Bilag 2: Sammenstilling af danske basisdata for bioforgasning af organisk ..., Miljøstyrelsen

Basisdokumentation for biogaspotentialet i organisk dagrenovation

5 Grindsted Renseanlæg

5.1	Indledning
5.2	Indsamlet affald
5.3	Behandlingsmetode
5.4	Procesdata
5.5	Driftserfaringer
5.6	Konklusion

5.1 Indledning

På Grindsted Renseanlæg har det siden februar 1997 været muligt at udrådne kildesorteret organisk dagrenovation sammen med spildevandsslam. Bioforgasning af organisk dagrenovation indgår som en del af kommunens grønne tiltag og anlægget angives at have kapacitet til behandling af 5.000 tons affald/år sammen med 20-30.000 tons slam/år.

Nedenstående beskrivelse er baseret på følgende referencer:

Artikel fra Ren Viden, nr. 4, 1998

Foredragsnotat fra Bjarne Bro, Nordisk Spildevandskonference, Hvidovre 2001 Telefoniske oplysninger fra Bjarne Bro, Grindsted Kommune, 2001.

5.2 Indsamlet affald

Siden februar 1997 er der årligt indsamlet ca. 1.200 tons kildesorteret organisk dagrenovation fra 6.200 husholdninger i Grindsted kommune. Affaldet indsamles i papirsposer.

Tabel 5.2-1:
Kildesorteret organisk dagrenovation, Grindsted Renseanlæg

	Enhed	Kildesorteret organisk HHA	Bemærkning
TS	%	36,2
VS	% af TS	87,8
COD	g/kg	420
N-tot	% af TS	2,3
P-tot	% af TS	0,6
K	% af TS	0,9
Cd	mg/kg TS	0,09
Ni	mg/kg TS	4
Pb	mg/kg TS	< 6
Hg	mg/kg TS	<0,05
Zn	mg/kg TS	46
Cu	mg/kg TS	20
Cr	mg/kg TS	5,2
Cd	mg/kg P	15
Ni	mg/kg P	660
Pb	mg/kg P	983
Hg	mg/kg P	<8
DEHP	mg/kg TS	11
NPE	mg/kg TS	3,4
LAS	mg/kg TS	<50
å PAH	mg/kg TS	<0,2

Det modtagne dagrenovation har typisk et tørstofindhold på 35-40% TS (Bro, 2001). En analyse af sammenblandede stikprøver udtaget over en uge i oktober 2000 af det modtagne dagrenovation (efter neddeling) er gengivet i tabel 5.2-1. Prøven viser, at affaldet overholder de gældende krav med stor margin.

5.3 Behandlingsmetode

På Grindsted Renseanlæg bliver det kildesorterede organiske dagrenovation udrådnet mesofilt (38°C) sammen med overskudsslam fra spildevandsbehandlingen og organisk industriaffald. Blandingsforholdet (baseret på TS) er ca. 45% slam, ca. 35% dagrenovation og ca. 20% industriaffald.

Figur 5.3-1:
Principdiagram af anlæg til bioforgasning af kildesorteret organisk dagrenovation på Grindsted Renseanlæg.

Som vist på figur 5.3-1 aflæsses det kildesorterede organiske dagrenovation direkte i en modtagesilo på renseanlægget. Herfra passerer dagrenovationen en grovneddeler, en magnetseparator og en finneddeler før det pumpes til en pulper. I pulperen blandes affaldet med overskudsslam fra Grindsted renseanlæg og fra bunden af pulperen udtages bundfældede tunge partikler som sten og sand.

Fra pulperen pumpes den forbehandlede organiske dagrenovation via en finsnitter til en hygiejniseringstank, hvor det blandes med industriaffald og hygiejniseres ved 70^oC. Herefter bioforgasses biomassen mesofilt i en rådnetank ved 38^oC, og efter udrådning passerer den afgassede biomasse endnu en separator, hvor der primært frasorteres plast.

Den sidste proces er afvanding i en traditionel sibåndspresse, som deler biomassen i en væskefase, som returneres til renseanlæggets indløb og en slamfraktion med ca. 24% TS, som udspredes på landbrugsjord efter oplagring på et slamlager.

5.4 Procesdata

Frasortering

Det anvendte organiske affald er indsamlet i papirsposer, således at anlægget ikke har problemer med at fjerne plasten fra indsamlingsposer.

Frasorteringen før udrådning sker på selve renseanlægget ved fraseparering af metaldele vha. en magnetisk separator, neddeling af affaldet efterfulgt af blanding med spildevandsslam i en pulper, hvorfra tunge materialer udtages. Der frasorteres i alt ca. 12 tons/år før udrådningen. Efter udrådningen frasorteres ca. 12 tons plast/år svarende til ca. 1% af det modtagne affald. Derudover returneres en væskefraktion fra slampressen til renseanlæggets indløb.

