Effektiv kraftvarme fra affaldsfraktioner - Energinet.dk

Effektiv kraftvarme fra
affaldsfraktioner
PSO-projekt FU1203
September 2003
AMAGERFORBRÆNDING
ENERGI E2
VESTFORBRÆNDING

Forord
Projektet er gennemført i perioden juli 2001 til september 2003.
Projektet er gennemført af ENERGI E2 og de oprindelige parter i Affaldsteknisk Samarbejde,
Vestforbrænding og Amagerforbrænding.
Affaldsteknisk Samarbejde blev under projektforløbet reorganiseret og ændrede navn til affald
danmark.
Projektdeltagerne har været:
• Tom Elmer Christensen, Affaldsteknisk Samarbejde
• Susanne Dahl, Amagerforbrænding
• Kirsten Bojsen, Vestforbrænding
• Ole Biede, ENERGI E2
• Erik Winther, ENERGI E2.
2

INDLEDNING OG SAMMENFATNING................................................................................................................ 4
1. FASE I: AFGRÆNSNING OG BESKRIVELSE AF RELEVANTE AFFALDSFRAKTIONER ............. 9
1.1 BAGGRUND .................................................................................................................................................. 9
1.2 INDLEDENDE AFGRÆNSNING AF RELEVANTE AFFALDSFRAKTIONER (BRUTTOLISTEN).................................. 9
1.3 KARAKTERISTIKA FOR AFFALDSFRAKTIONER I BRUTTOLISTEN .................................................................. 11
1.4 BRUTTOLISTEN........................................................................................................................................... 11
1.5 ENDELIG AFGRÆNSNING AF AFFALDSFRAKTIONER (NETTOLISTEN)............................................................ 11
1.6 NETTOLISTEN............................................................................................................................................. 13
1.7 ØNSKER TIL YDERLIGERE BELYSNING AF UDVALGTE AFFALDSFRAKTIONER .............................................. 13
1.8 DISKUSSION ............................................................................................................................................... 13
1.9 DELKONKLUSION ....................................................................................................................................... 13
2. FASE 2: UDVÆLGELSE OG BESKRIVELSE AF RELEVANTE BEHANDLINGSTEKNOLOGIER16
2.1 KONVENTIONEL FORBRÆNDING AF AFFALD – STADE OG UDVIKLINGSMULIGHEDER .................................. 16
2.1.1 Indledning ............................................................................................................................................. 16
2.1.2 Teknologi .............................................................................................................................................. 16
2.1.3 Affaldstyper........................................................................................................................................... 19
2.1.4 Udviklingsperspektiver/muligheder ...................................................................................................... 20
2.1.5 Behandlingstakster................................................................................................................................ 21
2.2 FORGASNINGS- OG PYROLYSEPROCESSER .................................................................................................. 22
2.2.1 Indledning ............................................................................................................................................. 22
2.2.2 Baggrundsmateriale.............................................................................................................................. 22
2.2.3 Kriterier for udvælgelse af teknologier................................................................................................. 23
2.2.4 Pyrolyse- og forgasningsteknologier .................................................................................................... 24
2.2.5 Yderligere data...................................................................................................................................... 30
2.2.6 Sammenligning af koncepter................................................................................................................. 31
2.2.7 Udviklingsbehov.................................................................................................................................... 33
2.2.8 Sammenfatning og prioritering............................................................................................................. 35
2.2.9 Delkonklusion ....................................................................................................................................... 36
2.2.10 Appendiks 1 - Forklaring af begreber og forkortelser...................................................................... 38
2.2.11 Appendiks 2 – Udvalgte pyrolyse- og forgasningsteknologier ......................................................... 39
3. FASE 3: KARAKTERISERING OG FORGASNINGSFORSØG .............................................................. 48
3.1 PRØVEUDTAGNING MHP. KARAKTERISERING.............................................................................................. 48
3.2 ANALYSER OG AFPRØVNINGER/FORSØG..................................................................................................... 50
3.3 RESUME VTT’S RAPPORT: KARAKTERISERING .......................................................................................... 50
3.3.1 Karakteriseringsresultater .................................................................................................................... 50
3.3.2 Konklusion på karakteriseringen .......................................................................................................... 52
3.3.3 Anbefalinger for valg af fraktioner til forgasningstests ........................................................................ 53
3.4 RESUME VTT’S RAPPORT: FORGASNINGSFORSØG ..................................................................................... 53
3.4.1 Tilberedning af brændsel til forgasningsforsøg .................................................................................... 55
3.4.2 Forgasningsforsøg ................................................................................................................................ 56
3.4.3 Resultater af forgasningsforsøgene....................................................................................................... 57
3.5 VTT’S VURDERING AF VIDERE UDVIKLING OG PERSPEKTIVER ................................................................... 60
4. FASE 4: MILJØREGLER OG TEKNOLOGISKE LØSNINGER............................................................. 62
4.1 INDLEDNING VEDRØRENDE MILJØREGLER OG TEKNOLOGISKE LØSNINGER................................................. 62
4.2 LOVGIVNING AF BETYDNING FOR FORGASNING AF AFFALD........................................................................ 62
4.3 SAMMENFATNING VEDRØRENDE MILJØREGLER OG TEKNOLOGISKE LØSNINGER ........................................ 69
3

Indledning og Sammenfatning
Baggrund
Forbrændingsanlæg til omsætning af affald er i dag en veludviklet behandlingsform, og det er
den alt dominerende teknologi ved behandling af affald. Anlæggene er meget brændselsfleksible
og gældende lovkrav vedrørende emissioner kan overholdes. Meget tyder dog på, at de samfundsmæssige
krav til håndtering af den samlede affaldsmængde vil blive skærpet med yderligere
fokus på øget genanvendelse, lavere emission af skadelige stoffer og bedre stabilisering af
askefraktionerne. Netop pga. kravene til anlæggenes brændselsflesibilitet og høj rådighed vil
elvirkningsgraden altid være moderat, da affaldets askesammensætning kan give anledning til
belægnings- og korrosionsproblemer.
Udviklingen af mere effektive og miljøvenlige teknologier har stået på igennem mange år, uden
at nogle egentlige kommercielle gennembrud er sket. Et betydeligt element har været og er stadigt
udvikling af en række forskellige teknologier inden for pyrolyse og forgasning af mere eller
mindre afgrænsede affaldsfraktioner. Via pyrolyse og forgasning og kombinationer heraf, er det
muligt at målrette processen til specifikke formål, som f.eks. at udvinde metaller, indbinde tungmetaller
i slaggen og reducere emission af skadelige stoffer.
Forgasning i cirkulerende fluid bed (CFBG) vurderes at være en af de mest relevante og mest
lovende teknologier til omsætning af en række affaldsfraktioner. ENERGI E2 (E2) har med udgangspunkt
i biobrændsler deltaget i flere internationale projekter, der viser, at teknologien er
både brændselsfleksibel, effektiv og har forbedrede miljøegenskaber i forhold til traditionelle
forbrændingsanlæg. Konceptet består af selve forgasseren med efterfølgende gaskøling og et
varmt gasfilter til udskillelse af askepartikler. Forgasningsanlægget kan kobles til en moderne
fossilt fyret kraftvarmekedel, hvor den rensede gas samfyres med kedlens hovedbrændsel i dertil
egnede brændere. Da gasrensningsprocessen også fjerner f.eks. klor (som leder til HCl og
dioxin) og tungmetaller, er produktgassen at betragte som et rent brændsel, hvorved kraftvarmeværkets
samlede emission falder. Produktgassen omsættes med samme virkningsgrad som
hovedbrændslet, hvorved elvirkningsgraden på affaldsfraktionen stiger markant i forhold til affaldsforbrændingsanlæggenes
elvirkningsgrad. Den højere elproduktion vil fortrænge anden
elproduktion (fossil), og derved samlet set føre til reduceret CO2-emission.
Demonstrationsanlægget i Lahti, Finland har til fulde vist at flere forskellige affaldsfraktioner kan
omsættes på denne måde. Anlægget har kørt stabilt siden starten i februar 1998, men inkluderer
ikke ovennævnte gasrensning. På trods heraf har målinger vist, at der praktisk talt ikke forekommer
dioxinforbindelser, og at emissionen af sporstoffer er stort set uændret i forhold til kul
undtaget aluminium og zink.
VTT Processes (tidligere Energy) i Espoo, Finland har udviklet og demonstreret i en 300 kWt
CFBG, at der eksisterer en teknisk løsning til køling og rensning af produktgassen. Den samme
teknologi er eftervist i det afsluttede fælles udviklingsprojekt mellem Foster Wheeler, Finland og
E2 vedrørende forgasning af halm i en CFBG. Her er gasrensningsteknikken eftervist i en størrelse
på 2,5 MWt.
Herudover findes f.eks. Essent-projektet (tidligere EPZ) i Holland, hvor produktgassen fra en 85
MWt CFBG til affaldstræ renses og forbrændes i en 600 MWe kulstøvfyret kedel samt andre projekter.
Formål
I projektbeskrivelsen er formålet beskrevet således:
Formålet med projektet er at udnytte nye teknologiske muligheder, bl.a. forgasning samt den
øgede fraktionering af affaldet til at udvikle affaldsbaseret kraftvarme til at blive mere effektiv og
opnå bedre miljøegenskaber, herunder større CO2-reduktion.
4

Der skal sikres en sammenhæng mellem udvikling af indsamlings-, genanvendelses- og håndteringssystemer,
udvikling af forbrændings/forgasningsteknologi og udvikling af kraftvarmesystemerne.
Herunder skal der opnås energimæssig udnyttelse af affaldsfraktioner, der ellers
deponeres.
Der skal identificeres og igangsættes teknologiudvikling tilpasset affaldsfraktioneringen og rettet
både mod forbedring af kendt teknologi og mod nye teknologier. De relevante affaldsfraktioner
skal afgrænses mht. egenskaber, sammensætning og forekommende mængder. Med udvalgte
fraktioner gennemføres herefter indledende grundlæggende undersøgelser af hvorledes fraktionerne
reagerer under forgasningsforhold, som leder frem til forsøg i laboratorie- og efterfølgende
PDU-skala.
Egenskaber og udviklingsmuligheder for forbrændings- og forgasningsbaserede anlægstyper
kortlægges for fraktionerne med hensyn til miljøegenskaber (restprodukter, sporstoffer mm.),
økonomi etc.
Projektet skal pege på den bedst egnede teknologi og etablere teknisk og økonomisk grundlag
for at tage stilling til videre udvikling. Næste fase kan være et egentligt skitseprojekt og derefter
at tage stilling til udbygning på området, som i givet fald kan blive et demonstrationsanlæg i tocifret
MW-klassen.
Indhold
Projektet er gennemført af ENERGI E2 og Affaldsteknisk samarbejde, repræsenteret ved medarbejdere
på Amagerforbrænding og Vestforbrænding, mens de praktiske karakteriserings- og
forgasningsforsøg er udført af VTT Processes, Espoo, Finland.
Projektet er opdelt i 4 faser, svarende til kapitelnummereringen i denne rapport. Indledningsvist
gives en sammenfatning, indeholdende en belysning af, om termisk forgasning af visse affaldsfraktioner
med efterfølgende gasrensning og gasafbrænding i en kraftvarmekedel er interessant
i sammenligning med andre kendte metoder til affaldsbehandling.
I kapitel 1 gives en afgrænsning og beskrivelse af relevante affaldsfraktioner, hvor der i en bruttoliste
beskrives tilgængelige brændselsdata, og her ud fra vælges en nettoliste med fem
affaldsfraktioner til nærmere undersøgelse.
Kapitel 2 er opdelt i to: først gennemgås kort traditionelle forbrændingsanlæg og deres udviklingsmuligheder.
Herefter gives en systematisk gennemgang af forgasningsbaserede anlægstyper.
Kapitel 3 indeholder de specifikke analyser og forsøg. Dette omfatter karakterisering af de fem
udvalgte affaldsfraktioner samt beskrivelse af forgasningsforsøg med to udvalgte fraktioner hos
VTT. Kapitel 3 indeholder et resume af rapporteringen fra den eksperimentelle del af projektet.
Kapitel 4 indeholder en gennemgang af relevante miljøregler.
Sammenfatning
Forgasning af affald er hidtil kun foregået på forsøgsplan i Danmark og er derfor ikke omtalt i
love, regler og nationale strategier for affaldshåndtering i Danmark. Ved gennemgang af lovgivning
er der således ikke stødt på specifikke regler for forgasning, kun regler på den ene side for
affaldshåndtering og –forbrænding og på den anden side regler for konventionel kraftvarmeproduktion.
Affaldsforgasning placerer sig mellem disse to, og teknologiens udviklingspotentiale
vil naturligt være tæt forbunden til de myndighedsbestemmelser, der vil være gældende.
Afgørende vil være om fx produktgassen fra en forkoblet affaldsforgasser i forbindelse med et
kraftvarmeværk betragtes som en gas eller som et affald. Det er ikke afgørende, om emissionskrav
skal følge reglerne for affaldsforbrænding eller reglerne for fossil afbrænding. Det afgørende
vil være, om der kan opnås tilladelse til at anvende gassen i et kraftvarmeværk, uden at det
5

