæg. Vejledning
fra Miljøstyrelsen. Nr. 2 1993
[Tilbage] |
Der kan i litteraturen findes en lang række referencer til målinger, der er udført på
anlæg og med brændsler, der skulle svare til dem, der indgår i denne undersøgelse.
Referencerne ligger dels udenfor denne undersøgelses rammer, og dels er mange af dem
relativt gamle, mere end 5 - 10 år, og de kan derfor ikke umiddelbart betragtes som
værende repræsentative for emissionen fra nutidens fyringsanlæg med den teknologi og
drift, der er almindelig i dag. Desuden er ældre målinger typisk udført som
gruppespecifikke analyser, som medtager væsentlig flere congenere end de 17, der er
standard i dag. En måling med gruppespecifik analyse kan give op til 5 - 10 gange højere
værdier end en congenerspecifik analyse for de 17 congenere, der i dag anvendes til
bestemmelse af I-TEQ. Derfor er disse referencer er ikke givet sammen med målingerne, men
enkelte af dem vil i det følgende blive anvendt til sammenligning med de udførte
målinger.
I Danmark har vi i mange år haft et stort incitament til at optimere energiudnyttelsen
p.g.a. høje energipriser og afgifter, hvilket bl.a. er sket ved en bedre styring og
overvågning af fyringsanlæggene. Bedre forbrænding giver mindre CO og mindre
uforbrændt stof (sod), og det vil normalt medføre en mindre dioxinemission.
Stigende miljøkrav har også medført bedre rensning for partikler, og da dioxinerne i
en vis udstrækning findes på eller i partiklerne, vil det også have medført en
reduktion i dioxinemissionen.
Der er også sket en væsentlig forbedring i analysemetoderne for dioxin, så der i dag
rutinemæssigt udføres congenerspecifikke analyser med højopløselig GC/MS (High
Resolution Gas Chromatography/Mass Spectrometry), og resultaterne opgives normalt altid i
både vægt og I-TEQ. Den nuværende teknik har betydet en bedre oprensning og adskillelse
af congenererne, og dermed en mere sikker bestemmelse på et lavere niveau i forhold til
tidligere.
Det menes derfor, at ældre referencer bør betragtes med stor skepsis og ikke ukritisk
overføres og anvendes til beskrivelse af den danske emission af dioxiner uden en
forudgående sikring af, at de på alle punkter, specielt forbrændingsforhold og
partikelemission, svarer til de nuværende danske forhold. Desuden er det vigtigt at være
meget bevist om hvilke congenere analysen dækker over, så eventuelle sammenligninger
bliver foretaget på det rigtige grundlag.
De efterfølgende sammenligninger med emissionsfaktorer og koncentrationer fra
tidligere danske og udenlandske undersøgelser og målinger skal derfor ses i dette
perspektiv.
De gennemførte og refererede målinger svarer generelt til værdierne i den lave ende
af tidligere danske og udenlandske målinger. Manglen på måling af meget høje
emissionsværdier fra de udvalgte anlægstyper og brændsler er ikke et bevis for, at de
ikke forekommer i Danmark, men det kan tolkes som en indikation af, at anlæg med meget
høje emissioner måske ikke findes i Danmark eller at der kun findes få af dem. Dette
gælder selvfølgeligt kun i den udstrækning, de omtalte anlæg anvender rene brændsler,
svarende til dem der blev anvendt under målingerne.
På 4 større halmfyrede anlæg med posefiltre eller elektrofilter er der målt
følgende emissionsinterval:
Emissionsfaktor 5,3 - 35 ng I-TEQ/ton halm
Koncentration 0,001 - 0,005 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
På et gårdanlæg, som har diskontinuerlig og dårligere styret forbrænding og ingen
partikelrensning, er der målt følgende emissionsinterval:
Emissionsfaktor 5.300 - 9.200 ng I-TEQ/ton halm
Koncentration 0,5 - 1,2 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
De større anlæg er alle forsynet med posefilter eller elektrofilter og har lave
støvemissioner. Hvis dioxinemissionen fra disse anlæg skal være repræsentative for
alle danske anlæg, skal de også være repræsentative for den normale støvemission fra
de store danske anlæg. Hvis de ikke er det, vil dioxinemissionen blive underestimeret, da
en vis del af dioxinerne er knyttet til støvpartiklerne.
Måbjergværket repræsenterer den største dioxinemission, og støvemissionen er
opgivet til 8-10 mg støv/m³(n,t,10%O2). Luftvejledningen19
angiver emissionsgrænsen for støv fra halmfyrede anlæg på mellem 1 og 50 MW til 40 mg
støv/m³(n,t,10%O2), og det formodes, at en del anlæg har en støvemission,
der er tæt på den grænse. Hvis dioxin udelukkende fandtes på partiklerne, ville
Måbjergværkets emission være omkring 150 ng I-TEQ/ton halm eller 0,02 ng
I-TEQ/m³(n,t,10%O2), hvis støvemissionen var 40 mg/m³(n,t,10%O2),.
Ud fra disse målinger og forudsætninger antages det, at større halmfyrede anlæg med
mindre effektiv partikelrensning kan have en emission af dioxiner på op til 200 ng
I-TEQ/ton halm.
Det vurderes derfor, at det angivne emissionsinterval for større halmfyrede anlæg med
røggasrensning er mere repræsentativt for flertallet af de danske anlæg, hvis
intervallet udvides opadtil p.g.a. korrektion for støvemission, så det bliver 5
200 ng I-TEQ/ton halm.
1 |
Større anlæg med en god kontinuerlig forbrænding, en høj
fyrrumstemperatur og en effektiv partikelrensning: |
|
Emissionsfaktor |
5 - 200 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration |
0,001 - 0,03 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
2. |
Mindre gårdanlæg med diskontinuerlig og dårligere styret
forbrænding, lavere temperatur og ingen partikelrensning: |
|
Emissionsfaktor |
5.000 - 10.000 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration |
0,6 - 1,2 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
Andre ældre danske og udenlandske undersøgelser har vist tilsvarende lave resultater,
men med et betydelig større interval opadtil. E. Hansen et. al20
opgør således den danske emission til:
4 - 2.000 ng I-TEQ/ton halm for anlæg med røggasrensning, og
1.000 - 50.000 ng I-TEQ/ton halm for anlæg uden røggasrensning.
Vor undersøgelse har eftervist, at emissionsfaktorerne i den lave ende af
intervallerne stemmer overens med forholdene på nogle danske anlæg. Der er ikke fundet
emissionsfaktorer i den høje ende af intervallet, men manglen på emissionsfaktorer i den
ende af intervallet er dog ikke bevis for, at de ikke findes.
Det kan ikke afvises, at anlæg, der kører med meget dårlige og varierende
forbrændingsforhold på grund af dårlig styring og overvågning og måske
uhensigtsmæssigt indrettede fyrrum og mangelfuld røggasrensning, kan have en meget høj
dioxinemission. Med de danske miljøkrav og kontrolforanstaltninger for fyringsanlæg
anses det ikke for sandsynligt, at der findes mange af den slags anlæg.
Da de udførte målinger ikke kan dokumentere de høje emissioner, anbefales det, at
der udføres målinger på anlæg med meget dårlige forbrændingsforhold, eventuelt ved
at velfungerende anlæg bevist tvinges til at køre med meget dårlige
forbrændingsforhold.
Velfungerende anlæg kan utvivlsomt give anledning til større dioxinemission, hvis der
samfyres med andet brændsel end halm, f.eks. affald eller PCP-imprægneret træ, men da
det både er ulovligt og i praksis vanskeligt på grund af udformningen af
indfødningssystemerne i de fleste anlæg, vurderes det at være uden betydning. Mange
halmfyrede anlæg kan også fyre med frøafrens eller anden biomasse, som måske kan give
en større dioxinemission. Mængden af alternativ biomasse (ekskl. træaffald) er dog
lille i forhold til den tilgængelige mængde halm, så det kan kun være et mindre antal
anlæg, der i perioder anvender anden biomasse.
Det forholder sig lidt anderledes med gårdanlæggene, da de i højere grad vil kunne
anvendes til fyring med andre former for brændsler. F.eks. kan der fyres med hele
træpaller, som kunne være imprægneret med PCP. Det ændrer dog ikke ved, at
emissionsfaktoren for halmfyring udelukkende dækker fyring med halm.
De udførte målinger afdækker heller ikke, om der kan være en større
dioxinemission, hvis der anvendes halm med et meget stort indhold af chlorider, ligesom
det ikke dækker andre ovntyper, hvor forbrændingsforholdene kan være meget anderledes.
Ovntypen, der er målt på, er dog en almindelig og meget udbredt type, så målingerne
anses derfor at være nogenlunde repræsentative for en stor del af de danske gårdanlæg.
Den øvre grænse for landsemissionen fra halmfyring kan således være 5 gange lavere
end antaget af E. Hansen et. al.21
Fra de 2 større træfyrede (og spånpladefyrede) anlæg, som begge har elektrofilter,
er der målt følgende emissionsinterval:
Emissionsfaktor 19 - 95 ng I-TEQ/ton træ
Koncentration 0,002 - 0,016 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Fra det mindre halvautomatiske stokerfyr, som har kontinuerlig forbrænding og ingen
partikelrensning, er der målt følgende emissionsinterval:
Emissionsfaktor 210 - 530 ng I-TEQ/ton træ
Koncentration 0,03 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Fra brændeovnen, som har diskontinuerlig forbrænding, manuel styring og ingen
partikelrensning, er der målt følgende emissionsinterval:
Emissionsfaktor 610 - 5.100 ng I-TEQ/ton træ
Koncentration 0,1 - 0,8 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
De større anlæg er normalt udstyret med posefilter eller elektrofilter og har derfor
lave støvemissioner. Hvis dioxinemissionen fra disse anlæg skal være repræsentative
for alle danske anlæg, skal de også være repræsentative for den normale støvemission
fra større danske anlæg. Ellers vil dioxinemissionen blive underestimeret, da en vis del
af dioxiner er knyttet til støvpartiklerne.
Mariager Fjernvarme har et effektivt elektrofilter. Partikelemissionen er ikke målt,
men er oplyst normalt at være 5 - 10 mg/m³(n,t). Så lav en partikelemission er ikke
repræsentativ for danske træfyrede kedelanlæg. Antages det, at dioxinerne kun findes i
partikelfasen, kan emissionen korrigeres til en partikelemission på 40 mg/m³(n,t,10%O2)
og bliver derved op til 8 gange større, svarende til ca. 200 ng/m³(n,t,10%O2).
