Gasutvinningssystemets effektivitet

EXAMENSARBETE Gasutvinningssystemets effektivitet Malin Nordlander Biologi- energiingenjör, vt 2003 Energiteknik B, 10 p

Abstract At the refuse tip Blåberget, which is the municipal dump in Sundsvall, there is a gas collection system for landfill gas. The production of landfill gas is spontaneous when access to organic material and no oxygen is available. The gas consists of about 50 % methane gas that after combustion can give energy as electricity or heat. In Sundsvall all the gas gives heat to the municipal district heating system. The energy for the year 2002 gave heat enough to warm about 300 one family houses. The gas collection system on Blåberget consist of a number of vertical wells and one horizontal underground pipe, with the help of underpressure the gas is collected from the landfill. During the fall of 2002 the gas collection system was extended, before this there was no horizontal pipe and six fewer wells. According to legislation landfill gas must be collected from all landfills where biological waste is dumped. There are also legislation about measuring the gas quality, content of methane, carbon dioxide and oxygen have to be measured every month, and two times a year the efficiency of the collection system has to be controlled. Until now the contents have been measured but the documentation of the values have not been done in a satisfying way and no controls of the efficiency have been made. There are many benefits to be gained from the collection of landfill gas, both economical benefits for the owner of the landfill and environmental benefits. Since the gas is produced spontaneously in the waste it is a cheep energy resource, the costs from the installation of the gas collection system are quickly recovered. The biggest environmental benefit is that the methane gas is collected. Methane is a very strong greenhouse gas, when it is combusted carbon dioxide and water are left as rest products, carbon dioxide is also a greenhouse gas but methane is 23 times stronger. There are also local environmental benefits such as that the numbers of fires on the refuse tip decreases and the risk of explosion becomes much lower. To measure the emissions from the refuse tip different methods can be used. In this report three different methods, which have been tested in Sweden, are discussed. All of them are still in research and they are all too expensive and complicated to use at refuse tips today. The efficiency of the gas collection system at Blåberget is 67 %. The efficiency is likely to increase in the future because of planned improvements of the system and also because the expansion, which was made in the fall of 2002, will give results. For the efficiency calculations in this report the amounts of refuse from 1970 to 2002 have been studied and also the content of organic material in different categories of waste. A graph that describes how the gas production in a refuse tip decreases over time has also been used. 2

Sammanfattning På Blåbergets avfallsanläggning, som är Sundsvalls kommunala deponi, finns ett utvinningssystem för deponigas. Deponigas bildas spontant i deponier då det finns tillgång till organiskt material under syrefria förhållanden. Gasen innehåller ungefär 50 % metangas som kan förbrännas och ge energi i form av el eller värme. I Sundsvall blir all den utvunna gasen till värme i stadens fjärrvärmenät. Den utvunna energin för år 2002 uppskattas ge fjärrvärme motsvarande ca 300 eluppvärmda villor. Gasutvinningssystemet på Blåberget består av ett antal vertikala brunnar och en horisontellt lagd slinga, dessa suger med hjälp av ett undertryck upp gas ur deponin. Under hösten 2002 byggdes anläggningen ut, tidigare fanns ingen gasslinga och inte heller sex av gasbrunnarna. Enligt lagstiftning ska deponigas samlas in från alla deponier som deponerar biologiskt material. Även mätningen av gaskvaliteten är reglerad i lagen, halter av metan, koldioxid och syre ska mätas varje månad, och två gånger per år ska utvinningssystemets effektivitet kontrolleras. Fram till nu har halterna mätts, det som inte har fungerat tillfredsställande är dokumenteringen av de uppmätta värdena. Ingen kontroll av effektiviteten har heller gjorts. Fördelarna med att utvinna deponigas är många, både ekonomiska fördelar för deponiägaren och miljöfördelar. Eftersom deponigas bildas spontant i avfallsupplag blir det en billig energikälla, kostnaderna för insamlingssystemet brukar snabbt tjänas in. Miljöfördelarna består främst i att metan i deponigas tas omhand. Metan är en stark växthusgas, när den samlas in och förbränns bildas koldioxid och vatten, koldioxid är även det en växthusgas men metan är 23 gånger starkare än koldioxid. Det finns även lokala miljöfördelar som att antal bränder på deponin minskar och att risken för explosioner minskar. Det finns ett flertal metoder för att mäta emissioner från avfallsupplag. I detta arbete behandlas tre olika metoder som har använts i Sverige. Alla är dock fortfarande på forskningsstadiet och de är än så länge alldeles för dyra och komplicerade för att kunna användas av enskilda verksamhetsutövare. Metangasutvinningssystemet på Blåberget har en effektivitet på 67 %. Effektiviteten kommer med stor sannolikhet kunna ökas för kommande år på grund av planerade förbättringar av gasbrunnar och att utbyggnaden som skedde under hösten 2002 börjar ge resultat. För att räkna fram effektiviteten har deponerade mängder från år 1970 till 2002 tagits fram samt olika avfallskategoriers innehåll av organiskt material, en kurva för hur gasproduktionen avtar med åren i en deponi har också använts. 3

Innehållsförteckning 1 Introduktion... 7 1.1 Uppgift... 7 1.2 Syfte... 7 1.3 Avgränsning... 7 2 Bakgrund... 8 2.1 Lagstiftningskrav... 8 2.2 Deponigas... 8 2.3 Effektivitet... 8 2.4 Blåbergets avfallsanläggning... 8 2.5 Mätinstrument och dokumentering... 9 2.6 Nuvarande mätmetod... 9 2.7 Metangasbildning... 10 2.8 Inläckage av syre... 11 2.9 Metangasutvinning... 12 2.9.1 Uttagsanordningar... 12 2.9.2 Uttagsledningar... 12 2.9.3 Regleranordningar... 12 2.9.4 Samlingsledning... 12 2.9.5 Statistik... 13 2.10 Fördelar med gasutvinning... 13 2.10.1 Ekonomi... 13 2.10.2 Lagstiftning... 13 2.10.3 Miljöfördelar... 13 2.11 Miljöeffekter... 14 2.11.1 Metangasemissioner... 14 2.11.2 Lokala miljöeffekter... 15 2.11.3 Globala miljöeffekter... 16 3 Undersökningsmetod... 18 4 Resultat... 19 4.1 Beräkning av effektiviteten... 19 4.1.1 Gasproduktion... 19 4.1.2 Deponerade mängder... 20 4.1.3 Metangaspotential... 20 4.1.4 Gasinsamlingssystemets effektivitet... 22 4.1.5 Felkällor... 23 4.2 Metoder för att mäta emissioner... 23 4.2.1 Optiska mätmetoder kombinerat med spårgasutsläpp... 24 4.2.2 SOF-metoden... 24 4.2.3 Samordnad deponigas FUD... 25 4.2.4 Rekommendation... 25 4.3 Lagefterlevnad... 26 4.4 Förklaringar till mätdata... 26 4.5 Driftrutin för mätinstrument GA 2000 samt dokumentering... 27 5 Slutsatser... 29 Referenser... 30 Bilagor: Bilaga 1 Karta över gasbrunnarnas placering på Blåbergets avfallsanläggning Bilaga 2 Mätinstrument GA 2000 4

