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

Madaffald fra storkøkkener

8 LCA-screening af forbrænding

8.1 Systemafgrænsning

Løsningen med forbrænding af madaffaldet omfatter følgende processer:

Håndtering af madaffald i køkkenerne
Indsamling og transport
Forbrænding
Produktion af el og varme

Indsamlingen forudsættes i dette scenarie at foregå sammen med den almindelige dagrenovation. Der kan imidlertid være veterinære hensyn, som taler for, at der også bør være separat indsamling i forbindelse med afsætning af madaffaldet til forbrænding. Dette vil betyde en forøgelse på energiforbruget til transport.

I forbrændingsscenariet forudsættes madaffaldet opsamlet/emballeret i sorte affaldssække som andet brændbart affald fra køkkener. Madaffaldet placeres i de containere, der også anvendes til almindelig dagrenovation. Der forudsættes ikke at foregå nogen anvendelse/vask af opsamlingsspande.

Indsamlingssystemet ved forbrændingsscenariet er som nævnt baseret på de eksisterende systemer til indsamling af almindelig dagrenovation. Da madaffaldet udgør en meget lille mængde af de samlede mængder indsamlet dagrenovation, vurderes det, at kapaciteten i de eksisterende indsamlingssystemer er til stede.

Det forudsættes, at madaffaldet og poserne afbrændes på affaldsforbrændingsanlæg, hvor der produceres både el og varme.

Data for el og varmeproduktion er baseret på virkningsgrader for nye anlæg. Der forudsættes anvendelse af våd røggasrensning og overholdelse af de kommende emissionskrav til forbrændingsanlæg. Endvidere forudsættes røggaskondensering på ca. 1/3 af forbrændingsanlæggene.

For såvel emissioner, slagge/aske, restprodukter fra røggasrensning samt egetforbruget af el er der foretaget vurdering/skøn af, hvad afbrænding af madaffald/organisk affald giver anledning til, altså hvor stor en mængde af de nævnte parametre, som afbrænding af denne type affald er ”ansvarlig” for. Dette er gjort på baggrund af oplysninger om madaffaldets sammensætning, den mindskede røggasmængde/spildevandsmængde, som madaffaldet giver anledning til i forhold til gennemsnitligt affald kombineret med vurderinger af andre forbrændingstekniske forhold.

Der er i forbindelse med projektet udarbejdet et notat af Tore Hulgaard, Rambøll, som en stor del af disse vurderinger bygger på. Notatet bygger på forventede data for et helt nyt konkret forbrændingsanlæg med våd røggasrensning. Der er i den forbindelse gennemført beregninger i Rambølls forbrændingsberegningsprogram. Nogle steder er disse data suppleret med andre kilder og vurderinger.

Den producerede el vurderes at substituere el produceret på kulfyrede anlæg. Varmen, der produceres ved forbrænding af madaffald, forudsættes at substituere 70 % varme produceret på decentrale naturgasfyrede kraftvarmeanlæg og 30% på kulfyrede kraftvarmeanlæg (jf. bilag 1).

I LCA-screeningen er tilvejebringelsen af dieselolie medtaget. Ligeledes er tilvejebringelsen af råstofferne til den substituerede el- og varmeproduktion medtaget. Tilvejebringelse af anlæg ved den producerede og substituerede el og varme er med i LCA-screeningen.

8.2 Håndtering af madaffald i køkkenerne

Til opbevaring af madaffaldet i køkkenerne anvendes store plastposer. Dataene for disse er baseret på poser til 40 liters spande. (Poserne har en størrelse på 70 cm x 110 cm (og en ikke nærmere defineret bredde) og vejer 70 kg pr. 1000 stk.). Der regnes med 70 g plastmateriale pr. plastpose, og der regnes ikke med vask af spande/stativer til poserne.

Hvis poserne fyldes med ca. 25 kg madaffald (hvilket svarer til ca. 38 liter), svarer dette til ca. 40 poser pr. ton madaffald og ca. 153 pr. ton TS madaffald.

Sammensætningen af råmaterialet til poserne forudsættes identisk med sammensætningen af små poser i den decentrale biogasløsning med anvendelse af små poser, jf. afsnit 7.2.

