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

Madaffald fra storkøkkener

7 LCA-screening af biogas med decentral indsamling og forbehandling

7.1 Biogas med decentral indsamling og forbehandling (uden poser)

7.1.1 Systemafgrænsning

Løsningen med biogas med decentral indsamling og forbehandling omfatter de samme overordnede processer som løsningen i kapitel 6:

  • Håndtering af madaffald i køkkenerne
  • Indsamling og transport
  • Forbehandling (Neddeling, hygiejnisering og tøndevask)
  • Bioforgasning
  • Produktion af el og varme
  • Anvendelse af gødning

I dette scenarie indsamles og forbehandles madaffaldet decentralt. Madaffaldet indsamles i containere uden emballering i poser. De små spande, der anvendes i køkkenerne, vaskes i køkkenernes grovvasker. Det antages, at alle de små køkkenspande skal vaskes. Containerne opbevares udenfor køkkenerne. De tømmes og skylles på indsamlingsstedet, og madaffaldet transporteres til biogasanlægget.

Madaffaldet transporteres over en mindre afstand end ved central indsamling og forbehandling af madaffald. Der tages udgangspunkt i transportdata for indsamling på de eksisterende anlæg, som korrigeres for den mindre afstand mellem afhentningssted og forbehandlingssted. Der indgår i størrelsesordenen 10-15 behandlingsanlæg.

Ved det decentrale biogasscenarie forudsættes forbehandling at foregå i umiddelbar tilknytning til biogasanlægget. Forbehandlingen indebærer hakning samt hygiejnisering. Energiforbruget til hygiejniseringen fratrækkes i anlæggets varmeproduktion. Det forudsættes, at madaffaldet hygiejniseres i små mængder, som løbende indføres i biogasreaktoren. Varmemængden svarende til temperaturdifferensen, på det varme madaffald, i forhold til procestemperaturen i reaktoren, overføres til gyllen. Herved substitueres en mængde varme, hvilket medtages i beregningerne.

Ved produktionen og afbrændingen af biogas, og ved den substituerede handelsgødning, el og varme, anvendes den samme fremgangsmåde som ved disponering af madaffald til central indsamling og forbehandling.

Tilvejebringelsen af råstofferne til den substituerede el- og varmeproduktion samt tilvejebringelsen af dieselolie og plastposer er medtaget i LCA-screeningen. Ligeledes er tilvejebringelsen af energianlæg, der producerer den substituerede varme, med i LCA-screeningen.

Tilvejebringelse af containere og andet indsamlingsmateriel, neddelingsanlæg, hygiejniseringsanlæg, biogasanlæg og anlæg til forbrænding af biogas er ikke med i LCA-screeningen.

7.1.2. Datagrundlag

Håndtering af madaffald i køkkenerne
Det forudsættes, at alt madaffaldet opsamles i 20 liters spande, inden det tømmes ud i containeren, og at spanden vaskes efter hver tømning. Ved 3,8 tons vådt affald pr. t TS skal der vaskes ca. 294 spande pr. t TS ved en vægtfylde på ca. 650 kg/m³. Der kan vaskes ca. 4 spande i en vask, hvilket giver et antal vask på ca. 74 vask pr. t TS. Vedrørende data for opvaskemaskine henvises til afsnit 6.2.

Indsamling og transport
Brændstofforbruget til decentral indsamling beregnes på baggrund af værdien for den centrale løsning, hvor transporten hen til det centrale anlæg udtrækkes af denne.

Den geografisk fordeling af madaffaldsmængder mellem Sjælland og Jylland/Fyn ligger på følgende niveau:

Renoflex-området (København + Nordsjælland): 6.300 tons madaffald
Daka Ortved (Sjælland): (indsamler selv 40% og Renoflex 60% af den indkomne mængde): ca. 4.000 tons
Daka (Jylland + Fyn) ca. 50 tons/uge svarende til 2.500 tons
PNA (Jylland + Fyn) indsamler ca. 10-12.000 tons.
Mængderne er således tilnærmelsesvis fordelt lige mellem Sjælland og Jylland/Fyn.

For mængderne fra Sjælland regnes med gennemsnitlig ca. 70 km fra decentralt område til central løsning (svarende til at reducere med 2 liter/ton).

For Jylland/Fyn regnes med ca. 110 km (svarende til at reducere med 3 liter/ton).

Der er forudsat anvendt en 18 tons lastbil v. 70 km/timen og fuld kapacitetsudnyttelse og data fra (Cowi, 2000).

