Rapport ISSN För- eller efterpastörisering vid biogasanläggningar

Transkript

1 Rapport ISSN För- eller efterpastörisering vid biogasanläggningar

2

3 PM UPPDRAG Avfall Sverige, pastörisering UPPDRAGSNUMMER UPPDRAGSLEDARE Erik Norin UPPRÄTTAD AV Erik Norin DATUM För- eller efterpastörisering vid biogasanläggningar Bakgrund Certifieringsregelverket SPCR 120 är från början formulerat utifrån att pastörisering förväntas ske innan rötningssteget ( förpastörisering ). Denna processlayout beskrivs i litteraturen som ett säkrare hygieniseringssystem än om pastörisering skulle ske efter rötningen ( efterpastörisering ). Anledningen till det är att erfarenheter visat att risken för återväxt av patogena bakterier blir större vid pastörisering efter rötning. I samband med planeringen av en rötningsanläggning har en marknadsaktör pekat på att det kan finns miljöfördelar med att placera pastöriseringssteget efter rötningen. Den miljöaspekt som berörs är metanemissioner från biogasanläggningar och utgångspunkten är att detta problem kan reduceras om rötresten pastöriseras efter rötning. Ett förekommande förfarande är nämligen att rötresten avvattnas och att rejektvatten (innehållande en metanogen bakterieflora) från avvattningssteget används till spädning av inkommande substrat vilket skulle kunna leda till en olämplig gasproduktion i anläggningens förbehandlingsavdelning. Utifrån den miljöaspekten har styrgruppen för SPCR 120 beslutat att frågan om för- eller efterpastörisering vid biogasanläggningar måste utredas. En annan sida av frågan är om SPCR 120, som är en produktcertifiering, ska reglera ett teknikval. De referenser som beskriver problematiken med efterpastörisering är generellt relativt gamla. Ursprunget till detta förhållningssätt förefaller komma från 1970-talet och det refereras till detta ursprungliga exempel i litteratur från både och 1990-talen. Någon diskussion om detta i senare litteratur eller erfarenhetssammanställningar är inte kända och bör därför undersökas. På uppdrag av Avfall Sverige har undertecknad fått uppdraget att översiktligt belysa kunskapsläget kring frågan och ta fram ett underlagsmaterial till styrgruppen för SPCR 120. Syftet med uppdraget har dela varit att undersöka om riskerna med efterpastörisering kan anses vara relevanta, dels om det finns fog för att reglera rötningsanläggningarnas processlayout inom ramen för SPCR 120. Målsättningen med utredningen är att komma fram till ett beslutsunderlag i frågan som styrgruppen för SPCR 120 kan ta ställning till. Kunskapsläge och förhållningssätt I litteraturen finns det flera exempel på referenser till en händelse i Schweiz gällande kraftig Salmonellatillväxt i slam som först rötats och sedan pastöriserats. Detta ledde till en lagändring som förbjöd efterpastörisering i landet och ett 50-tal anläggningar tvingades bygga om hygieniseringslinjen till förpastörisering. Händelsen med redovisning av analysutfall finns bland 1 (5) Sweco Södra Järnvägsgatan 37 Box 259 SE Sundsvall, Sverige Telefon +46 (0) Fax +46 (0) Sweco Environment AB Org.nr Styrelsens säte: Stockholm Erik Norin Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) erik.norin@sweco.se

