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

Separation og genanvendelse af aske fra biobrændselsanlæg

13 Konklusion og anbefalinger

Dette projekt er den hidtil mest omfattende samling af viden om asker fra danske biomassefyringsanlæg. Projektet omfatter indsamling af data og oplysninger om asken fra alle biobrændselsanlæg i landet samt en række vurderinger af forhold omkring produktion og genanvendelse af bioasker. De følgende konklusioner og anbefalinger er udarbejdet på baggrund af denne genererede viden.

Askemængder og anvendelse

I projektet opregnes den samlede askemængde i år 2000 for alle, større danske biomasseanlæg. Projektet omfatter en detaljeret undersøgelse af hvorledes værkerne håndterer og genanvender eller bortskaffer bund- og flyveasken. Som en følge af projektets detaljerede kontakt til danske biomasseanlæg, har det været muligt at sammensætte følgende oversigt over den samlede askemængde og -anvendelse anlæggene.

Der er ikke tidligere lavet en systematisk undersøgelse af, hvor meget biomasseaske der produceres på danske anlæg. Den almindelige antagelse har dog været, at askeproduktionen lå på omkring 20.000 t/år for de kollektive forsyningsanlæg. Opgørelsen her viser, at mængden er mere end 50% større en hidtil antaget.

Blokvarmecentraler og individuelle kedler og brændeovne producerer omtrent 23.000 t aske årligt. Sammen med de adspurgte værker repræsenterer dette en komplet beskrivelse af produktionen af biomasseaske i Danmark. Der eksisterer ingen andre betydelige askeproducenter, som benytter sig af omsætning af ren biomasse. Den totale produktion af tør biomasseaske i Danmark årligt er opgjort til ca. 55.000 t.

Udbringningen af bioasker gennemføres på grundlag af løbende kemiske analyser af værkernes asker. Analysekravene til bioasker defineres af Bioaskebekendtgørelsen og er periodiske. De fleste værker blander de forskellige askefraktioner i samme container, hvilket i praksis gør det svært at udtage en repræsentativ askeprøve. Udbringningen kan derfor ske på et usikkert grundlag, og det er opfattelsen, at prøvetagningsproceduren bør forbedres. En mulighed, der kan gennemføres på de fleste værker, kunne være at udtage askerne separat og blande dem sammen i et forhold fastsat på baggrund af forsøg på det enkelte værk eller standardiserede nøgletal.

Askeanalyser

Som en del af projektet er der fra to halmfyrede og to træflisfyrede fjernvarmeværker rundt i landet udtaget prøver af alle askefraktioner over en periode. Askerne er analyseret for indhold af næringsstoffer og miljøfremmede stoffer, og analyseresultaterne efterfølgende sammenlignet med øvrige kendte analyseværdier og vurderet i relation til Bioaskebekendtgørelsen og næringsværdi. Det konkluderes, at de indsamlede asker er repræsentative for henholdsvis halm- og træasker fra fjernvarmeværker.

For halmaskerne kan det konkluderes, at for de flygtige komponenter chlorid, kalium, cadmium, bly og kviksølv sker en betydelig opkoncentrering ”i røggasretningen”: bundaske -> cyklonaske -> filteraske. I relation til Bioaskebekendtgørelsen kan det konkluderes, at bundasken fra de to halmværker tilhører askekategori H3, hvilket dog erfaringsmæssigt ikke kan siges at gælde generelt. De analyserede cyklonasker falder i kategori H1, hvorfor de kun kan spredes på marker i begrænset omfang, mens filterasken vil skulle deponeres. Blandes askefraktionerne sammen, vil de kunne spredes efter kategori H3 hhv. H2 for de to værker. Analyserne viser endvidere, at 50% af den samlede mængde kalium samt over 90% af den samlede mængde fosfor i halmaskerne findes i bundaskefraktionen.

For flisaskerne kan det ligeledes konkluderes, at der sker en betydelig opkoncentrering af de flygtige komponenter chlorid, cadmium, bly og kviksølv i cyklonaskerne i forhold til bundaskerne. I relation til Bioaskebekendtgørelsen konkluderes det, at bundasken fra de to flisværker tilhører askekategori T2 hhv. T3. Bundaskerne bekræfter således de foreliggende erfaringer: Bundasker fra de træflisfyrede anlæg vil generelt kunne overholde Bioaskebekendtgørelsens grænseværdier - men ikke alle bundasker vil kunne overholde cadmiumkravet for kategori T3. Cyklonaskerne for begge værker overskrider grænseværdien for cadmium og kan ikke spredes. Blandingsasken må forventes ligeledes at overskride grænseværdien for cadmium. Analyserne viser, at der ikke er stor forskel på indholdet af kalium i bundaske og cyklonaske fra flisværkerne, samt at størstedelen af den samlede mængde fosfor findes i bundasken.

