|
Nyttiggørelse af trykimprægneret træ 2 Indledende undersøgelser
Der har gennem årene været foreslået en lang række behandlingsmetoder for trykimprægneret træaffald. Ud over deponering er forbrænding, pyrolyse, forgasning og metalekstraktion de processer, der potentielt kan anvendes til behandling af træet. 2.1 Metaller i CCA-imprægneret træ og træaffaldTungmetalkoncentrationerne i trykimprægneret træaffald kan variere meget. Herudover er det således, at kobber, krom og arsen næsten altid er til stede i det trykimprægnerede træaffald. Det er vigtigt, at man får beskrevet nærmere hvad der menes med trykimprægneret træaffald idet dette i sig selv ikke er en særlig veldefineret affaldsstrøm. I dette projekt skelnes der mellem følgende fem typer træaffald.
Affaldstræ typer 1,2,3 og 4 vil alle indeholde varierende mængder kobber, krom og arsen. Kilden til kobber, krom og arsen i alle typer træaffald (kategori 1,2,3 og 4) kan antages at være nyt imprægneret træ. Tabel 1 herunder viser kobber, krom og arsen indholdene i nyt trykimprægneret træ (ref.1 og ref.2)
Tabel 1: Kobber, krom og arsen indhold i ”nyt CCA-imprægneret træ” I dette projekt er der udelukkende arbejdet med trykimprægneret træaffald type 4. 2.2 Metaller i ”indsamlet træaffald”I tabel 2 herunder ses metalindholdet i trykimprægneret træaffald fra Tølløse genbrugsstation.
Tabel 2: Kobber, krom og arsen indhold i indsamlet ”trykmprægneret træaffald” fra Tølløse genbrugsstation (type 4) Det ses af tabel 2, at der er et noget lavere indhold af kobber, krom og arsen i type 4 (indsamlet CCA imprægneret træaffald) end i type 1 ”nyt imprægneret træ”. Endvidere ses det, at der findes relativt mere kobber i vores prøver en man skulle forvente ud fra det fundne kromindhold og arsenindhold. Det kan hænge sammen med at det affaldstræ, som vi har fået fra Tølløse genbrugsstation er sammensat af CCA imprægneret træ og nyere CCA imprægneret affald, der indeholder mere kobber og intet arsen. I tabel 3 herunder ses de forventede metalindhold i indsamlet træaffald til behandling, der blev anvendt i det samfundsmæssige studie (ref.3).
Tabel 3: Forventet kobber, krom og arsen indhold anvendt i den samfundsmæssige analyse af indsamling og behandling af imprægneret affaldstræ (ref. 3.) Det ses, at kobberniveauet i det indsamlede affaldstræ fra Tølløse er på samme niveau som det forventede kobberindhold medens krom og arsenindholdet er ca. det halve. Dette tyder på en vis fortynding med rent træ, hvilket i praksis er uundgåeligt. Det skal bemærkes, at den kemiske sammensætning i indsamlet CCA imprægneret træaffald kan variere noget og en behandlingsprocedure må kunne klare disse store variationer. 2.3 Metaller i træaffald til genanvendelse/energiudnyttelseI et studie gennemført i 2006 af Affald Danmark og Institut for Miljø og Ressourcer, DTU (ref. 4) har man beregnet den kemiske sammensætning af input affaldstræ til spånpladeproduktionen (bilag 1). Det oplyses endvidere, at spånpladeproducenten er meget restriktiv med hensyn til det anvendte affaldstræ. Det fundne metalindhold i affaldstræ til genanvendelse i spånplader (ref.4) er sammenlignet med metalindhold i affaldstræ fra nedrivning (ref.14), returflis brændsel (ref.14) samt træbrændsel (ref.14). Resultaterne er vist i tabel 4.