Bilaga 3 Reglerstationer Bilaga 4 Gasbrunn på avfallsupplag Bilaga 5 Gasbrunn och uttagsledning Bilaga 6 Schema över pump och fackelstation Bilaga 7 Gastork Bilaga 8 Fackla Bilaga 9 Deponigasens effekter på avfallsupplaget och dess närmsta omgivning Bilaga 10 Producerad gas på Blåberget år 2002, bidrag från avfall för olika år Bilaga 11 Excelark för dokumentering av mätdata Bilaga 12 Intervjufrågor 5

Förord Utbildningsprogram: Biologi- energiingenjör Institution: Institutionen för teknik, fysik och matematik (TFM) Företag: Reko Sundsvall AB Handledare, Reko Sundsvall AB: Hans-Erik Olsson Handledare, Mitthögskolan: Arne Jönsson och Ulf Söderlind Tack till: min handledare Hans-Erik Olsson på Reko Sundsvall AB för all hjälp och vägvisning under arbetets gång. Per Säterberg och Mikael Englund för att ni har delat med er av eran erfarenhet om Blåberget och metangasinsamlingen och alltid haft tid för mina besök och frågor. övrig personal på Reko Sundsvall AB och Blåbergets avfallsanläggning. alla som har svarat på frågor via e-post och telefon samt skickat material. min handledare Arne Jönsson på Mitthögskolan. 6

1 Introduktion 1.1 Uppgift Att skriva en teoretisk bakgrund om metangasbildning i deponier och hur utvinningen av gasen går till. Bakgrunden ska även innehålla fakta kring miljöproblem som deponigas leder till, både lokalt och globalt. Göra en uppskattning av hur mycket deponigas som producerades år 2002 på Blåbergets avfallsanläggning. Uppskatta hur stort bidrag avfallet från olika år ger till gasbildningen idag. Denna modell ska sedan kunna användas för nästa år och kommande år när man vet hur mycket avfall som har genererats. Modellen ska användas för att räkna fram gasutvinningssystemets effektivitet, dvs systemets verkningsgrad. Detta ska enligt lagstiftning, SFS 2001:512 och NSF 2001:14, göras två gånger per år. Att enligt lagstiftning, SFS 2001:512 och NSF 2001:14, skriva rutiner för att göra mätningar för halterna av metan (CH 4 ), koldioxid (CO 2 ) och syrgas (O 2 ). Värdena från mätningarna ska gå att importera från mätinstrument till ett excelark i datorn. Beskrivning av olika metoder för att mäta emissioner av deponigas från avfallsupplag ska skrivas, samt en rekommendation för användning av dessa tekniker på Blåbergets avfallsanläggning. 1.2 Syfte Detta arbete ska fungera som en del av arbetet med att effektivisera metangasutvinningen på Blåbergets avfallsanläggning, samt säkerställa att lagstiftningen efterlevs. Rapporten ska fungera som ett informationsmaterial för anställda på Reko Sundsvall AB. Driftrutinen ska kunna användas som instruktion vid mätningarna av deponigasen på Blåberget. Beräkningarna för gasbildningen från 1970-2002 ska kunna användas vid framtida beräkningar när metangasinsamlingssystemets effektivitet ska undersökas. 1.3 Avgränsning Arbetet omfattar metangasinsamlingssystemet på Blåbergets avfallsanläggning, inte pannan i Nacksta industriområde. 7

2 Bakgrund 2.1 Lagstiftningskrav Kraven som finns för deponigas och avfallsanläggningar kommer ursprungligen från ett EG direktiv, Rådets direktiv 1999/31/EG. Detta direktiv har sedan skrivits in i svensk lagstiftning i miljöbalkens kapitel 15 om avfall och producentansvar. Mera exakta beskrivningar finns att få i förordning (2001:512) om deponering av avfall och i Naturvårdsverkets föreskrift om deponering av avfall (2001:14). Enligt förordning (2001:512) om deponering av avfall 25 ska verksamhetsutövaren för en avfallsanläggning se till att deponigas samlas in från deponier som tar emot biologiskt nedbrytbart avfall. Naturvårdsverkets föreskrift om deponering av avfall (2001:14) beskriver detta noggrannare i 8 där det står att insamlad deponigas ska behandlas och utnyttjas. Om insamlad gas inte kan användas för energiutvinning ska den facklas eller hanteras på annat miljömässigt mer effektivt sätt. I föreskriftens 9 står det att deponigas ska provtas och mätas på ett sådant sätt att den kunskap som behövs för att bedöma deponins inverkan på miljön och människors hälsa erhålls. Enligt punkt 5 i samma paragraf ska uttaget av metan, koldioxid och syre mätas varje månad. Gasutvinningssystemets effektivitet ska kontrolleras var sjätte månad. 2.2 Deponigas Definitionen för deponigas är enligt förordning (2001:512) om deponering av avfall: Gas som genereras från det deponerade avfallet. Sammansättningen för deponigas kan variera från deponi till deponi men det vanliga är att den innehåller ungefär 50 % metangas och 50 % koldioxid samt små mängder syre, kväve och vissa spårgaser som väte, svavelväte och olika halogenerade kolväten. Både metangas och koldioxid är växthusgaser och bidrar därmed till den globala uppvärmningen vid läckage från deponier. 2.3 Effektivitet Ett gasutvinningssystemets effektivitet mäts i hur stor verkningsgrad det har. Verkningsgraden är hur mycket gas som utvinns i förhållande till hur mycket gas som det finns potential för att bildas i deponin. 2.4 Blåbergets avfallsanläggning Sundsvalls kommuns avfallsanläggning Blåberget ligger en mil väster om Sundsvalls stadskärna, den togs i drift 1969. Inom Blåbergets anläggning sorteras och mellanlagras avfall innan det sänds för återvinning, förbränning eller deponering. Inom anläggningen finns ett markområde avsett för deponi där metangas utvinns, gasen transporteras vidare och används för uppvärmning i Sundsvalls fjärrvärmenät. Anläggningen har även en återvinningsanläggning och möjlighet för allmänheten att lämna grovsopor. Det finns två anläggningar för att sortera och finfördela brännbara delar i avfallet, industrikrossen för företagsavfall och Briniverket för hushållsavfall. Avfallet förbränns sedan i Korsta kraftvärmeverk och bidrar därmed till värme- och elproduktion istället för att läggas på deponi. Askan som bildas vid förbränningen i Korstaverket deponeras på Blåbergets avfallsanläggning. 8