4 annat beskrivet i Disinfection of Sewage Sludge; Technical, Economic and Microbiological Aspects (Ed. A.M Bruce, 1982) vilken är tillgänglig i Google Books. Allt sedan dess förefaller det som att förpastörisering betraktats som standardsystemet vid slamrötningsanläggningar i europiska länder och den systemuppbyggnaden är uttalad i exempelvis norska riktlinjer för slambehandling 1 och i EUs Working Document on Sludge, 3rd draft 2, även om ordningen på pastöriserings- och rötningssteg inte alltid specificerats tydligt i annan lagstiftning och andra länders riktlinjer. Den danska Bekendtgørelse om anvendelse af affald til jordbrugsformål (BEH nr 1650 av 13/12/2006) är dock ett undantag. I denna anges att pastörisering får ske før eller efter utrådning i termofil/mesofil reaktortank. Det intressanta är att i tillhörande Vejledning fra Miljøstyrelsen om Anvendelse af affald til jordbrugsformål (2010) anges att affaldet skal være behandlet ved 70 grader C i 60 minutter med efterfølgende bioforgasning eller kompostering. Linda Bagge vid Miljøstyrelsen menar att Bekendtgørelse baseras på en underlagsrapport som togs fram av veterinärer på 1990-talet och tror att Vejledningen.. mer baseras på hur man i praktiken gör i Danmark. Oklarheten kommer att ses över i samband med kommande revidering av regelverket. Under arbetet med föreliggande utredning har frågan diskuterats principiellt med några svenska experter inom smittskydd/mikrobiologi med koppling till kretsloppsbaserade hanteringssystem för organiska restprodukter (Ann Albihn, SVA; Björn Vinnerås, SLU/SVA; Anna Schnürer, SLU; Caroline Schönning, SMI). De tillfrågade är eniga om att förfarandet med efterpastörisering bör öka risken för en omfattande tillväxt av oönskade bakterier i rötresten om den utsätts för återkontaminering. Detta baseras på äldre erfarenheter/referenser och allmän grundläggande kunskap om vilka förutsättningar som har betydelse för tillväxt av bakterier i miljön. Vid SVA har viss forskning skett på senare år kring förekomst och tillväxt av Salmonella i avloppsslam, kompost och gödslad jord, men nyare forskning på just den aktuella frågeställningen är inte känd. Vinnerås diskuterar att värmebehandling bör efterföljas av en biologisk behandling eftersom det begränsar risken för kontamination/tillväxt av patogena bakterier i det färdiga materialet. Möjligheter till detta diskuteras nedan. Vad säger ABP-lagstiftningen? I ABP-förordningen redovisas krav på hygienisering (eg. bearbetning ) i samband med rötning eller kompostering. I Bilaga V till Kommissionens förordning (EU) nr 142/2011, kapitel 1, avsnitt 1 står: 1. Biogasanläggningar ska vara utrustade med en enhet för pastörisering/hygienisering som måste passeras av de införda animaliska biprodukterna eller därav framställda produkterna (med en partikelstorlek på högst 12 mm innan de tillförs enheten) och som är utrustad med 1 För referenslitteratur, se 2 Exempel på Advanced Treatments : Thermal treatment of liquid sludge for a minimum of 30 minutes at 70 C followed by mesophilic anaerobic digestion at a temperature of 35 C with a mean retention period of 12 days 2 (5) PM

5 a) installationer för övervakning av att temperaturen hålls på 70 C i en timme, b) anordningar som kontinuerligt registrerar resultaten av mätningarna från övervakningen i led a, och c) ett lämpligt system för att förebygga otillräcklig upphettning. I Bilaga V (kapitel III, avsnitt 1) står vidare: 1. Kategori 3-material som används som råvara i biogasanläggningar som är utrustade med en enhet för pastörisering/hygienisering ska uppfylla följande minimikrav: a) Maximal partikelstorlek innan materialet tillförs: 12 mm. b) Minimitemperatur för allt material i enheten: 70 C. c) Minimitid i enheten utan avbrott: 60 minuter. Enligt dessa skrivningar framgår således att det är substratet till biogasanläggningen som ska bearbetas och pastöriseringssteget ska således vara placerat före rötningssteget. Denna tolkning förefaller vara den generellt förekommande och att pastöriseringen betraktas som en pre-treatment redovisas bland annat i publikationer från IEA Bioenergy Task 37 (Energy from biogas), se exempel i bild 1. Bild 1. Utdrag från rapporten Quality management of digestate from biogas plants used as fertilizer (T.A. Seadi & C Lukehurst, Report IEA Bioenergy, 2012). Man bör dock vara medveten om att det i bilaga V (kapitel 1, avsnitt 1, punkt 2) redovisas möjligheter till undantag från kravet på obligatorisk pastörisering/hygienisering. Detta gäller exempelvis råvaror som redan bearbetats med godkänd metod eller råvaror som får användas utan bearbetning. Under punkt 2 f) anges också att den behöriga myndigheten kan godkänna ett undantag om rötresten efter rötning ska komposteras, bearbetas eller bortskaffas i enlighet med den här förordningen. Detta innebär att rötresten ska betraktas som obearbetad efter rötningen. Genom att därefter tillämpa bearbetningsmetod 7 (valfri metod som uppfyller ställda reduktionskrav) kan produkten användas som organiskt gödningsmedel/jordförbättringsmedel. 3 (5) PM

