|
Separation og genanvendelse af aske fra biobrændselsanlæg 5 Genanvendelse af bioaske og tekniske muligheder5.1 Askehåndtering på fjernvarmeværker Dette afsnit giver en status for, hvor stor en mængde bioaske der genanvendes. Desuden beskrives med udgangspunkt i de eksisterende forhold, hvor stor en del af værkerne der har mulighed for separation af asken. 5.1 Askehåndtering på fjernvarmeværkerPå basis af spørgeskemaundersøgelsen beskrives herunder askehåndteringen og mulighederne for separation af askefraktionerne på fjernvarmeværkerne. 5.1.1 Halmfyrede værkerAlle halmkedlerne er designet og bygget specielt til halmfyring, da halm på grund af det lave askesmeltepunkt har særlige slaggeproblemer. Kedlerne kan opdeles i fire grupper, der er fabrikatafhængige, nemlig:
De ristefyrede anlæg er karakteriseret ved, at de kontinuert bevæger halmen og efterfølgende bundasken frem over risten, hvorpå forbrændingen sker. Ved afslutningen af risten vælter slaggen (bundasken) ned i en askegrav, der enten er vandfyldt og forsynet med askeskraber i form af et “udmugningsanlæg” eller er tør og forsynet med en askesnegl. Sneglen udasker via en cellesluse kedlen til en asketragt, hvorfra en transportsnegl eller redler fører asken til container. De tre andre typer er uden egentlig bevægelig rist, men har en vandfyldt bund, hvorpå en askeskraber med faste intervaller skraber bundasken frem mod askegraven. På de portionsfyrede helballefyr virker indfødningen af de nye baller som askeskraber. Både de våde og de tørre systemer fungerer teknisk set tilfredsstillende, men den våde udaskning har miljømæssige ulemper i form af vand med meget høj koncentration af salte og andre forureninger fra asken. Endvidere er der korrosionsskader på transportsystemet og containere samt omkostninger til opsamling og håndtering af afvandingsvandet fra containerne. Ulempen ved de tørre udaskningssystemer er større risiko for driftsforstyrrelser i forbindelse med tilstopning af udaskningssnegl eller cellesluse ved slaggedannelse. Denne sidste risiko er størst ved halmfyring, hvorfor våd udaskning er mest udbredt her og også forventes at være det fremover. Den videre håndtering af halmasken nødvendiggør i langt de fleste tilfælde en befugtning af tør aske, idet omlæsning til mellemlager eller udspredningsredskaber i modsat fald ville give anledning til uacceptable støvgener. Røggasrensningen på halmkedlerne består i alle tilfælde af multicyklon og posefiltre. På nogle anlæg er multicyklonen sammenbygget med filtret, men i de fleste tilfælde udgør multicyklonen en selvstændig enhed, således at alle tre askefraktioner i princippet kan adskilles. To værker har våd røggasrensning i stedet for filtre, hvorfor filterasken forekommer i form af kondensatslam. Traditionelt blandes al asken i eller på vej til containeren, men et stigende antal værker separerer eller har mulighed for at separere, hvis dette bliver et krav, eller hvis der er en udbringningsmæssig fordel herved. På anlæg med askeseparation udtages filterasken separat og tørt i big-bags, mens bundasken og cyklonasken udtages samlet og vådt i container. Askefordelingen mellem bundaske, cyklonaske og filteraske varierer fra værk til værk afhængig af anlægsudformningen. Specielt varierer forholdet mellem cyklonaske og bundaske. En typisk fordeling er 70 - 80% bundaske, 5 -10% cyklonaske og 15 - 20% filteraske målt i vægt. Ofte er filterasken meget voluminøs. Lys flyveaske fra dårlig vejret byghalm har kun den halve rumvægt i forhold til mørk flyveaske fra god velvejret hvedehalm. Tre af værkerne angiver af forskellige årsager, at al asken deponeres, mens de resterende værker leverer asken tilbage til landbrugsjord, hvor det spredes enten efter kategori H2 eller H3. Spredning efter kategori H1 er ikke mulig, hvorfor aske i denne kategori deponeres. Fire af værkerne angiver at have fået etableret mellemlager i henhold til Bioaskebekendtgørelsens bestemmelser, men en række værker arbejder herpå og vil i løbet af 2001 eller senest ved næste fornyelse af halmkontrakterne have indgået aftale herom. Syv af værkerne har etableret separationsanlæg for filterasken, og fem af disse deponerer filterasken. De to andre værker blander filterasken i containeren med bundasken, idet blandingsasken kan overholde kravene til kategori H2. Yderligere et par værker er ved at etablere muligheden for separation. Et par af værkerne angiver i perioder at have været nødsaget til at køre al asken på deponi, da asken var af kategori H1 på grund af manglende separationsmulighed for filterasken. På over halvdelen af værkerne kan filterasken udtages separat efter mindre ombygninger af asketransportsnegle fra filtret til askecontainer og efter etablering af fyldesystem for big-bags. 5.1.1.1 Tungmetalanalyser og gødningsværdiDer foretages løbende kvartalsvise eller halvårlige analyser på alle halmvarmeværkerne i henhold til Bioaskebekendtgørelsen. I danske værker ses typiske cadmiumindhold i ren bundaske fra <0,1 til 1,0 mg Cd/kg TS, men oftest under de 0,5 mg/kg TS, der er den øvre grænse for H3. Blandingsaske indeholder 1,0 - 3,0 mg Cd/kg TS, men typisk mellem 2,0 og 2,5 mg Cd/kg TS (H2: < 2,5 mg Cd/kg TS). Filteraske indeholder typisk fra 5 - 20 mg Cd/kg TS, men der er målt værdier fra 2 - 25 mg Cd/kg TS. Indenfor korte perioder svinger cadmiumindholdet i analyserne med