Målingen på kedel 8 på Junckers Industrier gav en emission på
95 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) ved en partikelemission på 15 mg/m³.
Antages det igen, at alle dioxiner findes i partikelfasen, kan emissionen korrigeres til
en partikelemission på 40 mg/m³(n,t,10%O2) som derved bliver 2½ gange
større eller ca. 250 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
Det vurderes derfor, at det angivne emissionsinterval for større træfyrede anlæg med
røggasrensning er mere repræsentativt for flertallet af de danske anlæg, hvis
intervallet udvides opadtil p.g.a. korrektion for støvemissionens størrelse, så
intervallet bliver 19 300 ng I-TEQ/ton træ.
Intervallerne for dioxinemissionen fra de tre anlægsgrupper bliver derved:
1 |
Større anlæg med en god kontinuert forbrænding, en høj
fyrrumstemperatur, og en effektiv partikelrensning: |
|
Emissionsfaktor |
19 - 300 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration |
0,001 - 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
2 |
Mindre halvautomatiske stokerfyr med kontinuert styret
forbrænding, lav temperatur, og ingen partikelrensning: |
|
Emissionsfaktor |
210 - 530 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration |
0,03 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
3 |
Brændeovne med diskontinuert forbrænding, manuel styring, og
ingen partikelrensning: |
|
Emissionsfaktor |
610 - 5.100 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration |
0,1 - 0,8 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
Målingerne på brændeovnen og stokerfyret udviser stor overensstemmelse med de fleste
målinger i Miljøprojekt nr. 24922. I dette projekt blev
dioxinemissionen målt fra 4 forskellige ovne, fyret med tre forskellige træsorter ved to
forskellige driftsformer. Der er størst overensstemmelse med resultaterne fra
driftsformen "Normal fyring", som svarer meget til dette projekts "Normal
fyring". Den anden driftsform var "Optimal fyring", kendetegnet ved en
øget mængde forbrændingsluft.
I dette projekt er der forsøgt skabt den modsatte driftsform, nemlig
"Natfyring", kendetegnet ved mindre forbrændingsluft og dårligere
forbrændingsforhold. Natfyring menes at være en udbredt måde at fyre på, ikke kun for
at få ovnen til at brænde natten over, så der er gløder næste morgen, men også
generelt for at holde ovnens varmeafgivelse nede, så der ikke bliver for varmt i rummet.
I Miljøprojekt 24923 fandtes de laveste dioxinemissioner
på 300 til 750 ng I-TEQ/ton træ fra en nyudviklet brændeovn efter underforbrændings-
princippet. Dette forbrændingsprincip er meget sammenligneligt med stokerfyrets, og
emissionerne er også meget tæt på hinanden. I begge typer forbrænding skal
pyrolysegasserne fra træet passere gennem forbrændingszonen, og det giver en væsentlig
bedre forbrænding end i almindelige brændeovne.
I Miljøprojektet 24922 blev der ved normalfyring med bøg
og birk i almindelige brændeovne målt dioxinemissioner på 1.500 til 4.000 ng I-TEQ/ton
træ, og fra 4.000 til 7.500 ng I-TEQ/ton træ ved fyring med grantræ. Resultaterne
stemmer meget fint overens med resultaterne fra denne undersøgelse.
Andre ældre danske og udenlandske undersøgelser har vist tilsvarende lave emissioner,
men med et betydelige større interval opadtil. E. Hansen et. al24
opgør således den danske emission til:
10 - 5.000 ng I-TEQ/ton træ for anlæg med røggasrensning, og
200 - 10.000 ng I-TEQ/ton træ for anlæg uden røggasrensning.
Vor undersøgelse har eftervist, at emissionsfaktorerne i den lave ende af intervallet
stemmer overens med forholdene på nogle danske anlæg. Manglen på emissionsfaktorer i
den høje ende af intervallet i denne undersøgelse er dog ikke bevis for, at de ikke
findes. Det kan ikke afvises, at anlæg, der kører med meget dårlige og varierende
forbrændingsforhold på grund af dårlig styring og overvågning og måske
uhensigtsmæssigt indrettet fyrrum og mangelfuld røggasrensning, kan have en meget høj
dioxinemission. Med de danske miljøkrav og kontrolforanstaltninger for fyringsanlæg
anses det ikke for sandsynligt, at der findes mange af den slags anlæg.
Da de udførte målinger ikke kan dokumentere emissioner på højt niveau, anbefales
det, at der udføres målinger på anlæg med meget dårlige forbrændingsforhold,
eventuelt ved at velfungerende anlæg bevidst tvinges til at køre med meget dårlige
forbrændingsforhold.
På grund af mistanken om at bark kan give mere dioxin ved forbrændingen end rent
træ, anbefales det også, at der udføres målinger på et anlæg, der udelukkende fyres
med bark, eller fyres med en stor andel af bark.
Velfungerende anlæg kan utvivlsomt give anledning til større dioxinemission, hvis der
samfyres med andet brændsel end træ, f.eks. affald eller PCP imprægneret træ, hvilket
antages at ske i en vis udstrækning, selvom det er ulovligt. På de fleste større anlæg
vil det i praksis være meget vanskeligt eller umuligt at praktisere på grund af
udformningen af indfødningssystemerne.
Små stokerfyr til brændselspiller kan vanskeligt fyres med andet end
brændselspiller, fordi indfødningen sker med en lille snegl, som kun kan fungere med
noget, der i størrelse og form ligner brændselspiller. Det forholder sigt lidt
anderledes med brændeovne, da de i højere grad vil kunne anvendes til fyring med andre
former for brændsler, som reelt ikke må anvendes i brændeovne, og det sker formentlig i
betydeligt omfang. Det er dog ikke alt andet brændsel, der vil medføre en større
dioxinemission, men der findes ingen målinger, der kan dokumentere det. Avispapir,
mælkekartoner og lignende menes at give større dioxinemission på grund af
katalysatoreffekten fra kobber i blå tryksværte. Ophuggede engangspaller, gamle
jernbanesveller eller nedrivningstræ, f.eks. et gammelt plankeværk eller cykelskur m.v.
der er imprægneret med PCP, vides at kunne medføre endog meget høje emissionsværdier
for dioxiner.
Disse forhold er som nævnt ikke undersøgt i vor rapport, der udelukkende dækker
fyring med rent træ.
De udførte målinger afdækker heller ikke, om der kan være en større dioxinemission
fra andre ovntyper, hvor forbrændingsforholdene kan være meget anderledes.
Emissionen af dioxiner ved grillstegning med 2 kg grillbriketter er bestemt til
intervallet:
Emissionsfaktor 5.500 - 14.800 ng I-TEQ/ton grillbriketter, eller
11 - 30 ng I-TEQ/grillstegning med 2 kg grillbriketter
Koncentration 0,5 - 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Emissionen kan ud fra oxygenkoncentrationen i fortyndingskanalen beregnes til mellem
0,5 og 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2). De reelt forekommende koncentrationer
vurderes at være væsentligt mindre, da røggassen fra en grill hurtigt blandes op med
store mængder luft. I fortyndingskanalen, hvor temperaturen var 39 til 56 °C, var
koncentrationerne mellem 0,02 og 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t).
Der er ikke fundet referencer på andre målinger af dioxinemissionen fra
grillstegning. Der er udført 4 målinger af dioxinemissionen fra grillstegning, hvilket
er et meget lille statistisk materiale. Målingerne vurderes alligevel at kunne anvendes
som dækkende for størrelsesordenen for dioxinemissionen fra grillstegning.
Målingerne viser ikke noget om, hvornår dioxinerne dannes under
grillstegningsforløbet. Dannelsen kan være størst under optændingen, så
optændingsmidlet og metoden betyder noget for emissionen, det kan generelt være mens
briketterne gløder, eller det kan være i forbindelse med stegningen af kød, så
kødtype, fedtindhold og anvendelse af krydderier har betydning?
For at få dette bedre belyst anbefales det, at der udføres flere forsøg.
Emissionen af dioxiner ved anvendelse af uraffineret spildolie i en fjernvarmekedel
er målt til følgende emissionsintervaller:
Emissionsfaktor 330 - 1.640 ng I-TEQ/ton olie
Koncentration 0,02 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Bestemmelsen er dog noget usikker, da de 4 prøver, den er baseret på, ikke stemmer
helt overens.
Emissionen af dioxiner ved anvendelse af raffineret spildolie i 2 fjernvarmekedler er
ved normal drift på et veljusteret anlæg målt til følgende emissionsintervaller:
Emissionsfaktor 29 - 36 ng I-TEQ/ton olie
Koncentration 0,002 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Under unormale forhold med dårlig forbrænding og forhøjet sodindhold blev emissionen
målt til:
Emissionsfaktor 970 ng I-TEQ/t olie
Koncentration 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Der er dog kun tale om en måling over 2 timer, hvor den høje værdi kan skyldes andre
forhold omkring prøvetagning eller analyse.
Den sidste måling kunne måske tyde på, at der sker en eksponentiel stigning i
dioxinemission ved dårlig og sodende forbrænding af et brændsel, som normalt giver en
lav dioxinemission. Det kunne også være tilfældet for andre typer brændsel, og det
anbefales derfor at gennemføre målinger under kontrollerede forhold på en oliekedel,
der bevist tvinges til at køre med en dårlig forbrænding og dermed et stort sodindhold.
A.A. Jensen et. al25 refererer en ældre dansk
undersøgelse fra 1988, hvor der blev målt koncentrationer på 0,005 0,13 ng
I-TEQ/Nm³ fra fyring med spildolie. Denne spildolie kan ikke have været genraffineret,
da dette produkt først blev lanceret i 1993. Emissionsfaktoren for uraffineret spildolie
på 900 ng I-TEQ/m³ olie svarer til en koncentration på 0,04 ng/m³(n,t,10%O2),
og det ligger således indenfor intervallet for målingerne fra 1988.
Målingen på genraffineret spildolie er meget lav i forhold til urenset spildolie, og
ligger formentlig på niveau med emissionen ved anvendelse af almindelig fyringsolie.