Tabel 4: Kemisk sammensætning af input ”affaldstræ til spånpladeproduktion”, ”affaldstræ fra nedrivning”, ”returflis brændsel” samt ”træbrændsel” Af tabel 4 ses det tydeligt, at træaffald til spånpladeproduktion og træaffald fra nedrivning indeholder en sammenlignelig mængde (skøn 2-5 %) imprægneret træ. Forskellen i arsenindhold kan f.eks skyldes forskelle i træets alder. 2.4 Metaller i behandlet træaffald (Scenario genanvendelse)I tabel 3 har vi data for det forventede metalindhold i trykimprægneret affaldstræ til behandling. I tabel 4 har vi data for det affaldstræ, der i dag anvendes til fremstilling af spånplader. Med baggrund i tabel 3 og tabel 4 kan man opstille mål for en behandlingsproces for trykimprægneret træ og opstille rensegrader for kobber, krom og arsen fra trykimprægneret træ (tabel 5), der medfører at det behandlede træ kan genanvendes til spånpladeproduktion. Dette er vist i tabel 5, hvor rensegraderne for kobber, krom og arsen er vist i absolutte tal ”mg/kg TS” og som ”% -rensning”.
Tabel 5: Vurdering af målsætning for rensningsgrader (i %) for kobber, krom og arsen ved genanvendelse af behandlet træaffald i f.eks spånpladeproduktion I kolonnen målsætning ”behandlet træ” (tabel 5) er der valgt et koncentrations interval for kobber krom og arsen, som er sammenligneligt med de målte metalkoncentrationer i træaffald til spånpladeproduktion. Den nedre grænse for metalkoncentrationerne er valgt som ca. 4 gange mindre end koncentrationerne af kobber, krom og arsen i træaffald til spånpladeproduktion. Herved bliver de nedre grænser for metalindhold sammenlignelige med værdierne for metalindholdene i ”returflis brændsel”. Af tabel 5 ses, at målsætningerne for rensegrader for henholdsvis kobber, krom og arsen i behandlingsprocessen typisk ligger i området 90–95 %. 2.5 Metaller i aske fra behandlet træaffald (Scenario energiudnyttelse)En anden måde at vurdere en behandlingsproces på, er at vurdere askens sammensætning fra en evt. energiudnyttelse i f.eks et forbrændingsanlæg med kraftvarmeudnyttelse eller et biomassefyret kraftvarmeværk. Ved forbrænding af ”behandlet indsamlet CCA imprægneret affaldstræ” opstår der en askefraktion. I det samfundsmæssige studie (ref.3) er askemængden fra behandlingsprocessen vurderet til 10,3-12,3 %. Askeindholdet fra afbrænding af rent træ udgør typisk omkring 1-3 %. En væsentlig del af denne aske udgøres dog af sand og jord, som i praksis fjernes i væsentlig grad inden selve behandlingsprocessen. Det kan antages, at 60-80 % af sand og grus indholdet separeres fra i en forbehandlingsproces, som en separat sand og grus fraktion. Askefraktionen fra energiudnyttelse af behandlet CCA imprægneret træaffald vil skønsmæssigt udgøre ca. 6 %. I tabel 6 herunder ses de beregnede indhold af kobber, krom og arsen i asker fra energiudnyttelse af behandlet indsamlet CCA imprægneret træ. I kolonne 2 (i parentes) er til sammenligning vist askedata for ”returflis brændsel” fra tabel 4. Til sammenligning er i tabel 6 er også indsat grænseværdier for udbringning af aske fra afbrænding af biomasse på landbrugsjord samt indhold af CCA metaller i flyveaske.