en faktor 2-3 på det enkelte værk, da værdien afhænger af den specifikke halmleverance. Der er store geografiske forskelle, men indenfor det lokale område er forskellene lige så store, hvilket antageligt skyldes jordbundsforhold, gødningstilstand og gødningshistorik for den enkelte mark. Som et eksempel kan nævnes Østjydsk Halmvarme. Analyseværdierne svinger her mellem 1,1 og 2,9 mg Cd/kg TS for blandingsaske uden noget bestemt mønster. Andre steder ses væsentlig større variationer. En anden forklaring på variationerne i cadmiumindholdet kan være, at det er meget vanskeligt, om ikke umuligt, at tage en repræsentativ prøve fra en askecontainer. Specielt kan det være svært at udtage en prøve af blandingsaske, som indeholder det rigtige forhold af bundaske og flyveaske. På grund af den meget forskellige kemiske sammensætning af de to askefraktioner har dette naturligvis stor betydning for analyseresultatet for blandingsasken. De halvårlige eller årlige askeanalyser er derfor ikke repræsentative for sammensætningen af den producerede aske på værkerne, hvilket er en betydelig svaghed ved de nuværende regler i Bioaskebekendtgørelsen. 5.1.1.2 Muligheder for separation og genanvendelsePå grund af de relativt store askemængder på ca. 5% af brændselsforbruget målt på tørstofbasis er det meget nødvendigt for halmvarmeværkerne at satse på tilbageføring af asken til landbrugsjorden under miljømæssigt forsvarlige vilkår. Dette skyldes, at alternativet i form af deponering er for omkostningskrævende, idet der samtidig skal betales for deponering af en tilsvarende mængde vand i den befugtede eller våde aske. Ved nye halmfyrede anlæg kan det anbefales, at anlægget skal udformes, således at filterasken kan separeres og fyldes i big-bags. Det anbefales også, at der etableres oparbejdningsanlæg for filteraske, hvor gødningsværdien af halmflyveasken udvaskes og afhændes til kunstgødningsindustrien eller leveres på flydende form til iblanding i svinegylle, der mangler kalium. 5.1.2 Træflisfyrede værkerDe fleste af fliskedlerne er bygget specielt til fyring med fugtigt brændsel, hvorfor langt den overvejende del af kedlerne er udstyret med trapperist eller skubberist til at vende brændslet under forbrændingen. Enkelte af anlæggene er udstyret med spreaderstoker, der kaster brændslet ind i fyrboksen, mens resten er udstyret med hydraulisk indmader eller fødesnegl. Trappe- og skubberistene vælter slaggen (bundasken) ned i en askegrav. Graven er enten vandfyldt og forsynet med askeskraber i form af et “udmugningsanlæg”, eller den er tør og forsynet med en askesnegl, der via en cellesluse udasker kedlen til en asketragt, hvorfra en transportsnegl eller redler fører asken til container. Begge systemer fungerer teknisk set tilfredsstillende, men den våde udaskning har miljømæssige ulemper i form af vand med meget høj koncentration af salte og andre forureninger fra asken. Endvidere er der korrosionsskader på transportsystemet og containere samt omkostninger til opsamling og håndtering af afvandingsvandet fra containerne. Ulempen ved de tørre udaskningssystemer er større risiko for driftsforstyrrelser i forbindelse med tilstopning af udaskningssnegl eller cellesluse ved slaggedannelse. Ligeledes er der risiko for kondensdannelse i transportsnegle med deraf følgende tilstopning. I anlæg med tør udaskning befugtes asken typisk til 20 - 30% vandindhold i containeren, så aflevering på deponi kan ske støvfrit. Der er ingen markant forskel i alder eller størrelse på kedler, der adskiller de to udaskningssystemer, men de nyeste anlæg bygges enten til tør udaskning eller anlægget udformes, således at vandindholdet i asken i containeren begrænses mest muligt. Alternativt afvandes asken ved f.eks. udtørring inden levering til deponi. Røggasrensningen på flisfyrede anlæg består på langt den overvejende del af anlæggene af henholdsvis multicykloner og røgvaskeranlæg afhængig af de enkelte anlægs fabrikat, udformning og de lokale miljøgodkendelser. Posefiltre anvendes ikke længere på flisfyrede anlæg, da de typisk er afløst af våd røggasrensning med varmegenvinding. Filteraske forekommer derfor stort set ikke. På enkelte anlæg, der alene fyrer med tørt træaffald, kan det forekomme. Stort set alle flisfyrede fjernvarmeanlæg er udstyret med røgvaskeranlæg i form af røggaskondenseringsanlæg, der dels nyttiggør varmeindholdet i dampen fra flisens vandindhold. og dels renser røggassen for flyveaskepartikler og sure bestanddele. Hvor stor en del af asken, der ender som kondensatslam, varierer meget afhængigt af kedeldesign og effektivitet af multicyklon. Kondensatslammet udfældes via bundfældning eller ved filtrering gennem båndfiltre. Askefordelingen mellem bundaske og cyklonaske varierer meget fra værk til værk afhængig af anlægsudformningen, men der er ofte en relativt stor mængde som cyklonaske. De to fraktioner kan på omkring 80% af anlæggene adskilles, men fordelen herved vil ofte være tvivlsom som følge af cadmiumfordelingen. For fire af værkerne gælder det, at man fortsat i år 2000 leverede asken til skovbrug, idet man endnu ikke har fået sig indrettet efter Bioaskebekendtgørelsens bestemmelser. I år 2001 gælder dette kun to værker. For alle øvrige værkerne gælder det, at asken deponeres eller afleveres til den kommunale affaldsordning (forbrændingsanlæg), da der ikke findes alternativer og økonomisk overkommelige løsninger for tilbageføring. Kondensatslam hældes oftest i askecontaineren og deponeres sammen med asken. Enkelte værker afleverer kondensatslammet i tønder til separat deponering. 