A.A. Jensen et. al26. angiver, at dioxinemissionen fra
oliefyring anses for at være ubetydelig. Erik Hansen et. al27.
opgives dioxinemissionen fra boligopvarmning med fyringsolie til 40 (20 - 90) ng I-TEQ/m³
olie, svarende til 0,001 - 0,005 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
De samlede målinger på 3 krematorieovne på 2 krematorier giver et interval for
emissionen af dioxiner i intervallet:
Emissionsfaktor 180 - 930 ng I-TEQ/kremering
Koncentration 0,2 - 0,7 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2)
Et gennemsnit af alle målingerne vægtet efter antal kremeringer i hver måling giver
en emissionsfaktor på 350 ng I-TEQ/kremering, og en koncentration på 0,3 ng
I-TEQ/m³(n,t,10%O2).
Målingerne vurderes at være repræsentative for de 50 danske krematorieovne.
Selvom der er relativt stor forskel på målingerne på de to krematorier, så er de
alle væsentligt mindre end resultaterne fra en række udenlandske målinger. Disse
udenlandske undersøgelser viser en stor variation i emissionen af dioxiner fra
krematorier, fra 250 ng I-TEQ til 28.000 ng I-TEQ pr. kremering28.
De høje værdier kunne være målt på anlæg, der ikke har tilstrækkelig opholdstid
eller tilstrækkelig høj forbrændingstemperatur under hele kremeringen. Hvis
forbrændingstemperaturen ikke er høj nok, vil stort set alt det dioxin, der er ophobet i
fedtet, formentlig fordampe og blive emitteret med røggassen.
Mønstrene fra krematorierne ligner ikke særlig meget de andre varmeproducerende
anlæg, der er målt på, men ligner derimod mønstrene fra affaldsforbrændingsanlæg
væsentlig mere.
Dioxinemissionen fra krematorier kan stamme fra direkte fordampning af dioxiner
akkumuleret i fedtvævet. De kan også dannes under forbrændingen, bl.a. ud fra PCB og
andre akkumulerede stoffer, som kan medføre dannelse af væsentlige mængder dioxiner ved
forbrænding.
Den samlede mængde akkumuleret dioxin i mennesker er i gennemsnit større end de
målte emissioner. I en tysk undersøgelse29 er der målt fra
29 til 105 ng I-TEQ/kg fedt i mennesker. Med en fedtprocent på 20 til 40 og en
gennemsnitsvægt på 70 kg indeholder et menneske fra 400 til 2.900 ng I-TEQ. Fuldstændig
destruktion af dioxiner kræver normalt en meget høj temperatur (over 1.000 °C)30.
Dannelsen af dioxiner i og efter forbrændingszonen afhænger af
forbrændingseffektiviteten og tilstedeværelsen af chlor og visse katalysatorer, specielt
kobber. Menneskekroppen har et meget konstant indhold af kobber på omkring 1 mg pr. kg
legemsvægt31. En voksen person på 70 kg indeholder således
ca. 70 mg kobber. Indholdet af chlor i form af chlorid er noget større. Chlorid er en
vigtig bestanddel af kroppens saltbalance og findes i en koncentration på ca. 0,2 %32. En voksen person på 70 kg indeholder således ca. 140 g
chlorid.
PCB akkumuleres i fedtvævet hos mennesker ligesom dioxinerne og findes i betydeligt
større koncentrationer. PCB medfører dannelse af en betydelig mængde dioxiner ved
forbrændingen. En fuldstændig destruktion, så dannelse af dioxiner undgås, kræver
forbrænding ved temperaturer på over 1.000 °C. Koncentrationen af PCB i fedtvævet i
danskere varierer meget, afhængigt af kostvaner og anden udsættelse for PCB. A.A. Jensen33 opgiver indholdet af PCB i human fedtvæv til mellem 0,5 og
10 mg/kg, med enkelte højere værdier. Med 1 mg/kg PCB i fedtvævet indeholder en voksen
person på 70 kg og et fedtindhold på 20 til 40 % derfor mellem 14 og 28 mg PCB. Det er
400 800 gange mere end den totale mængde dioxiner (alle 210 congenere), der
emitteres per kremering, så selv om kun en meget lille del af PCB mængden omdannes til
dioxiner under kremeringen, så er det formodentlig den største kilde til dioxindannelse
ved kremeringer.
Der kan også være chlorid i kisten, f.eks. fra hærder i spånplade, men mængden vil
være forsvindende i forhold til kroppens indhold. Kister må i Danmark ikke fremstilles
af materialer, der indeholder bl.a. PVC og tungmetaller, ligesom der ikke må anvendes
messingskruer og -beslag (legering af kobber og zink). Det vides ikke, om ligklæderne
eller foringen i kisten kan indeholde stoffer, der kan medføre forøget dannelse af
dioxiner, men sandsynligheden for det anses for at være lav. Kister anses samlet for ikke
at indeholde stoffer, der kan medføre en væsentlig forøget dannelse af dioxiner i
kremeringsprocessen.
Der er vist congenermønstre og I-TEQ procenter for alle de udførte og refererede
målinger.
Et congenermønster er en grafisk visning af koncentrationen eller mængden af hver
enkelt eller hver enkelt gruppe af de 17 congenere, der normalt bliver analyseret.
I-TEQ procenten er forholdet mellem vægten af de 17 congenere før og efter
omregningen med TEF faktorerne.
Det var forventet, at hvert fyringsanlæg ville emittere dioxiner med et karakteristisk
congenermønster og en I-TEQ procent med meget lille variation så længe anlægget kører
med samme type brændsel og driftsforhold.
Ved at studere dioxinmønstrene og forholdet mellem I-TEQ værdien og den totale
koncentration af de 17 congenere, der måles, er der fundet nogle sammenhænge:
 | Anlægstypen og forbrændingsforholdene har afgørende betydning for, hvordan
dioxinmønstrene ser ud. |
 | Der er meget stor overensstemmelse mellem både mønstrene og I-TEQ procenten ved flere
prøver på samme anlæg med samme driftsforhold. |
 | Halm, træ og spånplade giver meget ens dioxinmønstre og I-TEQ procenter i samme type
forbrændingsanlæg. |
 | Halm og træ giver væsentligt forskellige dioxinmønstre i forskellige typer
forbrændingsanlæg. |
Dette viser, at I-TEQ procenten kan bruges til det første og hurtige tjek af
målingerne, om de svarer til det normale niveau for anlægget, eller anlægs- og
brændselstypen. Gentagne målinger på et anlæg vil give erfaringer med
variationsbredden for I-TEQ procenten. Kontrollen kan anvendes både til kontrol af de to
samtidige målinger mod hinanden og i forhold til tidligere målinger på samme anlæg.
En god måling vil have stor overensstemmelse mellem dioxinmønstre og I-TEQ
procenterne for de to samtidige prøver. Hvis der også er overensstemmelse med mønstre
og procenter fra tidligere målinger, kan det underbygge at brændsel og driftsforhold er
sammenlignelige.
I-TEQ procenten er vægtet efter toksicitetsfaktorerne, og det betyder at en stor
afvigelse på en congener med en lille TEF faktor (Toxicity Equivalence Factor) ikke får
så stor betydning for I-TEQ procenten, som den kan have på mønsteret.
Afviger I-TEQ procenten fra det normale, er der grund til at undersøge mønstrene
nærmere, og hvis de afviger markant fra tidligere målinger, vil det enten indikere, at
der har været fejl på målingerne, eller at anlægget under målingen har kørt med
væsentligt ændrede driftsparametre eller en anden type eller sammensætning af
brændslet.
I foråret 2001 påbegyndte Referencelaboratoriet en opbygning af en database for
dioxinmålinger i Danmark. Databasen opbygges primært omkring registrering af målinger
på affaldsforbrændingsanlæg med mulighed for senere udvidelse med andre dioxinkilder og
eventuelt andre stoffer. Databasen opbygges, så den indeholder dioxinmønstre og I-TEQ
procenter, hvorved teorien om, at de kan anvendes til kvalitetskontrol af målingerne, vil
blive afprøvet på et stort antal målinger.
19 |
Vejledning fra Miljøstyrelsen. Nr. 2/2001. Luftvejledningen. Begrænsning
af luftforurening fra virksomheder.
[Tilbage] |
|
20 |
Erik Hansen, et. al. Substance Flow Analysis for dioxines in Denmark.
Environmental Project No. 570 2000. [Findes på Web adressen: www.mst.dk/udgiv/publications/2000/
87-7944-295-1/html/default_eng.htm]
[Tilbage] |
|
21 |
Erik Hansen, et. al. Substance Flow Analysis for dioxines in Denmark.
Environmental Project No. 570 2000. [Findes på Web adressen:
[Tilbage] |
|
22 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994
[Tilbage] |
|
23 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
|
24 |
Erik Hansen, et. al. Substance Flow Analysis for dioxines in Denmark.
Environmental Project No. 570 2000. [Findes på Web adressen: www.mst.dk/udgiv/publications/2000/
87-7944-295-1/html/default_eng.htm]
[Tilbage] |
|
25 |
Allan Astrup Jensen, Peter Blinksbjerg. Baggrundsdokument for
fastsættelse af grænseværdi for Dioxin. Miljøprojekt. Oktober 1999. RefLab. [Findes
på Web adressen: www.dk-teknik.dk]
[Tilbage] |
|
26 |
Allan Astrup Jensen, Peter Blinksbjerg. Baggrundsdokument for
fastsættelse af grænseværdi for Dioxin. Miljøprojekt. Oktober 1999. RefLab. [Findes
på Web adressen: www.dk-teknik.dk]
[Tilbage] |
|
27 |
Erik Hansen, et. al. Substance Flow Analysis for dioxines in Denmark.
Environmental Project No. 570 2000. [Findes på Web adressen: www.mst.dk/udgiv/publications/2000/
87-7944-295-1/html/default_eng.htm
[Tilbage] |
|
28 |
R. Groschwitz, E. Sommer. Dioxine und furane im Kremationsprozess und ihr
katalytischer Abbau. Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft. Nr. 4, April 2000.
[Tilbage] |
|
29 |
R. Groschwitz, E. Sommer. Dioxine und furane im Kremationsprozess und ihr
katalytischer Abbau. Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft. Nr. 4, April 2000.
[Tilbage] |
|
30 |
Allan Astrup Jensen, Peter Blinksbjerg. Baggrundsdokument for
fastsættelse af grænseværdi for Dioxin. Miljøprojekt. Oktober 1999. RefLab. (Side 8).
[Findes på Web adressen: www.dk-teknik.dk]
[Tilbage] |
|
31 |
U. Bergqvist, M. Sundbom. Copper Health and Hazard. University of
Stockholm, Institute of Physics. (Side 6.11).
