miljöassistans Riskerna för störande lukt från planerad biogasanläggning vid Husie i Malmö kommun Bio F AB Biogasanläggning Malmö

Transkript

1 miljöassistans Bio F AB Biogasanläggning Riskerna för störande lukt från planerad biogasanläggning vid Husie i kommun Bilaga : Spridningsberäkningar

2 Riskerna för störande lukt från planerad biogasanläggning vid Husie i kommun 1. Sammanfattning Miljöassistans har på uppdrag av Bio F AB undersökt riskerna för luktstörningar från den planerade biogasanläggningen i Hyllie öster om stad. Luktförhållandena beskrivs baserat på erfarenheter från drift av andra biogasanläggningar, uppgifter från leverantör och data för den planerade verksamheten. Processluft med koncentrerat innehåll av luktande ämnen kommer att ledas till i ett biofilter för rening före utsläpp till omgivningen. Utförda spridningsberäkningar visar att risken för störande lukt vid kringliggande bostäder är liten. Vid normal drift i anläggningen med ett nöjaktigt fungerande biofilter beräknas anläggningen inte orsaka någon märkbar lukt utanför det egna verksamhetsområdet. Driftstörningar med utsläpp av luktande gas genom rötkammarens säkerhetsventil uppkommer sannolikt vid enstaka tillfällen och under begränsad tid. Om väderförhållandena samtidigt är ogynnsamma kan svag lukt från anläggningen kännas på betydande avstånd. Enligt erfarenheterna från andra biogasanläggningar är det främst transporter och hantering av råvara som orsakat lukt i omgivningen. Genom att all lossning och hantering av råvara i den planerade anläggningen ska ske i en ventilerad mottagningshall bedöms risken för störande diffusa utsläpp vara liten. Sammanfattningsvid bedöms lokaliseringen ut luktrisksynpunkt vara väl vald liksom anläggningens planerade utformning. Risken för betydande luktstörningar vid kringliggande bostäder är mycket liten (9)

3 2. Inledning Inför etablering av en ny anläggning för framställning av biogas har Miljöassistans Norden AB fått i uppdrag att utreda riskerna för att anläggningen ger upphov till störande lukt i omgivningen. Utredningens slutsatser ska baseras på spridningsberäkningar med utgångspunkt från den projekterade biogasanläggningens förväntade emissioner vid normala förhållanden och vid driftstörningar. en kommer att ingå i den tillståndsansökan som verksamhetsutövaren, Bio F AB, avser att lämna in till tillståndsmyndigheten under andra halvåret Planerad biogasanläggning 3.1 Lokalisering Utredningen avser planerad lokalisering till Husie, nordost om motorvägskorsningen E6/E65 i Mamös östra utkant. Omedelbart norr om den planerade anläggningen passerar Elisedalsvägen, väg nr 832. Bio F 500 m 1 km Den valda platsen för anläggningen är idag svagt kuperad åkermark. Inom meter från den planerade biogasanläggningen finns 3 bostäder. På något längre avstånd finns ytterligare ett antal enskilda lantgårdar. Åt söder finns några villor på andra sidan motorvägen, cirka 650 meter från biogasanläggningen. Sammanhängande bostadskvarter finns i Elisedal åt väster med närmaste hus cirka 1,1 km från den planerade biogasanläggningen och i Oxie cirka 1,4 km sydost om anläggningen. Biogasanläggningens marknivå är cirka 3 meter lägre än närmast omgivande markområden (9)