derved klassificeres som et affaldsforbrændingsanlæg, blandt andet med krav om ”hvile-i-sigselv”
økonomi.
Karakterisering hos VTT Processes, Espoo Finland
Ud fra en bruttoliste på 21 affaldsfraktioner blev fem affaldsfraktioner udvalgt til nærmere karakterisering.
De fem udvalgte fraktioner var:
• Dele af elektriske og elektroniske produkter, der ikke er genanvendelige, men brændbare
(EE-restfraktion)
• Dele af emballageaffald, der ikke genanvendes, og som er brændbart
• Trykimprægneret træ
• PVC
• Shredderaffald (SHR)
Karakteriseringen viste, at PVC fraktionen ikke var velegnet til fluid-bed forgasning med varm
gasrensning. PVC-fraktionen indeholdt tæt ved 40 % klor, som ved forgasning afgives som HCl,
der er meget korrosiv. HCl kan fjernes ved våd scrubbing, men det kræver, at processen er designet
til et så højt klorindhold.
Heller ikke imprægneret træ er velegnet til forsøg på VTTs anlæg pga. det høje indhold af arsen,
der er meget giftig, og forgasningsreaktioner med arsen er ikke veldokumenterede og er
derfor ikke under kontrol. Gaskøling efterfulgt af filtrering kan fange en del af arsenen, men større
mængder arsen kræver mere effektive rensningsprocesser. I praksis kunne en speciel forgasningsenhed
med fuld gasrensning til imprægneret træ være en god løsning, men denne teknologi
kræver yderligere udvikling.
Shredderaffald er sædvanligvis meget forurenet med forskellige metaller og halogener. Alle metaller
kan fjernes fra bunden eller fra filteret bortset fra kviksølv. Den eneste effektive metode til
fjernelse af kviksølv er ved brug af aktivt kul ved lave temperaturer (180 – 200 o C) og filtrering af
gassen. Denne metode kan imidlertid ikke anvendes direkte ved fluid-bed forgasning f.eks.
sammen med plastik pga. tjæreindholdet fra plastik, der, hvis det køles til 250 o C, kondenserer
og bliver stærkt klæbende. Behandling af kviksølv kræver yderligere udvikling, fx I form af tilkobling
af en tjærekrakker efter CFBG’en for at komme ned i filtertemperatur
EE-restfraktionen var renere end forventet, og de grundlæggende data var gode. Eneste problem
var det relativt høje klorindhold.
Emballageaffald var den mest lovende fraktion med henblik på forgasning.
Ud fra denne karakterisering blev EE-restfraktionen samt emballageaffald udvalgt til forgasningsforsøg.
Forgasningsforsøg hos VTT Processes, Espoo Finland
Forsøgene med de to fraktioner blev gennemført i en atmosfærisk Cirkulerende Fluid-Bed
(CFB) forgasser, kaldet Process Development Unit (PDU) hos VTT.
Forsøget med emballageaffald forløb problemfrit. De planlagte forsøgsbetingelser blev hurtigt
opnået og let holdt stabilt. Massebalanceberegningerne var lige til, da materialet var rimeligt
homogent, og brændselsindfyringshastigheden var bestemt ganske præcist.
Forsøget med EE-restfraktionen var noget mere problemfyldt. Forsøgstemperaturen på 880 o C
blev opnået efter 1,3 timer. Kort efter steg trykfaldet over posefilteret dramatisk. Den mest
sandsynlige forklaring på dette var, at filterposen blev blokeret af tjæreprodukter i gassen, der
satte sig fast i filterposen. Problemet blev søgt løst dels ved at ændre på renseproceduren for
filteret og dels ved at ændre driftsbetingelserne for forgasseren. Luftforholdet blev herefter øget,
således at forgasningstemperaturen steg fra 880 o C til 900 o C, hvilket reducerede problemet til
et acceptabelt niveau. Tillsætning af kalksten måtte tredobles i forhold til den tilførte mængde i
emballageaffaldet pga. det høje klorindhold.
6

Også beregningerne var mere komplicerede. Der var flere usikkerheder, specielt fordi det var
nødvendigt at ændre forsøgsbetingelser midt i forsøget, og desuden giver det høje tjæreindhold
i sig selv en større usikkerhed på kulstofberegningerne, da tjære ikke måles kontinuert.
Der var ikke problemer med hverken askesintring eller belægninger ved nogen af forsøgene.
VTT konkluderede af forsøgene, at emballageaffald kan anvendes som brændsel i en CFBforgasser,
mens anvendelse af EE-restfraktionen kræver yderligere udvikling og optimering
specielt til denne type affald.
Generelt kan de fleste former for plastik let forgasses, men højt plastindhold giver generelt et
højt tjæreindhold i produktgassen. Ved at forgasse plast sammen med andre affaldsmaterialer
kan denne proces styrkes eller begrænses. Det høje klorindhold findes primært i PVC. Andre
halogener, f.eks. brom er også en potentiel forurener, hvis affaldet indeholder plastik med brom
flammehæmmer. Ligeledes er flour en potentiel forurener. De fleste af disse stoffer kan dog
fjernes fra produktgassen ved brug af absorbenter (Ca(OH)2, Na2CO3 mv.), hvilket imidlertid
medfører forøgede driftsomkostninger. Våd scrubbing er en anden effektiv metode til at fjerne
disse, men indholdet af tjære begrænser mulighederne for at anvende våd scrubbing.
VTT’s procestekniske konklusion
VTT konkluderer, at forgasning af affaldsfraktioner er et interessant alternativ til forbrænding.
Forgasning kan kombineres med andre energiproduktionsteknologier for at opnå tekniske og
økonomiske fordele. Den mest simple proces er ved at koble forgasning af rene affaldsfraktioner
med traditionelle kraftvarmeanlæg og da medforbrænde produktgassen i en kraftværkskedel
fx sammen med kul. Ved at anvende dampturbinesystemet i en kraftværksblok opnås høje
elproduktionsvirkningsgrader, der ikke kan opnås i konventionelle affaldsforbrændingsanlæg.
Den simple proces er imidlertid kun mulig, når rene affaldsfraktioner er tilgængelige. Som regel
er affaldsfraktioner forurenet med halogener og tungmetaller, der skal kontrolleres i en gasrensningsproces,
hvor dels mængderne er betydeligt mindre end i sædvanlige røggasrensningsanlæg,
og dels er kemien betydeligt anderledes.
Forgasning i en fluid-bed er en teknologi, der kan anvendes med relativt dårlige brændsler, blot
de er neddelt inden indfyring. De fleste urenheder i produktgassen kan fjernes ved at køle produktgassen
til 300-500 o C og filtrere. Desuden kan gasrensningen forbedres ved tilsætning af
absorbenter. Endvidere skal en gasrensningsteknik til termisk behandling af affaldsfraktioner
være robust overfor ændringer i varierende brændselskvalitet.
Gennemgang af behandlingsteknologier
Gennemgangen af behandlingsteknologier viser, at mht. konventionel forbrænding af affald er
en stor del af udviklingen fokuseret på at kunne optimere styring af selve forbrændingsprocessen,
så der sikres en kontinuert og stabil forbrænding – uanset brændværdier og affaldssammensætning
– således at god udbrænding sikres, miljømæssige parametre optimeres (inden
rensning), og en god energiudnyttelse kan sikres.
Den teknologiske udvikling indenfor konventionel forbrænding sker på mange områder, bl.a.
• Risteopbygning og styring
• Optimering af SRO (Styring, Regulering og Overvågning) systemer
o Temperaturovervågning, måling, -analyse og styring
o Luftstyring
o Fuzzy logic, dvs. lærende styring og regulering
• Forbedring af teknologi for termisk belastede komponenter – murværk, riste, kedler
Med hensyn til forgasningsteknologien har gennemgangen peget på flere forskellige koncepter
til på effektiv måde at omsætte forskellige affaldsfraktioner på en både miljømæssig og
økonomisk interessant måde. Der er opstillet en række kriterier for valg af teknologier, hvor de
vigtigste er krav om anlægsstørrelse (30-100 MWt), stor brændselsfleksibilitet, robust teknologi
med høj rådighed, gode miljødata og interessant økonomi.
7

De trinopdelte koncepter er alle langt i deres udviklingsstade og kan bygges i stor skala. Dog vil
de fleste bestå af flere linier til affaldsmængder i størrelsesordenen 100.000 tons/år. Den rapporterede
rådighed er god eller acceptabel, og generelt kan miljødata overholde lovgivningen.
Behandlingsprisen er relativ høj, og el- og totalvirkningsgrad ligger relativt lavt.
Projektets andet teknologiske spor er cirkulerende fluid-bed forgasning CFBG (alternativt
BFBG), hvor CFBG reaktoren vurderes at være bedst egnet, mens BFBG kan være et alternativ
til specielle affaldsfraktioner.
Der udestår generelt mere udviklingsarbejde, før CFBG i forkobling til en kraftvarmekedel er et
kommercielt koncept, men det vurderes, at de trinopdelte processers miljødata kan opnås. På
øvrige områder vurderes CFBG konceptet at være fordelagtigt i forhold til de trinopdelte. De
væsentlige områder er følgende:
• El- og totalvirkningsgraden er i størrelsesordenen henholdsvis ~100 % og ~25 % højere.
• Overslagsberegning af behandlingsprisen peger på en reduktion på mindst ~50 %.
• Kompakt anlægsdesign der giver bedre muligheder for at indpasse anlægget sammen
med eksisterende kraftvarmeværker.
• Hovedprocessen foregår ved moderat temperatur og er ikke slaggende. Dette giver lille
termisk påvirkning af metaller og andre uorganiske komponenter, der øger mulighederne
for genanvendelse.
Der eksisterer flere forskellige bud på valg af, hvorledes hovedprocesserne "bør" bygges sammen
og endnu flere bud på teknologiske løsninger. Generelt konstateres et større behov for
brændselsforbehandling, hvilket er en ekstraomkostning i forhold til traditionelle forbrændingsanlæg.
Til gengæld er det muligt at konstruere betydeligt mere effektive anlæg med et større
potentiale for genanvendelse af en række råstoffer - primært metaller.
Den ideelle proces er formentlig ikke udviklet endnu, men udviklerne/leverandørerne er bevidste
om sammenhæng mellem affaldstypernes karakteristika, de mulige processer og deres teknologiske
løsninger.
Det konkluderes, at forkoblet CFBG (evt. BFBG) er mest interessant ud fra de forudsatte kriterier
om, at konceptet skal være højeffektivt, brændselsfleksibelt, have lave behandlingsomkostninger
samt gode miljødata.
For denne teknologi udestår dog færdigudvikling af:
• Langtidstest af gaskøler og varmt gasfilter (pilotanlæg eller hvis muligt i fuld skala)
• Smelteproces til filter- og evt. bundaske
• Kemisk/elektrokemisk udskillelse af tungmetaller, hvis smelteproces ikke er tilstrækkeligt
ud fra en "miljøpolitisk" vurdering
• Dokumentation af miljøegenskaber
• Dokumentation af anlægs- og driftsøkonomi.
Som følge af at konceptet for gasrensning endnu ikke er færdigudviklet, vurderes det, at forgasningsteknologien
endnu ikke er klar. De nødvendige udviklingsaktiviteter pågår dog både hos
Foster Wheeler, VTT og en række andre udenlandske producenter og institutter. Disse aktiviteter
forventes at give afklaring på, om det vil være realistisk at opføre et demonstrationsanlæg
indenfor måske 3 – 5 år.
I Lahti gennemføres eksempelvis et forsøgsprogram til undersøgelse af langtidseffekterne på en
gaskøler og filtre samt øvrige påvirkninger på udstyr som følge af den kølede produktgas.
Et andet eksempel er et flerårigt udviklingsprojekt hos VTT med deltagelse af både institutter,
producenter og potentielle slutbrugere, hvor der vil blive skabt klarhed over konsekvenserne af
forgasning af shredderaffald.
8