Gasbrunnarna för insamling av deponigas är fördelade på den ca 20 ha stora deponiytan. Det finns 32 gasbrunnar samt en horisontellt lagd gasslinga för utvinning av deponigas (se bilaga 1). Numera är 11 av gasbrunnarna stängda pga att de inte längre ger någon gas eller väntar på reparationer. Det har tidigare funnits ytterligare två gasbrunnar samt en gasslinga men de har blivit borttagna. Brunnarna är fördelade på två deponidelar, den gamla delen respektive den nya delen. På den gamla deponidelen läggs inte längre något avfall, allt som deponeras läggs på den nya delen. På den gamla delen finns 26 brunnar, varav alla de avstängda brunnarna finns på denna del, vilket ger att det finns 15 brunnar i drift. På den nya delen finns 6 gasbrunnar samt gasslingan, alla är i drift. Brunnarna är placerade med ca 50 meters mellanrum. Gasbrunnarna på den gamla delen av deponin har varit i drift sedan februari 1996 och brunnarna på den nya delen har varit i drift sedan september 2002. Under sommaren 2003 planeras reparationer och förbättringar för många av gasbrunnarna, detta för att öka uttaget av deponigas. 1990 startade vägningen av sopor på Blåberget och soporna delades in i olika avfallskategorier. Detta underlättar när olika uppskattningar för sopornas och deponins egenskaper ska göras. Före 1990 var avgiften för deponering beroende av hur många kubikmeter avfall som deponerades. Därför finns nu endast uppskattningar för hur många ton sopor som har deponerats före 1990. 2.5 Mätinstrument och dokumentering Reko investerade år 2002 i ett nytt mobilt mätinstrument för att kunna göra mätningar och analyser av deponigasen (se bilaga 2). Metan och koldioxid mäts med infraröd teknik och syrgashalten mäts med elektrokemiska sensorer. Mätinstrumentet är av typen Gas Analyser 2000. Mätningar har skett med instrumentet sedan införskaffandet men dokumenteringen har endast skett genom anteckningar i en pärm. Tillsammans med mätinstrumentet följde ett dataprogram, DataField Comms, som skulle göra det möjligt att spara mätvärdena i Excel. Personalen har dock inte fått detta att fungera och dokumenteringen har därför skett på papper. Var annan till var tredje månad faxar personalen på Blåberget mätvärden till en konsult (Peter Svensson på Danmat/Tumab) som har arbetat mycket med gasutvinningssystemets trimning. Peter Svensson ger utifrån de uppmätta värdena råd om hur gasuttaget ska justeras. Det tidigare mätinstrumentet som användes för gasmätningarna var ett mycket mindre avancerat mätinstrument, endast metan- och koldioxidhalt kunde mätas. 2.6 Nuvarande mätmetod Med mätinstrumentet kontrolleras metan-, koldioxid- och syrgashalter på gasrören varje månad, även flödet mäts. Mätningarna äger rum i de två gashusen där alla gasledningar från brunnarna samlas (se bilaga 3). I det ena gashuset samlas ledningarna från brunnarna på den nya deponidelen, i det andra gashuset samlas ledningarna från de övriga brunnarna samt en samlad ledning från det förstnämnda gashuset. Kontroller görs dessutom kontinuerligt på de brunnar som har en väldigt skiftande gasproduktion, vanligtvis sker kontrollerna på dem varje vecka för att kunna ställa in uttaget optimalt. Mätningar kan utföras både direkt på gasbrunnen uppe på deponin och i gashuset, det vanliga är dock att mäta i gashuset. Genom att mäta både på brunn och i gashus kan man upptäcka om det har skett något fel på ledningen mellan 9

brunnen och gashuset, t ex på grund av sättningar i tippen som kan ha orsakat ett brott på ledningen. När flödesmätningarna görs upptäcker man om det ligger vatten i ledningarna som hindrar gasen från att utvinnas. Vattnet kan tappas av vid reglerstationen. Från reglerstationen regleras även hur mycket gas som ska sugas ur varje brunn. Om en brunn har gett mycket metan ökar man den brunnens uttag, om metanhalten sedan minskar regleras uttaget ner igen. Flödesmätningarna görs med en särskild flödesmätare och inte med mätinstrumentet för halterna. Om man suger ut för mycket gas ur tippen hinner inte bakterierna bilda gas i samma takt, detta leder till att syre sugs in i tippen och de metanbildande bakterierna förgiftas av syret. Detta kan leda till att en brunns metanbildning helt förstörs. 2.7 Metangasbildning I naturen finns metanbildande bakterier där det finns organiskt material som bryts ner under syrefria förhållanden, t ex i våtmarker. Metanbildande bakterier, även kallade obligat anaeroba, kan endast överleva i syrefria miljöer. De utnyttjar kemiskt bundet syre för sin andningsprocess. Anaeroba bakterier har en mycket lägre omsättning än vad aeroba bakterier har, de aeroba är ungefär sju gånger mer effektiva. Aeroba bakterier kräver tillgång till syre för sin överlevnad. De metanbildande bakterierna är beroende av andra bakterier för sin nedbrytning av organiska ämnen. Metanbildningen kan delas in i tre faser: Hydrolysen I hydrolysen som är den första fasen reagerar högmolekylära ämnen som kolhydrater, fetter och proteiner med vatten för att bilda mindre molekyler som socker, fettsyror, och aminosyror. Syrabildning I den andra fasen bildas syror. Molekylerna som bildades i hydrolysen bryts ned av syrabildande bakterier till enkla syror som ättiksyra, propionsyra och smörsyra. I detta steg bildas även koldioxid, samt väte och alkoholer. Metanbildning Kombinationen av de två första faserna bildar den tredje fasen, metanfermentationsfasen. På grund av att energivinsten från metanbildande bakterier är väldigt låg förökar de sig mycket långsamt. Metanbildande bakterier bryter ned de enkla syrorna till metan och koldioxid. Ättiksyrautnyttjande metanbildare och vätgasutnyttjande metanbildare fungerar i symbios. Vätgasutnyttjande metanbildare är beroende av ättiksyrautnyttjande metanbildare för att få väte, vilket är de ättiksyrautnyttjande bakteriernas restprodukter, om inte restprodukterna tas bort förgiftas de ättiksyrautnyttjande bakteriernas miljö. 10

Polymer substrater Protein, kolhydrat, fetter Hydrolys Fermentativa bakterier Aminosyror, socker Fettsyror Syrabildning Fermentativa bakterier Organiska syror, alkoholer Ättiksyrabildning Syrabildande bakterier Ättiksyra Väte, koldioxid Metanfermentation Metanbildande bakterier Metangas I ett väl fungerande biogasproducerande system krävs en viss proportion mellan aktiviteten hos de olika bakteriegrupperna som deltar i omsättningen. Det tar däremot tid att etablera en sådan jämvikt. Om ett lättnedbrytbart organiskt material utsätts för en omgivning utan syre och med små populationer av anaeroba bakterier, kommer vanligtvis de hydrolyserande och fermenterande bakterierna att växa till snabbare än de metanbildande, och därmed uppstår reservoarer av mellanprodukter, d v s fettsyror. Halterna av fettsyror kan bli så höga att dessa och den ökade surheten förhindrar metanbildarnas aktivitet. Detta tillstånd brukar kallas surfas eller acidogen nedbrytning. Metangasproduktionen påverkas av faktorer som: Näringsinnehåll: kalium, fosfor, spårämnen. Förekomst av gifter: tungmetaller, antibiotika. Mängden, koncentrationen, mängd jäsbart material. Miljön: ph, temperatur, alkalinitet, fukthalt. Uppehållstiden: den tid som bakterierna får verka på materialet. 2.8 Inläckage av syre En deponi som är i drift är alltid delvis exponerad för atmosfären och syre läcker in. Vid gasutvinning bildar gaspumpen, som driver uppsugningen av gasen, ett undertryck i upplaget, vilket leder till ett ökat inläckage av luft. Hög vindhastighet kan också leda till att mycket luft kommer in i deponin. Syret i luften fungerar som ett gift för metanbakterierna och får inte finnas i alltför hög koncentration. Det finns dock andra bakterier i avfallet som kallas fakultativa bakterier, vilka kännetecknas av att de kan arbeta både i aerob och anaerob miljö. Det syre som läcker in i deponin kommer att förbrukas av dessa bakterier och resultatet blir att en del av avfallet bryts ned under koldioxidbildning och värmeutveckling, avfallet komposteras. Värmeutvecklingen medför att temperaturen stiger i deponin, detta är gynnsamt för all bakterieaktivitet. Ett måttligt inläckage av syre är alltså positivt även för metanbildningen. Vid alltför stora läckage 11