Som nævnt i afsnit 7.2 er energiforbruget ved råvarefremstilling ca. 86 MJ/kg, hvoraf 66 MJ/kg er bundet i materialet, og det kræver 9 MJ/kg at ekstrudere og varmesvejse de færdige poser (MH Line, 1995). Forholdene ved forbrænding af poser forudsættes identiske med forholdene beskrevet i afsnit 7.2.

8.3 Indsamling og transport

Det er forudsat, at indsamlingen af madaffaldet foregår sammen med anden dagrenovationsaffald.

Brændstofforbruget til separat indsamling af organisk dagrenovation kan sættes til i størrelsesordenen 8 liter pr. ton (Miljøstyrelsen, 2002b). I (DTU, 2002) er anvendt en værdi på 4 liter dieselolie pr. ton affald til indsamling af almindelig blandet dagrenovation i en blandet bebyggelse.

På denne baggrund anslås den gennemsnitlige værdi for indsamling af madaffald sammen med almindelig blandet dagrenovation at ligge på ca. 4 liter/ton madaffald.

I lighed med forrige scenarie vaskes lastbilen 0,4 gange pr. ton TS. Der er ingen forbehandling.

8.4 Forbrænding

Energimæssige forhold
Madaffaldets brændværdi fastsættes på baggrund af oplysninger om madaffaldets sammensætning (jf. kapitel 4) .

Tabel 8.1: Madaffaldets brændværdi (Hulgaard, 2002)

Brændværdier er beregnet vha. Schwanckes formel (Hulgaard, 2002).

Fedtindholdet i madaffaldet er sat til 70 kg/t, hvilket er lidt lavere end PNA’s tal (78kg/t). Dette er primært begrundet i, at friturefedt ikke indsamles sammen med madaffaldet i alle øvrige indsamlingsordninger. (Endvidere kan nævnes i tilknytning hertil, at de prøver, der er udtaget på Daka Ortved i forbindelse med projektet, har haft et meget lavt fedtindhold).

Virkningsgraden (ovn/kedel) på nye forbrændingsanlæg kan, når det drejer sig om organisk affald, sættes til ca. 90 %, heraf vil der være 29% elproduktion og 71 % varmeproduktion. Organisk affald tilskrives en lavere virkningsgrad i ovn/kedelanlægget end gennemsnitligt affald på grund af højere vanddampindhold i røggas og dermed større røggastab.

Såfremt der er tale om anlæg med røggaskondensering, vil en del af fordampningsvarmen kunne genindvindes, i størrelsesordenen 20-50% (Hulgaard, 2002), (sættes her til 35%.). Egetforbruget af el på forbrændingsanlæg udgør ca. 100 kWh pr. ton gennemsnitligt affald. Organisk affald vil give anledning til et mindre forbrug, da røggasmængden herfra er mindre, og en stor andel af energiforbruget går til sugetræksblæsere. Elforbruget sættes proportionalt med røggasmængden til 45 kWh/ton organisk affald. (Hulgaard, 2002)

Tabel 8.2: Forventet produktion på baggrund af madaffaldet af el og varme (sidstnævnte hhv. med og uden kondensering).

M.h.t. varmeproduktion forudsættes der i LCA-screeningerne røggaskondensering på ca. 1/3 af anlæggene svarende til en anvendt værdi på gennemsnitlig varmeproduktion på 10.300 MJ/t TS. Returløbstemperaturen for fjernvarmevandet på det enkelte anlæg vil være af stor betydning for mulighederne for at udnytte kondensationsvarmen ved direkte veksling.

Emissioner til luft
En række emissioner fra afbrænding af madaffald vil tilnærmelsesvis kunne allokeres efter den røggasmængde, madaffaldet forårsager. Gennemsnitligt affald har en røggasmængde på ca. 6.500 Nm³/ton, og madaffaldet har en røggasmængde på i størrelsesordenen 2.900 Nm³/ton. En række emissioner skal således korrigeres med ca. en faktor 2,2 for at kunne relateres til madaffald. Det drejer sig om emissionerne anført i nedenstående.