1. Fase I: Afgrænsning og beskrivelse af relevante affaldsfraktioner
1.1 Baggrund
Formålet med fase I er at afgrænse og beskrive relevante affaldsfraktioner til forgasning.
Afgrænsningen er foretaget i to trin. Det første trin med den indledende afgrænsning omtales
efterfølgende som ”bruttolisten”. Rammen for bruttolisten er 20-25 affaldsfraktioner, der er eller
kan blive interessante i forhold til forgasning.
De overordnede udvælgelseskriterier er miljø-, energi- og genbrugsperspektiver.
Med udgangspunkt i denne bruttoliste er der efterfølgende foretaget en endelig afgrænsning af
affaldsfraktioner (”nettolisten”). Affaldsfraktionerne i nettolisten er særligt udvalgt med henblik på
en konkret vurdering og efterprøvning af deres potentiale til forgasning. Rammen for nettolisten
var 5-6 affaldsfraktioner.
Ved denne 2. afgrænsning indgik desuden overvejelser om interessenter, økonomi, logistik og
forgasningsteknik.
1.2 Indledende afgrænsning af relevante affaldsfraktioner (bruttolisten)
Metoden til udvælgelse af relevante affaldsfraktioner er en screening af dansk producerede affaldsfraktioner
med udgangspunkt i InformationsSystem for Affald og Genanvendelse (ISAG) og
EU’s EAK fraktioner.
Der har ved udvælgelsen været lagt vægt på fraktioner, der ikke har et oplagt genanvendelsespotentiale,
og fraktioner, der af miljø- eller driftstekniske årsager ikke kan eller må forbrændes
på affaldsforbrændingsanlæg samt fraktioner, der har en tilstrækkelig brændværdi.
De udvalgte affaldsfraktioner udgøres både af grupper opdelt efter behandlingsmetode og af
specifikke affaldsfraktioner. Der er derfor overlap mellem nogle af fraktionerne, idet f.eks. fraktionen
bark og træ også er indeholdt i forbrændingsegnet affald. De angivne indsamlede mængder
for hver affaldsfraktion kan derfor ikke summeres til den totale potentielle mængde affald til
forgasning.
Bruttolisten indeholder i alt 21 affaldsfraktioner, der spænder fra shredderaffald til træ.
De 21 affaldsfraktioner er listet alfabetisk i Tabel 1.1, og hvor det er skønnet nødvendigt, er fraktionen
kort beskrevet.
For en mere eksakt beskrivelse af affaldsfraktioner henvises til ISAG- og EAK-koderne.
9

Autogummi Kildesorteret autogummi, indsamlet med henblik på oparbejdning samt det tilsvarende
produkt fra sorteringsanlæg.
Bark og træflis Neddelt og nedknust træ- og grenaffald. Omfatter også afgiftsfritaget ren træflis
og rent træaffald fra træforarbejdningsvirksomheder.
Batterier Omfatter alle batterier såvel engangs- som genopladelige batterier, dog ikke
blyakkumulatorer.
Elektriske og elektroniske
produkter,
ikke genanvendelige
Emballageaffald,
der ikke genanvendes
Jf. Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse nr. 1067 af 22. december 1998
Bilag 1.
Består i denne sammenhæng af sorteret affald, som har været brugt som emballage,
indsamlet med henblik på genanvendelse af materialerne glas, plast, papir
og pap, metaller og træ.
Forbrændingsegnet affald Affald, anvist af kommunalbestyrelsen til forbrænding på forbrændingsanlæg med
energiudnyttelse eventuelt efter forsortering og/eller neddeling jf. § 26, nr. 6.
Forurenet jord Ved forurenet jord forstås jord, der på grund af en menneskeskabt handling eller
aktivitet er tilført et stof eller en stof-blanding, som på grund af dets egenskaber
og mængde over tid kan være til fare for mennesker og miljø, begrænse anvendelsen
af miljøet eller føre til, at det naturlige baggrundsniveau øges.
Gaveri- og læderaffald
Imprægneret træ
Jernbanesveller
Klinisk risikoaffald Består af affald, der på grund af risiko for smittefare er indsamlet særskilt fra sygehuse,
plejehjem, klinikker og lignende behandlings- og plejeinstitutioner, private
husholdninger, forskningsinstitutioner, laboratorier og lignende samt fra praktiserende
læger og tandlægers klinikker.
Kød- og benmel
Køleskabe og frysere,
ikke indeholdende CFC
Landbrugsaffald og
affald fra papirfremstilling
Plast (ikke PVC),
ikke genanvendeligt
PVC PVC (Poly Vinyl Chlorid)
indsamlet med henblik på miljømæssig forsvarlig bortskaffelse.
Sand og ristestof Behandlingsrest fra rensningsanlæg, industri mv.
Shredderaffald Restprodukt, der fremkommer ved mekanisk neddeling af metalholdigt skrot, eksempelvis
de ikke-genanvendelige fraktioner fra fragmentering af biler.
Sigterest Behandlingsrest fra komposterings- og biogasanlæg.
Slam Slam er behandlingsresten fra rensningsanlæg, industri mv.
Træ Træ fra erhverv og bygge-/anlægsvirksomhed, indsamlet med henblik på oparbejdning,
eventuelt efter forsortering samt det tilsvarende produkt fra sorteringsanlæg.
Træemballage hører også til denne fraktion.
Tabel 1.1: Beskrivelse af de 21 affaldsfraktioner i bruttolisten.
10

1.3 Karakteristika for affaldsfraktioner i bruttolisten
Det har fra projektets begyndelse været kendt, at data for affaldsfraktioner generelt er meget
sparsom. Oplægget til karakterisering af affaldsfraktionerne i bruttolisten har derfor karakter af
en ”ønskeliste”. Det er en listning af data, som det er ønskeligt at kende, for at kunne vurdere
forgasningspotentialet for de enkelte affaldsfraktioner tilbundsgående.
Oplægget til karakteriseringen er grupperet således, at der indledningsvis er en overordnet beskrivelse
af hver affaldsfraktion. Derefter er der grupper af karakteristika, der beskriver hhv.
kvantitet, fysisk/kemiske egenskaber og restprodukt.
Den overordnede beskrivelse af de enkelte affaldsfraktioner angiver fraktionsnavnet, ISAG- og
EAK-kode samt, hvorvidt fraktionen er karakteriseret som farlig/ikke farlig eller grønt eller orange/rødt
affald.
Oplægget til den kvantitative beskrivelse angiver den øjeblikkelige indsamlede mængde samt
den potentielle mængde. Derudover er der lagt op til en beskrivelse af affaldskilder, indsamlingsmetode,
tilgængelighed for såvel den p.t. indsamlede mængde som for den potentielle
mængde.
Ved den fysisk/kemisk beskrivelse er der lagt vægt på brændværdi og vandindhold samt fysiskkemisk
sammensætning af affaldsfraktionen – herunder alkalistoffer og tungmetaller. Derudover
er flygtige bestanddele samt massefylde med i listen.
Endelig er der lagt op til en beskrivelse af restproduktet med hensyn til bl.a. askeindhold, askesmelteforløb
og indhold af tungmetaller.
1.4 Bruttolisten
Den indledende afgrænsning af interessante affaldsfraktioner til forgasning - bruttolisten - indeholder
21 affaldsfraktioner. Bruttolisten er vist i Tabel 1.2.
De udvalgte fraktioner repræsenterer et bredt spektrum af affaldsfraktioner i Danmark. Brændværdien
for disse fraktioner ligger således i et interval fra 0-35 MJ/kg, og de p.t. indsamlede
mængder svinger fra ca. 300 ton/år til ca. 1.000.000 ton/år.
Værdierne i bruttolisten er fundet ved litteraturstudier. Ud for alle data er angivet kilde. Der er
givet en stor usikkerhed på data, idet affald ikke er en veldefineret størrelse på samme vis som
traditionelle ”brændsler”. Desuden er f.eks. mængder og tilgængelighed stærkt afhængig af lovgivning
og politiske ønsker.
Som det ses af bruttolisten, viser den undersøgte litteratur mange ”huller” i viden på så relativt
detaljeret niveau. Det var allerede ved projektets start forventet, at data ville være mangelfulde
og svært tilgængelige. Der har derfor ved denne indledende karakterisering af affaldsfraktioner
været lagt vægt på fremskaffelse af enkelte udvalgte karakteristika. De karakteristika, som det
er valgt at fokusere på, er den overordnede beskrivelse af affaldsfraktionen af hensyn til en så
entydig beskrivelse af affaldsfraktionen som muligt, samt især indsamlet mængde, brændværdi
og aske-indhold af hensyn til en indledende vurdering af forgasningspotentialet og ”miljøgevinsten”
ved forgasning.
1.5 Endelig afgrænsning af affaldsfraktioner (nettolisten)
I den endelige afgrænsning af relevante affaldsfraktioner er der udvalgt 5 fraktioner:
• Dele af elektriske og elektroniske produkter, der ikke er genanvendelige, men brændbare
(EE-restfraktion)
• Dele af emballageaffald, der ikke genanvendes, og som er brændbart
• Trykimprægneret træ
• PVC
11

• Shredderaffald (SHR)
Udvælgelseskriteriet til ”nettolisten” er en vægtning mellem miljø- og energipotentialet ved forgasning.
Der er således valgt 2 affaldsfraktioner primært på grund af potentialet for miljøgevinst
ved forgasning (EE-restfraktion og shredderaffald), 2 fraktioner er udvalgt primært på grund af
energipotentialet (emballage og trykimprægneret træ) og endelig er én fraktion valgt, idet der i
høj grad er både energi- og miljø”gevinster” ved forgasning af denne (PVC).
Derudover har andre hensyn som f.eks. affaldsfraktionernes mængder og mulighed for håndtering
også spillet en rolle i udvælgelsen af netop disse 5 affaldsfraktioner.
EE-restfraktionen og shredderaffald er udvalgt til nettolisten af miljøhensyn. Efter demontering
og neddeling af elektriske og elektroniske produkter bliver tilbage en reststrøm, som forbrændes
eller deponeres. For dette projekt er alt det brændbare af interesse, uanset det af miljømæssige
årsager skal deponeres i dag.
For EE-restfraktionen består reststrømmen næsten udelukkende af kabinetter, hvor til der er
vedhæftet lidt ledninger, kontakter og rester af elektronik. Kabinetterne er overvejende af træ,
der i dag brændes, og ca. en tredjedel er af plast, der på grund at indhold af bromerede flammehæmmere
i dag deponeres. De bromerede stoffer er dels meget miljøbelastende, dels er de
under mistanke for at beskadige filterposerne i røggasrensningsprocessen.
Fordelingen mellem træ- og plastkabinetter forventes at ændre sig inden for de nærmeste år, så
plastandelen øges. I bestræbelserne på at reducere deponering vil en forgasning af plastkabinetter
være af stor interesse.
Shredderaffald (SHR) fremkommer ved neddeling af biler, hårde hvidevarer o.l. Når de genanvendelige
metaller og jernet er frasorteret, består reststrømmen af en meget metalholdigt, højbrændbar
fraktion, Kapok, som også indeholder bilernes interiør i form af måtter, sæder, instrumenter,
instrumentpanel, batteriemballage og rester af maling.
Affaldsfraktionerne emballageaffald, der ikke genanvendes, samt imprægneret træ er udvalgt til
nettolisten primært af hensyn til energipotentialet. Brændværdien for begge affaldsfraktioner er
over gennemsnittet for affald, der er forholdsvis store mængder af fraktionerne, og endelig forventes
der ikke at være de store tekniske problemer forbundet med forgasning af disse to fraktioner.
Emballageaffald, der ikke genanvendes, fremkommer ved sortering af indsamlet genbrugspapir,
aviser, ugeblade m.v. Fra papirindsamling fra kontorer og serviceerhverv kan reststrømmen
også bestå af ringbind og klips.
Affaldsfraktionen imprægneret træ er en blanding af trykimprægneret træ, kreosotimprægneret
træ samt andre former for imprægneret træ. Særligt for trykimprægneret træ kræves deponering
på grund af træets store indhold af tungmetallerne arsen og kobber, mens kreosotimprægneret
træ – jernbanesveller – kan brændes på traditionelle forbrændingsanlæg (med særlig tilladelse).
Den femte affaldsfraktion, PVC, har en høj brændværdi og findes i ganske store mængder og er
derfor energimæssigt interessant. Samtidig kræver forbrænding af PVC store mængder kalk,
der øger mængden af de problematiske restprodukter fra affaldsforbrænding. Forgasning er
derfor både miljømæssig og energimæssig interessant.
For alle affaldsfraktioner med indhold af miljøskadelige stoffer gælder, at forgasningsteknologien
potentielt giver mulighed for udvinding af de miljøskadelige stoffer under forgasningsprocessen
eller efterfølgende ved behandling af restproduktet, men disse muligheder mangler at blive
afklaret.
12