kan dock halten syre bli så hög att temperaturen stiger för mycket samtidigt som metanbakterierna förgiftas. Ett tecken på att det läcker in för mycket syre i deponin är att halten kväve är mycket hög. Detta beror på att luftens syre förbrukas vid komposteringen av avfallet medan luftens kväve blir kvar. 2.9 Metangasutvinning Gasutvinningssystemet på Blåbergets avfallsanläggning är konstruerat av företaget Enerkem. Peter Svensson som tidigare arbetade för Enerkem och då ansvarade för byggandet av systemet arbetar numera på företaget Danmat/Tumab och är fortfarande en viktig för gasutvinningens intrimning och hjälp för personalen på anläggningen. 2.9.1 Uttagsanordningar En deponi där metangas ska utvinnas förses med ett antal gasbrunnar (se bilaga 4). Brunnarna placeras med ca 50 meters mellanrum, varje brunn har en uppsugningsradie på ungefär 25 meter. När gasen ska utvinnas suger man ut den bildade gasen utan att tillföra syre till avfallet. Vid byggandet av en gasbrunn borras ett foderrör ned i deponin och ett slitsat filterrör placeras inuti foderröret. Utrymmet mellan rören fylls med grus och därefter tas foderröret bort. En huv placeras över filterröret, den förhindrar att luft sugs in i deponin. Till huven ansluts uttagsledningar. (Se bilaga 5). 2.9.2 Uttagsledningar Alla gasbrunnar och lager av filterrör är försedda med en uttagsledning. Ledningen är ansluten till en kondensuppsamlare för att inte vattenansamlingar ska orsaka stopp i ledningarna. Kondenseringen effektiviseras genom att gasen kyls varvid vatten fälls ut. 2.9.3 Regleranordningar Uttagsledningarna samlas upp i en gemensam reglerstation. De sex nyanlagda brunnarnas gas samt gasen från slingan samlas först upp i en gemensam ledning vid en separat reglerstation för att sedan gå vidare till den gemensamma reglerstationen. Varje inkommande uttagsledning har en reglerventil där sugtrycket i den ledningen med brunn justeras manuellt. Vid varje ledning kan man avläsa tryck och gaskvalitet med det mobila mätinstrumentet. 2.9.4 Samlingsledning Ledningen mellan reglerstation och gasförbrukningsställe kallas samlingsledning, denna är ansluten till en kondensatavskiljare som tar bort kondenserad vattenånga från gasen innan den transporteras vidare. Gasen passerar en gaspump (kompressor) som både står för suget ur gasbrunnarna och trycket till gaspannan. Efter pumpen finns en mätpunkt där gasen analyseras i ett kontrollskåp. Gasmängd, gaskvalitet, gastryck och gastemperatur mäts, även syrgashalten kontrolleras för att undvika explosiva gasblandningar. (Se bilaga 6). Gasen torkas i en absorbtionstork (se bilaga 7), salttabletter används för att absorbera fukten. Gasen leds sedan via rör till Nacksta industriområde där den förbränns i en gaspanna för produktion av fjärrvärme. Vid stopp i gaspannan facklas gasen några meter från den gemensamma reglerstationen på Blåberget (se bilaga 8). Facklingen startar automatiskt när inte gasen förbränns i gaspannan, den känner av att trycket i ledningen har nått en viss gräns. När pannan i industriområdet har startats upp igen och trycket i ledningen sjunkit stängs facklan av automatiskt. Allt kondensvatten och lakvatten som uppstår vid deponin och dess uppsamling av deponigas leds till det kommunala reningsverket Tivoliverket i Sundsvall. 12

2.9.5 Statistik Energin från gasutvinningen vid deponier uppgick under år 2001 i Sverige till ca 425 GWh, varav ca 400 GWh som värme och ca 25 GWh som elenergi. Gas motsvarande 55 GWh facklades av. Antalet anläggningar med gasutvinning var 75 stycken år 2001. Vid nio av dessa har tillförseln av avfall upphört. De anläggningar som byggts den senaste tiden kompenserar i stort sett produktionsminskningen vid äldre anläggningar (RVF rapport 02:14). Blåberget producerade år 2001 6400 MWh värme och år 2002 8700 MWh. Gaseffekten har ökat med ca 500 MWh/månad sedan de nya gasbrunnarna togs i bruk i september 2002. Den energimängd på 8700 MWh som utvanns år 2002 beräknas räcka till att värma upp motsvarande ca 300 eluppvärmda villor. Ökningen på 500 MWh/månad ger en ökning motsvarande ca 20 villor. 2.10 Fördelar med gasutvinning Tre skäl till att omhänderta deponigas är ekonomiska fördelar, lagstiftningskrav och miljöfördelar. 2.10.1 Ekonomi Den deponigas som bildas i alla avfallsupplag där det finns organiskt består till ca 50 % av metan, vilket är ett effektivt bränsle. Deponierna blir därför till energikällor som kan exploateras. Alla deponigasinstallationer har hittills skett av ekonomiska skäl. Kostnaderna för installation och drift har varit så pass låga att deponigasen har kunnat konkurrera med andra energislag. 2.10.2 Lagstiftning Det finns idag lagstiftning som tvingar deponiägare att utvinna deponigas, om den inte kan utnyttjas för energiändamål ska den facklas av. Det beviljas dock dispens för vissa typer och storlekar av upplag. 2.10.3 Miljöfördelar Om deponigas inte utvinns läcker det ut i atmosfären, miljöeffekterna av detta blir både lokala och globala. När metangas förbränns bildas koldioxid och vatten. Koldioxid är även den en växthusgas men den är ca 23 gånger svagare än metangas, förbränningen ger därmed en ganska stor miljöfördel (se tabell 1) (www.environ.se). Tabell 1. Växthusgasers bidrag till växthuseffekten, www.environ.se. Gas GWP 100 CO 2 1 CH 4 23 N 2 O 296 HFC 134a 1300 PFC 5700 SF 6 22200 GWP = global warming potential. Denna faktor anger hur effektiv gasen är som klimatpåverkare i förhållande till koldioxid, vanligen sett i ett hundraårsperspektiv (GWP 100 ). 13