4 Vy från Elisedalsvägen mot väster. Anläggningen ej skalenlig. 4. Biogasanläggningen 4.1 Råvaru-/substrathantering Råvarorna till biogasproduktionen kommer att vara följande: Material Form Torrsubstans % Mängd ton/år Alkoholdrycker Flytande Avfall fr. livsmedelsind. Fast Bryggerirest Fast/flytande Bröd Fast Deg Fast Grönsaker Fast Hästgödsel Fast Kafferest Fast Matavfall, div. Slurry Mjöl/agnar Fast Mjölkprodukter Flytande Rågslam Flytande Saft Flytande Slam fr. fettavskiljare Flytande Vete Fast Örter/kryddor Fast Råvaror transporteras huvudsakligen med containerbilar och tankbilar till anläggningen. Lossning av bilarna och mellanlagring av fast råvara sker inne i en ventilerad mottagningshall. I hallen hanteras fasta råvaror med lastmaskin. Från lagringsfickor körs råvaran till en ficka med utlopp ner i mottagningsbrunnen. Vätskor och slurryråvara släpps direkt från tankbilen i ett rör ner i brunnen (9)

5 Lossningsröret går ner till brunnens botten för att förhindra stänk och gasavgång. Portarna till i hallen hålls normalt stängda och öppnas endast då fordon måste passera in eller ut. Hygienisering av livsmedelsavfall sker satsvis i mindre tankar som är placerade inne i mottagningshallen. Värme till hygieniseringen produceras av egen biogas. Råvarorna alstrar olika mängder gas. Fasta råvaror sönderdelas och blandas med vätskor för bästa pumpbarhet och för att biogasprocessen ska bli så jämn som möjligt. Det förutsätts att golvet i mottagningshallen utformas så att mindre spill enkelt kan samlas upp och inte kan rinna ut genom portarna. Ventilationsluft från mottagningshallen tillförs ett centralt biofilter liksom den luft som trängs undan i mottagningsbrunnen då ny råvara tillförs. 4.2 Rötning I den täckta och täta rötkammaren sker mikrobiell förgasningen av råvaran under anaeroba förhållanden. Gasbildningen ger upphov till ett begränsat övertryck i kammaren. Trycket i kammaren varierar beroende på gasuttaget. Rötresten, dvs. den oorganiska delen av råvaran, matas ut ur rötkammarens botten till en efterrötkammare där återstående organiskt innehåll bryts ned. Gas från efterrötkammaren återförs till rötkammaren medan rötresten tillförs en lagertank. Vid normala förhållanden regleras gasinnehållet i rötkammaren genom uttag så att trycket hålls inom de gränser anläggningen är dimensionerad för. Utsläpp av rötgas till omgivningen förekommer normalt inte. 4.3 Hantering av rötresten Från efterrötkammaren pumpas rötresten till en täckt lagringsbassäng. Ventilationsluft från lagringsbassängen inklusive den luft som trängs undan vid inpumpning av rötresten leds till biofiltret, se nedan (9)