1.6 Nettolisten
I forhold til karakteristika for affaldsfraktionerne i bruttolisten er der i nettolisten lagt vægt på at
finde flere oplysninger om specielt de fysisk/kemiske egenskaber. Særligt ilt, kulstof, brint,
kvælstof, svovl, klor, natrium og kalium er forsøgt fremskaffet til nettolisten af hensyn til en bedre
vurdering af affaldsfraktionernes forgasningsegenskaber.
Der er udvalgt 5 affaldsfraktioner i nettolisten, som vist i Tabel 1.3. Brændværdien for de 5 fraktioner
ligger i et interval fra 10-26 MJ/kg. Mængderne svinger fra 34.000-761.000 ton/år. Som
det ses af skemaet, så er der fortsat ”huller” i karakteriseringen af de udvalgte affaldsfraktioner,
men oplysningerne er tilstrækkelige til at udskille de mest egnede fraktioner til dette projekts
karakterisering og forgasningstest på storskalaanlæg.
1.7 Ønsker til yderligere belysning af udvalgte affaldsfraktioner
Oplysninger om affaldsfraktionerne, som det ikke er lykkes at fremskaffe via litteraturstudie, og
som på storskalaanlægget skønnes nødvendige for at gennemføre forgasningsforsøg med fraktionerne,
vil blive fundet eksperimentelt. Der er således planlagt karakteriseringsforsøg hos VTT
i Finland, som beskrevet i kapitel 3.
De fem udvalgte fraktioner blev prioriteret ud fra parametrene miljøbelastning og energipotentiale.
Desuden indgik forventninger til at kunne indsamle repræsentative prøver, opnå udførselstilladelse
og gennemføre vellykkede forsøg i storskala.
De to højst prioriterede fraktioner blev herefter reststrømmen fra demontering af elektroniske og
elektriske produkter og sorteringsresten efter sortering af genanvendelig emballage, især papir.
En mere detaljeret gennemgang af udvælgelseskriterier fremgår af kapitel 3.
1.8 Diskussion
Afgrænsningen af affaldsfraktioner til såvel brutto- som nettolisten er subjektiv og afhængig af
den aktuelle politiske og teknologiske situation. Ved afgrænsningen er en række interessante
affaldsfraktioner blevet valgt fra. F.eks. er affaldsfraktioner, der nu forbrændes, kun i meget begrænset
omfang omfattet af udvælgelsen. Disse fraktioner har dog utvivlsomt et nyttiggørelsespotentiale
– særligt, hvis forgasningsteknologien evner at udvinde miljøskadelige stoffer på konkurrencedygtige
vilkår.
1.9 Delkonklusion
Der er udvalgt i alt 5 affaldsfraktioner til nærmere undersøgelse/forgasningsforsøg, heraf har to
affaldsfraktioner fået førsteprioritet efter samråd med VTT, da projektet kun har økonomisk mulighed
for at gennemføre forgasningsforsøg af to fraktioner. De valgte fraktioner er den brændbare
restfraktion efter demontering af elektriske og elektroniske produkter og sorteringsresten
efter sortering af genanvendeligt emballage.
Hvor der mangles væsentlig viden om fraktionerne, skaffes dette ved karakteriseringsforsøg
med de udvalgte affaldsfraktioner hos VTT.
13

Tabel 1.2 - "Bruttoliste" RAMBØLL/kst
Karakteristika markeret med "fed" skrift er væsentlige for den 1. vurdering af interessante affaldsfraktioner til forgasning. 28. september 2001
Hvor det ikke umiddelbart er muligt at give en brugbar værdi skønnes - hvis muligt - kvantitativt mellem stor/middel/lille.
Evt. kildeanvisning, bemærkninger.
De udvalgte affaldsfraktioner udgøres både af grupper opdelt efter behandlingsmetode og af specifikke affaldsfraktioner. Der er derfor overlap mellem nogle af fraktionerne, idet f.eks. fraktionen bark og træ også er indeholdt i forbrændingsegnet affald. De angivne indsamlede mængder for hver affaldsfraktion kan derfor ikke summeres til den totale mængde affald til forgasning.
Gruppering Karakteristika Enhed/kvantitet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Bemærkninger Kilde
Elektriske og
elektroniske Emballage-affald,
Køleskabe og Landbrugsaffald og
Bark og
produkter, ikke der ikke
Forbrændings- Forurenet Gaveri- og Imprægneret Jernbane- Klinisk Kød- og frysere, ikke affald fra
Plast (ikke PVC),
Sand og Shredder-
Affaldsfraktion I) Fraktionsnavn Autogummi træflis Batterier genanvendelige genanvendes egnet affald jord læderaffald træ
sveller risikoaffald benmel indeholdende CFC papirfremstilling ikke genanvendeligt PVC ristestof affald Sigterest Slam Træ
ISAG-kode - 57.00 55.00 77.00 79.00 26 (affaldstype) 19.00 del af 63.00 ikke oplyst ikke oplyst ikke oplyst 66.00 del af 53.00 del af 56.20 30/23 (kilde) 52.07 52.06 71.00 82.00 67.00 83.00 62.00 1-5: ISAG
EAK-kode - 16010300 20020100 160600 20012400 150100 17050100 40100 30200 3020100 180000 2010200 20010600 020000/030000 20010400 17020300 19080100 16020800 19059900 19080400 17020100
- Kort beskrivelse Materialer og komponenter - 1-3: ..., 5-8:...
Farligt/ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt farligt Ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt farligt Ikke farligt farligt farligt farligt - Ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt farligt Ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt
Grønt
Grønt Orange Grønt
Grøn
Orange
Orange
Grønt
Grøn
Orange Orange evt. orange AB Orange
Grønt/orange/rødt V)
GK 010/GK 020 GL 010 AA180 GC 020 Grøn ikke oplyst ikke oplyst GN 010-GN 040 AC 170
AC 171 ikke oplyst GM 130 GC 120 ikke oplyst Grønt GH 010-015 ikke oplyst AB 010 AC 190 010
AC 270 Grønt GL 020
Beton+jernsveller:
våd vægt:
Kvantitet Indsamlet mængde p.t. ton/år 35.000 g) 634.000 f) 300 d) 133.000 b) 761.000 d) 2.791.000 f) 4.695 i) 100.000 d) 11.525 10.000 d) 1500 l) 12.500 (incl. CFC) b) 190.000 b) 34.000 b) 95.000 b) 18.927 k) 1.231.000 f)
- Affaldskilder -
- Indsamlings"metode" -
- Tilgængelighed %### - *###
' "
$$* # ### .
) )
$$$ /( $$* %## #####
9 $$$ "
8
$$* 5 "
$$* 1 ( ! )
Potentiel mængde stor/middel/lille
" !"+
(
#### "
2 +
$$% ###
- " " 0 !
"
" "
$$$
- Mulige affaldskilder %*### ...
) " "
3 456
$$$
#####
" "
0
- Mulig indsamlings"metode"
, "- " $$$
7 "
/( 0 " ( $$* ##
" 0
" "
- Tilgængelighed
) "
Fys/kem. egensk. af Brændværdi brændsel II) MJ/kg 25-30 e) 18-19 e) 0 e) 26 e) 15-35 e) 8-14 e) 0 e) 17-18 a) 16-18 c) 20 e) 13-18 e) ,( " "
35 e) 25 e) 0-5 e) 10-20 e) 18-19 e) 10,6 c) 16 c)
Vand-indhold % 25-55 e) 8-15 a) 15-35 a) Slam fra papirfremstil.: 50 e) 35-65 e) Int. aht proces, størrelse af ... forgasser
Flygtige bestanddele
Massefylde kg/m3
Kulstof (C)
" " "
#
Brint (H)
+ 9:-" "
!"
% " &
!
Kvælstof (N)
" "
3 456
Svovl (S) 7 "
Int. aht korrosion
Klor (Cl) 25-58 e) Int. aht korrosion
- Alkalistoffer/-metaller? Natrium (Na) Int. aht korrosion
Kalium (K) Int. aht korrosion
Fosfor (P) ton/år
Flour (F) ton/år
Aluminium (Al) ton/år 1960 i)
Silicium (Si) ton/år
Kalcium (Ca) ton/år
- Tungmetaller/sporstoffer Bly (Pb) ton/år 280 i)
Cadmium (Cd) ton/år
Kviksølv (Hg) ton/år
Krom (Cr) ton/år 92 i) 21 i)
Kobolt (Co) ton/år
Kobber (Cu) ton/år 11 i) 984 i)
Mangan (Mg) ton/år
Nikkel (Ni) ton/år
Zink (Zn) ton/år 1512 i)
Barium (Ba) ton/år
Arsen (As) ton/år 16 i)
Selen (Se) ton/år
Vanadium (Va) ton/år

Skema 1 og 2 - "Fraktionskarakterisering" RAMBØLL
Karakteristika markeret med "fed" skrift er væsentlige for den 1. vurdering af interessante affaldsfraktioner til forgasning. 12. februar 2002
Hvor det ikke umiddelbart er muligt at give en brugbar værdi skønnes - hvis muligt - kvantitativt mellem stor/middel/lille.
Evt. kildeanvisning, bemærkninger.
De udvalgte affaldsfraktioner udgøres både af grupper opdelt efter behandlingsmetode og af specifikke affaldsfraktioner.
Der er derfor overlap mellem nogle af fraktionerne, idet f.eks. fraktionen bark og træ også er indeholdt i forbrændingsegnet affald.
De angivne indsamlede mængder for hver affaldsfraktion kan derfor ikke summeres til den totale mængde affald til forgasning.
Felter der er ændret i forhold til skema fremsendt 14. november 2001 er markeret med lys grå
Gruppering Karakteristika Enhed/kvantitet 4 5 9 16 18
Affaldsfraktion I) Fraktionsnavn
Elektriske og elektroniske
produkter, ikke
genanvendelige
Emballageaffald, der ikke
genanvendes (f.eks. pap,
plast) Imprægneret træ PVC Shredderaffald
ISAG-kode - 79.00 26 (affaldstype) ikke oplyst 52.06 82.00
EAK-kode - 20012400 150100 30200 17020300 16020800
- Kort beskrivelse Materialer og komponenter -
Farligt/ikke farligt Ikke farligt Ikke farligt farligt Ikke farligt farligt
Grønt/orange/rødt V)
Grønt
GC 020 Grøn
Orange
AC 170 ikke oplyst
Kvantitet Indsamlet mængde p.t. ton/år 133.000 b) 761.000 d) 100.000 d) 34.000 b) 95.000 b)
- Affaldskilder -
$$* # ### .
$$* $$*
- Indsamlings"metode"
- Tilgængelighed
Potentiel mængde
-
-
stor/middel/lille
#### "
5
" "
- Mulige affaldskilder
- Mulig indsamlings"metode"
- Tilgængelighed
...
15-35 e)
16-18 c)
25 e)
10-20 e)
bil shredder: 17,3 n)
Fys/kem. egensk. af brændsel Brændværdi II) MJ/kg 26 e) karton, plast, alumin.: 24,5 n)
16,8 n)
15-35 a)
16,7 n)
13,9 i)
Vand-indhold
Flygtige bestanddele
%
15 i) 5,9 i)
Massefylde kg/m3
pap: 35 wt% m)
34 wt% m)
Ilt (O)
karton, plast, alumin.: 34,4 wt% n)
pap: 38 wt% m)
41,2 wt% n) bil shredder: 11,7 wt% n)
plast(PE+PP): 85 wt%
40 wt% m)
37 wt%
Kulstof (C)
karton, plast, alumin.: 54 wt% n)
pap: 4 wt% m)
51 wt% n) 38,4 wt% n) bil shredder: 38,3 wt% n)
plast(PE+PP): 15 wt%
5 wt% m)
5 wt%
Brint (H)
karton, plast, alumin.: 7,8 wt% n)
0,24 wt% n) 4,5 wt% n) bil shredder: 5,32 wt% n)
pap: 0,2 wt% m)
0,5 wt% m)
48 wt%
Kvælstof (N)
karton,plast,alumin.: 0,16 wt% n)
0,26 wt% n)
0,01 wt% n)
56,8 wt% n) bil shredder: 2,02 wt% n)
Svovl (S) karton,plast,alumin.: 0,08 wt% n)
0,06 wt% i) bil shredder: 0,32 wt% n)
0,066 wt% n)
bil shredder: 0,56 wt% n)
Klor (Cl) karton,plast,alumin.: 0,06 wt% n)
0,007 wt% i) 25-58 wt% e)
2 wt% i)
- Alkalistoffer/-metaller? Natrium (Na)
Kalium (K)
Fosfor (P)
Flour (F)
Aluminium (Al)
Silicium (Si)
Kalcium (Ca)
0,01 wt% i)
1960 ton/år i)
2,5 wt% i)
280 ton/år i)
- Tungmetaller/sporstoffer Bly (Pb)
3500 mg/kg i)
Cadmium (Cd) 36 mg/kg i)
Jern (Fe) 0,01 wt% i) 13,2 wt% i)
Kviksølv (Hg)
0,08-0,5 wt% a)
1,6 mg/kg i)
Krom (Cr)
0,136 wt% i)
Kobolt (Co) 56 mg/kg i)
0,2 wt% a)
984 ton/år i)
Kobber (Cu)
Mangan (Mn)
0,068 wt% i)
2,3 mg/kg i)
Nikkel (Ni) 400 mg/kg i)
1512 ton/år i)
Zink (Zn)
Barium (Ba)
0,002 wt% i)
0,3 wt% a)
18,9 mg/kg i)
Arsen (As)
Selen (Se)
Vanadium (Va)
Restprodukt
erfaringsværdier fra
0,102 wt% i) 22 mg/kg i)
affaldsforbrændings-
pap: 15 m)
anlæg Aske-indhold III) % 0-15 e) karton, plast, alumin.: 3,5 n) 0,5-2 a) 0-10 e) 20-40 e)
Glødetab/restkulstof % bil shredder: 42,5 n)
vand-indhold
PAH
%
- aske-smelteforløb Blødgøringstemperatur
o
C 1110 c)
Halvkugletemperatur
o
C 1500 c)
Smeltetemperatur
Vægttab ifht temperaturen, m(T)?
o
C 1700 c)
- tungmetaller i restproduktet Bly (Pb)
Cadmium (Cd)
Jern (Fe)
Kviksølv (Hg)
Krom (Cr)
Kobolt (Co)
Kobber (Cu)
Mangan (Mn)
Nikkel (Ni)
Zink (Zn)
Barium (Ba)
Arsen (As)
Selen (Se)
Vanadium (Va)?
Økonomi Pris for behandling p.t.
- metode til behandling p.t.
- afgift
kr/ton
Kilder:
a) Forsøg på DTI Århus, præsenteret på DAKOFA-konference 2001
b) Affald 21
c) Technische Universität Wien, hjemmeside www.tuwien.ac.at
d) Miljøstyrelsen, 1997: Erhvervsaffald og udvalgte affaldsstrømme.
e) RAMBØLL, affaldsforbrænding
f) Affaldsstatistik 1999
g) Ren viden 1, 2001, Peter Grau Miljøstyrelsen
h) Redegørelse fra Miljøstyrelsen, nr. 5/2000, Depotredegørelse om affaldsdepotområdet 1999
i) Miljøstyrelsen: Metoder til behandling af tungmetalholdigt affald Fase 1, 1999
j) ISAG indberetning, 1996
k) Kompoststatistik 2001
l) Miljøstyrelsen: Miljøprojekt 622, Statistik for madaffald
m) Steinmüller Tashenbuch Damperzeugunertechnik, Vulkan-Verlag, Essen, 1992
n) www.ecn.nl/phyllis/single.html
Tabel 1.3: Nettoliste
%## #####
$$% ###
#####
/( 0 " ( $$* ## -0
Orange
AC 190
15