6 Slutsatsen blir att ABP-förordningen i grunden föreskriver att en biogasanläggning ska ha ett pastöriseringssteg som utförs enligt principen förpastörisering. Genom att kombinera de undantagsregler gällande pastörisering som finns med möjligheten att omvandla råvaror direkt till organiska gödselmedel kan man dock efter godkännande av den behöriga myndigheten även uppföra biogasanläggningar med efterpastörisering. Vad säger de nationella riktlinjerna? När det gäller behandlingskrav av matavfall medger abp-lagstiftningen att den behöriga myndigheten får tillåta andra specifika krav än de grundkrav som anges i förordningens bilaga V under vissa förutsättningar. vilket i praktiken för Sverige idag utgörs av allmänna rådet NFS 2003:15 Naturvårdsverkets allmänna råd till 2 kap. 3 miljöbalken (1998:808) om metoder för yrkesmässig lagring, rötning och kompostering av avfall (även i Naturvårdsverkets Handbok 2003:4 Metoder för lagring, rötning och kompstering av avfall ). Denna säger (i bilaga 2) att vid separat hygienisering ska detta ske före rötning eller kompostering. Slutsatser och diskussion Rent generellt anvisar riktlinjer och lagstiftning att hygieniseringssteget ska vara placerat före rötningssteget. Detta förefaller även vara den inställning som råder i branschen, åtminstone inom Europa. Även sakkunniga inom området menar att förfarandet med efterpastörisering innebär en ökad risk. Såväl normala tarmbakterier som patogena bakterier kan ha en mycket snabb tillväxt i substrat där det saknas konkurrens av andra typer av mikroorganismer. Det var precis detta fenomen man blev varse i de schweiziska Salmonellafallen i avloppsslam under 1970-talet. Trots ovanstående finns det flera skäl till varför SPCR 120 bör formulera ett förhållningssätt till biogasanläggningar med efterpastörisering. Som nämnts ger ABP-förordningen Jordbruksverket möjlighet att lämna tillstånd till verksamhetsutövare som vill bygga sitt behandlingssystem med efterpastörisering. Därtill bör man beakta att de nationella riktlinjerna för organiska restprodukter kan komma att förändras i framtiden. En tredje aspekt är att SPCR 120 inte bör stänga dörren för teknikutveckling. SPCR 120 är i grunden ett system för slutproduktcertifiering avseende rötade organiska restprodukter och bör utifrån det inte styra teknikval i detalj. Man bör också vara medveten om att det inte finns något i varelse lagstiftningen eller SPCR 120 som säger att man inte får använda sig av både för- och efterpastöriseringssteg vid sin biogasanläggning. Den riskbild som diskuterats ovan är kopplad till efterpastöriseringen oavsett om det skett pastörisering före rötkammaren eller inte. Smittskyddssäkerheten vid de certifierade biogasanläggningarna är en prioriterad fråga och central både från en samhällelig synvinkel och när det gäller förtroendet för kvalitetssäkringssystemet. SPCR 120 bygger redan idag på ett systemtänkande där det eftersträvas en hög smittskyddssäkerhet genom hela behandlingssystemet fram till försäljningsfärdig produkt. Trots det visar aktuella Salmonellafall vid certifierade biogasanläggningar att återkontaminering kan ske. Bortsett från eventuella brister i arbetsrutiner vid anläggningarna kan man ställa sig frågan om de luckor som finns i kontrollsystemet (t.ex. utförande av besiktningar och att provtagning och analys sker med flera veckors mellanrum) är 4 (5) PM