Den gennemsnitlige værdi for decentral indsamling sættes således til 7,5 liter/ton.

I lighed med forrige scenarie vaskes lastbilen 0,4 gange pr. t TS, hvor der er et vandforbrug på 1 m³ pr. t TS og et sæbeforbrug, hvis miljøbelastninger ikke kan kvantificeres.

Forbehandling
Energiforbruget til neddeling af madaffaldet er vurderet på baggrund af oplysninger i Daka Ortveds grønne regnskab. Neddeling er fastsat til 1 kWh, og intern transport er fastsat til 1,3 kWh. Alt i alt 9 kWh pr. ton TS madaffald.

Energiforbruget til hygiejnisering er ligeledes her beregnet på baggrund af, hvor meget energi der skal til for at opvarme 1 ton madaffald (her sat lig varmekapaciteten for 1 ton vand). Opvarmningen forudsættes at være fra 15°C til 75°C og udgør et energiforbrug på 280 kWh/t TS (inkluderet et skønnet varmetab på 5% for at kunne holde temperaturen over en time). Der forudsættes anvendt varme fra naturgasbaseret kraftvarmeanlæg ved den decentrale behandling.

Som tidligere nævnt forudsættes det, at madaffaldet hygiejniseres i portioner efter behov. Dermed antages det, at madaffaldet indfødes i biogasreaktoren med en temperatur på 75 °C, og at varmeforskellen på 20 °C ned til de 55 °C inde i reaktoren fordeles i gyllen og dermed fortrænger noget varme til opvarmning af gyllen. Der er således ikke noget varmetab ved transport og opbevaring af varmt madaffald i dette scenarie. Den forbrugte mængde naturgasvarme svarer til 280 kWh t TS. Den fortrængte mængde naturgasvarme svarer til 89 kWh t TS (20°C x 4,2 KJ/kgK x 3,8 ton madaffald/t TS).

Biogasanlægget
Data er identiske med data, som er beskrevet ved det centrale biogasscenarie i kapitel 6.

Fortrængt el og varme
Data er identiske med data, som er beskrevet ved det centrale biogasscenarie i kapitel 6.

Fortrængt handelsgødning
Data er identiske med dataene, som er beskrevet ved det centrale biogasscenarie i kapitel 6.

7.2 Biogas med decentral indsamling og forbehandling (med anvendelse af poser)

7.2.1 Systemafgrænsning

I dette scenarie indsamles og forbehandles madaffaldet ligeledes decentralt. Her emballeres madaffaldet i plastposer og opbevares i containere.

Forskellen på dette scenarie og scenariet i afsnit 7.1 er, at der anvendes små plastposer og en DeWaster i stedet for en neddeler. DeWasteren anvendes til at frasortere plastposerne og til neddeling. Poserne samt madaffald, der klæber til poserne, går til forbrænding. Andelen til forbrænding vurderes at være mindre end i Aalborg-forsøgene. Her er denne andel fastsat til 10 % af den samlede mængde madaffald og 100% af posemængden.

7.2.2 Datagrundlag

Håndtering af madaffald i køkkenerne
Til opbevaring af madaffaldet i køkkenerne anvendes små plastposer. Dataene er baseret på poser til 40 liters spande. Poserne har en størrelse på 70 cm x 40 cm x 30 cm (80 liters.) og vejer 36,5 kg pr. 1000 stk. Poserne placeres i 20-25 liters spande, hvorfor posernes vægt antages at være halvt så stor. Der regnes med 18 g plastmateriale pr. plastpose.

Hvis poserne fyldes med ca. 25 liter madaffald, vejer poserne ca. 16 kg. Dette svarer til ca. 60 poser pr. ton madaffald og ca. 220 pr. ton TS madaffald.

Forbruget ved fremstillingen af poser er dels baseret på data fra SimaPro databasen og dels baseret på data fra en posefabrikant. De små poser laves ifølge miljødatablad fra en posefabrikant af et polyethylen-materiale, der er sammensat af HDPE, LDPE samt LLDPE (MH line, 1995). Det fremgår ikke af data, hvad den procentvise fordeling er mellem de enkelte PE fraktioner. I nærværende rapport anvendes data for fremstilling af PE råmateriale, der er baseret på halvdelen af den vesteuropæiske produktion, og hvor der er et energiforbrug på 85,8 MJ/kg, som er et vægtet gennemsnit af produktionen af de nævnte PE typer (BUWAL 250, 1996). Data fra BUWAL 250, 1996 er uddraget af SimaPro-databasen. Ifølge miljødatabladet er energiforbruget ved råvarefremstilling ca. 86 MJ/kg, hvoraf 66 MJ/kg er bundet i materialet. Af miljødatabladet fremgår, at PE-materialet fremstilles af olie og/eller naturgas, hvilket betyder, at der er god overensstemmelse mellem de anvendte data.