2.11 Miljöeffekter 2.11.1 Metangasemissioner Metanemissioner från avfallsupplag står idag för ca 3 % av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser (se diagram 1). För att minska dessa utsläpp krävs åtgärder som metangasinsamling. 1983 startade den första anläggningen för insamling av deponigas i Sverige och under 90-talet har insamlingen ökat från 12000 ton till 33000 ton metangas. Mellan åren 1990 och 2001 beräknas utsläppen ha minskat med ca 20 % eller ca 0,6 miljoner ton koldioxidekvivalenter (se tabell 2). Riksdagens uppsatta mål att minska utsläppen med 30 % från 1993 till 2000 uppfylldes därmed inte. Från år 2000 till 2010 förväntas en minskning på drygt 50 % och mellan 2000 och 2020 en minskning på 80 %. (Naturvårdsverket, 2001) Diagram 1. Utsläpp av växthusgaser från svenska samhällssektorer 2000 (CO 2 - ekvivalenter). (www.environ.se) avfall 8% 3% jordbruk 11% förbränning 48% transporter 30% Tabell 2. Utsläpp av växthusgaser i Sverige 1990-2001 fördelat på sektorer (kton CO 2 ekvivelenter). (Naturvårdsverket PM 2002-12-19) Källa 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Energi 55380 56144 54359 53907 58184 56987 60778 55872 57162 55473 55329 54541 industriprocesser Industriprocesser 5701 5650 5627 5660 5822 6186 6214 6133 5984 5863 6056 5659 Lösningsmedel 411 401 384 357 347 335 317 303 283 258 247 247 Jordbruk 9531 9276 9282 9539 9663 9421 9423 9494 9331 8980 8854 8868 Avfall 2749 2794 2788 2697 2585 2585 2555 2519 2444 2306 2181 2118 Totalt 73772 74265 72440 72160 76601 75513 79287 74323 75205 72880 70666 71432 Resultaten för emissionsminskningarna innehåller stora osäkerheter. IPCC:s (Intergovernmental Panel on Climate Change) modellbaserade metodologi, som har anpassats till svenska förhållanden, har använts för beräkningarna av emissionerna och den anses i dagsläget vara den mest tillförlitliga metoden, den är även internationellt erkänd. Pågående fältmätningar ute på deponier i Sverige ger betydligt lägre värden för emissionerna än vad de beräknade gör. Det har misstänkts att de uppskattade värdena ger för höga utsläppsvärden 14

men på grund av fältmätningarnas många begränsningar har de inte ansetts kunna vara pålitliga. (Naturvårdsverket, 2001) Åtgärder som kommer leda till minskad metangasbildning i deponier i framtiden är deponeringsförbuden för utsorterat brännbart avfall från år 2002 och kommande förbud mot deponering av organiskt avfall från år 2005. Fram till dess att deponeringsförbuden börjat ge effekt kommer deponiskatten ha betydelse för att hålla de deponerade mängderna nere. Deponigasinsamling är den i särklass viktigaste åtgärden för att minska utsläppen av metan från redan deponerat material. 2.11.2 Lokala miljöeffekter Från avfallsupplag sker en spridning av föroreningar till mark, vatten och luft. Nederbördsvatten och grundvatten som strömmar genom ett avfallsupplag lakar ut vattenlösliga ämnen från det deponerade materialet. Föroreningsspridningen i marken kan fördröjas på grund av olika barriärer som ofta finns i naturen, t ex i form av buffrings- och fastläggningsmekanismer (olika typer av adsorption då metaller i lakvatten binds till sand och grus i marken). Utsläpp av deponigas från avfallsupplag påverkar i stor utsträckning deponiområdet och den närmsta omgivningen kring deponin (se bilaga 9). Lokalt uppkommer dålig lukt som kan vara störande för personal och närboende. Det är förekomsten av giftiga föreningarna av svavel, klor och kväve som ger upphov till lukten. Då föreningarna är giftiga kan de medföra hälso- och arbetsmiljöproblem för de som arbetar vid deponin. Höga halter av koldioxid kan också vara skadligt, det kan leda till förgiftningar när det finns i alltför höga koncentrationer. Koldioxidhalten i blodet reglerar andningen och höga halter kan ge kvävningskänslor och orsaka hyperventilering. Spårkomponenter i deponigasen uppgår normalt till 5 % (vol) och kan delas in i två grupper, de som bildas vid nedbrytningen av avfallet och de som deponeras på upplaget för att sedan övergå i gasfas. Till den första gruppen hör bland annat vätgas, svavelväte, merkaptaner, karboxylsyror och alkoholer. Till den senare gruppen hör en mängd olika ämnen, till dem som vanligen har detekterats hör aromatiska kolväten samt klor- och fluorhaltiga alifater. Självantändningar på deponier är vanligt förekommande då metangas är mycket lättantändligt och ibland kan självantändas. Många av de bränder som uppstår på avfallsupplag kan undvikas eller få mindre omfattning om deponigasen tas omhand. Vid en deponibrand bildas stora mängder dioxiner och andra cancerogena ämnen. Dessa utsläpp blir mycket större vid en brand än de som bildas vid modern avfallsförbränning. Självantändningarna har minskat markant på Blåberget sedan gasutvinningssystemet togs i bruk. Förr var det 4-5 bränder per år men sedan deponigasinsamlingen startade 1996 har det endast förekommit ett par bränder totalt. Deponigas som ansamlas i kulvertar, schakt etc kan explodera om metankoncentrationen är 5 15 % (vol) i luft. Explosionsrisker föreligger därför inom deponiområdet, men även långt ifrån då gasen i vissa fall kan transporteras längre sträckor under mark och läcka ut på olämpliga platser som t.ex. bostadsområden eller industrier. 15