7 acceptabla. Provtagning för undersökning av mikrobiologisk kvalitet baseras idag på vad ABPförordningen föreskriver eftersom det är krav som många biogasanläggningar ändå är skyldiga att följa. Det är rimligt att en identifierade svagheter i gällande lagstiftning hanteras av ett certifieringssystem som SPCR 120. Därför måste systemet kunna ställa krav som är skarpare än lagstiftningen då syftet är att säkerställa slutproduktens, biogödselns, kvalitet när den lämnar behandlingssystemets sista kontrollpunkt. I en fråga som smittskyddssäkerhet är det därför motiverat att SPCR 120 kan gå längre i kravställandet om det finns tydliga risker identifierade. Mot bakgrund av konstaterade Salmonellafall bör det ske en fortsatt diskussion inom styrgruppen för SPCR 120 kring behovet av ett skarpare formulerat regelverk och en skärpning av certifieringsorganets kontroll av verksamhetsutövarnas rutiner gällande underhållsåtgärder, rengöring, råvaruhantering mm. Styrgruppen bör även diskutera om det finns skäl att föreskriva en mer frekvent provtagning jämfört med lagstiftningskraven. När det gäller sakfrågan kring för- eller efterpastörisering bör det framgå att förpastörisering betraktas som huvudalternativet för certifierade biogasanläggningar, men att efterpastörisering kan accepteras om verksamhetsutövaren kan redovisa kompletterande åtgärder som förebygger den ökade risk för återkontaminering som föreligger vid hantering av efterpastöriserad biogödsel. Förslag till förtydligande av SPCR 120 Följande förslag lämnas till styrgruppen att besluta: 1. Biogasanläggning ansluten till SPCR 120 ska i enlighet med Bilaga V, kapitel III, avsnitt 1 i förordning (EU) nr 142/2011, liksom nationella riktlinjer gällande matavfall (NFS 2003:15) vara utformad med förpastörisering. 2. Om biogasanläggning utformad med efterpastörisering avser att ansluta sig till SPCR 120 ska ansökan åtföljas av a) ett förtydligande kring hur gällande lagstiftning uppfylls och b) en redovisning av vilka åtgärder eller extra kontrollrutiner anläggningen avser att tillämpa (utöver föreskriven provtagning) för att säkerställa att biogödseln under efterlagringen vid anläggningen har minst motsvarande motståndskraft mot återkontamination av patogena organismer som biogödsel vid anläggningar med enbart förpastörisering. Exempel på kontroll eller åtgärder kan enligt SVA vara uppföljning av bakteriekoncentrationen eller att man styr kemiska parametrar som ammoniakkoncentration eller ph-nivå (fungerar som stabilisatorer). Sweco Environment Sundsvallskontoret Erik Norin 5 (5) PM

8 Avfall Sverige är expertorganisationen inom avfallshantering och återvinning. Det är Avfall Sveriges medlemmar som ser till att avfall tas om hand och återvinns i alla landets kommuner. Vi gör det på samhällets uppdrag: miljösäkert, hållbart och långsiktigt. Vår vision är Det finns inget avfall. Vi verkar för att förebygga att avfall uppstår och att mer återanvänds. Kommunerna och deras bolag är motorn och garanten för denna omställning. Avfall Sverige Utveckling ISSN Avfall Sverige AB Adress Telefon Fax E-post Hemsida Prostgatan 2, Malmö info@avfallsverige.se