2. Fase 2: Udvælgelse og beskrivelse af relevante behandlingsteknologier
I dette kapitel gennemgås i afsnit 2.1 konventionelle affaldsforbrændingsanlæg og deres
udviklingsstade, mens der i afsnit 2.2. er gennemført en systematisk gennemgang
af forgasnings- og pyrolyseprocesser.
2.1 Konventionel forbrænding af affald – stade og udviklingsmuligheder
2.1.1 Indledning
Indledningsvis gives en overordnet beskrivelse af teknologi for konventionel forbrænding
af affald. Der er taget udgangspunkt i ”state-of-the-art” for større moderne
kraft/varmeproducerende affaldsforbrændingsanlæg.
Med baggrund i en omtale af de typiske affaldstyper, der behandles på et affaldsforbrændingsanlæg,
beskrives erfaringer med og muligheder for behandling af de 5 udvalgte
affaldsfraktioner:
• PVC
• EE-restfraktion (fra oparbejdning af El & Elektronik affald, det vil sige diverse
plast med bromerede flammehæmmere, trækabinetter)
• Emballageaffald (fra papirgenanvendelse)
• Trykimprægneret træ
• Shredderaffald.
Afslutningsvis beskrives kort udviklingsmulighederne inden for den konventionelle forbrænding
af affald samt økonomi.
2.1.2 Teknologi
Et moderne affaldsforbrændingsanlæg kan opdeles i følgende hovedanlæg/processer
• Affaldsmodtagelse og indfyring
• Ovn/ kedel (typisk integreret i ovnrum) og forbrænding
• Dampturbine og energiproduktion
• Røgrensningsprocesser – i forskellige kombinationer
• Restprodukter fra forbrænding og røgrensningsprocesser
Affaldsforbrændingsanlæg udlægges i dag typisk under hensyntagen til bl.a.
• Mulighed for håndtering af et bredt spektrum af affaldstyper med varierende
brændværdi og sammensætning
• Høj energiudnyttelse/virkningsgrad
• Produktion af kraft og varme
• God udbrænding af aske og slagge
• Lang indetid, dvs. drifttider på mere end 8.000 timer pr. år
• Høj driftsikkerhed
• Høj grad af automatisering
• Overholdelse af de nyeste eller kommende krav med en vis margin afhængig af
miljøpolitik m.v., p.t. EU-direktiv om forbrænding af affald.
16

Figur 2.1: Typisk affaldsforbrændingsanlæg.
Processen
Ved konventionel forbrænding reagerer det indfyrede, ikke forbehandlede affalds
brændbare bestanddele med forbrændingsluftens ilt under udvikling af varme, dannelse
af røggas og fordampning af affaldets vandindhold.
Den dannede røggas køles i en kedeldel, hvor varmen udnyttes til varmtvandsproduktion
eller dampproduktion, som udnyttes til fjernvarme henholdsvis til drift af en turbine
for el-produktion samt for den resterende energis vedkommende til produktion af fjernvarme.
Efterfølgende fjernes røggassens indhold af partikler, sure bestanddele og tungmetaller
i røggasrensningsanlægget før udledning gennem skorsten.
Restprodukter (kedel/flyve-aske, røggasaffald og forbrændingsslagge) opsamles separat
og bortskaffes.
Affaldsmodtagelse og indfyring
På konventionelle forbrændingsanlæg modtages affaldet i en silo med en kapacitet
som min. svarer til drift af forbrændingsanlægget i 100 timer uden affaldstilførsel. Indfyring
af affald foretages med en automatiseret traverskran forsynet med en grab til affaldstragt
over forbrændingsovnens rist.
Ovn/kedel anlæg
I Danmark er kapaciteten for eksisterende, konventionelle forbrændingsanlæg på 2-25
t/h (i udlandet op til 45 t/h) for behandling af affald med en brændværdi på 7–15 MJ/kg.
Moderne konventionelle forbrændingsanlæg indrettes efter risteanlægskonceptet, baseret
på automatisk fremføring og forbrænding af affald på et bevægeligt ristetæppe
med mulighed for reguleret tilførsel af forbrændingsluft i zoner, dels gennem selve risten
dels via forbrændingsrummet over risten.
Fælles for de forskellige risteanlægstyper er, at affald kan indfyres direkte uden forudgående
ressourcekrævende forbehandling eller neddeling. Konceptet er endvidere
særlig velegnet til forbrænding af affald med store variationer i sammensætning og
brændværdi.
Fyrrumstemperaturen ligger typisk på ca. 1.000 C.
17

I relation til selve forbrændingsprocessen stiller EU-direktiv 2000/76/EF (implementeret
i dansk lovgivning fra 1. januar 2003) krav til:
• Røggassens opholdstid ved temperatur på min 850 o C mhp. bl.a. destruktion af
dioxin
• Udbrænding af røggas – grænseværdi for totalt organisk kulstof (TOC) på 10
mg/Nm 3
• Udbrænding af slagge – glødetab min 5% eller TOC på 3%.
Krav som et moderne konventionelt forbrændingsanlæg uden problemer kan overholde.
Turbine/Energiproduktion
Moderne affaldsforbrændingsanlæg i Danmark ned til en kapacitet på 3-4 t/h er i dag
udstyret med en dampproducerende kedel med tilhørende turbine for udnyttelsen af
energien til produktion af el og fjernvarme (kraftvarmeanlæg).
Virkningsgraden for et moderne kraftvarmeanlæg baseret på forbrænding af affald er
på 0,85-0,90 (ex. varmegenvinding ved røggaskondensering og varmepumper), mens
maks. el-produktion i forhold til maks. varmeproduktion (Cm-værdi) er typisk på 0,25-
0,35 afhængig af blandt andet temperatur i fjernvarmesystemet.
Røgrensning
Med udgangspunkt i EU-direktivets nyeste krav til emissioner fra forbrænding af affald
skal et forbrændinganlæg overholde emissionsgrænseværdier, der indebærer flere
røgrensningsprocesser blandt andet:
• Fjernelse af partikler
• Fjernelse af TOC
• Fjernelse af sure gasser; HCl, SO2, HF, NOx
• Fjernelse af tungmetaller (støv og gasformige)
• Fjernelse af mikroforureninger; dioxin og furan
Der er forskellige typer røggasrensningssystemer:
• Tørt system
• Semi-tørt system
• Vådt system
I de våde anlæg produceres spildevand, som renses for at overholde EU-direktivets
krav samt de kommunale krav til spildevandsudledning, som for visse tungmetallers
vedkomne (Cadmium, bly m.v.) kan være væsentlig skrappere end EU-direktivets krav.
Det er således i højere grad affaldets sammensætning og valg af røgrensningsteknologi
end selve forbrændingskonceptet, der bestemmer ”miljøprofilen” på et forbrændingsanlæg
– hvor affaldets sammensætning ofte er miljøpolitisk besluttet.
Restprodukter
Restprodukter fra konventionel affaldsforbrænding opdeles typisk i følgende typer:
• Kedel/flyveaske
• Røggasaffald (RGA) fra fjernelse af sure gasser og metaller – med eller uden
flyveaske afhængig af røgrensningsproces
• Slagge fra forbrændingsprocessen.
Som udgangspunkt er affaldets sammensætning den væsentligste faktor for kvaliteten
af restprodukterne – både i relation til evt. genanvendelse og eventuel deponering.
Mulighederne for anvendelse eller bortskaffelse af restprodukterne afhænger således
af indholdet af miljøfremmede stoffer, dvs. muligheden/risikoen for at de miljøfremmede
stoffer giver anledning til en uønsket miljøpåvirkning.
18

I Danmark er det således ikke restprodukternes totalindhold af miljøfremmede stoffer,
der er relevant, men i højere grad deres stabilitet i relation til udvaskning, dvs. migrationen
af de miljøproblematiske indholdsstoffer til omgivelserne typisk ved dannelsen af
perkolat – både ved genanvendelse og deponering.
Røggasaffald/flyveaske skal pga. deres udvaskningspotentiale for salte og visse tungmetaller,
stabiliseres inden deponering på depoter i DK. Da der p.t. ikke findes metoder
til stabilisering af røggasaffaldet – hverken fra de våde eller tørre/semitørre
røgrensningsprocesser – eksporteres røggasaffald fra hele landet indtil videre til Norge
(godkendt industriel anvendelse/deponering) eller Tyskland (salt/kul miner). Gips fra
afsvovlingsprocessen (våd røgrensning) genanvendes i et vist omfang sammen med
afsvovlingsprodukter fra kraftværker afhængig af kvaliteten.
På længere sigt påregnes der i DK etableret centrale behandlingsanlæg med henblik
på sikker deponering/eventuel fremtidig genanvendelse.
Slagge anvendes som indbygningsmateriale ved anlægsarbejder forudsat, at krav i Miljøministeriets
bekendtgørelse nr. 655 af 27. juni 2000: ”Bekendtgørelse om genanvendelse
af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder” vedrørende udvaskning,
kornfordeling m.v. er overholdt. Kravene til slaggens udvaskning indebærer, at indhold
af salte og visse tungmetaller, bl.a. kobber og krom er i fokus. Alternativet til genanvendelse
af slagge er deponering.
2.1.3 Affaldstyper
Et konventionelt forbrændingsanlæg kan brænde stort set alle typer affald og materialer
– brændværdier kan begrænse kapacitet og visse typer affald kræver forbehandling
(eks. neddeling), opblanding (høj brændværdi, støvende eller lav brændværdi) eller
stiller krav til indfyringssystemer pga. deres fysiske egenskaber.
En typisk liste over affaldstyper til forbrænding i Danmark indeholder følgende affaldstyper:
Dagrenovation m/u organisk fraktion, Erhvervsaffald (industri, handel og kontor,
bygge & anlæg), Sygehusaffald, Spildevandsslam, Kreosotbehandlet træ, Kød og
benmel.
Sammensætningen af affald varierer meget i forhold til det lokale opland, tilladelser mv.
Omkring lovgivning, forbrændingsteknik og miljøforhold, m.v. ved forbrænding af de 5
udvalgte affaldsfraktioner kan der kort anføres følgende:
PVC
Der stilles i dag krav om kildesortering og genanvendelse eller deponering af PVC frem
for forbrænding, dvs. det er principielt ikke tilladt at modtage og behandle ”rene læs”
PVC-affald til forbrænding. PVC kan imidlertid ud fra et rent teknisk synspunkt forbrændes
på konventionelt forbrændingsanlæg.
DHI har i 2001 udarbejdet et teknisk notat om påvirkning af massestrømme ved forbrænding
af PVC. I notatet vurderes sammenfattende, at det største miljøproblem er et
øget bidrag af klor i affaldet og som konsekvens heraf en øget mængde klor i røggassen,
restprodukt. Det indebærer øgede omkostninger til såvel drift af røgrensning og til
disponering/deponering af røggasaffald.
For så vidt bidrag til tungmetalindhold vurderes det primært at være indhold af Cd og
Pb fra blødgørerer, der er relevante. Disse to tungmetaller forekommer som flygtige
forbindelser, der således ender i røggasaffaldet. Pga. røggasaffaldets i øvrigt høje indhold
af tungmetaller vurderes bidraget fra PVC ikke at påvirke røggasaffaldet kvalitativt.
19