Det kan vara svårt att etablera växtbestånd på deponier som läcker gas. Växterna hämmas genom låga syrehalter och höga koldioxidhalter i marken. Detta har bland annat betydelse då man vill minimera lakvattenbildningen genom att etablera växter på avslutade deponiytor. Även växtligheten kring deponin kan påverkas negativt då gasen kan transporteras under mark och läcka ut i omgivande områden. Innan deponigasen togs omhand på Blåberget var växtligheten mycket sparsam på deponin, enligt personal på anläggningen är växtligheten nu mycket mer riklig. 2.11.3 Globala miljöeffekter Den globala miljöpåverkan beror på att både koldioxid och metan är växthusgaser. Det allvarligaste miljöproblemet med utsläpp av metangas är dess bidrag till växthuseffekten. Andra ämnen som ger negativ miljöpåverkan globalt är giftiga föreningar som svavelväte, merkaptaner, aromatiska kolväten samt klor och fluorhaltiga alifater. Den metangasbildande fasen i en deponi kan pågå i upptill 100 år efter att upplaget avslutats även om mängden gas avklingar med tiden. De globala utsläppen av metangas från avfallsdeponier är ungefär 30 miljoner ton/år, det är den femte största källan till metangasutsläpp i världen (se tabell 3). Tabell 3. Globala antropogena utsläpp av metan. (Naturvårdsverket Rapport 4457, 1995) Källa Miljarder ton metan/år Kolgruvor, olja, naturgas 100 Djurhållning 80 Risodling 60 Förbränning av biobränsle 40 Avfallsdeponier 30 Avloppsbehandling 25 Gödselhantering 25 2.11.3.1 Växthuseffekten Solljuset som faller in mot jorden motsvarar ett energiflöde på ca 340 W/m 2 jordyta. En tredjedel av denna instrålning reflekteras av bl.a. moln, partiklar, is och snö. Denna del av strålningen kan sägas studsa mot vår planet och påverkar inte det energiflöde som växelverkar med materian på jorden eller i atmosfären. Det reflekterande ljuset påverkar därför inte jordens klimat. Resterande del av solljuset, ca 240 W/m 2, absorberas däremot av jordytan och atmosfären och är den helt dominerande energikällan för alla viktiga processer på jorden. Ljuset som kommer in från solen består av kortvågigt ljus som är energirikt. Jordklotet sänder ut värmestrålning mot rymden, denna strålning är betydligt mer långvågig och energifattig. Det solljus som tas upp av jordklotet och atmosfären, 240 W/m 2, balanseras av en lika stor värmestrålning ut i universum. Om instrålningen från solen av någon anledning ökar svarar alltså jordklotet med att öka utstrålningen av energi. Vår atmosfär släpper lätt igenom solljusets våglängder, men släpper inte lika lätt ut den värmestrålning som sänds ut från jordytan. Gaser som koldioxid, vattenånga, metangas och andra växthusgaser absorberar en stor del av värmestrålningen. Det innebär att det vid jämvikt mellan instrålning från solen och utstrålning från jorden finns en ganska stor värmemängd i atmosfären. En följd av detta är att temperaturen vid jordytan är högre än den hade varit om atmosfären inte hade innehållit växthusgaser. Temperaturen hade varit drygt 30 C lägre. Detta är den naturliga växthuseffekten. 16

Utsläpp av växthusgaser gör att den naturliga växthuseffekten förstärks, olika gaser ger olika stort bidrag till detta (se tabell 1). Det är gasernas olika molekyluppbyggnad som gör att det är olika lämpade att absorbera infraröd strålning av en viss våglängd. Detta medför att varje gas absorberar infraröd strålning inom ett specifikt våglängdsområde. Även gasens livslängd inverkar när det bestäms hur stark gasen är som växthusgas. Livslängden för metan i atmosfären är relativt kort, i medeltal 10-15 år (Elvingson, 2001). Mer växthusgaser leder till att en större mängd värme finns i omlopp i atmosfärens nedre regioner när in- och utstrålning står i balans med varandra, vilket gör att temperaturen vid jordytan stiger. Den förindustriella halten av metan beräknas ha varit 0,7-0,8 ppm. Dagens halt är ungefär 1,5 gånger högre, ca 1,8 ppm. Ökningstakten ligger kring 0,5-1 procent per år. (Elvingson, 2001). 17

3 Undersökningsmetod Information om bildandet av metangas samt om metanemissioners effekter letas fram genom litteratursökning och studie av litteraturen. Sökningen sker på Mitthögskolans bibliotek i Sundsvall samt på andra bibliotek i Sverige via Internet och fjärrlån. Sökmotorerna Libris och MIMA används för att leta litteraturen. Litteratur i form av rapporter söks även bland Reko:s material på kontoret och på Internet. Beräkningar för hur mycket gas som det finns potential för att bildas i deponin och insamlingssystemets effektivitet görs i Excel med stöd av deponerade mängder avfall och dess innehåll av organiskt material. På Blåbergets avfallsanläggning samlas information in om mätningar och dokumentering av mätningarna. Personal på Blåberget, främst Per Säterberg ansvarig för metangasinsamlingen, samt informationspärmar används som källor. Instruktionsbok för mätinstrument används för att kunna skriva driftrutiner. Intervjuer genomförs med personer från Naturvårdsverket, RVF, forskare inom området deponigas. Allmän fakta om Reko och Blåberget införskaffas genom Hans-Erik Olsson (handledare på Reko), Per Säterberg samt övrig personal på Reko. 18

4 Resultat 4.1 Beräkning av effektiviteten Beräkningarna i denna rapport är gjorda för att kunna räkna fram effektiviteten för år 2002, det är även anpassade för att kunna användas på samma sätt för framtida beräkningar när man har ändrat vissa värden och matat in en del nya uppgifter. Det som behöver ändras i kalkylbladet är antal år från deponering och nya uppgifter för avfallet som deponerats det senaste året måste fyllas i. År 2002 räknas som 0 år från deponering, år 2001 som 1 år från deponering osv. I beräkningarna kan man se hur mycket gas som avfallet från olika år har gett till den utvunna gasen år 2002 (se bilaga 10). Dessa beräkningar ska genomföras två gånger per år för att uppfylla lagstiftningen. 4.1.1 Gasproduktion För att få fram effektiviteten för gasinsamlingssystemet måste vissa beräkningar och uppskattningar göras. Gasproduktionen över tiden som avfallet ligger på deponi måste bestämmas. Avfallet ger inte en lika stor gasproduktion för alla år. Det är de första 10-15 åren som det bildas mest gas, om man bortser från det första året då avfallet inte ger särskilt mycket gas på grund av att nedbrytningen inte har kommit igång riktigt än och de metanbildande bakterierna inte har fått verka på avfallet tillräckligt länge. Det kan bildas gas mycket långt efter deponeringen, upp till 100 år efteråt, även om det då endast bildas små mängder. Under våren 2002 anlitades en konsult av Reko för att göra en utredning kring deponigasanläggningen på Blåberget. Syftet var att effektivisera gasuttaget. Utredningen genomfördes av Peter Svensson från Danmat/Tumab. Utredningens rapport innehåller ett antal rekommenderade åtgärder samt fakta kring deponigasanläggningen på Blåberget och beräkningar på deponigasen. En av beräkningarna beskriver specifik gasproduktion från avfall över tiden (se diagram 2). Denna beräkning har använts i den här rapporten för vissa antaganden om deponigas. Diagram 2. Gasproduktion. Andel av total gasproduktion 10,00% 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 År från deponering Den beräknade sammansättningen för avfallet i diagrammet: Lättnedbrytbart avfall 60 % Halveringstid: 3 år Mediumnedbrytbart avfall 35 % Halveringstid: 7,5 år Svårnedbrytbart avfall 5 % Halveringstid: 15 år 19