5.1.2.1 Tungmetalanalyser og gødningsværdiDer foretages ikke løbende analyser af bundaske og cyklonaske eller kondensatslam på værkerne af disse værdier, da den eneste realistiske mulighed for bortskaffelse er deponering. 5.1.2.2 Muligheder for separation og genanvendelsePå grund af de relativt små askemængder på ca. 1,0% af brændselsforbruget er det ikke rentabelt at investere i separationsanlæg og i analyser til sikring af genanvendelse på de etablerede anlæg. Ved etablering af nye flisfyrede anlæg kan det dog være hensigtsmæssigt at installere tør udaskning af alle askefraktioner og udforme anlægget, således at bundaske og cyklonaske føres tørt til en lukket container eller big-bags. Et typisk flisvarmeværk har under 100 t tør aske om året, hvorfor en big-bag løsning kunne være aktuel. I containeren kan asken eventuelt befugtes med vandtåge med henblik på deponering, eller den kan leveres tørt til oparbejdningsanlæg til gødningsformål. Big-bags kan deponeres tørt eller leveres til oparbejdningsanlæg afhængig af, om skovbruget får etableret et anvendeligt retursystem for asken. Kondensatslam kan håndteres separat og afleveres til deponering eller oparbejdning i separate containere. Kondensatslam til deponering afvandes forinden ved udtørring eller ved afvanding i kammerfilterpresse eller lignende til jordfugtig konsistens. Kondensatslam til oparbejdning kan med fordel leveres på flydende form med slamsugertankvogn. 5.1.3 Træpillefyrede værkerDe fleste af træpillekedlerne er ombyggede kulkedler med lamel-vandreriste, der vælter slaggen (bundasken) ned i en askegrav, der enten er vandfyldt og forsynet med askeskraber i form af et “udmugningsanlæg” eller er tør og forsynet med en askesnegl, der via en cellesluse udasker kedlen til en asketragt, hvorfra en transportsnegl eller redler fører asken til container. Begge systemer fungerer teknisk set tilfredsstillende, men den våde udaskning har miljømæssige ulemper i form af vand med meget høj koncentration af salte og andre forureninger fra asken. Endvidere er der korrosionsskader på transportsystemet og containere samt omkostninger til opsamling og håndtering af afvandingsvandet fra containerne. Ulempen ved de tørre udaskningssystemer er større risiko for driftsforstyrrelser i forbindelse med tilstopning af udaskningssnegl eller cellesluse ved slaggedannelse. Der er ingen markant forskel i alder eller størrelse på kedler, der adskiller de to askeudtagssystemer, men de nyeste anlæg bygges med tør udaskning. Dette viser sig blandt andet ved en svag stigning i tøraskeandelen i år 2000. Enkelte ældre anlæg har tørre udaskningssystemer med pneumatisk asketransport, men disse systemer er ikke driftsmæssigt optimale og har miljømæssige problemer med afkastluften. Røggasrensningen på træpillekedlerne består af henholdsvis multicykloner og/eller posefiltre afhængig af de enkelte anlægs oprindelige udformning og de lokale miljøgodkendelser. På de ældre værker blandes cyklon og filterasken med bundasken enten undervejs til eller i containeren. På det nyeste værk i Maribo udtages filterasken separat og tørt i big-bags, mens bundasken og cyklonasken udtages samlet og vådt i container. Askefordelingen mellem bundaske, cyklonaske og filteraske varierer meget fra værk til værk afhængig af anlægsudformningen, men der er ofte en stor mængde som cyklonaske og en begrænset del som egentlig bundaske. De to fraktioner kan dog ofte ikke adskilles som følge af, at askesystemerne er integreret, eller at cyklonasken genindfyres. Hvor der er installeret posefiltre, vil flyveasken fra disse kunne separeres. To af værkerne leverer fortsat asken til henholdsvis landbrugsjord og skovbrug, idet man endnu ikke har fået sig indrettet efter Bioaskebekendtgørelsens bestemmelser. Alle øvrige værker deponerer asken, da der ikke findes alternativer og økonomisk overkommelige løsninger for tilbageføring. 5.1.3.1 Tungmetalanalyser og gødningsværdiDer foretages ikke analyser på værkerne af disse værdier, da deponering er den eneste realistiske mulighed for bortskaffelse. 5.1.3.2 Muligheder for separation og genanvendelsePå grund af de relativt små askemængder på ca. 0,5% af brændselsforbruget er det ikke rentabelt at investere i separationsanlæg og i analyser til sikring af genanvendelse på etablerede anlæg. Endvidere er de fleste anlæg mellem 15 og 20 år gamle, hvorfor det kan forventes, at de inden for en kort årrække erstattes af flisfyrede anlæg. Ved nye træpillefyrede anlæg kan man forestille sig, at der installeres tør udaskning af alle askefraktioner, og at anlægget udformes, således at filterasken kan separeres og fyldes i big-bags. Den tørre bund- og cyklonaske kan fyldes i lukkede containere eller big-bags. I containeren kan asken evt. befugtes med vandtåge med henblik på deponering, eller den kan leveres tørt til oparbejdningsanlæg til gødningsformål. Big-bags kan deponeres tørt eller leveres til oparbejdningsanlæg, afhængig af om skovbruget får etableret et anvendeligt retursystem for asken. 5.1.4 Samlet status for askehåndtering på fjernvarmeværkerTabel 5.1 viser status for askemængder og -anvendelse for fjernvarmeværkerne.