De indsamlede asker er analyseret for PAH. Bundaskerne har generelt et lavt PAH-indhold, og for de laveste indhold udgøres indholdet stort set kun af lette PAH'er. Indholdet af PAH er stigende i ”røggasretningen” bundaske -> cyklonaske -> filteraske/kondensatslam. Dette forhold gælder derimod ikke for indholdet af bortglødeligt, da indholdet heraf i filteraskerne fra de to halmværker er betydeligeligt lavere end i cyklonaskerne. Der er således ingen umiddelbar sammenhæng mellem indholdet af PAH og indholdet af bortglødeligt i askerne.

Analysen og vurderingerne af askerne viser for de halmfyrede fjernvarmeværker, at hvis filterasken udtages separat, vil det formodentligt være forsvarligt at udsprede blanding af cyklon- og bundaske efter H2 uden periodiske analyser. Filterasken vil skulle deponeres eller oparbejdes. For flisfyrede fjernvarmeværker ses tilsvarende, at bundaske formodentlig vil kunne spredes efter T2 uden krav om periodiske analyser, mens flyveasken og evt. kondensatvand og -slam ville skulle deponeres eller oparbejdes.

Med baggrund i disse vurderinger er det altså værd at overveje, om kravene til periodiske analyser for visse askekategorier kan lempes med henblik på at øge genanvendelsen af askernes næringsstoffer.

Til perspektivering af konklusionen for fjernvarmeværkerne skal det bemærkes, at for de store halmfyrede kraftvarmeværker kan bundasken spredes i overensstemmelse med kategori H2 og i visse tilfælde H3. Blandingsasker vil i nogle tilfælde kunne spredes efter H2, men i andre kun efter H1. Der arbejdes derfor på flere værker med delvis tilbageblanding af flyveasken i bundasken.

Cadmium- og næringsstofmængder

På baggrund af den indsamlede viden konkluderer projektet følgende om transporten af næringsstoffer og cadmium fra biomasseasker i Danmark i 2000:

Bioaskebekendtgørelsen bevirker altså, at en stor del af den cadmium, der optræder med biomasseasker bliver deponeret. Det ses også, at der stadig er ret store mængder næringsstof, der vil kunne udnyttes til dyrkningsformål.

Genanvendelse af bioasker

Projektet omfatter en vurdering af gødningsværdien af halm- og træaskerne samt en vurdering af omkostninger ved at udbringe asker på marker og i skove. Vurderingerne tager udgangspunkt i de i projektet indsamlede asker.

For halmasken gælder, at hvis asken håndteres usepareret, karakteriseres asken som H2 og kan ved udspredning ikke dække afgrødernes kaliumbehov, men der sikres mulighed for en god udnyttelse af kalium og andre næringsstoffer i asken. Udspredes alene bundasken, kan den spredes i en mængde, der kan dække afgrødernes behov for kalium. Anvendes cyklon- og filteraske ikke på landbrugsjorden vil ca. halvdelen af kaliummængden og halvdelen af cadmiumindholdet ikke blive tilbageført til landbrugsjorden. Bundaskens indhold af cadmium er lavt i forhold til grænseværdierne.

Omkostninger ved udbringning af halmasker opgøres i projektet i forhold til askens kaliumindhold:

For flisasker gælder, at det under ingen omstændigheder forventes at være muligt at udbringe blandingsasker i skoven. Indholdet af cadmium giver i henhold til Bioaskebekendtgørelsen ikke mulighed for, at man kan sprede asken i en mængde, så det praktisk og økonomisk kan lade sig gøre. Omkostningerne i forbindelse med spredning af 3 t aske pr. hektar fremgår af følgende:

Bundasken fra flisværker vurderes at have en gødningsværdi på omkring 270 kroner/t TS. Sammenholdt med de vurderede priser på udspredning og pelletering af aske udgør asken et billigt alternativ til handelsgødningen, samtidig med at udspredningen sparer varmeværkerne for betydelige deponeringsafgifter. Dette forudsætter imidlertid, at den maksimalt tilladelige udspredte mængde over 100 år (7,5 t) kan udspredes af én gang, da omkostningerne ellers vil blive for store. En sådan udspredning forudsætter, at asken pelleteres, og at den langsomme udvaskning af næringsstofferne fra den pelleterede aske dokumenteres.

Maskineri til pelletering af aske er omkostningstungt. Et mobilt anlæg kunne evt. anskaffes af flere værker i fællesskab og bringes rundt til værkerne efter tur.