4.1.2 Deponerade mängder Den totala gasproduktionen är beroende av hur mycket avfall som deponeras. Mängderna i Sundvalls kommun har varierat en del över de år som Blåbergets avfallsanläggning har varit i bruk (se diagram 3). De mängder avfall som har deponerats på Blåberget följer en mycket ojämn kurva. Vissa variationer har en logisk förklaring, andra är felkällor. En förklaring till minskningen av deponerade mängder 1985 är att förbränningen av hushållsavfall i Korsta startade, vilket bidrog till att andelen hushållsavfall som lades på deponi minskade. Den totala minskningen är dock lite väl tilltagen då avfallsmängderna för kategorin övrigt industriavfall halverades, för detta finns ingen förklaring. 1990 började vägningen av avfallet, detta ledde till en mycket större inblick i vilket avfall som deponerades och hur mycket. 1993 togs industrikrossen i bruk, en större del av avfallet kunde då köras till Korstaverket för förbränning än tidigare. 1:a januari 2000 infördes avfallsskatt på deponerat avfall. Diagram 3. Deponerade mängder. 140000 120000 100000 ton 80000 60000 40000 20000 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 år 4.1.3 Metangaspotential Metangaspotentialen är framräknad med hjälp av IPCC:s metod för klimatgasrapportering (se diagram 4) och värden för hur stor andel organiskt material olika avfallskategorier består av (se tabell 4). Det finns olika varianter på beräkningar, den som används i den här rapporten kallas FOD-metoden (First Order Decay). FOD-metoden har modifierats efter en utvärdering gjord av Statistiska centralbyrån för att bättre passa svenska förhållanden. (Naturvårdsverket, 2001). 20

Tabell 4. Andel organiskt material för olika avfallskategorier, tabellen finns i bilaga 10. Andel organiskt material Avfallsslag org.fraktioner 0,32 Hushållsavfall till deponi 0,3 Täckmaterial från hushållsavfall 0,3 Grovavfall 0,17 Gödsel 0,17 Latrin 0,17 Hundlatrin 0,23 Slaktavfall 0,03 (1 Slambilar 0,03 (1 Slam rötat 0,03 (1 Slam orötat 0,03 (1 Slam, rens 0,1 Restfraktion från sortering 0,1 Restavfall ÅVC 0,1 Sjukhusavfall 0,1 Övrigt industriavfall 0,3 Bark för täckning 0,2 Sjukhusavfall komprimator 0,23 Livsmedelavfall storkök 0,1 Övrigt ind.avfall, Wifstavarv 0,1 Övrigt ind.avfall, Östrand 1) Värde för andel organiskt material är hämtat från Sundsvall Vatten, e-postkorrespondens med Anna Stenlund, 2003-01-27. Övriga värden är uppskattningar baserade på värden angivna i Naturvårdsverkets rapport 4271 och Tumab rapporten 2002, samt från jämförelser mellan olika avfallskategorier. Diagram 4. Metangaspotentialen. 7000 6000 5000 4000 ton 3000 2000 1000 0 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 år 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Metangaspotentialen är den mängd metan som det finns potential för att bildas med de sopor som har deponerats ett visst år. Anledningen till att metangaspotentialen har minskat från 21

början av 90-talet till idag är att en mindre mängd organiskt avfall deponeras, en stor del av det organiska avfallet förbränns i Korstaverket. Formeln för den deponerade metangaspotentialen för det avfall som deponerats ett visst år (T) beräknas enligt IPCC: Metangaspotential år (T) = MSW T * MSW F * DOC * DOC F * MCF *16/12 * F MSW T Total mängd genererat avfall år T MSW F Fraktion av avfallet som deponeras DOC Andel nedbrytbart kol DOC F Andel av DOC som omvandlas till deponigas 0,7 för medeltemperaturen 30 C MCF Korrigeringsfaktor -1979=0,6 1980- =1 16/12 Molekylvikt metan/kol F Andel metan i deponigas 50 mol-% Methane Correction Factor (MCF) för moderna svenska deponier är lika med ett. Fram till mitten av sjuttiotalet var dock deponeringsverksamheten mycket mer decentraliserad, deponierna var mindre och antagligen mindre kompakta med en lägre gaspotential som följd, MCF uppskattas vara 0,6 för åren fram till 1979. 4.1.4 Gasinsamlingssystemets effektivitet Den framräknade potentiella gasproduktionen blev 13,0 GWh för år 2002, det är den energi som teoretiskt skulle kunna utvinnas och bildas vid förbränning av gasen (se diagram 5). Den gas som har utvunnits och förbränts i Nacksta industriområde var samma år 8,7 GWh. Detta ger att ungefär 67 % av gasen har utvunnits, gasutvinningssystemets effektivitet (verkningsgrad) är alltså 67 %. Effektiviteten för svenska deponiers gasinsamling ligger mellan 20-90 %. Naturvårdsverket anser dock att insamlingssystemens effektivitet bör ligga över 50 % (Naturvårdsverket, 2001). Diagram 5. Bidrag av gas från olika år till producerad energimängd år 2002. 1,2 1 0,8 GWh 0,6 0,4 0,2 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 År 22

Den största delen av det organiska materialet i avfall består av kolhydrater (CH 2 O). 2 CH 2 O CH 4 + CO 2 30 g/mol 16 g/mol x g x * 16 / 2 / 30 = 0,267 Värmevärde CH 4, H i = 35,9 MJ/m 3 (Wester, 1998) Densitet = 0,7175 kg/m 3 (Wester, 1998) Värmevärde = 35,9 / 0,7175 = 50,0 MJ/kg 1 J = 2,778 * 10-7 kwh (Wester, 1998) 50,0 MJ/kg = 50,0 * 10 6 * 2,778 * 10-7 = 13,9 MWh/ton Energimängd år x = metangaspotential (x) *0,267 * 13,9 * 10-3 * andel av total gasproduktion (x) Energimängdens bidrag från åren 1970-2001 summeras sedan ihop för att få fram hur stor den totala energimängden som genererades år 2002 var. Oxidationen i täckskiktet brukar beräknas vara ca 10 % av den icke uppsamlade gasen. Detta gör att en del av den utläckande gasen förbrukas och därmed inte bidrar till emissionerna av metan till atmosfären. Antal ton producerad gas blev år 2002 3493 ton, omräknat till kubikmeter blev det 4,9 miljoner m 3 (se bilaga 10). Oxidationen i täckskiktet uppskattas till 10 % av den icke uppsamlade gasen. Uppsamlad gas 67 % 0,67 * 3493 = 2340 ton Emission 23 % (10 % * 23 %) (0,23 0,10 * 0,23) * 3493 = 723 ton Oxidation 10 % * 23 % 0,10 * 0,23 * 3493 = 80 ton 4.1.5 Felkällor Det finns ett flertal felkällor till beräkningarna av gasbildningen. En stor felkälla är att uppgifterna för de deponerade mängderna avfall inte är helt pålitliga, detta gäller främst för avfallet som deponerades före 1990 då avfallet inte vägdes. Värdena för andel organiskt material är för de flesta kategorier endast uppskattningar. I vissa kategorier kan avfallet ha ett mycket varierande innehåll som t ex grovavfall och hushållsavfall. Mellan vissa år varierar mängderna i olika avfallskategorier väldigt mycket. År 97 och 99 har mycket mindre hushållsavfall dokumenterats i jämförelse med övriga år. Detta ger utslag på gasbildningen då hushållsavfall innehåller mycket organiskt material. En anledning till att det deponeras mer eller mindre hushållsavfall är hur många och långa driftstopp det är på industrikrossen, Briniverket och Korstaverket. 4.2 Metoder för att mäta emissioner Det finns idag inga direkta krav på deponiägare att mäta metanemissioner. Det kan dock vara intressant att göra det då emissionerna är gas som producerats i deponin och som skulle kunna utnyttjas. Mätningar kan göras för att få information om hur mycket gas som läcker ut till atmosfären. Emissionerna av metangas kan uppskattas på följande sätt: Metanemission = gasproduktion gasuttag oxidation 23