[Tilbage] |
|
32 |
ScienceNet. [ www.sciencenet.com ]
[Tilbage] |
|
33 |
Allan Astrup Jensen. PCBs, PCDDs and PCDFs in Human Milk, Blood and
Adipose Tissue. The Science of the Total Environment, 64 (1987) 259-293.
[Tilbage] |
De gennemførte målinger sammen med nyere målinger på tilsvarende anlæg med
tilsvarende brændsler har eftervist emissionsfaktorer svarende til de lave niveauer i de
intervaller, der er angivet i andre opgørelser, baseret på både nyere og ældre danske
og udenlandske målinger.
Manglen på emissionsfaktorer i den høje ende af intervallet i denne undersøgelse er
ikke bevis for, at de ikke findes.
Det kan ikke afvises, at anlæg, der kører med dårlige og varierende
forbrændingsforhold, på grund af mangelfuld styring og overvågning, og måske
uhensigtsmæssigt indrettet fyrrum og mangelfuld røggasrensning, kan have meget høje
dioxinemissioner. Med de danske miljøkrav og kontrolforanstaltninger for fyringsanlæg
anses det ikke for sandsynligt, at der findes mange af den slags anlæg i Danmark.
De større halm- og træfyrede anlæg repræsenterer den bedre ende af danske anlæg,
hvad angår rensning af røggassen for partikler. Da en del af dioxinerne findes på
partiklerne, så vil en større partikelemission normalt også betyde en større
dioxinemission. Der er derfor beregnet en større øvre grænse i de angivne
emissionsintervaller i forhold til en større partikelemission svarende til
grænseværdien på 40 mg/m³(n,t,10% O2).
Halm:
Større anlæg med en god kontinuerlig forbrænding, en høj fyrrumstemperatur, og en
effektiv partikelrensning.
Målte emissioner. |
Emissionsfaktor: |
5 - 35 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,001 - 0,005 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Beregnet større øvre grænse i forhold til en
større partikelemission. |
|
Emissionsfaktor: |
5 - 200 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,001 - 0,03 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Mindre gårdanlæg med diskontinuerlig og
dårligere styret forbrænding og ingen partikelrensning. |
|
Emissionsfaktor: |
5.000 - 10.000 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,5 - 1,2 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
De angivne emissioner menes at være
repræsentative for de fleste halmfyrede anlæg i Danmark. |
|
Træ og spånplade: |
|
Større anlæg med en god kontinuerlig
forbrænding, en høj fyrrumstemperatur, og en effektiv partikelrensning. |
|
Målte emissioner. |
Emissionsfaktor: |
19 - 95 ng I-TEQ/ton træ |
|
|
Koncentration: |
0,002 - 0,016 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Beregnet større øvre grænse i forhold til en
større partikelemission. |
|
Emissionsfaktor: |
19 - 300 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration: |
0,002 - 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Mindre halvautomatiske stokerfyr med kontinuerlig
styret forbrænding og ingen partikelrensning. |
|
Emissionsfaktor: |
210 - 530 ng I-TEQ/ton træ |
|
Koncentration: |
0,03 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Brændeovne med diskontinuerlig forbrænding,
manuel styring og ingen partikelrensning. |
|
Emissionsfaktor: |
610 - 5.100 ng I-TEQ/ton halm |
|
Koncentration: |
0,1 - 0,8 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Resultaterne fra stokerfyret og brændeovnen
udviser meget stor overensstemmelse med målingerne i Miljøprojekt nr. 249 fra 199434. |
|
De angivne emissioner menes at være
repræsentative for de fleste træfyrede anlæg i Danmark. |
|
Grillstegning: |
|
|
Emissionsfaktor: |
5.500 - 14.800 ng I-TEQ/ton grillbriketter |
|
eller |
11 - 30 ng I-TEQ/grillstegning med 2 kg grillbriketter |
|
Koncentration: |
0,5 - 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
|
|
|
|
|
Emissionen kan ud fra oxygenkoncentrationen i fortyndingskanalen beregnes til mellem
0,5 og 1 ng I-TEQ/m³(n,t,10% O2). De reelt forekommende koncentrationer
vurderes at være væsentligt mindre, da røggassen fra en grill hurtigt blandes op med
store mængder luft. I fortyndingskanalen, hvor temperaturen var 39 til 56 °C, var
koncentrationerne mellem 0,02 og 0,05 ng I-TEQ/m³(n,t).
Spildolie: |
|
|
|
Uraffineret spildolie i en fjernvarmekedel. |
|
Emissionsfaktor: |
330 - 1.640 ng I-TEQ/ton olie |
|
Koncentration: |
0,02 - 0,07 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Bestemmelsen er dog noget usikker, da de 4 prøver
den er baseret på, ikke stemmer helt overens. |
|
Raffineret spildolie i 2 fjernvarmekedler. |
|
Ved normal drift på et veljusteret anlæg. |
|
|
Emissionsfaktor: |
29 - 36 ng I-TEQ/ton olie |
|
Koncentration: |
0,002 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Under unormale forhold med dårlig forbrænding og
forhøjet sodindhold. |
|
Emissionsfaktor: |
970 ng I-TEQ/t olie |
|
Koncentration: |
0,05 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Der er dog kun tale om en måling over 2 timer,
hvor den høje værdi kan skyldes andre forhold omkring prøvetagning eller analyse. Denne
måling kunne tyde på, at der måske kan ske en eksponentiel stigning i dioxinemission
ved dårlig og sodende forbrænding af et brændsel, som ellers normalt giver en lav
dioxinemission. |
|
Krematorier: |
|
Målinger på 3 krematorieovne på 2 krematorier. |
|
Emissionsfaktor: |
180 - 930 ng I-TEQ/kremering |
|
Koncentration: |
0,2 - 0,7 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2) |
|
Et gennemsnit af alle målingerne vægtet efter
antal kremeringer i hver måling giver en emissionsfaktor på 350 ng I-TEQ/kremering, og
en koncentration på 0,3 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2). |
Congenermønstre og I-TEQ procenter:
Der er vist karakteristiske dioxinmønstre og I-TEQ procenter for hver type anlæg og
brændsel. De udviser stor overensstemmelse for målinger på samme brændsel og
forbrændingsforhold, også imellem forskellige anlæg med sammenlignelige
forbrændingsforhold. Det er påvist, at de karakteristiske mønstre og I-TEQ procenter
ændres markant med ændrede forbrændingsforhold. Det viser, at mønstre og I-TEQ
procenter formentlig kan bruges til en simpel og effektiv kvalitetskontrol af de udførte
målinger. Kontrollen kan anvendes både til kontrol af de to samtidige målinger mod
hinanden og til kontrol i forhold til tidligere målinger på samme anlæg.
En god måling vil have stor overensstemmelse mellem dioxinmønstre og I-TEQ
procenterne for de to samtidige prøver. Hvis der også er overensstemmelse med mønstre
og procenter fra tidligere målinger, kan det underbygge at brændsel og driftsforhold er
sammenlignelige.
I-TEQ procenten er vægtet efter toksicitetsfaktorerne, og det betyder at en stor
afvigelse på en congener med en lille TEF faktor ikke får så stor betydning for I-TEQ
procenten, som den kan have på mønsteret.
I-TEQ procenten kan bruges til det hurtige tjek af målingerne, om de svarer til det
normale for anlægget eller anlægstypen. Gentagne målinger på samme anlæg vil give
erfaringer med variationsbredden for I-TEQ procenten.
Afviger I-TEQ procenten fra det normale, er der grund til at undersøge mønstrene
nærmere. Hvis de afviger markant fra tidligere målinger, vil det enten indikere, at der
har været fejl på målingerne, eller at anlægget under målingen har kørt med
væsentligt ændrede driftsparametre eller en anden type eller sammensætning af
brændslet.
34 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af dioxiner fra
pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
Bilag
Der er udført beregninger af usikkerheden på de målinger, der er udført i
forbindelse med gennemførelse af projektet. Beregningerne omfatter ikke resultaterne fra
de øvrige målinger, der er medtaget i undersøgelsen.
Som måleserierne er planlagt, er alle målinger gennemført efter samme skema
(undtaget herfra er dog målingerne på grillstegning), som illustreret i tabel 21. Her ud
fra er det muligt at anvende resultaterne til en kvantitativ beregning af usikkerheden på
en dioxinmåling.
Usikkerheden på en dioxinmåling kan opdeles i 2 komponenter, den ene stammende fra
usikkerheden på målingen og den anden stammende fra forskelle i emissioner fra dag til
dag, der ikke kan begrundes i driftsmæssige ændringer (for eksempel CO og temperaturer).
Tabel 21.
Planlægning af måleserier, med beregninger for det enkelte anlæg
|
Udstyr A |
Udstyr B |
Gennemsnit |
Variabilitet |
Dag 1 |
x1A |
X1B |

|
w1 |
Dag 2 |
x2A |
X2B |

|
w2 |
Middel |
|
|

|
|
Måleusikkerheden bestemmes som metodens repeterbarhed, som angivet i DS/ISO 5725-235, efter
, hvor
sm er spredningen på målingen, og n er antallet af dobbeltmålinger.
Det skal bemærkes, at spredningen på målingen udtrykker den aktuelle spredning, som
den er fundet ved disse måleserier. Der er derfor beregnet uden hensyntagen til, om det
er dk-TEKNIK eller Teknologisk Institut, der har udtaget prøverne, eller hvilket anlæg
prøverne er foretaget på.
For at denne metode kan anvendes, kræver det, at variabiliteten er uafhængig af den
målte værdi. Fordi der er målt på en række forskellige anlæg, er der naturligt også
relativt store forskelle i de målte værdier, og den første vurdering af datasættet
tyder på, at variabiliteten stiger med stigende koncentration. Derfor omregnes disse til
relative værdier (procent af målt værdi), inden beregningerne foretages. Figur 24
viser, at den relative værdi er uafhængig af den målte værdi.
Figur 24.
Relativ variabilitet som funktion af målt værdi
Inden ovenstående beregning gennemføres, anbefaler ISO standarden 5715-2, at der
gennemføres en test for homogeniteten i datasættet ved at undersøge, om nogle af
variabiliteterne er afvigende fra de andre (Cochrans test). For ét af de 16
datasæt viser testen, at denne udviser større variabilitet end de øvrige, og denne
værdi udgår derfor i de efterfølgende beregninger. Det skal bemærkes, at 15 datasæt
statistisk set er en begrænset mængde, og at beregningerne kun er anvendelige for denne
undersøgelse, og at det frarådes at ekstrapolere fra denne undersøgelse til andre
undersøgelser.
