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

Metoder til behandling af tungmetalholdigt affald - Fase 3

Bilag F

Logbog for besøg hos Organic Power ASA

• 1. Generelle oplysninger
• 2. Kortlægning og beskrivelse af anlægget
• 3. Observationer under besøget
• 4. Kritiske delprocesser og driftsparametre
• 5. Miljømæssige forhold
• 6. Arbejdsmiljømæssige forhold
• 7. Beskrivelse af input
• 8. Beskrivelse af output
• 9. Økonomi
• 10. Konklusioner og anbefalinger

1. Generelle oplysninger

1.1 Procestype

Forgasning, ”tværstrøm” / medstrøm.

1.2 Tilført affald

• Industriaffald - papir, plast og pap i baller (Norge).
• Husholdningsaffald med 50% organisk materiale (Sydkorea).
• Forsøgsvis creosot-imprægneret affaldstræ

1.3 Licenshaver og kontaktpersoner

Licenshaver
Organic Power ASA
Klingenberggaten 7 a
Pb 1237 Vika
N 0110 Oslo
Norge

Kontaktperson:
Hans Bjerkvig

Telefon: +47 23 11 59 00
Fax: +47 23 11 59 01
E-mail: hans.bjerkvig@organicpower.com
Internet: www.organicpower.com

1.4 Ejerforhold og kontaktpersoner for det besøgte anlæg

Anlægget på 4 MW_th er ejet af Lier Fjernvarme.
Lier Fjernvarme er ejet af Birka Energi and Lier Elektrisitetsverk.

Varmeværket forsyner Osmund Espedal Handelsgartneri med varme.

1.5 Beliggenhed for det besøgte anlæg

Lier Fjernvarme
Drammen
Norge

1.6 Virksomhedens formål og idégrundlag

Organic Power ASA udvikler og markedsfører mindre, modulære og kosteffektive forgasningsanlæg til konvertering af sorteret affald og biomasse til energi. Anlæggene kan køre med et bredt spektrum af brændsler.

Organic Powers standard modul, SK1000, har en kapacitet på ca. 2 MW.

1.7 Kapacitet for det besøgte anlæg

Lier Fjernvarme består af 2 linier på hver 2 MWth.

1.8 Byggeår og status for projektet

Organic Power har leveret tre anlæg på kommercielle vilkår:

Tabel 1. Anlæg leveret af Organic Power.

Alle Organic Powers anlæg i Norge ombygges i øjeblikket, så affaldet neddeles umiddelbart før, det indfyres i forgasseren.

Organic Power har ordre på flere anlæg:

Organic Powers udviklingsplaner omfatter test med flere nye affaldstyper:

• CCA-imprægneret affaldstræ
• shredderaffald blendet med andet affald
• industrislam

I øjeblikket kan SK1000-modulet operere fra 0,5 – 2,4 MWth, men OP forventer, at kunne nå betydeligt højere, når kammerets design og processtyringen optimeres.

2. Kortlægning og beskrivelse af anlægget

2.1 Procesdiagram

Organic Powers proces består af et forgasningskammer, der er beskrevet nøjere i afsnit 2.4, et kort sekundærkammer og en varm cyklon, hvor syntesegassen forbrænder inden den ledes til en kedel og et røggasrensningssystem. En del af røggassen recirkuleres efter posefilteret til forgasningskammeret.

2.2 Affald

• Sorteret husholdningsaffald
• Industriaffald - plast, pap, papir, mm.

Anlæggenes modtagefaciliteter er typisk beregnet til brændsel, der er presset til baller og pakket i PVC-fri plastfolie (se figur 7).

Processen kan behandle meget uhomogent affald.

2.3 Forbehandling

Anlæggene i Norge er oprindeligt designet til, at affaldet indfyres i hele baller, men problemer med ustabile driftsforhold har betydet, at alle tre anlæg nu udbygges med en opriver umiddelbart over indfødningstragten (figur 1).