1) Byggende på kontraktmæssige garantier og Rambølls vurderinger (Rambøll, 2002)
2) (VVM-redegørelse for forbrændingsanlæg i Esbjerg, 1999)
3 ) (Hulgaard 2002)

Tabel 8.3: Forventede emissioner ved forbrænding af madaffaldet.

Vedrørende emission af tungmetaller til luft er der i ovn/kedel og el-filter regnet med 90% udskillelse af Cd og 20% af Hg (for gennemsnitligt affald). Der tages udgangspunkt i, at de fleste komponenter udskilles til et fast niveau/koncentration stort set uafhængigt af indhold i rågassen efter elfilteret. Der allokeres således efter røggasmængden, dog tages der højde for, at emissionen ikke overstiger det faktiske indhold i det organiske affald efter reduktion over ovn/kedel og elfilter, hvilket har været tilfældet her. (Værdier for madaffaldets sammensætning, der er analyseret til at ligge under detektionsgrænsen (Cd, Hg, Pb), sættes til 50% af denne).

1) baseret på analyse fra Daka Ortved

Tabel 8.4: Forventet emission af Hg og Cd ved afbrænding af madaffald.

Emissioner til vand:

1) fastsat på baggrund af forholdet mellem spildevandsmængden for gennemsnitligt affald og madaffald, hhv. 0,19m³ og 0,12 m³ (Hulgaard, 2002)

Tabel 8.5: Forventede emissioner til vand ved afbrænding af madaffald.

1) baseret på analyse fra Daka Ortved
2) sættes tilnærmelsesvis lig 0, da indholdet i rågassen forudsættes hovedsageligt at blive udledt som emissioner til luft.

Tabel 8.6: Forventede emissioner af tungmetaller til vand ved afbrænding af madaffald

Affald
Vedrørende restprodukter fra forbrænding vil der være tale om flyveaske, slagge, et gipsprodukt samt noget slam fra rensning af en spildevandsstrøm fra røggasrensningen. Mængden af restprodukter er vurderet af (Hulgaard, 2002).

Den samlede mængde af flyveaske og slagge vil være på niveau med madaffaldets askeindhold, der på baggrund af madaffaldets sammensætning udgør 20-40 kg/ton madaffald (sættes her til 30kg/ton madaffald), jf. afsnit om madaffaldsmængder og sammensætning. Det vurderes, at en større andel af askeindholdet vil blive til flyveaske end til slagge. På baggrund af et groft skøn fordeles askemængden med 70% til flyveaske (80 kg/t TS) og 30% til slagge (34 kg/t TS).

Slagge kan genanvendes i forbindelse med byggeanlægsprodukter, men der er problemer med at finde afsætning for materialet. Flyveasken skal deponeres i specialdepoter og bortskaffes i øjeblikket til Norge og Tyskland, indtil der etableres depoter beregnet til denne type affald i Danmark.

Slammængden udgør ca. 1kg/ton indfyret og vil indeholde dele af det tungmetalindhold, der er i madaffaldet. Slammet deponeres sammen med flyveasken.

Endvidere vil der blive dannet et gipsprodukt, der udgør ca. 3 kg/ton. Dette betragtes som volumenaffald.

I LCA-screeningerne opgøres affald dels som mængde (personækvivalenter) og dels ved på baggrund af data for forbrændingsanlæg fra projektet ”Livscyklusvurdering af dansk el og varme, 2002”, at beregne miljøeffekter fra deponering af restprodukter (fra gennemsnitligt affald) over en periode på 100 år.

Kemikalieforbrug
Kemikalieforbrug er baseret på data for gennemsnitligt affald fra forslag til miljøgodkendelse af et nyt forbrændingsanlæg samt (Hulgaard, 2002). I de tilfælde, hvor der ikke er værdier for det organiske affald, anvendes værdier for gennemsnitligt affald.

1) (Hulgaard, 2002) for nyt anlæg.
2) Data fra miljøgodkendelse af nyt forbrændingsanlæg.

Tabel 8.7: Ressourceforbrug ved forbrænding

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

Version 1.0 November 2003, © Miljøstyrelsen.