Seminarium Förbehandling (Västerås, 2009-11-18) Minnesanteckningar, med reservation för eventuella missuppfattningar. Välkommen! Beatrice Torgnyson Klemme (Biogas Öst) & Johan Laurell (JTI) hälsade välkomna och presenterade dagens moderator: Said Ashrafi, Kommunförbundet Stockholms Län (KSL). Katarina Starberg, WSP Översiktlig genomgång av befintliga förbehandlingstekniker Katarina Starberg berättade om olika befintliga förbehandlingstekniker för avfall. Idag förekommer rötning av slam, flytgödsel, fast avfall och grödor. Rötning av fast avfall/matavfall kräver den tekniskt mest komplexa lösningen (kan därför även samrötas med annat substrat som kräver mindre/enklare förbehandling). Följande steg ingår vid en typisk förbehandling av hushållsavfall och andra fasta avfall: mottagning homogenisering; utsortering av icke rötbart material (t.ex. plastpåsar) vilket generellt är ett svårt steg finfördelning av material utjämning hygienisering. Den största utmaningen består i att uppnå en god avskiljning av icke rötbara material, utan stora förluster av organiskt material. Fasta avfall får anses vara tuffa material med avseende på ph och konsistens/struktur (kletigt & klibbigt). Olika aspekter & komponenter: Mottagning sker i tippficka med transport- och/eller homogeniseringsskruvar. Vandrande golv leder materialet vidare. Finfördelning/malning: finfördelning i ett eller flera steg efter tippficka. Grovkross, grovkvarnar, finkvarn, skärande pump/macerator, turbomixer (upplösare), pulper (tekniken ursprungligen från massaindustrin), dispergering (krävs ingen grovmalning före, däremot rejektavskiljning). Plastpåsar kräver påsavskiljning med påsöppnare och sikt. Rejektavskiljning: våt resp. fast fas. Våt fas: plast flotteras, tungt material sedimenterar. Fast fas: mekanisk avskiljning, trappstegsgaller. Det förekommer även avskiljning efter rötning. Avskiljning av fast fraktion som gör material pumpbart med pressar. Skruvpress: fördel lägre investering, enbart flytande (pumpbart) material. Nackdel: större förlust av organiskt material (och biogas), avgift för förbränning av rejekt. Lärdomar: materialhantering är svårt! Små, enkla, billiga system ofta opålitliga ej realistiskt för matavfall. Bygg robust! En viss minimiinvestering krävs för bra resultat. Fr.a. är det avskiljning av rejekt som avgör investeringsnivån. Vad ska man välja? Utgå ifrån substratet! Hur ser det ut, förpackat? Renhet (kan denna garanteras)? Mängd substrat? Rötrest; vad ska den användas till (krav på renhet)? Vad är syftet; maximal biogasproduktion, avfallsfråga, uppfylla miljömål, del av större system? Kostnader: energiförbrukning; se till helheten (t.ex. kwh el per ton avfall som del av den producerade energi), kapacitet; ton/h (viktigt att inte enbart titta på ton/år). Kommentarer/frågor: avfallskvarn i hushåll kan ta bort mycket av förbehandlingsproblematiken, men skapar istället nya problem; kostnad att införa, vilja, ledningar, m.m. Stockholm Vatten har tittat på detta alternativ och konstaterat att relativt få
lär ansluta sig till system med kvarnar. Central hantering av avfallet är sannolikt bättre ur biogassynpunkt, enligt Sthlm Vatten. Praktiska erfarenheter Carl-Magnus Pettersson, Svensk Växtkraft AB erfarenheter Västerås Växtkraft har erfarenhet av 4 års drift. Anläggningen vid Gryta köpt på funktionsupphandling av tyskt företag. Krav på funktionalitet (utifrån hur mycket avfall som skall behandlas/dag) skall uppfyllas av leverantören. Anläggningen rötar organiskt material (källsorterats i papperspåsar) tillsammans med ensilerad vall. Försvinnande liten andel felsorterat avfall, men det krävs ändå ett förlåtande system. Stort slitage på tekniken p.g.a. material som inte ska vara där. Problemet: omforma papperspåsarna till pumpbar soppa. Konventionell teknik används: kross/kvarn vallande golv turbomixer (skapar TS 8-9 %) våtsikt/sandfång (15 mm spaltvidd) hygienisering. Rejekt plockas ut: tungfraktion, ca 15 % av inkommande mängd matavfall. Vallensilaget förs in till rötkammaren via separat lina. Viktigt: flexibilitet används tippficka måste utrustningen fungera varje dag, hela tiden. Växtkraft klarar någon dags stillastående med hjälp av lagerkapacitet. Problem med ensilagehanteringen: tidigare kunskaper/teknik saknades till stor del. Växtkraft har en specialbygd vagn och matningsstation, ensilaget blandas med annat substrat och pumpas in i kammaren. Stort slitage på pumpen. Generell erfarenhet: använd mer syrafast material i de olika komponenterna (där det går)! Kommentarer/frågor: anläggningen producerar ca 2,5 MNm 3 fordonsgas/år (inklusive uppgradering av rågas från Kungsängens ARV). Avtal med lantbrukare om ensilageleveranser. Behandlingsavgift för matavfallet taxestrategi ett viktigt styrmedel. Ca 90 % av hushållen i regionen sorterar ut organiskt avfall frivillighet en nyckelfaktor, papperspåsen en annan. Inledningsvis mycket arbete med information! Trovärdighet! Karin Eken, Nordvästra Skånes Renhållnings AB (NSR) erfarenheter Helsingborg Statistik 2009: insamlar ca 12 000 ton organiskt avfall (vilket motsvarar ca 47 % av allt rötbart avfall, att jämföra med miljömålet om 35 %), rötar totalt ca 65 000 ton substrat, producerar 3,5 MNm 3 fordonsgas. Uppgraderar rötgas med både vattenskrubber och PSA. Fastighetsnära insamling sedan 1999: 9 fraktioner som hämtas av sopbil. Matavfall i papperspåsar. 