Tabel 5.4-1:
Tilførte mængder og frasortering, Grindsted Renseanlæg

	Enhed		Bemærkning
Mængde	Tons/år	1.200	ekskl. slam og industriaffald
Antal prøver/læs	Stk.
Periode	-	1997 ->
TS i kildesorteret dagrenovation	%	36,2	Målt i gennemsnit over en uge
VS i kildesorteret dagrenovation	% af TS	87,8	Målt i gennemsnit over en uge
COD i kildesorteret dagrenovation	g/kg	420	Målt i gennemsnit over en uge
Forsorteringsmetode	-	Magnet+neddeler+pulpning	På renseanlægget
Frasorteret ved forsortering	%	1	Metal + sten+sand
TS i forbehandlet dagrenovation	%
VS i forbehandlet dagrenovation	% af TS
TS i rejekt	%
VS i rejekt	% af TS
Fast restfraktion	%	1	Plast mm.
TS i fast restfraktion	%

Hygiejnisering

Hele biomassen er hygiejniseret ved 70°C i minimum en time, svarende til de gældende krav for kontrolleret hygiejnisering.

Gasproduktion

Den samlede gasproduktion fra blandingen af slam og affald er målt til 490 Nm³/tons tilført VS til den mesofile proces (38°C). Der foreligger ikke målinger af gasudbyttet fra dagrenovationen alene, men DTU har udført laboratorieforsøg med bioforgasning af organisk dagrenovation fra Grindsted. Dette forsøg er dog ikke afrapporteret.

Forudsættes 80% nedbrydning af affaldets organiske indhold under den mesofile proces og et COD indhold – som målt – på 420 g/kg kan beregnes et teoretisk gasudbytte på ca. 180 Nm³ biogas med 65% CH₄/tons kildesorteret organiskdagrenovation.

Tabel 5.4-2:
Bioforgasning, Grindsted Renseanlæg

	Enhed		Bemærkning
Biogas proces	-	Mesofil (38°C)	Blanding af affald og slam
Reaktorvolumen	m³	2.800
Opholdstid	Dage	30
Biogas mængde	Nm³/ton kildesorteret dagren.		Ikke dokumenteret
Biogas mængde	Nm³/ton forbehandlet VS	490	Blanding af affald og slam
Metan i biogas	%	65	Ikke oplyst

VFA-målinger

Anlægget udfører rutinemæssigt måling af VFA og niveauet er typisk 100-300 mg/l målt som eddikesyre.

Restprodukter

Den faste restfraktion (her slammet) afsættes til landbruget, mens den flydende restfraktion fra sibåndspressen føres tilbage til renseanlægget. I referencerne er ikke angivet måleresultater for den flydende væskefraktion, men en del kvælstof føres til renseanlægget, hvor det indgår i kvælstoffjernelsesprocessen. Det anvendes således ikke som gødning.

I tabel 5.4-3 er angivet analyseresultater af den faste restfraktion (slamfraktionen). Der er tale om middelværdi for de sidste 24 månedsprøver. Det fremgår heraf, at den faste restfraktion overholder de gældende grænseværdier for udspredning på landbrugsjord.

Tabel 5.4-3:
Restprodukter, Grindsted Renseanlæg

	Enhed	Fast restfraktion	Flydende restfraktion
Andel af tilført affald	%
TS	%	24
VS	% af TS	60,7
N-tot	g/kg TS	43
P-tot	g/kg TS	30
K	g/kg TS	1,8
Cd	mg/kg TS	2,2
Ni	mg/kg TS	42
Pb	mg/kg TS	65
Hg	mg/kg TS	1
Cd	mg/kg P	79
Ni	mg/kg P	1334
Pb	mg/kg P	2319
Hg	mg/kg P	34
DEHP	mg/kg TS	27
NPE	mg/kg TS	10
LAS	mg/kg TS	793
å PAH	mg/kg TS	1,6

5.5 Driftserfaringer

Der er i referencerne beskrevet nogle få driftsmæssige problemer:

Problemer med pumper, der ikke kan tåle den høje temperatur af biomassen efter hygiejnisering

Tilstopning af neddeler

Problemer med varmevekslerens kapacitet

Vanskeligheder med at opnå højt TS i rådnetanken

Generelt konkluderes, at samudrådning af slam og kildesorteret organisk dagrenovation er praktisk muligt.

5.6 Konklusion

Grindsted Renseanlæg er et normalt kommunalt renselæg i almindelig drift. Kildesorteret dagrenovation modtages og behandles sammen med renseanlæggets almindelige slam og organisk industriaffald.

Den kildesorterede dagrenovation forbehandles kun i meget begrænset omfang idet indsamlingen og sorteringskriterierne fører til et meget rent produkt. Således frasorteres ca. 1% i forbindelse med neddeling og magnetseparering ved modtagelsen og ca. 1 % ved separation efter udrådning. Den flydende restfraktion føres tilbage til rensningsanlægget og anvendes således ikke som gødning.

Der foreligger ikke målinger af gasudbyttet fra dagrenovationen alene, men på baggrund af oplysninger om affaldets COD-indhold kan der beregnes et forventet gasudbytte på ca. 180 Nm³ biogas med 65% CH₄/tons kildesorteret organiskdagrenovation.

Det forbehandlede affald overholder de gældende grænseværdier for tungmetaller og afskæringsværdierne for organiske miljøfarlige stoffer med stor margin.