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

Erfaringer med indsamling og behandling af bioaffald i Århus Kommune

4 Behandling

Affaldet transporteres efter indsamling fra husstandene til det optiske sorteringsanlæg hvor det sorteres i grønne og sorte poser. De grønne poser passerer poseopriver og sigte, og bioaffaldet fortsætter til containeren.

Efter sortering på det optiske sorteringsanlæg (placeret ved Forbrændingsanlæg Århus Nord i Lisbjerg) transporteres det frasorterede bioaffald til Biogasfællesanlæg Århus Nord i Spørring (ca. 8 km fra det optiske sorteringsanlæg).

Af Figur 4.1 fremgår forbrændingsanlægget og det optiske sorteringsanlæg. Det optiske sorteringsanlæg ses til højre i billedet.

Figur 4.1

4.1 Optisk sorteringsanlæg

Maskinanlægget på det optiske sorteringsanlæg var gennem 2 EU-udbudsrunder, idet tilbudene i første udbud ikke opfyldte kriterierne for afgivelse af tilbud. Det andet udbud indbragte 3 tilbud der alle opfyldte de stillede krav.

Der blev efterfølgende ført tekniske drøftelser med samtlige tilbudsgivere for at skabe klarhed over de tilbudte anlægskoncepter. Der blev i den forbindelse specielt drøftet løsningsmuligheder for eventuelle arbejdsmiljøproblemer i tilknytning til drift af anlægget.

Århus Kommune betragtede ud fra en helhedsvurdering et anlægskoncept fra det svenske firma Optibag AB som det mest fordelagtige for kommunen. Århus Kommune lagde her vægt på de anvendte maskinkomponenter samt den referenceliste som firmaet kunne fremvise.

Figur 4.2
Principskitse for det optiske sorteringsanlæg

Anlægget består af 2 identiske afsnit. Afsnittene omfatter en aflæsserbuffer, hvori renovationsvognene aflæsser dagrenovationen. Fra aflæsserbufferen transporteres poserne via et transportbånd frem til et fordelingsafsnit hvor poserne med affald fordeles ud på de 4 sorteringslinier.

Fra fordelingsenheden føres poserne på transportbånd frem til den optiske enhed hvor et kamera aflæser den enkelte poses farve. De grønne poser fjernes fra båndet med "afslagere" som skal sikre at 98 % af de grønne poser frasorteres.

De grønne poser transporteres herefter via en poseopriver som åbner poserne og videre gennem 2 sigter der separerer bioaffald og plast. Denne sortering skal medføre at der efterfølgende maksimalt er 1 % (vægtprocent) plast i bioaffaldet. Bioaffaldet transporteres herefter over en magnetseparator til lukkede opsamlingscontainere som køres til biogasfællesanlægget i Spørring.

Sorte og ukurante poser forbliver på båndet og transporteres sammen med det frasorterede plast videre til siloanlægget på Kraftvarmeanlæg Århus Nord.

Anlæggets kapacitet er udlagt til 80.000 tons dagrenovation pr. år med en ugentlig driftstid på 35 timer. Dagrenovationsmængden udgjorde i 1998 64.000 tons i Århus Kommune, og den overskydende kapacitet betragtes dels som en fremtidssikring af anlægget, og dels som en mulighed for at Århus Kommune kan indgå aftale om sortering af dagrenovation fra naobokommuner som måtte indføre et lignende system, ligesom det kan være relevant at modtage dagrenovationslignende erhvervsaffald på anlægget.

Derudover er der etableret en separat buffer for organisk affald fra restaurationer, supermarkeder og lignende hvor affaldet køres uden om den optiske sortering og direkte til poseopriveren.

4.2 Ombygning af biogasfællesanlæg

Figur 4.3
Biogasfællesanlægget

Biogasfællesanlæg Århus Nord var ved etableringen i 1994 forberedt til at kunne modtage ca. 3.800 tons bioaffald pr. år.

Med indførelse af det nye affaldssystem for bioaffald var det nødvendigt at udvide biogasfællesanlæggets kapacitet til at kunne modtage og bioforgasse ca. 17.000 tons bioaffald på årsbasis.

Biogasfællesanlægget var oprindeligt opbygget med 2 uafhængige linier for bioforgasning; en mesofil linie for forgasning af biomasse bestående af gylle og organisk industriaffald og en termofil linie for forgasning af biomasse bestående af gylle og bioaffald.

I forbindelse med ombygningen i 2001 blev den mesofile linie forberedt til termofil drift, således at forgasning af bioaffaldet på sigt kan ske på begge linier. Man er på biogasfællesanlægget gået i gang med langsomt at hæve temperaturen på den mesofile linie således at temperaturen i løbet af ca. 1 år vil have nået teperaturen for en termofil proces.

Samtidig blev hygiejniseringsanlægget ombygget til hygiejnisering af den tilførte biomasse før bioforgasning til hygiejnisering af al afgasset biomasse ved 70 ° C i en time.