50 kg matavfall/invånare & år, 199 kg restavfall/invånare & år. Kvalitetskontroll: om inte avfallet tillräckligt rent plastas det in och går till förbränning. Första okulär kontroll görs av sopgubben. 2 ggr/år görs mer omfattande kontroller. Felsortering: hur mycket matavfall finns i restfraktionen och vice versa? Ca 2 % felsorterat i matavfallsfraktionen, i restavfallet finns ca 28 % matavfall. Förbehandling av matavfall okulär besiktning. Tillsätter vatten och tvättar ur organiskt material, därefter pumpas materialet in i rötkammaren. VA-verket och NSR producerar gas som uppgraderas och tillsätts lokal naturgasledning i Helsingborg. Bussar + personbilar tankas med gas. Projekt just nu: insamling av butiksavfall helst flytande (puré, sylt el.dyl.). Förpackningslinje som avskiljer förpackningar från rötbart material; förpackningar till återvinning/förbränning.
Anläggningen producerar även en certifierad biogödsel: ph ca 8, TS ca 3 % (får ej överstiga 4,5 % då den skall pumpas). Man har en biogödselpipeline som pumpar biogödseln till 4 st täckta sattelitlager som utnyttjas av 10 st gårdar (ca 4 000 ha åkermark), totalt ca 10 km plastledning; dimension 90 mm. Lennart Nordin, Uppsala Vatten & Avfall AB erfarenheter Uppsala Utsortering av organisk fraktion sedan 90-talet. Fram till 2006 komposterades avfallet, därefter infördes rötning. Tvåfacksbilar hämtar avfallet: organiskt + brännbart. Den komposterbara fraktionen motsvarar ca 40-45 kg/invånare & år. I Uppsala är det frivilligt att sortera ut sin kompost. Samlar in kompost i plastpåsar nackdel? Bearbetning: påsrivare (överdimensionerad, går på 20-30 % av sin kapacitet); roterande stav med tänder som skall slita sönder påsar utan att mosa materialet. Därefter trumsikt: plastpåsar går till förbränning och organiskt material skruvas vidare. Hushållskompost blandas med övrig råvara (livsmedelsavfall från storkök & restauranger, slakteriavfall, fiskrens) i mottagningsficka. Blandar sedan materialet med vatten vilket gör det pumpbart samtidigt som tunga saker faller ut som rejekt. Sandavvattnare: sand + partiklar till rejekt. Kvarn finmaler sedan materialet mellan roterande stålskivor. Silgaller skall säkerställa resterande plastavskiljning (3 mm spaltvidd). Materialet skruvpumpas vidare stort slitage p.g.a. felsortering. Lagring innan hygienisering och rötning (bufferttank 500 m 3 ). Hygienisering i 70 C. Tar emot råvara vardagar, kl 7-16. 70-80 m 3 /dygn pumpas in i rötkammaren. Uppehållstid: 30 dagar. Ur processen fås två produkter: biogas och biogödsel. Gas från anläggningen uppgraderas tillsammans med gas från närliggande reningsverk och förs i ledning till bussdepå + publikt tankställe. Drygt 50 stadsbussar drivs med gas. Naturgasbackup finns för bussarna som enbart kan gå på gas. En del av rågasen går även till el- och värmeproduktion. Biogödseln är certifierad enligt SPCR 120. Denna transporteras med tankbil till 7 olika satellitlager för att sedan spridas ut på åkermark kring Uppsala. Bygger för tillfället nya lagringstankar, 2 nya bufferttankar, ny rötkammare (räknar med dubbel kapacitet från hösten 2010), 2 st kolfilter skall komplettera ozonscrubbern. Kommentarer/frågor: om produktionen fördubblas, vad händer med uppgraderingen? Frågan ej löst. Ev. problem med avsättning för mer uppgraderad gas då det i nuläget inte finns plats för fler bussar vid befintlig depå ny depå diskuteras. Behandlingsavgift tas ut för behandling av avfallet, vilket bl.a. skall täcka kostnad för rejekthantering, biogödselhantering m.m. Erfarenheter av termofil rötning? I stort sett goda erfarenheter. Fördel med termofil process när man ändå måste hygienisera materialet i 70 grader. Termofil process tillåter större mängd material per m 3 rötkammarvolym. Malin Enockson, Svensk Biogas AB erfarenheter Linköping & Norrköping Linköping har inte förbehandling av det fasta organiska avfallet allt substrat kommer in i pumpbar form. Ingen insamling alls av fast organiskt avfall i Linköping. När Linköping Biogas startade transporterades flytgödsel till anläggningen och rötresten transporterades tillbaka, men successivt har lantbrukarna dragit sig ur.