Tabel 6: Vurdering af mål for rensningsgrader (i %) for kobber, krom og arsen i scenariet ”energiudnyttelse ved forbrænding”. Tallene i parentes er data for returflis. Det ses af tabel 6, at ved afbrænding af ”returflis brændsel” med meget lavt tungmetalindhold (data for aske fra ”returflis brændsel” ses i parentes i kolonne 2 i tabel 6), vil anvendelse af aske ved tilførsel af jord ikke umiddelbart være mulig med de foreløbige rensegrader idet det må forventes, at asken fra ”returflis brændsel” også vil have for høje indhold af kobber, krom og arsen. Hvis man som målsætning (mål 2) vil anvende asken fra energiudnyttelse af ”behandlet træaffald” ved udbringning på landbrugsjord eller som flyveaske kræves der altså rensning af CCA-træaffaldet ned til et indhold af kobber, krom og arsen på af størrelsesordenen 5 mg/kg kobber, 5 mg/kg krom og 5 mg/kg arsen. Dette er vist i tabel 7 sammen med kravet de tilhørende rensegrader (i %).
Tabel 7: Vurdering af mål for rensningsgrader (i %) for kobber, krom og arsen ved udbringning af aske fra energiudnyttelse af affaldstræ på landbrugsjord eller som flyveaske (mål 2). Herudover vil der desuden være en række andre krav til askens indhold af andre tungmetaller f.eks cadmium, bly, kviksølv og nikkel. Den mængde aske, der må spredes på et givent areal, afhænger af, hvor høj cadmium koncentrationen er i asken. Asken opdeles i kategorier T1,T2 og T3 efter nedenstående skema i tabel 8. Der er samtidig begrænsninger på den samlede mængde fosfor, der må tilføres jorden. Som et gennemsnit over en treårig periode må der højst tilføres 30 kg fosfor pr. ha. pr. år.
Tabel 8: Kategorisering af aske(T1, T2 og T3) fra forbrænding af biomasse. Desuden gælder følgende grænseværdier for andre tungmetaller ved udbringning af aske på landbrugsjord (tabel 9).
Tabel 9: Grænseværdier for andre tungmetaller i aske fra forbrænding af biomasse. I nedenstående tabel 10 er grænseværdier for metalindhold i aske fra biomasse (ref.6) vist sammen med fundne metalindhold i flyveaske, jord og kompost.
Tabel 10: Grænseværdier for metalindhold i aske fra biomasse sammenlignet med fundne værdier for kobber, krom og arsen indhold i flyveaske, jord og kompost Sammenholdes grænseværdien for arsen i tabel 10 ”aske fra biomasse” med arsenindholdet i tabel 7 ”aske 6 % fra energiudnyttelse” ses det, at der muligvis kan blive behov for yderligere sænkning af målet for arsen indhold i det behandlede træ. 2.6 Sammenfatning mål for behandlingsprocesI de foregående afsnit er det undersøgt hvilke mål der må stilles til Watechs behandlingsproces afhængig af om det behandlede træ kan genanvendes til spånpladeproduktion eller det kan energiudnyttes i et biomassefyret kraft/varme anlæg. Scenario 1: Genanvendes til spånpladeproduktion Scenario 2: Energiudnyttelse i et biomassefyret kraft/varme anlæg Målsætningerne for rensningen i behandlingsprocessen tager udgangspunkt i de forventede metalindhold i indsamlet træaffald til behandling, der blev anvendt i den miljø- og samfundsmæssig analyse af indsamling og behandling af imprægneret affaldstræ (ref.3). Med udgangspunkt heri er der opstillet en tabel 11 der sammenholder det forventede metalindhold i indsamlet træaffald til ekstraktionsbehandling med målsætninger for metalindhold i behandlet træ for kobber, krom og arsen i de to scenarier.
Tabel 11: Sammenfatning af mål for metalindhold (kobber, krom og arsen) i behandlet træ ved genanvendelse i spånpladeproduktion eller udbringning af aske fra energiudnyttelse af behandlet træ på landbrugsjord Scenario 1 ”genanvendelse i spånpladeproduktion” svarer til en rensning for metaller på ca. 97 % og Scenario 2 ”energiudnyttelse” svarer til en rensning for metaller på ca. 99,5 %.
|