Resultaterne foreligger med tre forskellige enheder. Som koncentration i ng/m3
(tør gas ved normaltilstanden), som emissionen i ng/time og som emissionsfaktorer
(ng/tons materiale). Beregningen af usikkerheden på målingerne er foretaget på alle tre
værdier.
For visse af målingerne er der opnået resultater, hvor værdien af enkelte af
isomererne er under metodens detektionsgrænse, og resultatet skal derfor ifølge
målestandarden opgives som et interval (se afsnit 2.3). Beregningen af usikkerheden på
målingerne er foretaget både på de værdier, hvor værdier under detektionsgrænsen
indgår i resultatet med værdien 0 (nul), og hvor de indgår med detektionsgrænsens
værdi.
Samtlige værdier for beregning af usikkerheden fremgår af tabel 22. Resultaterne
viser, at usikkerheden er af størrelsesordenen 25 til 30% af målt værdi, hvilket er
tilfredsstillende, når de målte værdier tages i betragtning. For eksempel er der målt
emissioner i intervallet fra under 1 ng/time til 900 ng/time.
Af tabel 22 ses det også, at usikkerheden ikke påvirkes af, hvordan værdier under
detektionsgrænsen indgår i beregningen af den målte værdi, ligesom omregning fra
koncentration til emission eller emissionsfaktor heller ikke påvirker usikkerheden
signifikant.
Tabel 22.
Relativ usikkerhed på målingerne bestemt som spredning
Måling |
Enhed |
Inkl. detektionsgrænse |
Ekskl. detektionsgrænse |
Koncentration |
ng/m3(n,t) 1) |
29,5 % |
28,0% |
Emission |
ng/time |
26,4% |
25,1% |
Emissionsfaktor |
ng/tons 2) |
24,8% |
24,9% |
1) Eksklusiv værdier for målinger på brændeovne
2) For krematorier dog ng/kremering.
For at undersøge forskelle fra dag til dag i dioxinemissionen under identiske
driftsforhold blev målingerne foretaget over to forskellige arbejdsdage. For flere af
måleserierne blev driftsforholdene aktivt varieret, netop med det formål at undersøge
en eventuel påvirkning af emissionen, og de blev fjernet fra beregningen. Derved blev
antallet af målinger, der kunne bruges til at bestemme denne variation, reduceret så
meget, at det statistisk grundlag for en beregning og rapportering ikke mere var til
stede.
Desuagtet er beregningerne gennemført alligevel, og de indikerer, at forskelle fra dag
til dag, når de pågældende måledage ligger i forlængelse af hinanden, resulterer i en
usikkerhed, der er ca. halvt så stor som måleusikkerheden. Den samlede usikkerhed
inklusive dag-til-dag variationen bliver derfor ikke signifikant større end
måleusikkerheden.
Det kan derfor konkluderes, at ændringer i det enkelte anlægs driftsforhold, så som
belastning, driftsform, luftoverskud m.m., har noget større indflydelse på variationen
af dioxinemissionen fra det enkelte anlæg end korttidsvariationer over to på hinanden
følgende dage.
35 |
DS/ISO 5725-2:1995. Nøjagtighed (korrekthed og præcision) af
målemetoder og resultater. Del 2: Grundlæggende metode til bestemmelse af repeterbarhed
og reproducerbarhed for en standardiseret målemetode.
[Tilbage] |
De vigtigste forsøgsbetingelser og måleresultater fra miljøprojektet er gengivet i
dette resumé, som er udarbejdet i forbindelse med gennemlæsning af rapporten. Indholdet
er således udtryk for den umiddelbare opfattelse af indholdet i miljøprojektet, og en
anden læser kan opfatte teksten anderledes. Emissionsværdierne er desuden aflæst fra
diagrammer med den usikkerhed, det indebærer, og værdierne er efterfølgende omregnet
til emissionsfaktorer i I-TEQ enheder pr. tons træ. De anførte emissionsfaktorer kan
derfor ikke genfindes direkte i miljøprojektet.
Der er udført målinger med 3 brændsler i 4 ovntyper ved to forskellige driftsformer.
De 3 brændsler er:
Bøg, birk og gran, der er skovet i Marselisborg skovdistrikt syd for Århus. Træet er
kløvet til standardstørrelse brænde med bark og tørret til ens fugtindhold på ca.
18%, svarende til det, der opnås ved almindelig lufttørring under tag.
De 4 ovntyper er:
- Ældre støbejernsovn, der er solgt mange af i Danmark.
- Ældre pladejernsovn, der er repræsentativ for pladejernsovne i Danmark.
- Ny og forbedret udgave af ovn 2. Godkendt i henhold til DS 887.
- Prototype af ovn med underforbrænding, udviklet af Dansk Teknologisk Institut.
De to driftsformer er:
- Optimal drift. Defineret som den driftsform, hvor ovnen havde den bedste og reneste
forbrænding, vurderet ud fra virkningsgrad og emissionen af CO og uforbrændte
kulbrinter.
- Normal drift. Defineret som den driftsform, som oftest forekommer i praksis.
Forbrændingen var visuelt god med flammer i brændkammeret, men med dæmpet ydelse.
CO-emissionen var relativt høj.
I praksis var forskellen på de to driftsformer, at forbrændingsluftmængden var
større ved Optimal drift end ved Normal drift.
Analyserne er udført som gruppespecifikke analyser, således at der samlet er
analyseret for grupperne af:
Dioxiner |
Furaner |
TCDD PeCDD
HxCDD
HpCDD
OCDD |
TCDF PeCDF
HxCDF
HpCDF
OCDF |
Analyserne blev foretaget på LRGC/MS (Low Resolution Gas Chromatography/Mass
Spectrometry) og detektionsgrænserne har været relativt høje, i størrelsesordenen 1
ng/prøve. Flere af grupperne har været under detektionsgrænsen og er angivet med
værdien 0.
Emissionerne er opgivet i ng/m³ i tabelform og i ng/kg træ i søjlediagram. De
eksakte tal for emissionen i ng/kg træ kan ikke findes i rapporten, ligesom det øvrige
talmateriale ikke er tilstrækkeligt til at rekonstruere beregningerne. Værdierne er
derfor aflæst fra søjlediagrammet med den relativt store aflæsningsusikkerhed, det
medfører.
Værdierne er efterfølgende omregnet til Nordiske TEQ, som tilnærmelsesvis svarer til
I-TEQ, som angivet i rapporten side 42, som 1,5% af den totale dioxinemission. Desuden er
tallene omregnet til at være pr. ton træ.
|
Normal fyring, ng
I-TEQ/ton træ |
Optimal fyring, ng
I-TEQ/ton træ |
|
Ovn 1 |
Ovn 2 |
Ovn 3 |
Ovn 4 |
Ovn 1 |
Ovn 2 |
Ovn 3 |
Ovn 4 |
Bøg |
1.500 |
3.750 |
3.000 |
300 |
2.250 |
3.000 |
7.500 |
2.250 |
Birk |
1.500 |
3.000 |
2.250 |
300 |
1.500 |
1.500 |
21.000 |
2.250 |
Gran |
3.750 |
7.500 |
6.000 |
750 |
4.500 |
7.500 |
30.000 |
750 |
Normal fyring svarer bedre til den normale anvendelse af brændeovne end optimal
fyring. Det er derfor mest rigtigt at sammenligne andre målinger med resultaterne fra
normalfyring.
De nye målinger for bøg og birk i brændeovn på henholdsvis 1.900 og 5.100 ng
I-TEQ/ton træ er af samme størrelsesorden som ovenstående resultater for ovn 2 og 3.
De nye målinger på et stokerfyr på henholdsvis 530 og 210 ng I-TEQ/ton træ ved
fuldlast og 26% last kan sammenlignes med ovn 4, da de i princippet begge fungerer efter
underforbrændingsprincippet. Her er der meget fin overensstemmelse.
Rapporten giver desværre ingen forklaring på det forhold, at specielt ovn 3, som er
en forbedret model med bedre forbrændingsforhold end ovn 1 og 2, har en meget forøget
dioxinemission ved optimal fyring. Det formodes at kunne skyldes forhold omkring højere
temperatur og kortere opholdstid i brændkammeret.
36 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af
dioxiner fra pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
De vigtigste forsøgsbetingelser og måleresultater fra miljøprojektet er gengivet i
dette resumé, som er udarbejdet i forbindelse med gennemlæsning af rapporten. Indholdet
er således udtryk for den umiddelbare opfattelse af indholdet i miljøprojektet, og en
anden læser kan opfatte teksten anderledes. Emissionsværdierne er desuden aflæst fra
diagrammer med den usikkerhed, det indebærer, og værdierne er efterfølgende omregnet
til emissionsfaktorer i I-TEQ enheder pr. tons træ. De anførte emissionsfaktorer kan
derfor ikke genfindes direkte i miljøprojektet.
Der er udført målinger med 3 brændsler i 4 ovntyper ved to forskellige driftsformer.
De 3 brændsler er:
Bøg, birk og gran, der er skovet i Marselisborg skovdistrikt syd for Århus. Træet er
kløvet til standardstørrelse brænde med bark og tørret til ens fugtindhold på ca.
18%, svarende til det, der opnås ved almindelig lufttørring under tag.
De 4 ovntyper er:
- Ældre støbejernsovn, der er solgt mange af i Danmark.
- Ældre pladejernsovn, der er repræsentativ for pladejernsovne i Danmark.
- Ny og forbedret udgave af ovn 2. Godkendt i henhold til DS 887.
- Prototype af ovn med underforbrænding, udviklet af Dansk Teknologisk Institut.
De to driftsformer er:
- Optimal drift. Defineret som den driftsform, hvor ovnen havde den bedste og reneste
forbrænding, vurderet ud fra virkningsgrad og emissionen af CO og uforbrændte
kulbrinter.
- Normal drift. Defineret som den driftsform, som oftest forekommer i praksis.
Forbrændingen var visuelt god med flammer i brændkammeret, men med dæmpet ydelse.
CO-emissionen var relativt høj.
I praksis var forskellen på de to driftsformer, at forbrændingsluftmængden var
større ved Optimal drift end ved Normal drift.