PVC vurderes i notatet ikke relevant i relation til dioxindannelse ved affaldsforbrænding
bl.a. pga. tilstedeværelsen andre klorkilder.
PVC har en høj brændværdi på 17-20 MJ/kg, men udgør p.t. kun ca. 0,5 – 1% af den
samlede affaldsmængde. For så vidt PVC tilføres opblandet eller blandes med det øvrige
affald, vurderes den høje brændværdi som sådan ikke at være et problem.
EE-restfraktion
Elektronikskrot/affald skal kildesepareres i forskellige definerede fraktioner mhp. henholdsvis
genanvendelse, forbrænding og deponering. Fraktionen til forbrænding udgøres
primært af træaffald mv., mens fraktionen til deponering udgøres af PVC og flammehæmmende
plast. Den genanvendelige fraktion udgøres af kobber og andre metaller.
PVC-fraktionen kan rent teknisk forbrændes – se afsnit om PVC.
Flammehæmmende plast indeholder bromforbindelser, der dels kan give tekniske problemer
i posefiltre og give anledning til korrosion og dels mistænkes for at medvirke til
dannelse af dioxin. Rent teknisk vurderes flammehæmmet plast at kunne forbrændes.
Emballageaffald fra papirgenanvendelse
Papir skal kildesorteres mhp. genanvendelse. Inden selve oparbejdningen frasorteres
urenheder bestående af papir, pap og plast i mindre omfang. Denne frasorterede fraktion
tilføres forbrænding – og brændes uden problemer.
Imprægneret træ
Imprægneret træ er karakteriseret som farligt affald og skal bortskaffes ved deponering
– undtagen kreosot-imprægneret træ der må brændes, idet kreosot er et tjærebaseret
produkt uden tungmetaller, der nedbrydes ved forbrænding ved høj temperatur.
Trykimprægneret træ derimod indeholder arsen, krom og kobber. Ved forbrænding
genfindes disse tungmetaller dels i røggassen og dermed i røggasaffaldet (As), dels i
slaggen (Cu og Cr). Specielt kobber og krom er problematiske mhp. udvaskning både
ved deponering af røggasaffald og ved genanvendelse af slagge.
Trykimprægneret træ kan dog ud fra et rent teknisk og energimæssig betragtning forbrændes
på konventionelt forbrændingsanlæg.
Shredderaffald
Shredderaffald er produktionsaffald fra virksomheder, der neddeler metalholdige produkter
såsom udrangerede biler og hårde hvidevarer m.v. Visse typer shredderaffald
skal således deponeres, mens andre kan forbrændes – når de genanvendelige fraktioner
er fjernet.
Afhængig af typen af shredderaffald vil affaldet rent teknisk kunne forbrændes ved opblanding
med øvrigt affald, idet brændværdien typisk vil være ganske høj.
2.1.4 Udviklingsperspektiver/muligheder
En stor del af udviklingen indenfor konventionel forbrænding af affald fokuserer på at
kunne optimere styring af selve forbrændingsprocessen, så der sikres en kontinuert og
stabil forbrænding – uanset brændværdier og affaldssammensætning – så god udbrænding
sikres, miljømæssige parametre optimeres (inden rensning), og en god energiudnyttelse
kan sikres.
Den teknologiske udvikling sker på mange områder, bl.a.
• Risteopbygning og styring
• Optimering af SRO (Styring, Regulering og Overvågning) systemer
20

o Temperaturovervågning, måling, -analyse og styring
o Luftstyring
o Fuzzy logic, dvs. lærende styring og regulering
• Forbedring af teknologi for termisk belastede komponenter – murværk, riste,
kedler
For så vidt de 5 udvalgte affaldstyper i nærværende projekt går udviklingen ikke specifikt
på at kunne håndtere disse affaldstyper – primært fordi 4 af de 5 affaldstyper i princippet
er blevet ”taget ud” af affaldsmængden til forbrænding med udgangspunkt i krav
om genanvendelse, eller minimering af miljømæssig belastning af røggasaffald eller
restprodukter.
2.1.5 Behandlingstakster
Behandlingstakster for forbrænding eller deponering af affald varierer dels afhængig af
affaldstype og dels fra anlæg til anlæg.
Ved fastlæggelse af behandlingstakst, dvs. indtægt for behandling af affaldet indgår
udgifter relateret til behandlingen af affaldet dvs. bl.a. udgifter til afskrivning, administration,
drift, vedligeholdelse mv. – mens indtægter fra afsætning af energi i form af
varme og/eller el i princippet ikke indgår i takstfastsættelsen.
Behandlingstakster ved konventionel forbrænding eller deponering er for 2003 på Vestforbrænding
og AV Miljø
Affaldstype Forbrænding [kr/tons]
Eksl. affaldsafgift kr. 330
og moms
Deponering [kr/tons]
Eksl. affaldsafgift kr. 375 og moms
PVC Ikke tilladt 435
EE-restfraktion Ikke tilladt 435
Emballageaffald 230 Brændbart affald - må ikke deponeres
Trykimprægneret træ Ikke tilladt 1) 435
Shredderaffald Ikke tilladt 315 2)
1) Omfatter ikke kreosot-behandlet træ, der må brændes, forudsat tilladelse specifikt er givet.
2) Shredderaffald er kategoriseret som farligt affald og derfor ikke belagt med affaldsafgift
Tabel 2.1: Behandlingstakster for 2003 på Vestforbrænding og AV Miljø.
21

2.2 Forgasnings- og pyrolyseprocesser
2.2.1 Indledning
Teknologi til forgasning og pyrolyse af forskellige affaldsfraktioner har været udviklet
siden begyndelsen af 1970’erne. Aktiviteterne var størst i 1970’erne, hvor flere hundrede
grupper på verdensplan kastede sig ud i udvikling af både traditionelle reaktortyper
(fixed bed og forskellige fluid bed typer) og mere eller mindre spekulative processer,
alle hovedsaligt til husholdningsaffald. Generelt var succes’en meget begrænset og
kun ca. 20 processer blev demonstreret i størrelser over 1 ton/time. De typiske årsager
var, at udviklerne tog udgangspunkt i teknologi, der var udviklet til helt andre brændsler
som kul og træ, hvis brændselskarakteriska er meget forskelligt fra og mere homogent
end de fleste affaldstyper. Affaldsfraktionering, udskillelse af fremmedlegemer og homogenisering
blev efterhånden også erkendt som en fordelagtig og nødvendig forudsætning
for en stabil gasproducerende termisk proces. Det blev også konstateret, at
mange udviklere opskalerede deres processer alt for hurtigt, hvilket medførte en række
nye problemstillinger, som der ikke kunne gives brugbare forklaringer på.
I 1980érne og frem til begyndelse af 1990érne var aktivitetsniveauet betydeligt mere
begrænset, dels på grund af de mange uoverskuelige tekniske problemer og faldende
finansieringsmuligheder, dels fordi forbrændingsanlæggene blev videreudviklet og viste
sig at kunne leve op til periodens stigende miljøkrav.
Industrilandenes stadigt stigende fokus på affaldets miljømæssige konsekvenser og
prioritering af genanvendelse af råstoffer med henblik på at reducere mængden af affald
til slutdeponi medførte, at der i en række lande fra midten af 1990’erne blev indledt
en intensiv udvikling af processer til både miljømæssigt enkle og belastende affaldsfraktioner.
Den forøgede samfundsmæssige prioritering har medført, at mange store internationale
og kapitalstærke virksomheder har kastet sig ud i udviklingsarbejdet med baggrund i
en forventning om et reelt marked for salg af anlæg eller ydelse i form af behandling af
specifikke affaldsfraktioner.
I det følgende beskrives forskellige processer og teknologier, som er udviklet til behandling
af de i dette projekt udvalgte fraktioner, eller som med stor sandsynlighed kan
bringes til det. Med henblik på at opnå de højeste elvirkningsgrader er udgangspunktet
at omsætte den producerede gas i et kraftvarmeværk. Samtidigt forudsættes, at anlægskonceptet
er relativt billigt, har miljømæssige egenskaber der kan leve op til fremtidige
krav, og ikke skaber tvivl om askeanvendelse på kraftvarmeværket. Produktgassen
skal med andre ord kunne betragtes som et ”rent” brændsel i kraftvarmeværket.
2.2.2 Baggrundsmateriale
Forgasning og pyrolyse af affald i bred forstand er et nyt interesseområde for projektets
parter, og derfor er videnindsamling og evaluering en betydelig del af denne fase.
Arbejdsmetoden har været at søge oplysninger hos det netværk af aktører, som E2 har
opbygget igennem mange års arbejde med forgasning og pyrolyse af biomasse. Netop
fordi flere af disse har drejet aktiviteterne over i affald eller affaldslignende brændsler
på grund af et vigende marked for rene biomassekoncepter, er vurderingen, at disse
kontakter har været et godt udgangspunkt. Risikoen ved denne metode er, at man ikke
får identificeret samtlige relevante aktører, men efterfølgende krydsundersøgelser har
vist, at de præsenterede koncepter og aktører er tilfredsstillende repræsentative for de
teknologier, der med stor sandsynlighed kan anvendes til affaldsfraktionerne i dette
projekt.
22

De foreliggende oplysninger er primært fremkommet ved kontakt til følgende aktører:
• VTT Processes, Finland
• Foster Wheeler Energia (FWE), Finland
• TPS, Sverige
• Takuma, Japan
• dk-TEKNIK
• Juniper, England
• Oplysninger hentet på Internettet
• Kommunikation med personer med viden på området
På dette indledende stade af undersøgelsen af de teknologiske muligheder er det vurderet,
at arbejdet ikke har nødvendiggjort rejseaktiviteter med henblik på interview af
udviklere og anlægsejere/-værter. På dette område har projektet i betydelig grad støttet
sig til et stort dansk projekt med titlen "Metoder til behandling af tungmetalholdigt affald",
som er gennemført med dk-TEKNIK som projektkoordinator - i det følgende kaldet
"Tungmetalprojektet". Der henvises til rapporter fra dette projekt vedrørende detaljerede
beskrivelse af processer, teknologi, miljødata og andre data.
Den foreliggende viden og information vurderes at være tilstrækkelig til at beslutte, hvilket
spor der skal forfølges i næste trin af nærværende samarbejde.
2.2.3 Kriterier for udvælgelse af teknologier
Hovedopgaven i denne del af projektet vedrører indkredsning af de mulige og mest
realistiske processer og teknologier, der kan opfylde de kriterier, som kan opstilles ud
fra overordnede krav til størrelse, effektivitet, miljø og økonomi. Som det gælder for
forbrændingsanlæg, eksisterer der også inden for forgasning- og pyrolysesområdet en
sammenhæng mellem brændselstype og egnet teknologi. Valget af teknologi(er) i nærværende
projekt foretages derfor ud fra de specifikke kriterier, som valget af kandidatfraktioner
betinger.
I projektets 1. fase er der opstillet en bruttoliste på 21 affaldsfraktioner. Ud fra bruttolisten
er følgende 5 valgt til det videre arbejde:
• Elektriske og elektroniske produkter (EE-restfraktion) - ikke genanvendelige.
• Emballageaffald, der ikke genanvendes (f.eks. pap, plast, papir).
• Imprægneret træ (ikke kreosotbehandlet).
• Shredderaffald (SHR).
• PVC (WUPPI ordningen).
Teknologisk set er projektets formål at pege på det mest effektive koncept. De højeste
elvirkningsgrader opnås ved enten at samfyre den producerede gas med fossilt
brændsel i en stor moderne kraftvarmekedel eller ved omsætning af gassen i et combined
cycle (CC) anlæg. Sidstnævnte medfører en væsentligt større investering og er
mindre udviklet, hvorfor der kun vil blive arbejdet videre med førstnævnte princip, i det
følgende kaldt forkoblingskonceptet.
Samtidigt er det en forudsætning, jf. projektbeskrivelsen, kun at arbejde videre med
affaldsfraktioner med et rimeligt energiindhold og at mængdemæssigt marginale fraktioner
ikke vil indgå. Det er dog muligt, at marginale fraktioner vil kunne omsættes, hvis
de enten blandes med andre egnede fraktioner eller omsættes i kortere driftsperioder
ved kampagnekørsel.
Samlet set er det både projektets og de eksterne eksperters vurderingen, at denne type
anlæg bør have en størrelse på 30-100 MWt. Det er en forudsætning, at teknologien
skal være kommerciel eller demonstreret i fuld eller stor skala for at komme i betragtning.
23