Ved fremstillingen af posen anvendes som nævnt 18 g råmateriale pr. pose, og det kræver 9 MJ/kg at ekstrudere og varmesvejse de færdige poser (MH Line, 1995).

Af hygiejnemæssige grunde forudsættes, at køkkenspandene vaskes efter endt arbejdsdag. Antallet af vaske fastsættes til halvdelen af de vaske, der foretages ved det centrale biogasscenarie. Antallet af køkkenspandevask er 19 pr. ton TS, og forbrugene pr. vask er identisk med forbrugene, der anvendes i det centrale biogasscenarie.

Indsamling og transport
Transporten er fastsat på baggrund af oplysninger fra de eksisterende indsamlere. Det vurderes ( som anført afsnit 7.1.2), at dieselolieforbruget er ca. 7,5 liter/ton svarende til ca. 29 liter/t TS for den decentrale løsning. I lighed med forrige scenarie vaskes lastbilen 0,4 gange pr. ton TS.

Forbehandling
Som tidligere nævnt betyder anvendelse af poser, der ikke er bionedbrydelige, at poserne skal frasorteres inden biogasprocessen. Til frasortering af poser og til neddeling anvendes som nævnt en DeWaster. Energiforbruget til denne er fastsat på baggrund af forsøg på Vårst biogasanlæg (Miljøstyrelsen, 2002b) suppleret med en vurdering af, at madaffald fra storkøkkener er en nemmere fraktion at køre igennem en DeWaster. Elforbruget er fastsat til 15 kWh pr. ton svarende til 57 kWh pr. ton TS madaffald.

Ved frasorteringen af plastposerne går en del af madaffaldet til forbrænding med poserne, da dele af madaffaldet vil klæbe til plastposerne. Det vurderes at 10 % af de indsamlede mængder madaffald går til forbrænding med poserne og 90 % til bioforgasningen. Forbrændingen gennemgås ikke yderligere her, der henvises til kapitel 8.

Energiforbruget til hygiejnisering af de 0,9 tons TS madaffald er beregnet på baggrund af, hvor meget energi der skal til for at opvarme 1 ton madaffald. Beregningerne er baseret på de samme forudsætninger som under det decentrale biogasscenarie uden anvendelse af poser. Den forbrugte mængde naturgasvarme svarer til 253 kWh/t TS. Den fortrængte mængde naturgasvarme svarer til 80 kWh/t TS.

Forbrænding
Der sendes 0,1 ton TS madaffald til forbrænding. Data for dette er baseret på data om forbrænding i kapitel 8.

Ved afbrændingen af PE-poserne anvendes data for ressourceforbrug og emissioner fra UMIP-databasen. De substituerede varme- og elmængder er kvantificeret dels udfra oplysninger fra (MH Line, 1995) og dels udfra virkningsgrader på et nyt affaldsforbrændingsanlæg. På miljødatabladet fremgår, at 66 MJ/kg er bundet i materialet. Hvis det forudsættes, at elvirkningsgraden er ca. 24 % og varmevirkningsgraden ca. 67 %, substitueres der 16 MJ kulproduceret el, 13 MJ kulproduceret varme samt 31 MJ naturgas produceret varme pr. kg plastpose.

Biogasanlægget
I dette scenarie sendes 0,9 tons TS madaffald gennem biogasprocessen. Dataene er baseret på de samme forudsætninger som beskrevet i kapitel 6.

Fortrængt el og varme
Der sendes 0,9 tons TS madaffald gennem biogasprocessen. Dataene for produktion af el og varme er baseret på de samme forudsætninger som beskrevet ved det centrale biogasscenarie i kapitel 6.

Fortrængt handelsgødning
Der sendes 0,9 tons TS madaffald gennem biogasprocessen. Dataene for produktion af handelsgødning er baseret på de samme forudsætninger som beskrevet ved det centrale biogasscenarie i kapitel 6.

 

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



Version 1.0 November 2003, © Miljøstyrelsen.