Tabel 5.1. Askeanvendelse for fjernvarmeværker. Den overvejende del af asken fra halmværkerne udbringes på marker, men en del værker må deponere cyklon- og filteraske, mens nogle få værker også deponerer bundasken. Undersøgelsen har ikke afklaret præcis, hvor store mængder, der udbringes på markerne. Det vurderes, at 80% af asken udbringes. Fire træflisfyrede værker leverede i 2000 aske til skovbrug, men i år 2001 er det kun to værker. Alle øvrige værker deponerer asken eller afleverer den til den kommunale affaldsordning. To træpillefyrede værker leverer asken til henholdsvis landbrugsjord og skovbrug, mens alle de resterende værker deponerer asken. Da der ikke findes tal for hvor store mængder træaske de nævnte værker udbringer, og da mængden i øvrigt er faldende, er mængden i tabellen anført til 0. 5.2 Askehåndtering på store, halmfyrede kraftvarmeværkerI dette afsnit beskrives askehåndteringen på de store halmfyrede kraftvarmeanlæg ejet af Elsam og Energi E2. 5.2.1 Enstedværkets biokedel5.2.1.1 BundaskeSlagge fra halmkedel, flisoverheder og halmkedlens 2. træk opsamles i vådafslaggere og transporteres ved hjælp af kædeslaggeskrabere frem til en fælles slaggetransportør, hvorfra den blandede slagge føres til container. I kædeslaggeskraberen ved halmkedel har der været problemer med, at kæden slider spor i bunden af slaggeskraberen (8 mm plade). Bunden er udskiftet visse steder, og der er monteret slidskinner af Hardox-stål under kæden. Der monteres nu zinkanoder på medbringerne for at mindske sliddet på kæde, medbringere og slidskinner. Den fælles slaggetransportør var oprindeligt udført som kædeslaggeskraber, men denne tærede igennem på ca. 2 år (kæde og medbringere) og er udskiftet primo 2000 til et "udmugningsanlæg" med rustfri stålbund. Bundaske fordeles via Landbogården og udspredes på landbrugsarealer i henhold til Bioaskebekendtgørelsens kategori H3. 5.2.1.2 FlyveaskeFlyveaske udskilles i to elektrofiltre ved omkring 120C. En tværgående samlesnegl under hvert el-filter fører asken til det pneumatiske askesendesystem, der transporterer asken til mellembeholderen i sækkefyldeanlægget. Fra mellembeholderen fyldes asken i big-bags ved hjælp af tre fordelersnegle i serie. Flyveasken deponeres i big-bags i Kollund-deponiet. 5.2.1.3 Tungmetalanalyser og gødningsværdiTungmetalanalyser fra demo-program (1998/99) og kvartalsprøver er vist i Tabel 5.2 og Tabel 5.3.
Tabel 5.2. Tungmetalanalyser (total) fra demo-forsøgsprogram på Enstedværket.
Tabel 5.3. Tungmetalanalyser (DS2210/259) af kvartalsprøver af bundaske fra Enstedværket. Alle bundasker fra både demo-forsøg og kvartalsprøver opfylder Bioaskebekendtgørelsens kategori H3 og kan derfor udspredes med den maksimale udbringningsmængde på 5 t TS/ha. Derimod overskrider flyveasken kravværdierne for både kviksølv og cadmium og kan derfor ikke udspredes på landbrugsjord. Tages der udgangspunkt i middelværdierne for indholdet af cadmium og kviksølv i bundaske og flyveaske fra demo-forsøget og en flyveaskeandel på tør basis på 19%, kan indholdet i blandingsasken beregnes til henholdsvis 2,9 mg Cd/kg TS og 0,2 mg Hg/kg TS. Generelt kan blandingsasken dermed udspredes i henhold til kategori H1, men den maksimale udbringningsmængde i denne kategori er for lav til praktisk brug. Sammenlignes analyseresultaterne for bundasker i Tabel 5.2 og Tabel 5.3 ses, at for Cd, Hg og Pb er der ingen signifikant forskel mellem totalbestemmelsen og oplukning efter DS2210/DS259. For Ni og Cr giver DS-oplukningen lavere værdier end totalanalysen. I forbindelse med demo-forsøgsprogrammet er der foretaget massebalancemålinger for både makrostoffer og tungmetaller. For Cd er der en generel tendens til manglende genfinding i restprodukterne, men om det er tilførsel med brændsel, der er for stor, eller fraførsel med restprodukter og røggas, der er for lille, er uafklaret. Analyseresultater vedrørende bundaskens indhold af gødningsstoffer er vist i Tabel 5.4.