6 4.4 Gasrening och uppgradering Den producerade biogasen renas från svavelväte genom adsorbtion på aktivt kol. Processen sker i en sluten tank med dränering av kondensvatten. När kolet mättats byts hela kolmängden i tanken. Biogasen består av cirka 60 procent metan och knappt 40 procent koldioxid. För att gasen ska kunna användas som fordonsbränsle måste koldioxidinnehållet minska så att gasen slutligt innehåller mer än 95 procent metan. Koldioxiden i gasen reduceras i en uppgraderingsanläggning. Preliminärt kommer anläggningen att utgöras av en skrubber där koldioxiden under övertryck löser sig i vätskan. När trycket reduceras avgår koldioxiden till omgivande luft. Vätskan renas internt eller släpps till avlopp. Slutligen komprimeras gasen och torkas i torktorn. 4.5 Uppvärmning och säkerhetsåtgärder Vid uppstart värms rökammaren med varmvatten från en särskild panna som eldas med biobränsle. När tillräckligt med rötgas bildas sker uppvärmning av rötkammare, hygienisering m.m. med en gaspanna. Bränsle i pannan är den egenproducerade biogasen. Gaspannan dimensioneras så att den kan förbränna hela rötgasproduktionen i anläggningen om trycket stiger i rötkammaren på grund av inget eller för lågt gasuttag. Värmen från pannan kyls då bort med uteluft så att ingen oförbränd gas behöver släppas ut till omgivningen. Om gaspannan av någon anledning inte skulle kunna förbränna all gas vid en oönskad tryckstegring i rötkammaren, öppnas en säkerhetsventil som släpper ut rötgas till omgivningen. Ventilen är öppen till tryckförhållandena i rötkammaren åter är inom normala gränser. Motsvarande system finns även för efterrötkammaren där dock risken för oönskade tryckstegringar är mycket liten. 4.6 Luktrening Rening av processluft kommer att ske i ett biofilter. Ett biofilter består av en fuktig bädd som processluften passerar genom. I bädden bryter mikroorganismer ner föroreningar i processluften. Bäddmaterial är vanligen flis, bark och torv ofta med innehåll av oorganisk material för att öka bäddens genomsläpplighet. Luften från processen tryck in i filtrets botten där ett rörsystem fördelar luftflödet genom biobädden. Bädden dimensioneras så att gasen får tillräcklig uppehållstid för att den mikrobiella nedbrytningen ska bli i det närmaste fullständig. Reningsgraden över ett biofilter beror på sammansättningen av den processluft som tillförs filtret och gasens uppehållstid i bädden. Vattenlösliga ämnen avskiljs i hög grad medan reningsgraden för icke vattenlösliga ämnen kan vara avsevärt lägre. Eftersom den mikrobiella processen är mycket komplex sker dimensionering vanligen baserat på erfarenheter från befintliga anläggningar. Biofiltret kommer att placeras i ett utgrävt schakt med ytan i marknivå. Erfarenheter från användning av biofilter vid biogasanläggningar är god. Reningsgrader på mer än 99 procent rapporteras från ett antal kontrollmätningar i Sverige 1). För biofilter vid liknande applikationer förekommer även en del rapporter om lägre reningsgrader. Orsakerna till detta anses vara flera som felaktig dimensionering, otillräcklig fukthalt, näringsämnesbrist eller avvikande ph. 1) = Utvärdering och rekommendationer för reningsteknik avseende lukt vid anläggningar för återvinning av organiskt avfall och kommunala reningsverk, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Biofilters luktreduceringsgrad, förstudie med litteraturgenomgång och enkätundersökning av svenska erfarenheter. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (9)