En konsekvens heraf er, at de to typer fixed bed forgassere (med- og modstrømforgassere)
ikke indgår i dette projekt. For medstrømsforgassere er de primære årsager,
at de dels er begrænset til en maksimal størrelse på 1-2 MWt og dels stiller ret skrappe
krav til brændslets partikelstørrelse, ensartethed af samme og lavt vandindhold.
Modstrømsforgassere kan bygges noget større (15-20 MWt), men gassen indeholder
meget store tjæremængder, der medfører risiko for mange driftsproblemer. Reaktortypen
er mere tolerant overfor højere vandindhold, men partikelstørrelsen skal være rimeligt
ensartet. Bortset fra imprægneret træ og måske EE-affald kræver de øvrige fraktioner
en finere neddeling og efterfølgende pilletering/brikketering for at opnå en stabil
proces i en modstrømsforgasser. Sidstnævnte er dog ingen garanti for at processen
bliver stabil, da piller/briketter nemt nedbrydes i den varme og fugtige atmosfære.
Der vil udelukkende blive set på atmosfæriske koncepter, da det vurderes, at tryksat
forgasning er uinteressant for dette projekt på grund af teknologiens udviklingsstade,
kompleksitet og væsentligt større investering. Tryksat forgasning hænger normalt
sammen med anvendelse af gasturbiner (GT), hvilket også medfører skærpede krav til
gassens kvalitet og stabilitet i sammensætning. Det meste affald varierer i sammensætning,
hvilket vil slå igennem på gassammensætningen. Derfor bør GT-baserede
løsninger undgås i forbindelse med forgasning af affald.
Nogle udviklere medtager GT-løsninger uden at komme nærmere ind på de nævnte
problemstillinger. Der nævnes størrelser på 30-60 MWel, hvilket i CC sammenhæng er
en relativt lille GT, som har lavere elvirkningsgrad. GT i denne størrelse til produktgas
er endnu ikke udviklet. Indtil nu er den største GT til produktgas (fra træ) med lav
brændværdi på ca. 5 MWel. Alternativt kunne vælges en noget større GT til naturgas,
hvor produktgassen tilsættes til samforbrænding, hvilket ville reducere kravene til produktgassen
og behovet for at modificere GT. Som nævnt ovenfor ville investeringen
stige betydeligt og udviklingen i prisen på naturgas samt driftsstrategi for denne anlægsstørrelse
gør også denne løsning mindre interessant.
Endelig er der i søgning og vurdering af teknologi lagt afgørende vægt på størst mulig
brændselsfleksibilitet og robust design. Som udgangspunkt skal de i projektet valgte
affaldsfraktioner kunne håndteres og omsættes. I tilfælde af manglende oplysninger om
mulighederne for en given fraktion, vil den sandsynlige mulighed blive vurderet ud fra
relaterede erfaringer.
Ud over at være brændselsfleksibel skal teknologien producere en gas af en kvalitet og
temperatur, der gør den egnet til den nødvendige gasrensning i varm tilstand for primært
at undgå belægningsproblemer som følge af kondenserende tjæreforbindelser og
sod. Rensning af gassen vurderes som en nødvendighed for at kunne opnå myndighedernes
accept af at kraftvarmekedlen bibeholder sin eksisterende miljøgodkendelse
som stort fyringsanlæg til fossile brændsler.
2.2.4 Pyrolyse- og forgasningsteknologier
Udviklingen af pyrolyse- og forgasningsteknologi til affald har accelereret markant de
seneste ca. 5 år. Det engelske konsulentfirma Juniper har identificeret og følger p.t. ca.
150 leverandører og licenshavere arbejde med teknologi fra ca. 100 forskellige leverandører/udviklere.
Juniper har evalueret ca. 80 af disse processer. Dette vurderes
som den mest komplette database for ikke traditionel konverteringsteknologi til affald i
bred forstand.
Naturligvis er der ingen garanti for, at databasen giver et fuldstændigt billede, men bedømt
ud fra listen over de evaluerede processer er der ingen tvivl om, at alle de væsentlige
leverandører er med. Den geniale og markant banebrydende proces, som først
når medierne, når den er klar til markedsføring, vil generelt sjældent være med i sådanne
oversigter. Denne usikkerhed erkendes, men giver i øvrigt ikke anledning til justering
af arbejdet i nærværende projekt.
24

Da 80 processer stadigt er et stor antal, er det besluttet at basere en del af udvælgelsen
på en række af de processer "Tungmetalprojektet" har identificeret som relevante
at undersøge nærmere. Juniper har bekræftet, at disse ligger inden for kategorien interessante
koncepter til de aktuelle affaldsfraktioner.
Under gennemgangen af mulige teknologier til brug for projektets valgte brændselsspektrum
og overordnede teknologiske kriterier, er der udvalgt en række koncepter,
som for overskueligheden er kategoriseret efter procestype. Informationerne præsenteres
på skemaform for dels at lette overblik og sammenligning, dels for nemt at se,
hvor der eventuelt mangler viden.
Det ligger uden for projektets rammer at give en detaljeret beskrivelse af koncepterne,
regne på driftsøkonomi og gennemføre miljømæssige analyser. Alle oplysninger er baseret
på tilgængelig publiceret information og informationer fra personlige samtaler. I
appendiks 2 i afsnit 2.2.11 gengives uddrag af de nedenfor nævnte koncepter.
I skemaerne inddeles anlægstyperne efter den valgte procesopdeling i de tre følgende
kategorier:
1. Pyrolyse/lavtemperaturforgasning med mulighed for efterfølgende mekanisk /
magnetisk separation af metaller og med smeltning af restfraktion af organiske
materialer og mineraler.
2. Processer baseret på mekanisk/magnetisk separation af jern og evt. ikke jern
metaller (Cu, Al m.fl.) efterfulgt af integreret pyrolyse-, forgasnings- og smelteproces
hvorfra der genvindes en jern/kobberlegering.
3. Forgasning i fluid bed (FBG-boblende eller cirkulerende) under askesmeltepunktet
med eller uden efterfølgende glasificering af asken i en separat proces.
Hovedsageligt ikke smeltede metaller separeres fra bundasken.
Hovedprincippet ved valg af teknologi er, at jo flere fremmedlegemer affaldsfraktionen
har, jo større behov kan der være for at anvende en pyrolyseproces, inden metaller,
sten etc. udskilles. Ulempen er, at udskillelsen skal foregå i en besværlig atmosfære af
varm pyrolysegas, hvilket i tilfælde af opblokninger medfører, at hele systemet skal
tømmes for pyrolysegas, før der er adgang til separationssystemet. Dette er en temmelig
omfattende opgave, som arbejdsmiljømæssigt kræver skrappe forholdsregler.
Som det fremgår, vælger nogle leverandører at foretage en metalseparation inden den
termiske proces. Årsagen er risikoen for driftsforstyrrelser, som derved reduceres og
anlæggets samlede kapacitet stiger. Virkningsgraden øges også, da der ikke skal bruges
energi på at varme alt uorganisk materiale op til driftstemperatur. Det bør dog tilstræbes
at vælge et koncept, der er tolerant overfor disse fremmedlegemer, da separationsanlægget
både komplicerer og fordyrer det samlede anlæg.
Forgasning i FBG som primær proces er et betydeligt enklere koncept end de opdelte
processer med en pyrolysereaktor som første trin. Omsætningen af de brændbare dele
foregår i et trin, hvilket giver mulighed for høje elvirkningsgrader. FBGs er derimod ikke
så tolerante overfor mange og store fremmedlegemer, hvilket i praksis betyder, at systemet
til brændselstilberedning bør omfatte separation af hovedparten af metaller og
andre fremmedlegemer.
I de følgende Tabel 2.2 og 2.3 anvendes forskellige begreber og forkortelser, som er
forklaret i appendiks 1, afsnit 2.2.10.
25

Teknologi Eksisterende data vedrørende termiske processer
Hovedproces: Pyrolyse/lavtemperaturforgasning med mulighed for efterfølgende mekanisk/magnetisk separation af metaller og med
smeltning af restfraktion af organiske materialer og mineraler
Leverandør/ Hovedproces Reaktortekno- Affaldstype UdviklingsProblem- Konceptets Mulighe- Behandling af
Ejer
logistadeområder
egnethed til der/fleksibilitet tungmetal
forkobling til forkobling
Kawasaki Pyrolyse Ekstern opvar- Industriaffald Demo-/produk- Eksisterende Muligt, men kon- Quench skal er- Granulatet bin-
Steel O2 forgasning/met kanal (P- MSW er designtionsanlæg indfødningssyst. cept skal energistattes med meder og er lager(Thermosekrakninggas)fuel
og testet 2*50.000 t/år Opblokning af optimeresdium varm gasstabilt Alle restlect)
Metalsmeltning Højtemp. reaktor SHR er testet I drift siden 2000 pyrokanal med
rensningprodukter kan
a)
Quench kammer
SHR
(CFBG) genanvendes
Mitsui Pyrolyse Rotérovn MSW og Demoanlæg Manglende lang- Er ikke egnet i Pyrolyse, metal- Granulatet bin-
a)
Mek./mag. sepa- Udmuret for- Industriaffald 2*37.000 tidserfaring med sin eksisterende separation.der og er lagerrationbrændings
SHR kun på pi- t MSW/år SHR
opbygning. Del- kokshåndtering stabilt
Forbrændning kammer til Pgas
og koks
lotanlæg I drift siden 2000 HCl korr. I kedel processer OK. og luft-VV muligt
Von Roll AG Pyrolyse Pyrolyse på rist MSW
Demo- og for- Indfødning af Er ikke egnet i Pyrolyseristen Granulatet bin-
a)
O2 smelte
Forbrænding af
O2 og el smeltekammer
SHR er testet søgsanlæg
45.000 t
SHR
Koncept ej fær-
sin eksisterende
opbygning. Vil
kan være alternativ
til rotérovn
der og er lagerstabilt
koks og P-gas CFB til P-gas
MSW/år digudviklet. kræve betydeli- Slaggekammer Filteraske inde-
i drift siden 2001 Div. tilstopning gemodifikatio- virker men er for holderhoved- pga. tjære og
partikler
ner
energikrævende parten
Hovedproces: Processer baseret på mekanisk/magnetisk separation af jern og evt. ikke jern metaller (Cu, Al) efterfulgt af integreret
pyrolyse-, forgasnings- og smelteproces hvorfra der genvindes en jern/kobberlegering
PKA Pyrolyse - gas Rotérovn Aluminium hol- Demoanlæg Mange enheds- Er ikke egnet i Pyrolyse, metal- Granulatet bin-
(Pyrolyse- krakkes og rens. Krakningsreakdigt affald samt 26.000 t/år operationer med sin eksisterende separation.der og er lager-
Kraft-anlage) Mek./mag. setor lakslam, filterka- I drift siden 2001 risiko for opblok- opbygning. Vil kokshåndtering stabilt
a)
par.
O2 blæst cyklonge og klorholdigt
ninger i forbin- kræve betydeli- og luft-VV muligt
O2 forgasning forgasser til aff.
delser og lav gemodifikatio- af koks (slag.) koks
SHR er testet
rådighed ner
Takuma Pyrolyse Rotérovn SHR (Japansk) Demoanlæg Belægninger i Er ikke egnet i Forbehandling, Granulatet bin-
a)
Mek./mag. sepa- Udmuret MSW og 27.000 t/år afgang rotérovn sin eksisterende pyrolyse, metalder og er lagerrationforbræn-
Industriaffald I drift siden 1998 og i kedel - ren- opbygning. Delseparation og stabilt
Forbrænding dingskammer til er testet
sesystem klarer processer OK. kokshåndtering
P-gas og koks
det
muligt
26