Tabel 5.4. Gødningsstofanalyser af kvartalsprøver af bundaske fra Enstedværket. Det ses, at kun knap 20% af bundaskens indhold af kalium er vandopløseligt, og at fosforindholdet stort set er uopløseligt. 5.2.2 Måbjergværket5.2.2.1 BundaskeSlagge fra bunden af fyrrummet og kedelaske fra kedlens konvektionspart transporteres med vådudskraber samlet til container. Vådudskraber fungerer efter samme princip som et udmugningsanlæg. Kedelaske kan give anledning til opblokning i tragt i forbindelse med sodblæsning – måske på grund af tragtens form og størrelse. Asken har da form som ”glødende ståluld”, som har besvær med at komme under vand. Der har været tendens til opblokning i forbindelse med højt indhold af uforbrændt i slaggen. Systemet er ikke velegnet til transport af sammenbagt slagge, f.eks. slagge, der er ophobet på halmbrænderne, og som falder af i store klumper - eller anden sammenbagt slagge fra rysteristen. Slaggen bliver bragt ud til landmænd, der anvender den til vejopfyld, men der arbejdes på at få slaggen udspredt på marker i fremtiden. 5.2.2.2 FlyveaskeEfter udskillelse i posefilter transporteres flyveasken med snegle til redler, der leverer asken i en silo, hvorfra den med et sneglesystem doseres i en tvangsblander, der opblander asken med vand. Herfra doseres den blandede aske til container og køres til deponering. 5.2.2.3 Tungmetalanalyser og gødningsværdiTungmetalanalyser af bundaske fra de seneste tre perioder fremgår af Tabel 5.5. Bekendtgørelsens kategori H3 kan efterleves.
Tabel 5.5. Tungmetalanalyser (DS2210/259) af prøver af bundaske fra Måbjergværket. Indholdet af total-P i bundasken udgør henholdsvis 14, 14 og 9 g/kg TS i de tre bundaskeprøver. 5.2.3 Rudkøbing KraftvarmeværkBundaske transporteres med vådslaggeskraber til container. Røggassen renses i posefilter, og flyveasken opsamles i big-bags. Der er generelt gode driftserfaringer med askehåndteringssystemerne, men der er en del korrosion i slaggeskrabere og slaggecontainere. Bundasken leveres tilbage til halmleverandørerne og udspredes efter bekendtgørelsens regler. Der udarbejdes en deklaration på basis af de seneste analyseresultater. Flyveasken deponeres i big-bags i Kollund-deponiet. 5.2.3.1 Tungmetalanalyser og gødningsværdiDe tre seneste komplette analyser af bundaske er vist i Tabel 5.6. Kravene til kategori H3 kan opfyldes for disse tre prøver, men dette er ikke altid tilfældet for bundaske fra Rudkøbing.
Tabel 5.6. Tungmetalanalyser (DS2210/259) af prøver af bundaske fra Rudkøbing. Indholdet af total-P varierer i området 6-14 g/kg TS. Der foreligger to analyser af flyveaske fra 1995 og 1997, hvor indholdet af cadmium var henholdsvis 5,1 og 6,5 mg/kg. 5.2.4 Haslev KraftvarmeværkSlaggetransportsystemet er hydraulisk drevet med fremad- og tilbagegående bevægelse. Når transportør er i hjemmestilling, er medbringerne nede og bringer den våde slagge fremad. Når transportøren kører tilbage, løftes medbringerne. Der arbejdes med 4 slag pr. kvarter, og slaglængden er 1,75 meter. Slaggen bringes til container. Driftserfaringerne med dette system er generelt gode. Dog kan uforbrændt halm give problemer, da det har tendens til at flyde på vandoverfladen i slaggekarret. Flyveaske udskilles i posefilter og videreføres herfra ved hjælp af et sneglesystem. Flyveasken kan enten føres til vådudskraberen og blandes med slagge eller føres til separat container for flyveaske. Flyveaskecontaineren er forsynet med et vandspraysystem til befugtning af asken inden deponering. Befugtningssystemet er ikke særligt stabilt. Bundaske leveres tilbage til halmleverandørerne og udspredes efter bekendtgørelsens kategori H2. Inden for det sidste års tid er der udført forsøg med tilbageblanding af flyveaske i slaggen, idet det blev konstateret, at Cd-niveauet var usædvanligt lavt. P.t. (marts 2001) blandes hele flyveaskemængden med slagge. En prøve fra marts 2000 med anslået 50% tilbageblanding af flyveaske i slaggen havde et indhold af cadmium på 1,7 mg/kg TS og af vandopløseligt kalium på 34 g/kg TS. I en prøve fra september 2000 med 100% tilbageblanding af flyveaske var indholdet af vandopløselig kalium forøget til 105 g/kg TS, og også indholdet af bly var forøget væsentligt, hvilket er i overensstemmelse med det forventede. Til gengæld var indholdet af cadmium kun forøget til 1,9 mg/kg TS, således at krav til kategori H2 kan opfyldes. Dette indikerer, at halmens indhold af cadmium er faldet betydeligt fra marts til september 2000, hvor det må antages, at halm fra en ny høstsæson er anvendt. Med halmen fra marts 2000 ville det næppe have været muligt at opfylde H2-kravene med 100% tilbageføring af flyveaske. 5.2.5 Slagelse KraftvarmeværkFra risten falder bundasken ned i slaggeskraberens våde del (vandlås), hvorfra bundasken føres frem og op, således at vand drænes fra. På dette punkt tilføres en delstrøm flyveaske. Fra slaggeskraberen falder bundasken ned i en container med fremføringssnegl i top. I containeren sker også en vis dræning. Når containeren er fuld, skiftes automatisk til ny. Den fyldte container tømmes efter fordelingsnøgle ved en halmleverandør. Generelt er driftserfaringerne med bundaskesystemet gode. Fra elektrofilter transporteres flyveasken i lukkede rørsnegle. Der er to sneglesystemer. Det ene fører asken frem til en ”ren” askecontainer beregnet for deponi. Ved nedfald i askecontainer befugtes asken. Dette er et krav fra lossepladsen (der gives ikke fradrag for vandindhold i deponeringsafgiften). Den befugtede aske giver problemer ved aftipningen, idet den klæber sig fast i containeren. Der lægges plastik i bunden og op ad siderne. Dette har en positiv virkning, men er et arbejdsmiljømæssigt problem og fritager ikke for indvendige rensninger. Den anden snegl fører en delmængde over til blanding med bundasken. Generelt er driftserfaringerne gode med rørsneglene. Bundasken (inklusive en indblandet mængde flyveaske) fordeles blandt halmleverandørerne, alt efter hvor meget den enkelte har leveret (til jordforbedring kategori H2). Ren flyveaske befugtes og deponeres på Forlev losseplads. Tilblanding af flyveaske i slaggen er påbegyndt i efteråret 2000, og doseringen er nu (marts 2000) øget fra ½ af flyveasken til 2/3 af flyveasken. 5.2.5.1 Tungmetalanalyser og gødningsværdiTungmetalanalyser for bundaske, flyveaske og blandingsaske (50% af flyveasken blandet med bundasken) er anført i Tabel 5.7.