7 Lukt föreningar som förekommer i biogasanläggningar är i princip desam ma som i Bio F Med tiden bryts även det organiska materialet i biobädden ner och bädden blir därmed allt kompaktare. När bädden minskar i volym blir luftens upphållstid i filtret kortare vilket kan försämra reningsgraden. Den kortare uppehållstiden motverkas enkelt genom att bädden fylls på efterhand. En följd av att bädden kompakteras är också att tryckfallet över filtret ökar och därmed att luftflödet genom filterbädden sjunker. För att ventilationens utsugskapacitet i mottagningshallen, mottagningsbrunnen och biogödsellagret inte ska bli för låg måste hela biobädden bytas normalt efter några års drift. 5. Förväntad lukt från anläggningen 5.1 Om luktförhållandena Utsug av processluft med relativt stark lukt sker från mottagningshall, mottagningsbassäng och biogödsellager. Dessutom tillförs biofiltret förträngningsluft från tankbilar vid hämtning av rötrest. Lukten i mottagningshallen härrör huvudsakligen från lossning, hantering och lagring av fasta råvaror. Vätskor släpps i slutet system direkt till mottagningstanken. Lukten varierar med råvarusammansättningen och den kondition råvarorna befinner sig i. Stark luktande råvaror utgörs främst av grönsaksavfall och avfall från livsmedelsindustri. Vid hantering av organiskt avfall dominerar lukter från nedanstående ämnesgrupper varav flertalet avger relativt stark lukt, vilket avspeglas i kolumnen för lukttröskel nedan. Grupp Luktförening Luktbeskrivning Lukttröskel 2) mg/m 3 Ammoniak Ammoniak (NH 3 ) skarp, unken fisk och kött 1 Aminer Trimetylamin (C 3 H 9 N) ammoniaklik 0,0001 Indol (C 8 H 7 N) fekalier, härsket smör 0,001 Skatol (C 9 H 9 N) fekalier, härsket smör 0,00003 Svavelföreningar Vätesulfid (H 2 S) ruttna ägg 0,0006 Metylmerkaptan (CH 3 SH) unket kött 0,0001 Dimetylsulfid (C 2 H 6 S) kål 0,008 Dimetyldisulfid (C 2 H 6 S 2 ) unken kål 0,006 Dimethyltrisulfid (C 2 H 6 S 3 ) vitlök 0,006 Terpener Limonen (C 10 H 16 ) citron, apelsin 0,2 Fettsyror Smörsyra (C 4 H 8 O 2 ) härsket smör 0,4 Propionsyra ( 2 H 6 O 2 ) skarpt, härsket 0,11 Valeriansyra (C 5 H 10 O 2 ) unken grönsak 0,0002 Ketoner Aceton (C 3 H 6 O) söt, härsket smör 100 Diacetyl (C 4 H 6 O 2 ) härsket smör 0,012 Uppgifter om luktintensitet i lagerhallar för avfall 3) anger värden på l.e./ m 3 och i lagringstankar l.e./ m 3 Erfarenheterna från andra biogasanläggningar där det förekommit problem med lukt visar att det oftast är brister vid hanteringen av råvaran som orsakar luktstörningar kring anläggningarna. I detta fall är det endast en mindre del av den totala råvaruvolymen som avger stark lukt och all hantering av råvara ska ske inne i den ventilerade mottagningshallen. Förutsättningarna för att undvika diffus lukt från råvaruhanteringen är därmed goda. 2) = Measurement of Odor Threshold by Triangle Odor Bag Method, Bulletin of Japan Environmental Sanitation Center Nagata Y. 3) = Bl.a. Undersökning av luktreducerande system och deras effekter i storskaliga biogas- och komposteringsanläggningar i Europa, Jordbrukstekniska institutet, Kretslopp och Avfall nr (9)

8 5.2 Normal drift Med normal drift vid anläggningen avses: att anläggningen tillförs råvara enligt givna specifikationer och mängder att biogasprocessen fungerar som avsett att gasuttag sker i proportion till belastningen att rötrest tas ut i den omfattning som behövs. att ventilationssystemen är i drift att inga oförutsedda läckage av processluft förekommer att givna rutiner för bl.a. stängning av portar och renhållning efterlevs Vid normal drift ventileras luktande processluft från: Källa Mottagningshall Mottagningsbassäng Biogödsellager Luftflöde, kontinuerligt m 3 /h Antagen luktintensitet l.e./ m Luktemission l.e./h x 10 3 Till biofilter Vid pågående lastning av rötrest kan luftflödet till biofiltret en begränsad tid öka med motsvarande cirka 100 m 3 /h. Diffusionen i fogar och genom membran anses vara försumbar vid bedömning av luktutsläpp. Med ett väl fungerande biofilter, 99 procent reningsgrad, blir utsläppet till omgivningen cirka l.e./h eller knappt 30 l.e./s. Påverkan på omgivningen vid normal drift framgår av bilagda spridningsberäkningar, se nedan. 5.3 Onormal drift Återkommande händelser Mindre spill av råvara utomhus och spridning av råvara från hallen utomhus i samband med transporter kan förekomma. Förutsatt att effektiva rutiner för rengöring införs väntas emissionerna av luktande ämnen utanför eget område bli små. Rötkammarens säkerhetsventil kan öppna på grund av högt tryck. Händelsen antas inträffa högst någon gång per år med en varaktighet upptill 4 timmar som är den tid som bedöms åtgå för att utbildad personal ska transportera sig till anläggningen och hinna åtgärda processen. Under dessa 4 timmar släpps gas från rötkammaren ut till omgivningen cirka 8 meter ovan mark. Utsläppet beräknas uppgå till högst 600 m 3 /h med luktintensiteten l.e./ m 3. Nivåerna är hämtade från basuppgifter vid andra anläggningar med olika typer av biogasråvara. Effekterna i omgivningen vid ett sådant utsläpp framgår av spridningsberäkningarna nedan (9)