Figur 1. Lier Fjernvarme: Indfødningssluse oven på forgasningskammer.

2.4 Proces(ser)

Organic Powers forgasningsproces er oprindelig udviklet i 1970'erne på en norsk landbrugshøjskole med henblik på at forgasse blandet landsbrugsaffald. Processen sker i et kammer som vist i figur 2:

Figur 2. Skitse af Organic Powers forgasningskammer set i to lodrette snit.

Figur 3 viser den virkelige udformning af manifolerne til luftdyserne i bunden af forgasningskammeret.

Figur 3. Manifold til luftdyser i bunden af forgasningskammeret.

Forløbet af den termiske omsætning i forgasseren er vist i figur 4.

Figur 4. Termiske processer i Organic Powers ”tværstrøms-forgasser. De stiplede linier angiver formodede interne gasstrømme.

Processen styres med lufttilsætningen i den koniske del af kammeret, så temperaturen i starten af afgangskanalen holdes konstant. Da der ikke nogen styring af lufttilsætningen på langs af kammeret, vil driftsbetingelserne variere i fra den ene til den anden ende. Temperaturen når op på ca. 800°C i forbrændingszonen.

Det er centralt for processen, at alle gasser trækkes gennem forgasningszonen med den understøkiometriske forhold, før de forlader kammeret.

På grund af den usymmetriske opbygning og det specielle strømningsmønster i forgasseren, vil affaldet blive udsat for meget forskellige opholdstider og temperaturforløb.

Bundasken tages ud med sneglen i bunden af kammeret. Sneglen kan transportere metal- og stenstykker 20 cm i længden og en diameter på ca. 5 cm.

Figur 5. Afgangsrør for syntesegassen og tilsætningen af sekundærluft (lodret rør).

Umiddelbart efter gasserne har forladt kammeret tilsættes sekundærluft (se figur 5), hvorefter udbrændingen sker i et kort sekundærkammer og i en varm cyklon. De varme gasser fortsætter herefter til kedlen, der i Lier er en opretstående dampkedel med kuglerensning, for til sidst at gå videre til røggasrensningssystemet, som vist på figur 6.

Figur 6. Lier Fjernvarme: Opretstående kedel med kuglerens og posefilter.

2.5 Røggasrensning

Efter kedlen indblæses en blanding af hydratkalk og aktivt kul i røggassen. Hydratkalken reagerer med sure gasser (HCl, HF, SO₂, SO₃, ...) i røggasserne, mens aktivt kul absorberer organiske stoffer, fx evt. rester af dioxiner. Røgrensningsprodukterne opsamles i det efterfølgende posefilter.

3. Observationer under besøget

3.1 Besøgets varighed

Den 2002-09-19 fra kl. 13:30 til kl. ca. 15.

3.2 Tilførte materialer behandlet under besøget

Forgasningsanlægget i Lier er designet til sorteret husholdningsaffald.

3.3 Driftsforhold

Anlægget var under indkøring og ude afdrift under besøget, fordi der skulle installeres en neddeler til affaldet før den eksisterende indfødningssluse.

OP's ældste anlæg i Boseong City, Sydkorea

3.4 Output under besøget

Intet.

4. ritiske delprocesser og driftsparametre

Under besøget blev følgende spørgsmål diskuteret:

1. Er der forekomst af kondenserbare stoffer og forureninger i processernes forskellige trin; fx af tjære, sod, metaller, salte og oxider i pyrolyseovnens top, i gaskanaler eller i efterforbrændingskamre?
   
   I OP's forgasningsproces ledes alle gasser gennem den reducerende forgasningszone inden de forlader anlægget. Tjæreindholdet i syntesegassen er derfor meget lavt.
    
2. Hvordan kontrolleres mængden af kondenserede stoffer, dvs. hvordan renses de kritiske procesafsnit for afsætninger?
   
   Eventuelle belægninger på dyserne i den nederste del af procesanlægget vil kunne fjernes, idet dyserne kan trækkes ud og renses under drift.
    