Tabel 5.7. Tungmetalanalyser (DS2210/DS259) af askeprøver fra Slagelse. Det ses, at bundasken i denne periode kan opfylde kravene til kategori H2 ved tilbageblanding af 50% flyveaske, hvorimod 100% tilbageblanding vil bringe bundasken i kategori H1. I den ikke-blandede bundaske er indholdet af vandopløselig kalium 15 g/kg TS, og indholdet af total-P er 9,3 g/kg TS. 5.2.6 Masnedø KraftvarmeværkBundasken fra kedlen opsamles i et vandfyldt slaggekar under kedlen. Hertil ledes også ved hjælp af et sneglesystem flyveasken, der udskilles i et elektrofilter. Den samlede askemængde transporteres herefter ved hjælp af et lukket kædesystem til lukkede slaggecontainere. Disse afhentes af en vognmand, der leverer asken tilbage til halmleverandørerne. Før sammenblanding af bundaske og flyveaske blev iværksat i maj 2000, blev flyveasken deponeret på Fasans anlæg ved Fakse. 5.2.6.1 Tungmetalanalyser og gødningsværdiTungmetalanalyser for blandet bundaske og flyveaske er vist i Tabel 5.8.
Tabel 5.8. Tungmetalanalyser for blandet bundaske og flyveaske fra Masnedø (DS259) - oktober 2000. I dette tilfælde kan blandet bundaske og flyveaske opfylde kravene til kategori H2. Antages det, at halmen har et askeindhold svarende til typisk halm på 4,5% på tør basis, svarer et cadmiumindhold i blandet aske på 2,2 mg/kg TS til et indhold af cadmium i halm på 0,1 mg/kg TS. Der foreligger herudover analyseresultater for separate bundaske- og flyveaskeprøver fra fire fyringsforsøg i 1998 og 1999 med henholdsvis halm- og halm/træflisfyring (Tabel 5.9).
Tabel 5.9. Tungmetalanalyser for askeprøver fra fyringsforsøg på Masnedø Kraftvarmeværk. Forsøg E2-1 : Halm 2/12-1999 For halmfyringsforsøgene er analyseresultaterne på niveau med de tilsvarende forsøg på Enstedværket som vist i Tabel 5.2. Ved samfyring med træflis fås en betydelig stigning i indholdet af bly i både bundaske og flyveaske, hvilket afspejler, at træflis generelt har et højere indhold af bly end halm. Flyveaskeandelen på tør basis er målt til henholdsvis 29% og 14% i forsøg E2-1 og E2-2. I de to øvrige forsøg blev der målt flyveaskeandele på henholdsvis 7% og 10%, men disse værdier er meget usikre. Regnes der med 20% flyveaskeandel, kan blandet bundaske og flyveaske i disse forsøg ikke opfylde kategori H2. 5.2.7 Maribo-Sakskøbing KraftvarmeværkSlaggen forlader kedlen i en vådskraber af kædetypen Enbema. Vådskraberen afleverer bundasken i slaggerummet, hvor der er afløb af vandet til opsamlingsbrønd. I slaggerummet under vådskraberens udløb, i ca. 4 m højde, er placeret en slaggefordeler i hele rummets længde. Bundasken læsses på lastbil med gummihjulslæsser og køres ud til halmleverandørerne. Vandet i opsamlingsbrønden pumpes ind til vådskraberen igen og genbruges. Vådskraberen og slaggefordeleren løser opgaven uden problemer i det daglige; men er udsat for kraftig slitage og korrosion. Flyveasken opsamles i big-bags, rumindhold ca. 2 m³, ved hjælp af transportsnegle og transporteres med lastbilcontainer til sikret losseplads. Systemet er i den daglige drift meget pålideligt. Anlægget er for nylig blevet forsynet med et snegletransportsystem til tilbageblanding af flyveaske i slaggen. Systemet kan operere med variabel tilbageføring af flyveaske, således at tilbageføringsgraden kan optimeres i forhold til analyseresultater for blandingsasken. Bundasken med tilbageblandet flyveaske køres ud til de forskellige leverandører i forhold til den halmmængde, de har leveret i den forgående 3 måneders periode. Mindste mængde er et læs. Mindre leverandører får kun læs en gang pr. år. I vinterperioden med stor produktion tømmes slaggerum en gang pr. uge. Den resterende mængde af flyveaske deponeres på Refas sikrede losseplads på Hasselø. Big-bags genanvendes ikke. 5.2.7.1 TungmetalanalyserTungmetalanalyser er vist i Tabel 5.10.