Idag är det mer slakteriavfall och annat organiskt avfall som rötas. Behandlingsavgifter på en del av substratet. Slakteriet har egen kvarn som maler material innan det skickas till rötning, detta material anländer med en TS-halt om ca 30 %. Intressant: sedan 2003 har totala mängden substrat/år minskat, men gasproduktionen har ökat (mycket tack vare företagets egen Forskning & Utveckling som jobbar med effektivisering och processoptimering). Man har en väldigt jämn gasproduktion, vilket ställer krav på substratblandningen och därmed även på lagringsmöjligheter för olika substrat (som man kan blanda ). Totalt har man ca 5 dygns lagringsmöjligheter. En enda stor hygieniseringstank; 800 m 3, 75 C. TS-halten på material som pumpas in i rötkammaren är ca 20 %. Biogödseln säljs till lantbrukare. 100 % av rågasen går till uppgradering (inga andra möjligheter ) och tillförs lokalt gasnät i Linköping med 4 tankställen + bussdepå. Svensk Biogas AB flakar även gas till andra orter. LNG (?) som backup. Enbart efter sommaren 2009 har man sett en kraftig försäljningsökning; ca 40 % per månad tillbyggnad pågår. Gamla rötkamrarna skall ses över när den nya är i drift. Gasuppgraderingen är dock den begränsande faktorn för stora produktionsökningar i dagsläget. Anläggningen i Norrköping byggdes för att röta restprodukter från jordbruket. Anläggningen är dock granne med Agroetanol där drank bildas som restprodukt, vilken kan rötas i biogasanläggningen. Ny rötkammare byggs även i Norrköping. Denna anläggning har ingen hygienisering p.g.a. att den ursprungligen inte byggdes för rötning av avfall som kräver hygienisering. Substratets uppehållstid är ca 50 dygn. Rågas från reningsverk och Norrköping Biogas uppgraderas och förser bl.a. stadsbussar med gas. Utbyggnaden sker till stor del p.g.a. ökad efterfrågan från bussarna. Kommentarer/frågor: skillnader i lönsamhet för ledning resp. flak? Billigare distribuera med ledning Flaken räcker inte till i nuläget i.o.m. den ökade efterfrågan som företaget upplever. Coop Extra Västerås, Erik Strand presentation utgick p.g.a. sjukdom Istället generell diskussion: hur hanteras avfall från livsmedelsbutiker i olika kommuner? Majoriteten av detta går till spillo på många platser NSR har nyligen börjat med att ta emot sådant avfall, dock enbart flytande/halvflytande material i förpackningar (puré, sylt el.dyl.). Komposterbara förpackningar, vad händer? Idé: plastlaminerad pappåse: plastpåsens egenskaper i hushållet, men papperspåsens egenskaper vid förbehandling/rötning Butikens synvinkel: stor skillnad på gamla och nya butiker vad gäller utrymmen m.m. Ofta svårt att rent logistiskt sortera ut många olika förpackningstyper (glas, papp, hårdplast m.m.). Livsmedelssidan förpackningssidan biogassidan tekniksidan lantbrukarna; hur mötas kring detta? JTI (Johan Laurell) startar företagsnätverk vid årsskiftet för att diskutera detta ur bredare perspektiv. Ex: Dafgårds: hur blir vi av med pappförpackningen kring den frysta maten? Vad skulle t.ex. biogassidan vilja ha istället? Erfarenhet: insamlingssidan springer ofta före och väljer ett system som sedan t.ex. rötningen måste rätta sig efter, vilket kan skapa problem. Viktigt med mer kommunikation tidigt! Hela kedjan måste tillgodoses redan vid planering. Exempel på paradox: kravmärkt frukt är ofta