En eventuel fremtidig forøgelse af den tilførte mængde af bioaffald vil således kunne behandles på anlægget inden for dettes maksimale tilladte kapacitet i henhold til gældende miljøgodkendelse på 155.000 tons biomasse på årsbasis ved en samtidig reduktion af organisk industriaffald.

Linien for bioaffald er dimensioneret til at kunne forgasse ca. 17.000 tons bioaffald iblandet ca. 51.000 tons ko- og svinegylle.

Forgasningen af biomassen på linien for bioaffald har medført at reaktorkapaciteten for linien i forbindelse med ombygningen er udvidet fra 1.500 m³ til 3.200 m³.

Endvidere er gaslagerkapaciteten af hensyn til mere rationel drift med tretidstarifsystemet for elafregning udvidet fra 300 m³ til 3.000 m³.

Endelig er det oprindelige styringsanlæg udskiftet med et mere rationelt og moderne anlæg.

Personalet er efter ombygningen blevet udvidet fra 2 fastansatte medarbejdere til 4 fastansatte medarbejdere (en driftsleder, en driftsassistent, en håndværker og en specialarbejder).

4.2.1 Modtageanlæg

Den kildesorterede dagrenovation (bioaffald) som leveres fra det optiske sorteringsanlæg, afleveres i en container i en af biogasfællesanlæggets modtagetanke placeret under modtagehallen hvor bioaffaldet bliver blandet og omrørt fortrinsvis med svinegylle i forholdet ca. 1:3.

Tilkørslen sker i et separat aflæsningsrum i modtagehallen i henhold til veterinære krav.

Fra modtagetanken pumpes den blandede biomasse op i en separator som frasorterer alt plast og andre fremmedlegemer som det optiske sorteringsanlæg ikke har været i stand til at frasortere.

For ikke at frasortere større fraktion end højst nødvendigt er den gylle som er blandet med bioaffald, separeret for faste fraktioner inden den blandes med bioaffaldet. De frasorterede fraktioner fra gyllen bioforgasses senere i linien for organisk industriaffald.

Efter separeringen pumpes biomassen over i en fortank for derfra at blive viderepumpet til reaktortanken for bioforgasning i henhold til et fastlagt pumpeprogram.

4.2.2 Gasproduktionen

Fra fortanken pumpes biomassen til de 2 reaktortanke på henholdsvis 1.500 m³ og 1.700 m³ hvor det opholder sig i ca. 18 døgn ved en temperatur på 53-55 ° C.

I reaktortankene produceres biogassen som senere anvendes til produktion af elektricitet og varme.

Fra reaktortankene pumpes den afgassede biomasse til hygiejniseringsanlægget hvor massen hygiejniseres ved 70 ° C i en time før det pumpes videre til efterlagertankene for afgasset biomasse.

4.3 Forbehandling

Den indsamlede dagrenovation forbehandles i det optiske sorteringsanlæg i henholdsvis affald til forbrænding og bioaffald til bioforgasning på biogasfællesanlægget.

Desværre har det vist sig at det optiske sorteringsanlæg ikke i tilstrækkelig grad har været i stand til at frasortere uønskede fremmedlegemer i bioaffaldet inden dette modtages på biogasfællesanlægget hvilket var forudsat i det oprindelige koncept.

Biogasfællesanlægget har derfor nødvendigvis måttet etablere et interimistisk separeringsanlæg til at løse denne opgave, idet det er nødvendigt med en ren biomasse både af hensyn til biogasfællesanlæggets drift og af hensyn til modtagerne af den afgassede biomasse som absolut ikke ønsker plastfraktioner udspredt på markerne.

4.3.1 Affaldspresse

En effektiv sortering af bioaffald ved hjælp af en affaldspresse i en ren fraktion til biogasfællesanlægget og et restprodukt til forbrænding har været undersøgt. Der findes på markedet forskellige firmaer som tilbyder en affaldspresseløsning. Undersøgelse af hvilken affaldspresse kommunen vil pege på, pågår. Århus Kommunale Værker forventer at der er installeret en affaldspresse i løbet af 2003.

4.3.2 Undersøgelse

Bioaffaldet med indholdet af diverse fremmedlegemer, plast mv., har ikke i tilstrækkeligt omfang en kvalitet som direkte egner sig til behandling i et biogasfællesanlæg. Derfor har det været undersøgt om der var mulighed for placering af en affaldspresse i forlængelse af det optiske sorteringsanlæg til en sortering i en ren bioaffaldsfraktion og et rejekt af fremmedlegemer, plast mv., som kunne forbrændes i forbrændingsanlægget.

Det har desværre vist sig umuligt indtil dato at realisere en sådan løsning, idet der i dag kun findes prototyper på markeder.

Bioaffaldet transporteres i dag efter behandling i det optiske sorteringsanlæg til biogasfællesanlægget hvor det opblandes med gylle. Blandingsmassen separeres herefter i en separator inden det kan anvendes til bioforgasning.