3. Forekommer der recirkulation af materiale i processen, så visse stoffer langsomt kan akkumuleres?
   
   Da røggassen recirkuleres efter rensning i posefilteret vil indholdet af faste stoffer vil være meget og ikke give problemer med akkumuleringer i anlægget.
    
4. Hvilken kemisk stabilitet har restprodukter fra processen? Er de lagringsstabile mht. tungmetaller og dermed egnet til deponering (data for standardudvaskningstests), eller lækker der tungmetaller, og skal de betragtes som miljøfarligt affald?
   
   Røggasrensningsprodukt skal deponeres.
    
5. Findes der dioxiner (eller andre halogenerede organiske stoffer) i restprodukter eller evt. mellemprodukter som skal oparbejdes andetsteds?
   
   Dioxiner og andre halogenerede organiske stoffer fjernes effektivt med aktivt kul, der indblæses i røggassen efter kedlen. Posefilteret opsamler røgrensningsproduktet.

5. Miljømæssige forhold

5.1 Emissioner til luften

Målinger af emissioner til luften målt på OP's anlæg i Boseong City, Sydkorea er vist i tabel 2.

Tabel 2. Emissioner til luften fra Organic Powers anlæg i Boseong City, Sydkorea

5.2 Spildevandsudledning

Der er intet spildevand fra processen.

5.3 Støj

Emissionen til omgivelserne vil være mindre end 45 dB.

5.4 Lugt

Vi forventer ingen lugtproblemer fra luftafkastet fra OP's anlæg.

Anlæggene opfylder - på nær HCl - EU-direktivets krav til affaldsforbrændingsanlæg (bl.a. opholdstid 2 s /850°C), hvilket også sikrer mod lugtemissioner. En bedre rensning i fx en skrubber forventes at kunne bringe emissionen under EU's grænseværdi.

Røggassen renses i øvrigt med bl.a. aktivt kul, der også ville kunne fjerne lugt.

5.5 Affaldsproduktion

Asken fra forgasningsprocessen indeholder ca. 2-3 % uforbrændt, hvilket er i overensstemmelse med EU's direktiv. Det er ikke muligt at forudsige, hvilken slagge kategori asken vil ligge, da udvaskningsegenskaberne ikke er målt.

Røggasrensningsproduktet ville i Danmark pga. indholdet af tungmetaller etc. skulle deponeres på specialdeponi.

5.6 Samlet dioxinemission

Den samlede dioxinemission fra anlægget er ikke kendt, da der ikke er målt dioxiner i restprodukterne

6. Arbejdsmiljømæssige forhold

6.1 Støvbelastning

Al transport af støvende materiale sker i lukkede systemer.

Det er vigtigt, at den fremtidige neddeling af affaldet sker i et lukke system med afsugning af støv.

6.2 Internt støjniveau

Som på andre affaldsforbrændingsanlæg - dog er ventilatorerne på anlægget i Lier, der recirkulerer røggassen til forgasningskammeret placeret i selve ovnhallen.

6.3 Tungmetalbelastning

Ingen - aske og røggasrensningsprodukt transporteres i lukkede systemer.

6.4 Dioxinbelastning

Ingen - røggasrensningsproduktet transporteres i lukkede systemer.

6.5 Andet - fx lugtgener, vilkår i forbindelse med reparationsarbejde mv.

7. Beskrivelse af input

Organic Powers anlæg behandler:

• Sorteret husholdningsaffald
• Industriaffald - plast, pap, papir, mm.

Anlæggenes modtagefaciliteter er typisk beregnet til brændsel, der er presset til baller og pakket i PVC-fri plastfolie (se figur 7).

Figur 7. Lier Fjernvarmes modtagefacilitet for baller af industriaffald.

Organic Powers krav til affaldet er:

• Højst 5% (w/w) ubrændbart.
• Nedre brændværdi: 10-18 MJ/kg.
• Kvælstofindhold: < 1% (w/w)
• Klorindhold: < 1% (w/w)
• Partikelstørrelse:
  • Organisk materiale: 7 x 10 x 20 cm.
  • Ikke-brændbart: Ø5 x 20 cm.