Omkostninger ved askeseparation og askeanalyse

Projektet viser, at en mere optimal udnyttelse af næringsstofferne i askerne kan opnås ved at håndtere askefraktionerne separat. Mens de store kraftvarmeværker allerede kan håndtere asken separat, forudsætter det på fjernvarmeværkerne i de fleste tilfælde en vis ombygning. Projektet har vurderet omkostningerne til denne ombygning på eksisterende værker. Omkostningerne er meget forskellige fra værk til værk, især for flisværkerne, og mulighederne vil skulle vurderes for hvert enkelt værk, hvis billedet skal blive fuldstændigt.

Det kan konkluderes, at mens omkostningerne for halmværkerne ligger i et rimeligt niveau på mellem 30 og 70 kroner pr. t aske tørstof, ligger omkostningerne for flisværkerne op til 10 gange højere. Det viser sig dog, at omkostningerne til separation for nogle flisværker kan forventes at ligge på et overkommeligt niveau. Separation på flisværker kan derfor muligvis blive aktuelt, hvis det eksempelvis kunne betyde, at bundasken kan udbringes direkte uden omkostninger til bl.a. analyser. Under alle omstændigheder vil det være rimeligt at stille krav om, at asken opsamles i separate fraktioner i forbindelse med nybyggeri og muligvis ved større renoveringer af kedelanlæg. Det vil endvidere være fordelagtigt for genanvendelsesmulighederne, hvis der alene anvendes tør udaskning fra anlæggene.

Værkernes omkostninger til kemisk analyse af askerne vurderes i projektet - under antagelse af at hele askemængden bringes ud som blandingsaske - at antage følgende årlige omfang:

De specifikke omkostninger til analyser er således meget høje for de træfyrede værker, mens de for de halmfyrede værker ligger på et lavere niveau. Analyseomkostningerne er for de træfyrede værker en af de barrierer, der hindrer genanvendelse af asken.

Samarbejde mellem store og små værker

For at muliggøre oparbejdning af næringsstofferne i flyveaske fra især halmværker, har Elsam udviklet en metode til vask af asken. Metoden adskiller næringsstoffer i en flydende gødningsfraktion fra de miljøfremmede stoffer, er beskrevet og vurderet i projektet, og tænkes måske anvendt også til flyveasken fra mindre fjernvarmeværker.

Driftsudgifterne til bortskaffelse af halmflyveasken via et behandlingsanlæg vil for et fjernvarmeværk med et halmforbrug på 10.000 t ligge omkring 60.000 DKK, hvilket er en betragtelig størrelse, men dog noget lavere end omkostningerne til deponering af den tilsvarende mængde aske. Hvis metoden kan billiggøres i forhold til den her skitserede, vil det sammen med en besparelse ved en eventuel fritagelse for periodisk analyse af bundasken, give de halmfyrede varmeværker et afgørende incitament til separation af bundaske og flyveaske. For værker, der kan udbringe blandet bundaske og flyveaske, vil dette fortsat være den billigste løsning. For værker, der i forvejen separerer bundaske og flyveaske med henblik på deponering af flyveaske, vil det være økonomisk attraktivt at få oparbejdet asken til flydende gødning.

Gennem projektet er andre muligheder blevet diskuteret. I stedet for at transportere asken til et centralt anlæg, kunne askevasken foregå decentralt på fjernvarmeværkerne i et billigere anlæg. En decentral askevask vil muligvis ikke kunne overholde kvalitetskrav for leverance til gødningsindustrien. Men gødningsproduktet vil givetvis være tilstrækkelig ensartet til lokal distribution og opblanding med svinegylle.

Scenarier for askegenanvendelsen

For at samle op på projektets mange forskellige delkonklusioner, er der opstillet et scenario for hvordan bioaske kan genanvendes, og der er gennemført en fremskrivning situationen for bioaske i Danmark. Projektet konkluderer, at det på kort sigt vil være muligt at opnå visse forbedringer i genanvendelsen af især halmaskernes næringsstoffer. På længere sigt forventes det, at alle biobrændselsanlæg et udstyret med separat håndtering af askefraktionerne, og at en af de væsentlige barrierer for at genanvende asken optimalt dermed er ryddet af vejen.

Mens den årlige bioaskeproduktion i større kollektive fyringsanlæg i 2000 lå på godt 32.000 t, forventer projektet ifølge fremskrivningen at der i 2012 vil være yderligere 27.000 t og i 2030 yderligere 10.000 tons, således, at samfundet i 2030 må forventes årligt at skulle håndtere op mod 70.000 t biomasseaske, der kan anvendes til jordbrugsformål.

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

Version 1.0 Oktober 2004, © Miljøstyrelsen.