9 I samband med transporter öppnas portar till mottagningshallen vilket ofrånkomligt innebär ett begränsat utsläpp av luktande luft från hallen under korta perioder. Med de här aktuella råvarorna och förutsatt att driftrutinerna fungerar väl liksom ventilation i mottagningshallen, bedöms de diffusa utsläppen inte vara av sådan omfattning att de ger upphov till störningar vid närmaste bebyggelse Sällan förekommande och enstaka händelser Utsläpp i samband med planerade reparationer eller rengöring som kräver tömning av rötkammare begränsas genom att tillförsel av råvara stoppas medan uttag av gasen och rötrest fortgår på normalt sätt så länge det är praktiskt möjligt. Vid sluttömning och ventilering kommer luktande ämnen att avgå till omgivningen. Utsläppet avtar efterhand i intensitet. De momentana förhållandena vid tömningens början är svårbedömda. Förhållandena kan möjligen jämföras med utsläpp genom säkerhetsventil, se ovan. Uppstart av biofiltret ger upphov till utsläpp av utspädd gas som efterhand ökar i koncentration till den nivå då processen sluts. Den mest påtagliga lukten, som uppkommer innan processen sluts, bedöms vara mindre intensiv än de förhållanden då säkerhetsventilen öppnar, se ovan. I rötkamrarna finns avkännare för skumning som vid larm ska leda till åtgärder för att förhindra överjäsning. Om överjäsning trots detta skulle inträffa tränger skum ut via säkerhetsventilen. Luktrisken beror på omfattningen av utsläppet och tid till sanering genomförts. Erfarenheterna från befintliga anläggningar indikerar att omfattande överjäsningar inträffar mycket sällan. En läcka i membrantaket kan uppkomma vid en hastig tryckökning i rötkamrarna eller genom mekanisk påverkan. Konstruktionen av membrantaket medför att taket släpper från infästningen mot betongbassängen. Då det är mycket enkelt att återställa infästningen kan ett utsläpp av luktande ämnen begränsas i tiden. Förhållandet antas motsvara utsläpp från säkerhetsventil, se ovan. Biofiltret kan sluta fungera p.g.a. frysning, igensättning, fel på ventilationsfläktar m.m. Orenad luft släpps då till omgivningen under en längre tid. Effekterna av detta belyses i spridningsberäkningarna, se nedan. 6. Spridningsberäkningar För bedömning av risken att den planerade biogasanläggningen orsakar luktstörningar i närområdet har spridningsberäkningar utförts, se bilaga. Spridningsberäkningarna visar sammafattningsvis att det vid normal drift i biogasanläggningen med ett väl fungerande biofilter, inte kan förväntas uppkomma någon störande lukt vid bostäder eller andra känsliga områden. Om biofiltrets reningsgrad skulle försämras måttligt påverkar detta inte luktförhållandena vid bostäderna. Först om filtrets funktion helt upphör kan svag lukt förnimmas i vindriktningen vid kringliggande bostäder, dock beräknas lukten inte nå fram till närmaste tättbebyggda områden. Störningar i rötningsprocessen kan enligt ovan ge upphov till utsläpp av luktande gas via rötkammarens säkerhetsventil. Tillfälliga tryckökningar åtgärdas i första hand genom att gas leds till anläggningens värmepanna och förbränns, men om detta av någon anledning inte fungerar öppnar säkerhetsventilen. Spridningsberäkningarna visar att ett sådant utsläpp kan medföra tydlig men relativt svag lukt flera kilometer från anläggningen om man befinner sig i vindriktningen och det samtidigt råder stabil atmosfärisk skiktning. Erfarenheterna från andra biogasanläggningar visar enligt leverantören att sådana händelser är ovanliga och att varaktigheten normalt endast är några timmar vid varje händelse (9)