plastad för att hållas skild från övrig frukt, vilket kan hindra insamling/rötning av just denna Framtiden Åke Nordberg, JTI vilken betydelse har partikelstorleken? Polymerer är stora organiska molekyler som inte kan tas upp av mikroorganismer. Polymerer bryts ned via hydrolys varpå de nya, mindre partiklarna kan hanteras av mikroorganismer. Vissa mikroorganismer utsöndrar enzymer som katalyserar (påskyndar) nedbrytning till monomerer. Strukturen på polymererna är avgörande. Olika typer av förbehandling som ger effektivare hydrolys: mekanisk (kvarnar m.m.), fysisk (t.ex. termisk behandling), kemisk, biologisk (enzymer). Mekanisk förbehandling: i teorin har partikelstorleken stor betydelse den tillgängliga ytan på en partikel ökar exponentiellt för mikroorganismerna då partikeln bryts itu till flera mindre bitar. Metanutbyte för olika lignocellulosarika material kontra partikelstorlek: svårt dra tydliga slutsatser från befintliga studier/litteratur. Tolka uppgifter om partikelstorlekens effekt på gasutbytet kritiskt och med försiktighet! Partikelstorlekens betydelse för omblandning: har tittat på rötningsprocessen resp. malning. Skjuvkraften minskar med ökad inblandning av källsorterat avfall jämfört med enbart vallgröda. Energiinsats i malning kan uppvägas av lägre energibehov vid omblandning. Fysisk förbehandling: termisk förbehandling pilotförsök vid högskolan i Borås. Syfte: vilken förbehandling ger en bra gasproduktion? Slutsatser: Partikelstorleken har betydelse för metanproduktionshastigheten. Det optimala utbytet skiljer sig inte så mycket vid mekanisk sönderdelning. För att öka metanutbyte krävs kraftigare förbehandling, t.ex. termisk förbehandling. Malning av lignocellulosaliknande material minskar energiåtgång vid omblandning. Ola Palm, JTI avsättning av biogödsel & slam; möjligheter och hinder vid val av substrat? Viktigt att betänka: all biogasproduktion har inte biogasen i sig som högsta prioritet Rötrest & kompost Nuläge: SPCR 120 (certifieringsregler för biogödsel) är ett regelverk för produkt- och systemcertifiering som funnits i 10 år. Det finns separata kriterier för rötrest & kompost. En styrgrupp ansvarar för utveckling av systemet. Resultaten av 10 års arbete: 8 st certifierade biogasanläggningar, 3 st certifierade kompostanläggningar, stort förtroende för systemet inom livsmedelsindustrin & jordbruket. Svenskt Sigill accepterar certifierad biogödsel som insatsmedel, KRAV accepterar certifierat biogödsel (med sorterat matavfall som substrat), Svensk Mjölks medlemmar är positiva till certifierad rötrest och kommer troligen ändra sin policy kring detta. Framtiden: rötning den dominerande behandlingsformen för organiskt material biogasproduktion stor drivkraft i.o.m. klimatfrågan. Flera nya aktörer som driver biogasanläggningar ökad konkurrens om substrat nya typer av substrat blir intressanta. Gaspotential viktigast för många, men biogödseln en nyckelfråga för framgång.
Livsmedelsindustrin är till stor del den sektor som sätter agendan vad skall få spridas på matproducerande mark? Kadmiumfrågan allt viktigare, risker kring smittspridning, certifiering (tredjepartskontroll) av gödselmedel med ursprung i samhällets avfall, kanaler och mötesplatser mellan livsmedelsindustrin & kommunala sektorn förtroende finns, men hur behandla nya aktörer? Slam Nuläge: REVAQ: certifiering för återföring av växtnäring ur avlopp. Vad kan VA-verken göra för att uppnå miljökvalitetsmål? Hur görs detta på ett hållbart & samhållsekonomiskt bra sätt? Inställning till återföring av slam till jordbruk: REVAQ-certifierat slam är inte självklart för livsmedelsindustrin, LRF står bakom, visst annat förtroende finns men är osäkert Inställning till val av substrat: livsmedels- och foderursprung (positivt, ), skogsbaserade och andra substrat (oklart), slam & storskaliga VA-fraktioner (ytterst oklart, / ). Vart tar det hela vägen? Behövs nya certifieringssystem? Kommentarer/frågor: hur hanteras certifieringen om olika typer av substrat blandas? Risk att det faller mellan stolarna? Möjligt att nya certifieringssystem kommer krävas, alternativt att produktifiera på andra sätt