Tabel 5.10. Tungmetalanalyser for askeprøver fra Maribo-Sakskøbing Kraftvarmeværk. Cd-niveauet er lavt både i bundaske og flyveaske. Antages flyveaskeandelen at udgøre 20%, kan Cd-indholdet i blandingsasken beregnes til 1,7 mg/kg. Blandingsasken vil således kunne opfylde kategori H2. 5.2.8 Cadmium i halm og halmaskeAnalyseværdier for indhold af cadmium i halm varierer i området 0,05-0,3 mg/kg TS. Indholdet af cadmium i blandet aske kan beregnes på basis af halmens askeindhold, og indholdet i bundasken kan beregnes på basis af Cd-fordelingen mellem bundaske og flyveaske. Med antagelse af et askeindhold i halmen på 4,5% på tør basis, en askefordeling på 80% bundaske/20% flyveaske og en indbinding af cadmium i bundaske på 10% er indholdet af cadmium i blandet aske og bundaske beregnet som funktion af halmens indhold af cadmium som vist i Figur 5.1. Under disse forudsætninger skal indholdet af cadmium i halm være mindre end 0,18 mg/kg TS for, at bundasken kan opfylde kravet til kategori H3 og mindre end 0,11 mg/kg TS for, at blandet aske kan opfylde kravet til kategori H2. I praksis kompliceres dette billede af variationer i fordeling af både aske og cadmium, og endvidere vil et højt indhold af bortglødeligt materiale i asken reducere indholdet af cadmium i asken.
Figur 5.1. Beregnet indhold af Cd i bundaske og blandet aske som funktion af Cd-indhold i halm. Beregningen illustrerer dog, at med det variationsområde, der kendes for cadmium i halm, vil det som oftest ikke være muligt at opfylde kategori H2 for blandet aske. Derimod vil f.eks. 50% tilbageblanding af flyveaske have stor sandsynlighed for at ligge i H2. Resultaterne fra Masnedø og Maribo-Sakskøbing for 2000-høsten viser dog, at halmen undertiden har så lavt indhold af cadmium, at blandet aske kan opfylde kategori H2. Om der er tale om årsvariationer, regionale forskelle eller en generelt faldende tendens kan ikke afgøres på det foreliggende grundlag. Dette betyder, at det er vanskeligt at forudsige hvor stor tilbageblanding af flyveaske, der vil være acceptabel på det enkelte anlæg. 5.2.9 Sammenfatning og konklusion for store kraftvarmeværkerBrændselsforbruget og askeproduktion er opgjort for de syv biomassefyrede kraftvarmeværker hos Energi E2 og Elsam. Anlægget i Grenå er ikke medtaget, da der her samfyres med kul, således at asken ikke kan nyttiggøres til gødningsformål. Af de syv anlæg er de fire (Rudkøbing, Haslev, Slagelse og Maribo-Sakskøbing) udelukkende halmfyrede, hvorimod de tre øvrige også indfyrer flis eller andre biobrændsler. I Tabel 5.11 er det opsummeret, hvor meget aske der produceres på værkerne, og hvorledes denne aske anvendes.
Tabel 5.11. Askeanvendelse for de store, halmfyrede kraftvarmeværker i 2000. 1 Bundasken fra Måbjergværket anvendes som vejopfyld, og næringsværdien nyttiggøres ikke. I denne opgørelse regnes denne anvendelse derfor som deponi. Andelen af flyveaske i forhold til den samlede askeproduktion på tør basis udgør mellem 13 og 34% opgjort som gennemsnit af de seneste op til tre år. Den typiske andel er omkring 20%. Alle anlæg er forsynet med slaggekar i bunden af kedlen. Fra slaggekaret transporteres bundaske videre ved hjælp af kædeskrabersystem eller udmugningsanlæg. Slaggen føres på de fleste anlæg til container for videretransport. På et enkelt anlæg afleveres slaggen i et slaggerum, hvorfra der læsses på lastbil. Slaggetransportsystemerne er rimeligt pålidelige, men problemer med slid og korrosion har dog medført reparationer og ombygninger. Endvidere kan højt indhold af uforbrændt give håndteringsproblemer. Flyveaske udskilles i pose- eller elektrofilter og transporteres herfra ved hjælp af sneglesystemer eller ved pneumatisk transport. Driftserfaringerne hermed er gode. Flyveasken opsamles enten i big-bags eller i containere. Ved sidstnævnte løsning kan der være krav om befugtning, hvilket kan medfører en del praktiske problemer. Anvendelse af tvangsblander ser ud til at give færre problemer end befugtning i container. På flere sjællandske anlæg er der installeret et parallelt snegletransportsystem til flyveaske, således at en del af flyveasken kan føres til slaggetransportsystemet og blive blandet med bundasken. Bundaske leveres tilbage til landbruget og udspredes i henhold til bekendtgørelsens regler enten som H3- eller H2-aske. Kategori H1 er ikke praktisk anvendelig på grund af for lav udspredningsmængde. På de sjællandske anlæg er man i efteråret 2000 begyndt at blande en del af flyveasken sammen med bundasken. Mængden afpasses således, at kravet til indhold af cadmium for kategori H2 kan overholdes. Flyveasken (eller den del af flyveasken, der ikke sammenblandes med bundaske) deponeres. Anvendes big-bags til transport, forbliver asken i big-bags på deponeringspladsen. Indholdet