Analyserne er udført som gruppespecifikke analyser, således at der samlet er
analyseret for grupperne af:
Dioxiner |
Furaner |
TCDD PeCDD
HxCDD
HpCDD
OCDD |
TCDF PeCDF
HxCDF
HpCDF
OCDF |
Analyserne blev foretaget på LRGC/MS (Low Resolution Gas Chromatography/Mass
Spectrometry) og detektionsgrænserne har været relativt høje, i størrelsesordenen 1
ng/prøve. Flere af grupperne har været under detektionsgrænsen og er angivet med
værdien 0.
Emissionerne er opgivet i ng/m³ i tabelform og i ng/kg træ i søjlediagram. De
eksakte tal for emissionen i ng/kg træ kan ikke findes i rapporten, ligesom det øvrige
talmateriale ikke er tilstrækkeligt til at rekonstruere beregningerne. Værdierne er
derfor aflæst fra søjlediagrammet med den relativt store aflæsningsusikkerhed, det
medfører.
Værdierne er efterfølgende omregnet til Nordiske TEQ, som tilnærmelsesvis svarer til
I-TEQ, som angivet i rapporten side 42, som 1,5% af den totale dioxinemission. Desuden er
tallene omregnet til at være pr. ton træ.
|
Normal fyring, ng
I-TEQ/ton træ |
Optimal fyring, ng
I-TEQ/ton træ |
|
Ovn 1 |
Ovn 2 |
Ovn 3 |
Ovn 4 |
Ovn 1 |
Ovn 2 |
Ovn 3 |
Ovn 4 |
Bøg |
1.500 |
3.750 |
3.000 |
300 |
2.250 |
3.000 |
7.500 |
2.250 |
Birk |
1.500 |
3.000 |
2.250 |
300 |
1.500 |
1.500 |
21.000 |
2.250 |
Gran |
3.750 |
7.500 |
6.000 |
750 |
4.500 |
7.500 |
30.000 |
750 |
Normal fyring svarer bedre til den normale anvendelse af brændeovne end optimal
fyring. Det er derfor mest rigtigt at sammenligne andre målinger med resultaterne fra
normalfyring.
De nye målinger for bøg og birk i brændeovn på henholdsvis 1.900 og 5.100 ng
I-TEQ/ton træ er af samme størrelsesorden som ovenstående resultater for ovn 2 og 3.
De nye målinger på et stokerfyr på henholdsvis 530 og 210 ng I-TEQ/ton træ ved
fuldlast og 26% last kan sammenlignes med ovn 4, da de i princippet begge fungerer efter
underforbrændingsprincippet. Her er der meget fin overensstemmelse.
Rapporten giver desværre ingen forklaring på det forhold, at specielt ovn 3, som er
en forbedret model med bedre forbrændingsforhold end ovn 1 og 2, har en meget forøget
dioxinemission ved optimal fyring. Det formodes at kunne skyldes forhold omkring højere
temperatur og kortere opholdstid i brændkammeret.
36 |
Knud J. Hansen, Jørgen Vikelsøe, Henrik Madsen. Emission af
dioxiner fra pejse og brændeovne. Miljøprojekt nr. 249. 1994.
[Tilbage] |
Indhold
Se her!
Målingerne er foretaget den 21. og 22 december 1999 på Høng Fjernvarmeværk
A.M.B.A., der er beliggende på sydvest Sjælland.
Anlægget består af:
En 6,3 MW Nordfab-Weis varmtvandskedel, der producerer 101°C varm vand til fjernvarme.
Nordfab Strawdivider indfyringssystem. Hasstonballer oprives og halmen indfyres med
hydrauliske indskubbere, der styres i 10 trin.
Kedlen har 6 ristetrin og skrabetransportør for slagger til kontainer.
Simatek cyklon og posefilter. Temperaturen efter kedlen er ca. 120°C og den falder
gennem cyklon og filter til ca. 110°C efter filteret.
Kedlen styres efter er iltsetpunkt på mellem 5,5% og 7% O2, afhængigt af
halmkvalitet og hvem der er kedelpasser. Indfødning af halm styres efter setpunkt på
fjernvarmevandets fremløbstemperatur, og konstant undertryk i kedlen holdes via
frekvensomformer på sugetræksblæseren.
På begge måledage blev der anvendt hvedehalm med 10-11 % fugt, fra samme leverandør.
Alt værkets halm kommer fra leverandører indenfor en radius af ca. 30 km.
Leverandørerne er kontraktligt forpligtiget til at lade halmen ligge og "ose
af" i mindst 8 dage efter mejetærskning inden presning i baller. Det giver et bedre
halm med færre forbrændingstekniske problemer i kedlen.
Værket har en energiudnyttelse på 3,7 MW/ton halm som årsgennemsnit, eller 270 kg
halm/MW. Under målingerne er udnyttelsen beregnet til 268 kg halm/MW
Under målingerne har anlægget kørt med normal drift, som i de perioder har været op
til 110% af designkapaciteten på 6,3 MW.
Ved tidligere kontrolmålinger på anlægget er der målt O2 koncentrationer
omkring 10%, CO koncentrationer på 100 og 280 ppm, samt partikelkoncentrationer på
henholdsvis 5 og 26 mg/m³(n,t).
Kommentarer til måleresultater.
Resultatet fra måling 1B er blevet kasseret, fordi sonden var knækket, da
prøvetagningsudstyret blev taget ud af kanalen efter endt prøvetagning. Sonden er
formentlig knækket ved kontakt med kanalens modsatte side, hvorved prøvetagningen er
blevet kontamineret med støv fra kanalvæggen.
Se her!
Målingerne blev fortaget på Mariager Fjernvarmeværk A.m.b.a.
Anlægget består af en 6,3 MW kedel og elektrofilter.
Temperaturen efter kedlen er ca. 120°C og ca. 110°C i skorstenen.
Elektrofilteret er altid i drift når kedlen er i drift, også i forbindelse med
opstart. Elektrofilteret har elopvarmning, så det kan forvarmes inden opstart, og derved
undgå udkondensering af vand. Filteret kan ikke bypasses.
Anlægget bruger både halm, træflis samt korn- og frøafrens som brændsel. Tidligere
anvendtes også spånpladeflis, men det er ophørt på grund af affaldsafgiften på dette
brændsel (så er det for dyrt at fyre med). Fyring med spånpladeflis blev derfor
udelukkende genoptaget for, at der kunne udføres målinger med dette brændsel.
Brændslet skal være tørt, fordi brændkammerets udmuringen ikke er udført til at
kunne tåle vådt brændsel (f.eks. skovflis). Træflisen er derfor knust affaldstræ fra
møbelindustrier og korn- og frøafrens kommer fra tørreanlæg.
Kedlen har to indfyringssystemer. En Nordafb Strawdivider med hydrauliske indskubbere
til halm, og et stokersystem til træflis, korn- og frøafrens. Samfyring kan forekomme.
Kedlen har kontinuert måling af O2, CO, tryk i fyrrummet, samt temperaturer
forskellige steder. Styringen af forbrændingen sker automatisk. Indfødning af brændsel
styres at temperaturen på kedelvandet. Der holdes et konstant undertryk i fyrrummet ved
variabel hastighed på røggasblæseren.
Målingerne blev foretaget i begyndelsen af juli måned, og kedlen har da kørt på en
relativ lav belastning pågrund af lavt varmeforbrug. Kedlen er oplyst at køre mere
ustabilt ved lav last end ved høj last. De to første måledage er der fyret med
træflis, som var rent tørt fliset fyrretræ fra Flexheat Møbelfabrik.
De to næste dage blev der fyret med spånpladeflis fra Tvillum Møbelfabrik.
Spånpladeflisens sammensætning er:
|
82% |
Træ |
|
9% |
Ureaformaldehyd lim |
|
0,5% |
Hærder (ammonuimchlorid eller -sulfat) |
|
0,5% |
Voks (paraffin) |
Desuden kan der være op til 1,4% melamin eller papirbelægning på de anvendte
spånplader, hvor afskær og rester er hugget til flis.
Det har ikke været muligt at spore leverandøren af spånpladerne der er anvendt i den
produktion, hvorfra spånpladeflisen er kommet. Det vides derfor ikke hvilken type hærder
der har været i spånpladerne. Der er ikke taget prøver af spånpladeflisen, så det har
heller ikke været muligt at analysere chloridindholdet.
Kommentarer til måleresultater.
I begge måleserier er målingen i studs A på den anden dag 10-11 gange højere end
gennemsnittet af de andre tre. Det giver anledning til mistanke om kontaminering af
prøverne, ved kontakt med støv fra kanalen, og de to prøver er derfor kasseret.
Se her!
Der er udført målingerne på grillstegning i en forsøgsopstilling opbygget hos
dk-TEKNIK i Søborg.
En grill er placeret i en speciel testkasse med konstant udsugning. Testkassen er åben
foran som er åben pejs, så grillen kan betjenes, og der kan suges luft igennem.
Den konstante udsugning er etableret for at få en veldefineret og konstant luftmængde
at måle på.
Der er foretaget 4 forsøg á ca. 2 timers varighed, med udtagning af en prøve til
analyse for dioxin for hver. Måleperioden på 2 timer er valgt som værende realistisk
for den normale brug af en grill. Udførelsen af selve forsøgene efterligner også så
vidt muligt almindeligt brug af grill, med optænding, stegning af kød og efterfølgende
henstand med gløder.
Forsøgsplan:
2 kg kul afvejes i en grillstarter (fab. Weber)
3 optændingsblokke (Mrk. Flamgo) placeres midt på grillen og antændes. Grillstarteren
placeret ovenpå.
Optænding i 30 minutter.
Grillstarteren tømmes og kullene fordeles jævnt i grillen.
Der ventes i 5 minutter.
4 stk. bøffer af oksekød steges (ca. 650 g).
4 stk. kalkunsnitsel steges (ca. 500 g).
6 stk. pølser steges (ca. 800 g).
Stegning varer samlet ca. 1 time
Grillen står til måletiden på mindst 2 timer er gået.
Der er anvendt to typer grillbriketter, og for hver type er der udført en test uden
olie og krydderier på kødet og en med, som angivet i nedenstående skema.
Forsøg |
1 |
2 |
3 |
4 |
Kultype |
Dan Cook |
Dan Cook |
Berbecue |
Berbecue |
Pensling |
Nej |
Olie |
Nej |
Olie |
Krydderier |
Nej |
Salt & peber |
Nej |
Salt & peber |
Der er brugt ca. 15 g salt, hvor lidt af det er "tabt" ned på kullene.