För emissionsuppskattningar för hela avfallsupplag finns flera metoder som baseras på variationen i metanhalt och vindhastighet, sk mikrometerologiska metoder, samt metoder baserade på inblandningen av en spårgas i deponigasen, sk spårämnesteknik och Fourier Transformerad Infraröd (FTIR) spektroskopi. Fjärrmätningar med hjälp av flygplan och satellit är också tänkbara. Det finns även metoder för att mäta emissioner från punktkällor på deponin. Varje metod har sina begränsningar och mätningarna behöver dessutom upprepas flera gånger för att ge en bra bild av emissionsvariationen över tiden. Emissioner varierar i alla tidsskalor och variationen har därför betydelse för både gasinsamlingsteknik och emissionsuppskattningar över längre tid. 4.2.1 Optiska mätmetoder kombinerat med spårgasutsläpp Projektet Metan från avfallsupplag i Sverige drivs i samarbete mellan Linköpings universitet och Chalmers tekniska högskola. Projektet är finansierat av Statens Energimyndighet och har pågått sedan 1998. År 2001 utfördes mätningar på åtta deponier i Sverige men år 2002 minskades projektets omfattning då bara sex deponier ingick i försöket, detta på grund av minskade ekonomiska medel. Blåbergstippen är en av deponierna som har ingått i försöken. För att bestämma metangasemissioner från deponier används TCT-tekniken (Tid, Korrelation, Spårgas). Mätsystemet är mobilt och baserat på en FTIR spektrometer i kombination med en gascell försedd med ett spegelsystem som ger en lång vägsträcka (96 m) genom den analyserade gasen. En lång slang kan kopplas till mätcellen, vilket ger möjlighet till läcksökning i områden som är svårtillgängliga med bilen som används vid mätningarna. Infrarött ljus skickas genom mätcellen, och eftersom olika molekyler absorberar ljuset på ett för ämnet karakteristiskt sätt, kan koncentrationerna av olika gaser erhållas. Med TCT-metoden släpps en mätbar och stabil spårgas ut med känt flöde från det område där de diffusa emissionerna har sitt ursprung. En vanlig spårgas är lustgas (N 2 O). Spårgasen blandas med den emitterade källgasen och koncentrationerna av metan och spårgas analyseras sedan i plymen i anläggningens vindriktning. Information om separata utsläppsområden kan fås genom att utnyttja olika spårgaser och analysera koncentrationsmätningarna gentemot vindriktningen. Data från respektive deponi, de mängder gas som utvinns och de mängder som deponeras gör det möjligt att uppskatta både total metanproduktion och emissionsavgång. Den här metoden har visat sig kunna ge metanemissionsdata från deponier med en mycket stor noggrannhet. TCT-tekniken kostar omkring 1 miljon kronor att köpa och är därför inte anpassad för att enskilda företag ska ha råd att införskaffa den. Den kräver också utbildning för att kunna hanteras. Däremot skulle den kunna hyras in vid enstaka tillfällen om ett företag ska göra någon stor förändring i driften t ex öka uttaget eller förbättra täckningen. Vid planeringen av projektet Metan från avfallsupplag i Sverige var ett av målen att anpassa mättekniken med spårgasen till praktisk tillämpning, men när den föreslagna tidsramen skars ned och de ekonomiska medlen minskade var detta inte längre möjligt. 4.2.2 SOF-metoden Ett lovande alternativ, med vilket ett pilottest gjordes under september 2002 vid Filbornaanläggningen i Helsingborg, är den så kallade SOF-metoden (Solar Occultation 24

Flux). En spektrometer använder solen som ljuskälla och traverserar genom deponiplymen i deponins närmsta omgivning, exempelvis på den väg som normalt löper runt en anläggning, och summerar alla molekyler i plymens tvärsnitt. Genom att samtidigt mäta vindhastigheten kan emissionen räknas fram. Denna metodik är inte beroende av någon spårgas. Det återstår dock både mjuk- och hårdvaruutveckling samt fler fältförsök innan metodens lämplighet slutgiltigt kan bedömas. 4.2.3 Samordnad deponigas FUD Vid Luleå tekniska universitet har flera undersökningar gjorts av metanbildningspotentialen hos olika avfall. Under nittiotalet genomfördes projektet Samordnad deponigas FUD (Forskning, Utveckling och Demonstration), ett stort nationellt projekt där 100 kton hushållsavfall användes till försök i s k deponiceller i södra Sverige. Jämfört med den årligt deponerade mängden hushållsavfall på 1 miljard ton är försökets representativitet exceptionell i ett internationellt perspektiv. Inom ramen för försöket genomfördes en rad emissionsmätningar och även studier av nedbrytningens beroende av olika faktorer. De metoder som har använts för emissionsmätningarna är gradient- och ytavgångsmätningar. Gradientmetoden innebär att gasprover tas ut på olika djup i täckskiktet och att koncentrationsgradienten över djupet används för att beräkna det diffusiva gasflödet. Denna metod fungerar väl om diffusion är den dominerande gastransportprocessen, vilket kan förväntas vara fallet på ett upplag med en väl fungerande gasutvinning. Ytemissionerna mäts med hjälp av en s k statisk kammare, dvs en burk som sätts med öppningen nedåt på ytan av upplaget. I takt med att gas strömmar ut ur upplaget ändras gassammansättningen i kammaren och genom att följa förändringens förlopp kan gasflödet per ytenhet bestämmas. Denna metod är effektiv för att finna hot spots, d v s små ytor (ungefär 2*2 m) där det läcker ut mer gas än på andra delar av deponin. 4.2.4 Rekommendation För tillfället behöver inte Reko genomföra några emissionsmätningar. Detta har flera anledningar. Det finns just nu ingen metod för emissionsmätningar som är tillräckligt välbeprövad och ekonomiskt rimlig att införskaffa för att anses vara lämplig att använda. De metoder som finns är fortfarande på forskningsstadiet. Det finns inga krav på mätningar av emissioner från avfallsupplag. Krav kan ställas vid behov från lokala myndigheter som kommun och länsstyrelse, detta verkar dock inte vara vanligt förekommande. Vid förfrågningar till Naturvårdsverket och RVF verkar det inte som om några krav på mätningar av emissioner kommer att komma i framtiden. Enligt Naturvårdsverket behövs det billigare och enklare mätinstrument innan det kan bli aktuellt med organiserad mätning på deponier i Sverige. Åtgärderna verkar koncentrera sig till deponeringsförbud och krav på uttag av gas från deponierna, båda dessa åtgärder leder till minskade emissioner. De gånger det kan vara intressant att göra emissionsmätningar är då större ändringar görs i metangasinsamlingen eller i täckningen av deponin. Reko planerar att om några år börja sluttäcka delar av deponiytorna, det kan då vara intressant att några år efter sluttäckningen undersöka hur mycket gas som läcker ut. Till dess har förhoppningsvis tekniken gått framåt och mätmetoderna utvecklats. 25