8. Beskrivelse af output

8.1 Kraft/varme

Varmeværket i Lier forsyner Osmund Espedal Handelsgartneri med varme.

Virkningsgraden er ca. 85%.

Fjernvarmeprisen er 130 NOK/MWh svt. 130 DKK/MWh.

8.2 Metaller

Anlægget producerer ingen metaller.

8.3 Granulat/restprodukt

Bundaske og røggasrensningsproduktet skal deponeres.

Bundasken indeholder 2-3% uforbrændt materiale.

Figur 8. Bundaske fra forgasningsanlægget hos Lier Fjernvarme.

Udvaskningsegenskaberne er ikke undersøgt.

9. Økonomi

9.1 Nødvendige investeringer til etablering af anlægget

Organic Power skal levere et anlæg til Nakskov Kommune bestående af 6 linier á 2 MW. Prisen er 84 mio. DKK.

9.2 Omkostningsstruktur

Nedenstående forudsætninger og data er anvendt i forbindelse med et skøn over behandlingsprisen. Alle data er opgivet af Organic Power med undtagelse af rentefod samt priser på el og varme, der er tilpasset danske forhold.

Udgifter til deponering

Driftsudgifter

Vedligehold og reparation:

Salgspriser for produkter

Udgifter til forsikringer er ikke inkluderet.

Skønnede behandlingsomkostninger

Den endelige behandlingspris vil være afhængig af anlægsplacering, faciliteter til stede, valgte bygningsstandarder osv. og den endelige pris, som vil kunne opnås for anlægget efter forhandlinger.

Behandlingsprisen skønnes at blive 217 DKK/t industriaffald for et turn-key anlæg.

Behandlingsomkostningerne for anlæg med en lavere kapacitet på f.eks. 12.000 t industriaffald/år vil blive noget højere.

10. Konklusioner og anbefalinger

10.1 Egnethed for den danske affaldsstruktur

Organic Powers proces er en meget billig og robust forgasningsproces, der har vist sin berettigelse til husholdningsaffald og industriaffald uden indhold af frie metaller. På grund af den usymmetriske opbygning af forgasningskammeret og det specielle strømningsmønster i forgasseren, vil affaldet blive udsat for meget forskellige opholdstider og temperaturforløb. Den specielle forgasningsproces producerer meget lidt tjære.

Virksomheden har ikke erfaringer med oparbejdning af metaller eller andre restprodukter.

Processen vil sandsynligvis være egnet til termisk behandling af CCA-imprægneret affaldstræ, men Organic Power har ikke udført forsøg med denne form for affald.

Processen kan ikke anbefales til behandling af shredderaffald eller andet affald med et væsentlig indhold af frie metaller og tungmetalforbindelser med mindre de frie metaller fjernes fra affaldet før forgasningen eller fra asken. På grund af tungmetalindholdet i shredderaffald vil asken fra OP's proces under alle omstændigheder forglasses i en termisk proces for at sikre tilstrækkelig gode udvaskningsegenskaber.

10.2 Affaldets udnyttelsesgrad

Den termiske virkningsgrad er ca. 84%, men evt. metaller eller andre stoffer i affaldet udnyttes ikke.

10.3 Miljømæssige problemstillinger

Organic Powers anlæg overholder alle krav i EU's direktiv for affaldsforbrænding.

10.4 Muligheder for know-how-formidling

Organic Power ASA
Klingenberggaten 7 a
Pb 1237 Vika
N 0110 Oslo
Norge

Kontaktperson:
Hans Bjerkvig

Telefon: +47 23 11 59 00
Fax: +47 23 11 59 01
E-mail: hans.bjerkvig@organicpower.com
Internet: www.organicpower.com

Fodnoter

[1] Overholder Koreanske krav.

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

Version 1.0 Februar 2006, © Miljøstyrelsen.