De anvendte briketter er udvalgt med udgangspunkt i undersøgelsen "Grillkul og
briketter indeholder ikke sundhedsfarlige mængder af tungmetaller", som
dk-TEKNIK udførte for Miljøstyrelsens Kemikalieinspektion i 1999.37
Det var ønsket at der skulle udvælges en type grillbriketter af rent træ med lavt
indhold af chlorid og kobber, og en type af ukendt oprindelse og stort chlorid, kobber og
askeindhold (chlorid og kobber er væsentlige komponenter i forbindelse med dannelse af
dioxin). For at få mest muligt sammenlignelige forhold under afprøvningen blev der lagt
vægt på at begge typer skulle være briketter, da trækul generelt brænder hurtigere og
med højere temperatur end briketter. Der blev derfor valgt en type briketter af
fremstillet af ukendte råvarer fra undersøgelsens liste, samt en type certificerede
grillbriketter fra det lokale byggemarked. Det blev valgt at anvende:
Dan Cook grillbriketter, som på emballagen opgiver:
FSC certificerede
SIS & DIN certificerede
100% europæisk løvtræ
Let at tænde
Producent: Gryf Skand
Barbecue Grill Briketts, , som på emballagen opgiver:
C.I.F. ESA - 060 33682
Til optænding blev valgt at anvende Flamgo optændingsblokke, som på emballagen
opgiver:
21 stk. á 18 gram i en pakke
Lugter ikke - uden petroleum
Sikker - ingen stikflammer
Oser ikke - ingen aromater og petroleum
Lever op til verdens skrappeste miljølov, Rule 1174 i Californien, USA.
Produceret for Borup Kemi A/S af Sunbird Products, Køge
Fremstillet af ren paraffin uden petroleum, syrer og aromater.
Se her!
Målingerne er foretaget på Marstal Fjernvarme A.m.b.a.
Marstal Fjernvarme har Danmarks største solfangeranlæg på 9.000 m². Sammen med 6
oliefyrede kedler på tilsammen 18,2 MW leveres fjernvarme til de fleste husstande i
Marstal by.
Oliekedlerne er i størrelserne 1 til 6 MW med fælles afkast via en 25 m høj
skorsten.
Under målingerne er der kørt på kedel 4, der er på 2,8 MW.
Anlægget har en stor varmeakkumuleringstank. I sommerperioden kan solfangeren normalt
levere hele varmeforbruget. På måledagene kunne solfangeren næsten have leveret hele
forbruget, men på grund af målingerne kørte kedlen med ca. 75% belastning, og
overskudsvarmen blev kørt ud i varmeakkumuleringstanken.
Oliekedlerne kører med uraffineret spildolie, fra to leverandører. For at kunne leve
op til emissionsvilkårene blev anlægget i 1990 forsynet med en basisk vådskrubber til
reduktion af partikler, tungmetaller og sure gasser. Varmen i røggassen udnyttes ved at
varmeveksle skrubbervandet med returvand.
Den specificerede måletid på 6 timer har ikke kunnet opfyldes, på grund af
tilstopning af filtre i prøvetagningsudstyret. Måletiden er derfor reduceret til 4
timer. Da anlægget kører meget stabilt vurderes det ikke at have haft nogen indflydelse
på resultaterne.
CO koncentrationen var relativ høj og ustabil på den første måledag. Det blev
oplyst at være en normal følge af at brænde spildolie, da det gav belægninger i
oliebrænderen. Brænderen blev renset til næste dag, hvor CO var væsentlig lavere og
mere stabil.
Anlægget ligger nogle hundrede meter fra kysten, og havgus kan teoretisk tilføre en
hel del chlorid med forbrændingsluften, men på måledagene var vejret fint og klart uden
megen vind, så havgus er ikke blæst op til anlægget.
Se her!
Målingerne er foretaget på Holbæk Krematorium.
Krematorieovnen er en nyere gasfyret Envikraft ovn fra 1996. Anlægget er veldrevet med
en moderat belastning og køres efter principper der giver gode forbrændingsforhold.
Ovnen forvarmes til ca. 850°C inden indfyring, og temperaturen holdes på mindst 850°C i
efterforbrændingskammeret.
Efter ovnen indblandes frisk luft før sugetræksblæseren, for at sænke
røggastemperaturen til mellem 300 og 350°C, for at beskytte blæser og skorsten.
Målingerne er foretaget i røgrør efter sugetræksblæser og før skorsten.
Forbrændingsluftmængden varierer meget over en kremering, og luftmængden er derfor
målt kontinuert over måleperioden.
Målingerne er foretaget over 4 kremeringer på hver måledag. Hver kremering varer
gennemsnitligt 1½ time, og måleperioderne har derfor været lidt mere end 6 timer.
Måling nr. |
1 |
2 |
3 |
4 |
Dato |
03.08.00 |
03.08.00 |
04.08.00 |
04.08.00 |
Tidspunkt |
12:19 - 18:19 |
12:19 - 18:19 |
10:45 - 16:45 |
10:45 - 16:45 |
Last [% af nominel last] |
100 |
100 |
26 |
26 |
Brændsel |
træpiller |
træpiller |
træpiller |
træpiller |
Træpilleforbrug [kg/h] |
4,83 |
4,83 |
1,20 |
1,20 |
Indfyret effekt [kW] |
23,36 |
23,36 |
5,80 |
5,80 |
Varmeydelse [kW] |
19,28 |
19,28 |
4,99 |
4,99 |
Røggastemperatur [°C] |
128 |
128 |
51 |
51 |
Røggasvolumenstrøm [m3(n,t)/h] |
26,2 |
26,2 |
10,1 |
10,1 |
CO2 [vol%, tør] |
15,8 |
15,8 |
10,1 |
10,1 |
CO [ppm, tør] |
305 |
305 |
951 |
951 |
TOC [mg C/m3(n,t)] |
- |
- |
32 |
32 |
PCDD/PCDF [pg I-TEQ/m3(n,t)]
Middelværdi |
93 |
103 |
26 |
24 |
98 |
25 |
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/h]
Middelværdi |
2,4 |
2,7 |
0,26 |
0,24 |
2,6 |
0,25 |
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/prod. MWh]
Middelværdi |
126 |
140 |
53 |
48 |
133 |
51 |
PCDD/PCDF [pg I-TEQ/kg træpiller]
Middelværdi |
502 |
560 |
222 |
200 |
531 |
211 |
Røggasvolumenstrøm er beregnet på baggrund af brændselsforbrug og røggassens
temperatur og gassammensætning.
Automatisk fyringsanlæg bestående af stokerenhed og tilhørende kedel med en nominel
effekt på 19 kW. Stokerdelen består af magasin, vandkølet brænderhoved, blæser og
elektronisk styreboks. Blæser leverer både primær- og sekundærluft til 2
primærluftdyser og 1 sekundærluftdyse. Træpillerne føres frem til brænderhovedet ved
hjælp af en snegl. Afgasning og forbrænding foregår i brænderhovedet under tilførsel
af luft.
Kedlen er en pladejernskedel med en konvektionsdel bestående af rektangulære kanaler,
hvori der er placeret røggasturbulatorer.
Kedlen er typegodkendt på Prøvestationen for mindre Biobrændselskedler.
Forhold ved prøvetagningen
Målingerne er udført på prøvestand hos Teknologisk Institut.
Måling af røggastemperatur, CO, TOC og O2 er foretaget ca. 1 meter efter
kedlen.
Emissionsmåling for PCDD/PCDF er udført i lodret røggaskanal (ø150 mm) ca. 6 meter
efter røggassernes afgang fra kedlen. Der er henholdsvis ca. 4 og ½ meter lige
kanalstræk før og efter målestedets placering.
Måling for PCDD/PCDF er foretaget parallelt med to måleudstyr gennem 2 stk.
3"-studse placeret vinkelret på hinanden. Udtagsonden for de to måleudstyr er
fastholdt i samme position (5 cm fra ydervæg) gennem hele målingen (ingen traversering).
Inden prøvetagningens start var kedelydelsen stabiliseret.
Brændslet var træpiller af kommerciel kvalitet med en diameter på 8 mm og et
vandindhold på 7,6 vægt% (våd basis).
Birketræ
Måling nr. |
6 |
7 |
11 |
12 |
Dato |
09.08.00 |
09.08.00 |
17.08.00 |
17.08.00 |
Tidspunkt |
15:27 - 21:25 |
15:27 - 21:25 |
10:40 - 16:43 |
10:40 - 16:43 |
Brændsel |
birketræ |
birketræ |
birketræ |
birketræ |
Driftssituation |
normal fyring |
normal fyring |
natfyring |
natfyring |
Antal påfyringer |
5 |
5 |
1 |
1 |
Påfyring i alt [kg] |
9,50 |
9,50 |
5,00 |
5,00 |
Røggastemperatur [°C] |
264 |
264 |
112 |
112 |
Volumenstrøm fortynd.kanal [m3(n,t)/h] |
331 |
331 |
352 |
352 |
O2 [vol%, tør] |
13,8 |
13,8 |
15,5 |
15,5 |
CO [vol%, tør] |
0,23 |
0,23 |
1,03 |
1,03 |
TOC [vol% C, våd] |
0,04 |
0,04 |
> 0,63 |
> 0,63 |
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/h]
Middelværdi |
8,4 |
7,9 |
0,35 - 0,50 |
0,35 - 0,50 |
8,1 |
0,35 - 0,50 |
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/kg birketræ]
Middelværdi |
5,3 |
4,9 |
0,43 - 0,60 |
0,42 - 0,61 |
5,1 |
0,43 - 0,61 |
Hvor værdien for PCDD/PCDF-emission i tabellen er anført som et interval, svarer de to
intervalpunkter til, at congenere under detektionsgrænsen er sat lig henholdsvis nul og
detektionsgrænsen.