af cadmium er bestemmende for hvilken kategori, bundaske eller blandet aske vil ligge i. Bundaske vil som hovedregel kunne overholde kategori H3, men undtagelser forekommer. Blandet bundaske og flyveaske vil typisk falde under kategori H1, men i tilfælde af usædvanligt lavt indhold af cadmium i halmen kan kravene til H2 overholdes. Sammenblanding af 50% flyveaske med bundasken vil ofte overholde kravene til H2. Det er uafklaret, om variationerne i halmens indhold af cadmium skyldes årsvariationer, regionale forskelle, eller om der kan være tale om en faldende tendens, og det er derfor vanskeligt at planlægge tilblanding af flyveasken. Data fra de sjællandske anlæg indikerer, at niveauet for 2000-høsten er lavt, men desværre foreligger der ingen oplysninger for jysk halm fra denne høst. Med hensyn til gødningsværdi af bundaske ligger indholdet af total kalium på i størrelsesordenen 110 g/kg TS, hvorimod indholdet af vandopløselig kalium varierer i området 15-38 g/kg TS. Ved tilblanding af flyveaske vil indholdet af vandopløselig kalium stige markant. Indholdet af total fosfor ligger i området 6-20 g/kg TS, og heraf er kun en ubetydelig andel vandopløselig. Der er ikke i forbindelse med nærværende dataindsamling foretaget en vurdering af kvaliteten af de anvendte prøveudtagningsprocedurer. Det må formodes, at der i nogle tilfælde er tale om stikprøver, der ikke nødvendigvis er repræsentative for anlæggets produktion, hvilket kan indebære stor usikkerhed på resultaterne. Det er derfor behov for, at der hurtigst muligt bliver udarbejdet en forskrift for prøveudtagning og analyse af askeprøver. Det kan konkluderes, at der på de biomassefyrede kraftvarmeværker findes rimeligt pålidelige systemer til separat håndtering af bundaske og flyveaske, således at udspredning af bundaske på landbrugsjord i henhold til kategori H3 eller H2 kan sikres. De seneste erfaringer fra visse sjællandske anlæg viser endvidere, at en vis tilbageblanding af flyveaske i bundasken er mulig for kategori H2, således at mængden af flyveaske til deponering kan reduceres. 5.3 Askehåndtering i andre anlægTil perspektivering beskrives i det følgende askehåndteringen for de i afsnit 4.3 beskrevne anlæg og installationer. Asken fra Junckers deponeres, mens der ikke er information om, hvad der bliver af asken fra Novopan, og det har derfor ikke været muligt at kortlægge askehåndteringen her. Det kan forventes, at asken herfra deponeres i lighed med asken fra de træfyrede fjernvarmeværker. Askemængden fra hver individuel kedel og brændeovn er ikke stor, men for hele landet er mængden betydelig. Området er ikke blevet undersøgt grundigt, og der er ikke noget overblik over, hvad der sker med asken. Dog kan det anslås, at asken fra de små anlæg sandsynligvis anvendes som gødningsmiddel i haver eller bliver bortskaffet med husholdningsaffaldet, som brændes i affaldsforbrændingsanlæg. Det samme kunne forventes for blokvarmecentraler, men ifølge Bjerg (2001) bliver den overvejende del af asken fra disse anlæg spredt på marker og i skove. 5.4 Samlet status for askehåndtering på alle anlægI Tabel 5.12 ses en oversigt over den samlede askemængde og -anvendelse for de anlæg, som behandles i projektet.
Tabel 5.12.Samlet status for askeanvendelse på kollektive, biomassefyrede forsyningsanlæg i 2000. 1 Bundasken fra Måbjergværket (ca. 2000 t) bringes ud til landmænd, der anvender den til vejopfyld. Den samlede opgørelse viser, at 64% af den totale askemængde i dag udbringes, mens resten må deponeres. Af askemængden fra de store, halmfyrede kraftvarmeværker udbringes 70%. Denne andel vil kunne øges betydeligt, hvis bundasken fra Måbjergværket (ca. 2.000 tons/år) kan udbringes. En yderligere genanvendelse vil kræve, at man finder anvendelse for flyveasken. For de halmfyrede fjernvarmeværker er det vurderet, at 80% udbringes. For fjernvarmeværkerne udbringes en stor del af asken på markerne som blandingsaske, men som nævnt betyder den aktuelle prøvetagningsprocedure på værkerne, at analyseprøverne ikke altid er repræsentative for askens indhold af tungmetaller. Det må derfor formodes, at en del af den udbragte aske kemisk set ikke nødvendigvis lever op til grænseværdierne, selvom spredningen af dem administrativt set overholder kravene i Bioaskebekendtgørelsen. For fjernvarmeværkerne er der potentiale for at øge genanvendelsesgraden, men det vil desuden være væsentligt at sikre, at den nuværende genanvendelse sker som tiltænkt i Bioaskebekendtgørelsen, så udbringningen ikke giver anledning til utilsigtet forurening med tungmetaller. Ingen aske udbringes i dag fra de træfyrede værker, og på dette område er der derfor et stort potentiale for at øge genanvendelsen.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