Dette er en besværlig proces, idet det er nødvendigt at oprense modtagetanken for bioaffald ca. 1 gang månedlig på grund af affaldets kvalitet samt returnere ca. 14-15 % (heraf ca. 9% plast mv. til forbrænding og 5% slam til deponi) af det modtagne affald efter separeringen med heraf følgende arbejds-, transport- og bortskaffelsesomkostninger.

4.3.3 Vurdering

En vurdering af den i dag anvendte proces for levering af bioaffald til biogasfællesanlægget må siges at være meget tids-, personale-, transport- og omkostningskrævende.

For at et biogasfællesanlæg skal kunne fungere teknisk og økonomisk optimalt må de leverancer af bioaffald som biogasfællesanlægget modtager, være af høj kvalitet.

I modsat fald må der påregnes forøgede omkostninger både til uforudset behandling og sortering af bioaffald på biogasfællesanlægget, forøget slidtage på maskineriet samt store personaleomkostninger til indlejet personale til løsning af de besværlige sorteringsopgaver (fjernelse af plast og andre fremmedlegemer i det leverede bioaffald) på biogasfællesanlægget.

4.4 Afgasning

4.4.1 Beskrivelse

Bioforgasningen sker i reaktortankene som behandler bioaffald ved en temperatur på 53-55 ° C med en opholdstid for biomassen på ca. 18 døgn. Linien for gylle og organisk industriaffald er under ændring fra mesofil drift til termofil drift. Biogasproduktionen sker i øjeblikket ved ca. 40 ° C og en opholdstid på ca. 23 døgn.

4.4.2 Undersøgelse

Den producerede biogas undersøges til stadighed for såvel gasindhold som svovlindhold som af hensyn til afbrænding i biogasfællesanlæggets gasmotorinstallation skal være på et minimum. Svovlindholdet reduceres i en gasrensetank fra ca. 2.000 til 3.000 ppm til mindre end 500 ppm. Der foretages daglige undersøgelser af svovlindholdet i biogassen.

Ligeledes bliver biogassens metanindhold undersøgt dagligt af hensyn til gaskvaliteten til gasmotorerne. Metanprocenten ligger typisk på 72-75 %.

Herudover undersøges biomassen i reaktorerne for syretal af hensyn til bakteriernes trivsel i reaktortankene.

4.4.3 Vurdering

Der er normalt ingen driftsmæssige problemer med bioforgasningen som er en langsom proces med lang reaktionstid både i produktionsforøgelse og produktionsnedsættelse.

Den producerede biogas indeholder en del svovl som kan reduceres i anlæggets gasrensetank eller ved tilsætning af kemikalier eller okker fra Århus Kommunale Værkers vandværker. Den udvundne svovl afleveres til landmænd som har svovlunderskud på deres marker.

4.5 Gasproduktion

Biogasfællesanlægget producerer biogas på en blanding af gylle, organisk industriaffald og bioaffald normalt med en gennemsnitlig metanprocent på 72-75 - højst for linien med bioaffald.

Der forventes på årsbasis at blive produceret i alt 3.900.000 m³ metangas (Nm³Ch₄), heraf ca. 1.600.000 m³ på linien for bioaffald.

Den tilhørende biomasse forventes at bestå af 125.000 tons husdyrgødning, 17.000 tons bioaffald og 13.000 tons organisk industriaffald, i alt 155.000 tons som i form af afgasset biomasse udspredes på landbrugsjord. I 2002 forventes mængden af bioaffald at udgøre 7.500 tons.

Rejekt som udelukkende stammer fra bioaffaldet tilført fra det optiske sorteringsanlæg, udgør for tiden ca. 15 % af det leverede bioaffald.

4.5.1 Beskrivelse

Gasproduktionen sker i reaktortankene på de 2 linier i dag ved henholdsvis mesofil produktion i linien for organisk industriaffald og termofil produktion i linien for bioaffald.

Den samlede reaktorkapacitet på biogasfællesanlægget udgør 10.200 m³.

Der er normalt ingen problemer med gasproduktionen når reaktortankene er i kontinuerlig drift, og tilførslen af rå biomasse ligeledes sker kontinuert.

4.5.2 Undersøgelse

I forbindelse med gasproduktionen undersøges reaktorerne til stadighed for metanprocent, svovlindhold og syretal.

4.5.3 Vurdering

Det vurderes at gasproduktionen ud af de tilførte råvarer er optimal, og at en variation i gasproduktionen udelukkende skyldes kvalitet og gasindhold i de tilførte råvarer.

4.5.4 Tilførte mængder

2001 var et atypisk år fordi ombygningen af biogasfællesanlægget fandt sted her. Oversigt over tilførte mængder for 1. halvår 2002 fremgår af Tabel 4.1.

Tabel 4.1
Indvejning af husdyrgødning, dagrenovation og industriaffald mv. for perioden 1. januar-30. juni 2002 (opgjort i tons).

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