Ovntørret bøgetræ
Måling nr. |
8 |
9 |
13 |
14 |
Dato |
11.08.00 |
11.08.00 |
18.08.00 |
18.08.00 |
Tidspunkt |
09:13 - 15:30 |
09:13 15:30 |
09:53 - 15:53 |
09:53 - 15:53 |
Brændsel |
affaldstræ |
affaldstræ |
affaldstræ |
affaldstræ |
Driftssituation |
normal fyring |
normal fyring |
natfyring |
natfyring |
Antal påfyringer |
5 |
5 |
1 |
1 |
Påfyring i alt [kg] |
9,49 |
9,49 |
5,13 |
5,13 |
Røggastemperatur [°C] |
248 |
248 |
124 |
124 |
Volumenstrøm - fortynd.kanal [m3(n,t)/h] |
337 |
337 |
350 |
350 |
O2 [vol%, tør] |
13,9 |
13,9 |
14,1 |
14,1 |
CO [vol%, tør] |
0,65 |
0,65 |
1,29 |
1,29 |
TOC [vol% C,våd]] |
0,02 |
0,02 |
0,14 |
0,14 |
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/h]
Middelværdi |
2,0 - 2,5 |
2,6 - 3,1 |
0,47 - 0,62 |
0,35 - 0,48 |
2,3 - 2,8 |
0,41 - 0,55 |
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/kg affaldstræ]
Middelværdi |
1,3 - 1,7 |
1,7 - 2,1 |
0,54 - 0,72 |
0,40 - 0,56 |
1,5 - 1,9 |
0,47 - 0,64 |
Hvor værdien for PCDD/PCDF-emission i tabellen er anført som et interval, svarer de to
intervalpunkter til, at congener under detektionsgrænsen er sat lig henholdsvis nul og
detektionsgrænsen.
I forbindelse med målingerne på brændeovnen er der foretaget 2 blindprøver (måling
nr. 10 og 15) for PCDF/PCDD. Den ene er en normal blindprøve (måling nr. 15), mens den
anden er en prøve foretaget på den anvendte fortyndingsluft (måling nr. 10).
Begge blindprøver udviser relativt høje PCDD/PCDF-værdier i forhold til de udførte
målinger. Der er ikke foretaget korrektion for blindværdier ved beregning af
PCDD/PCDF-emissionen, og resultatet af målingerne er derfor en øvre grænse for
emissionen.
Brændeovnen er en konvektionsovn med glaslåge samt rysterist, askeskuffe og
brændselsrum. Brændeovnen er godkendt iht. DS 887-1 og DS 887-2.
Brændkammeret har et volumen på ca. 26 liter og et bundareal på 30 cm x 27 cm. På de
indvendige sider er brændkammeret beklædt med skamolex. Aftræksstudsen er monteret på
toppen af ovnen og har en diameter på 150 mm.
Indfyringslågen samt bunden i brændkammeret og askeristen er fremstillet i
støbejern, mens den øvrige del af brændkammeret er af stålplade.
Forbrændingsluft kan tilføres dels som primærluft gennem rysteristen, dels som
sekundærluft ned foran glasruden. Mængden af sekundærluft reguleres ved hjælp af et
spjæld i toppen af ovnen og med betjeningsgreb ført frem i fronten af ovnen. Primærluft
kan tilføres via et manuelt spjæld i askerummet. Herudover tilføres en konstant mængde
tertiærluft via 25 stk. ø3 mm huller i bagsiden af brændkammeret (luftbjælke).
Forhold ved prøvetagningen:
Målingerne er udført på prøvestand hos Teknologisk Institut.
Målingen af røggastemperatur, CO, TOC, NO og O2 er udført i en 4½ meter
høj skorsten (ø150) monteret direkte på brændeovnen.
Røggassen fra brændeovnens skorsten fortyndes i en fortyndingskanal ø200 (ca. 25
ganges fortynding), så der opnås en næsten konstant hastighed i fortyndingskanalen.
Som brændsel blev anvendt birketræ med bark (vandindhold på 14,8 ± 2 vægt% (våd
basis), længde 24 cm ± 2 cm), og affaldstræ (bøgetræ fra møbelindustri med
vandindhold på 6,4 ± 0,5 vægt% (våd basis), længde 22 cm ± 1 cm).
Optændingen er foretaget med 1,9 kg træ hugget i småstykker. Første påfyring
foretages på grundglødelag (glødelag uden synlige flammer), og prøvetagning er startet
samtidig med første påfyring. Prøvetagningen er stoppet, når glødelaget efter sidste
påfyring er af samme størrelse som ved start af første påfyring.
Under normal fyring er der foretaget 5 påfyringer af hver 1,9 kg (3 stk. birketræ a
640 ± 20 gram eller 5 stk. affaldstræ a 380 ± 20 gram). Normal
fyring skal symbolisere den driftssituation, hvor ovnen har den bedste og reneste
forbrænding. Ved påfyring var der fuldt åbent for primær- og sekundærluft de første
1-2 min. Herefter der blev skruet lidt ned for sekundærluften (spjældindstilling ændret
fra 55 mm til 50 mm) og helt lukket for primærluften.
Under natfyring er påfyring kun foretaget én gang efter optænding.
Påfyringsmængden er afpasset således, at brændeovnen er helt fyldt op med træ uden at
være proppet. Der er påfyret 5,0 kg birketræ (6 stk. a 830 ± 30 gram) eller 5,4 kg
affaldstræ (15 stk. a 350 ± 20 gram).
Natfyring skal symbolisere en driftssituation, som anvendes, når brændeovnen står
urørt natten over. Forbrændingsluften reduceres, således at brændtiden forlænges, og
således at der om morgenen stadig er gløder tilbage. Driftssituationen er karakteriseret
ved en dårlig forbrænding (høj CO) uden synlige flammer i store dele af
forbrændingsforløbet.
Ved natfyring var der under påfyring fuldt åbent for primær- og sekundærluft de
første 1-2 min.. Herefter der blev skruet ned for sekundærluften (spjældindstilling
ændret fra 55 mm til 41 mm) og helt lukket for primærluften.
Måling nr. |
16 |
17 |
18 |
19*) |
Dato |
25.08.00 |
25.08.00 |
01.09.00 |
01.09.00 |
Tidspunkt |
12:30 - 20:00 |
12:30 - 20:00 |
12:40 - 17:27 |
12:40 17:27 |
Brændsel |
hvedehalm |
hvedehalm |
Hvedehalm |
hvedehalm |
Driftssituation |
røgblæser on/off |
røgblæser on/off |
røgblæser on |
røgblæser on |
Halmforbrug [kg] |
420 |
420 |
468 |
468 |
Røggastemperatur [°C] |
129 |
129 |
166 |
166 |
Røggasvolumenstrøm [m3(n,t)/h] |
658 |
658 |
992 |
992 |
O2 [vol%, tør] |
11,7 |
11,7 |
12,9 |
12,9 |
CO [vol%,tør] |
> 0,25 |
> 0,25 |
- |
- |
TOC [vol% C,våd]] |
> 0,23 |
> 0,23 |
- |
- |
PCDD/PCDF [pg I-TEQ/m3(n,t)]
Middelværdi |
478 |
428 |
906 |
(432) |
453 |
|
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/h]
Middelværdi |
314 |
281 |
898 |
(436) |
298 |
|
PCDD/PCDF [ng I-TEQ/kg halm]
Middelværdi |
5,6 |
5,0 |
9,2 |
(4,5) |
5,3 |
|
*) Ved målingens afslutning blev der konstateret utæthed ved måleudstyret. Den
falske gennemsugede luftmængde er estimeret på baggrund af den opsamlede vandmængde i
forhold til vandmængden opsamlet ved måling nr. 18. Den udsugede gasmængde er
korrigeret for den falske luftmængde inden beregning af PCDD/PCDF-emissionen. På grund
af den falske luft er målingen ikke foretaget isokinetisk, så resultatet af målingen er
behæftet med stor usikkerhed og kan kun betragtes som vejledende. (Resultatet er ikke
medtaget ved beregning af middelværdier på forsidens resultatskema).
Røggasvolumenstrømmen er målt for måling nr. 16 og 17, mens den er teoretisk
beregnet for måling nr. 18 og nr. 19 pga. problemer med logning af det dynamiske tryk i
den første del af måleperioden.
Halmfyret er et 300 kW anlæg bestående af fyrkammer, kedel og tilhørende
akkumuleringstank.
Fyrkammeret er cirkulært (volumen 6,3 m3) og beregnet for afbrænding af
rund- og bigballer.
Tilsætningen af forbrændingsluft til fyrkammeret optimeres via blæser/spjæld, hvis
indstilling reguleres ud fra måling af røggassens temperatur og iltindhold.
Såfremt kedeltemperaturen overstiger en forudindstillet værdi, stoppes
røggasblæseren automatisk, og spjældet lukker. Røggasblæseren og spjældet aktiveres
først igen, når kedeltemperaturen når 2 °C under den forudindstillede værdi.
De ved forbrændingen dannede røggasser nedkøles gennem et røgrørsbatteri, hvor
røgen opnår god kontakt med de vandkølede flader. Røggasserne emitteres uden rensning
til atmosfæren gennem en skorsten.
Kedlen er typegodkendt på Prøvestationen for mindre Biobrændselskedler.
Forhold ved prøvetagningen
Målingerne er udført på et lokalt gårdanlæg for halmfyring.
Brændslet var bigballer af hvedehalm med et vandindhold på 15,5 vægt% (tør basis)
og et kaliumindhold på henholdsvis 0,62 vægt% (25.08.00) og 0,65 vægt% (01.09.00).
Optænding er sket direkte på fyrrummets askelag uden forudgående rensning af fyrrum.
Målingerne er påbegyndt samtidig med optænding i fyrrummet og stoppet, når
iltkoncentrationen er høj (19 - 20 vol%). Det er vurderet, at der ved afslutning af
måleperioden stadig er ca. 10 kg halm i fyrrummet, som er fratrukket den indfyrede
bigballes vægt ved fastlæggelse af halmforbruget.
Tilsætningen af forbrændingsluft til fyrkammeret er under målingen automatisk
reguleret via måling med anlæggets målesensorer for O2 og røggastemperatur.
Ved målingen den 25.08.00 har den forudindstillede værdi for stop af
forbrændingsblæser været 74 °C, hvilket har bevirket, at forbrændingsblæseren har
kørt diskontinuerligt. Værdien er hævet til 85 °C kl. 18:40.
Ved målingen den 01.09.00 har kedeltemperaturværdien for stop af
forbrændingsluftsblæser haft set-punkt 90 °C. Forbrændingsluftblæseren har været i
kontinuerlig drift i måleperioden.
37 |
Grillkul og -briketter indeholder ikke sundhedsfarlige mængder
tungmetaller. Pressemeddelelse fra Miljøstyrelsen den 29. juni 1999.
[Findes på Web adressen: www.mst.dk/nyheder/08220000.htm]
[Tilbage] |
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top
| |
|