Leverandør/
Ejer
EBARA/
Alstom
Power
a)
Foster
Wheeler
Energia OY
Lahti
b)
Lurgi
Envirotherm
GmbH
Essent (EPZ)
- NL c)
TPS
(Studsvik)
Greve - IT
d)
Hovedproces: Forgasning i fluid bed under askesmeltepunktet med eller uden efterfølgende glasificering af asken
Hovedproces Reaktorteknologi
Forgasning
Forbrænding af
koks og gas
Slag. Smeltning
Forgasning
gaskøling, varm
gasrensning
Metalsep. fra
bed
Gas til PC kedel
Forgasning
gaskøling, varm
gasrensning
Gas til PC kedel
Metalsep. fra
bed er ikke te-
stet
Forgasning
gaskøling, varm
gasrensning
Gas til PC kedel
samt metalsep.
fra bed er ej eftervist
Fluid Bed med
spec. askeudtag
Højtemp. cyklonreaktor
Cirkulerende
Fluid Bed
Udmuret
forbrændingskammer
(slag.) til koks 1)
Cirkulerende
Fluid Bed
Udmuret
forbrændingskammer
(slag.) til koks 1)
Cirkulerende
Fluid Bed
Udmuret
forbrændingskammer
(slag.) til koks 1)
Affaldstype Udviklingsstade Problemområder Konceptets egnethed
til forkobling
SHR, slam, in-
dustriaffald
Sekundært:
plast, MSW,
RDF
Affaldstræ
RDF, plast
Bildæk i små
mængder
Gasrensning i
fuld skala mang-
ler
Affaldstræ
RDF, her er gasrensning
er dog
ikke eftervist
RDF
Affaldstræ er
muligt - for begge
er varm gasrensning
er ikke
eftervist
Demo-/produktionsanlæg
2*70.000 t/år
I drift siden 2000
Demoanlæg
u. gasrensning
90.000 t/år
I drift siden 1998
Demoanlæg
m. gasrensning
150.000 t/år
Under idriftsættelse
siden 2000
I drift 2003 uden
varm filter
Demoanlæg
u. gasrensning
2*100 t/dag
Afleveret til kunden
1992
Kilder: a) Metoder til behandling af tungmetalholdigt affald - fase 1, 2 A&B, dk-TEKNIK
b) Publiceret information fra Lahti-projektet samt kommunikation med FWE
c) Publiceret information fra AmerGaz-projektet samt kommunikation med Essent
d) Publiceret information fra Greve-projektet samt kommunikation med TPS
Noter: 1) Denne proces og teknologi er ikke udviklet til CFBG konceptet.
Tabel 2.2: Eksisterende data vedrørende termiske processer.
Opblokninger af
fremmedlegemer
i mekanisk
seperationssystem
Udmadning af
fremmedlegemer
Gasrensning
ikke udviklet
færdigt
Udmadning af
fremmedlegemer
Gasrensning
ikke udviklet
færdigt
Udmadning af
fremmedlegemer
Gasrensning til
forkobling og
denne er ikke
udviklet
Er ikke egnet i
sin eksisterende
opbygning. Delprocesser
OK.
Velegnet under
forudsætning af
gasrensningen
fungerer
Velegnet under
forudsætning af
gasrensningen
fungerer
Velegnet under
forudsætning af
gasrensningen
fungerer
Muligheder/fleksibilitet
til
forkobling
FBG og mekanisk
separation
OK
Down stream
som CFBG kon-
cept
Specifikt udviklet
til forkobling,
men behandling
af filteraske udestår
Specifikt udviklet
til forkobling,
men behandling
af filteraske udestår
Velegnet til forkobling,
men
behandling af
filteraske udestår
Behandling af
tungmetal
Granulatet binder
og er lagerstabilt
Filteraske 2
(7%) deponeres
Skal deponeres
på nuværende
udviklingstrin
Glasificering
skal udvikles
Skal deponeres
på nuværende
udviklingstrin
Glasificering
skal udvikles
Skal deponeres
på nuværende
udviklingstrin
Glasificering
skal udvikles
27

Teknologi Eksisterende data vedrørende udgående produkter
Hovedproces: Pyrolyse/lavtemperaturforgasning med mulighed for efterfølgende mekanisk/magnetisk separation af metaller og med smeltning af
restfraktion af organiske materialer og mineraler
Leverandør/ Hovedproces Affaldstype Primære Virkningsgrad Elvirkningsgrad Miljøforhold Økonomi Bemærkninger
ejer
produkter Termisk og el i Forkobling
(behandlings-
Demokoncept (LPC-kedel: 42%)
omkostninger)
Kawasaki Steel Pyrolyse Industriaffald Smeltet slagge- Den rene gas an- Vurderes at være Overholder næ- Ca. 1000 kr./t inkl. Slagge anvendes
(Thermoselect) O2 forgasning/- MSW er design- granulat samt vendes på stål- lav, da P-gassen sten danske ka- bygninger for til mursten
krakningfuel og testet metalfraktion værket
delvist går til teg. 2 og EU krav 50.000 t MSW/år Gassen er meget
Metalsmeltning SHR er testet svovl og salt Andel ukendt P-kanal
til emissioner ca. 700 kr./t for ren
Forgasningsgas til Dioxin ekstremt 100.000 t/år (Op-
smeltning lavt
lysninger fra
Thermoselect)
Mitsui Pyrolyse MSW og Smeltet slagge- th = 75% Ikke beregnet, da Overholder dan- Som Takuma Slagge anvendes
Forbrænding af Industriaffald granulat samt el

Leverandør/
ejer
EBARA/
Alstom
Power
Foster
Wheeler
Energia OY
Lahti - FI
Lurgi
Envirotherm
GmbH
Essent (EPZ)
- NL
TPS
(Studsvik)
Greve - IT
Hovedproces: Forgasning i fluid bed under askesmeltepunktet med eller uden efterfølgende glasificering af asken
Hovedproces Affaldstype Primære
produkter
Forgasning
Forbrænding af
koks og gas
Slag. smeltning
Forgasning
gaskøling, varm
gasrensning
Metalsep. fra
bed
Gas til PC kedel
Forgasning
gaskøling, varm
gasrensning
Gas til PC kedel
Metalsep. fra
bed er ikke testet
Forgasning
gaskøling, varm
gasrensning
Gas til PC kedel
samt metalsep.
fra bed er dog
ikke eftervist
SHR (japansk),
plast, MSW,
RDF, slam,
Industriaffald
Affaldstræ
RDF, plast
Bildæk i små
mængder
Gasrensning i
fuld skala mang-
ler
Affaldstræ
RDF, her er gasrensning
er dog
ikke eftervist i
større skala
RDF
Affaldstræ er
muligt - for begge
er varm gasrensning
kun
testet kortvarrigt
i pilotanlæg
Tabel 2.3: Eksisterende data vedrørende udgående produkter.
Smeltet slagge-
granulat samt
Fe og Al/Cu
(90/10) fraktion
Bundaske deponeres
Fe og Al/Cu
fraktion udskilles
Filteraske deponeres
pt.
Bundaske deponeres
Fe og Al/Cu
fraktion udskilles
Filteraske deponeres
pt.
Bundaske deponeres
Fe og Al/Cu
fraktion udskilles
Filteraske deponeres
pt.
Virkningsgrad
Termisk og el i
Demokoncept
th = 74%
el 95%
forg => 98%
med omsætning
af filteraske
kulstof => 95%
forg => 98%
med omsætning
af filteraske
kulstof => 96%
forg => 97%
Lavere pga. ekstra
CFB krakker
Elvirk.grad.
Forkobling
(kedel: 42%)
Ikke beregnet,
da konceptet
ikke umiddelbart
er egnet til for-
kobl.
Ikke beregnet,
men sandsynligvis
mere end
33%
Ikke beregnet,
men sandsynligvis
mere end
33%
Ikke beregnet,
men sandsynligvis
mere end
32%
Miljøforhold Økonomi
(behandling-
Overholder
danske kateg. 3
og EU krav til
emissioner
Dioxin er rel. lavt
Overholder EU
krav til emissioner
Udvaskning er
ikke undersøgt
Dioxin er lavt
Overholder EU
krav til emissioner
hvis filter
inkl.
Udvaskning er
ikke undersøgt
Dioxin er lavt
Overholder EU
krav til emissioner
hvis filter
inkl.
Udvaskning er
ikke undersøgt
Dioxin er lavt
somk.)
Ca. 1100 kr./t
for
50.000 t SHR/år
inkl. bygninger
Ingen offentliggjorteinformationer
for det
samlede koncept
Ingen offentliggjorteinformationer
for det
samlede koncept
Ingen offentliggjorteinformationer
for det
samlede koncept
Bemærkninger
Bedden "roterer"
Slagge anvendes
til bygge-
materialer
Down stream
siden skal langtidstestes.
Askebehandling
mangler udvikling
Down stream
siden og askebehandling
mangler udvikling/eftervisning
Down stream
siden og askebehandling
mangler udvikling/eftervisning
29

2.2.5 Yderligere data
Den valgte arbejdsmetode medfører i princippet, at manglende oplysninger ikke er indhentet, da
dette ville medføre en tidskrævende proces, hvor de manglende data kun måske ville blive frigivet
efter en detaljeret dialog med de pågældende leverandører og udviklere.
Processen har dog været forsøgt med Takuma, FWE og TPS, hvilket gav nogle få supplerende
oplysninger af mindre afgørende betydning.
Den eller de processer, der vurderes at være optimal til produktion af en ren produktgas til samfyring
i en moderne kraftvarmekedel, skal i et eventuelt efterfølgende projekt undersøges i en detaljeringsgrad,
der normalt anvendes i forbindelse med for- eller skitseprojekter hos E2.
Teknologi
Takuma's og EBARA's koncepter er udviklet til shredderaffald (SHR), hvorimod de øvrige (eksklusiv
CFBG koncepterne) kun har testet SHR i kortere perioder, hvorfor det er svært at vurdere den
realistiske rådighed for anlægget. Flere tests og yderligere udvikling må påregnes for at dokumentere
driftspålideligheden.
Generelt er der få eller ingen brugbare data til vurdering af disse koncepters egnethed til forkobling
af en kraftvarmekedel. De fleste er uegnede i deres nuværende opbygning, men det vurderes, at
Kawasaki Steel, Mitsui, Takuma og EBARA med større modifikationer kunne anvendes til dette
formål. Det er yderst tvivlsomt, om gasudbyttet kan hæves betydeligt, uden at det får så stor indflydelse
på den samlede proces, at den ikke hænger energimæssigt sammen. Det er også tvivlsomt,
om leverandørerne vil være interesseret i at fortsætte udviklingen i denne retning, da de naturligvis
har størst forventninger til konceptet i den nuværende udformning.
En modificeret version af Mitsui's proces til husholdningsaffald (MSW) er omtalt i Power (maj/juni
2002). Efter pyrolysetromlen udskilles metaller mm., og partikler separeres fra P-gassen i en cyklon.
Kulstof og P-gas samfyres i en kraftværkskedel i Westfalen, Tyskland. Der foreligger dog p.t.
ingen detaljer om sammensætningen af affaldet, hvor stort partikelindholdet er i P-gassen efter cyklonen,
og om hvordan de tyske myndigheder har klassificeret konceptet i forbindelse med miljøgodkendelsen.
De tre CFBG koncepter er procesmæssigt principielt opbygget på samme måde, men de tekniske
løsninger og udviklingsstade er dog noget forskellige.
Rensning af produktgassen i moderat varm tilstand er en proces, som for alle tre leverandører
endnu ikke er eftervist at kunne fungere i fuld skala. Det vides, at FWE og TPS har gennemført
forsøg i pilotanlæg (2-3 MWth) med denne gasrensningsteknik, og det vurderes, at Lurgi også har
testet processen, men der er ikke fundet dokumentation herfor.
Problemerne relaterer sig primært til mulige belægninger af kondenserende tjæreforbindelser og
dermed også aske/kulstof i gaskøleren. Dernæst og som en følge heraf er der risiko for, at filterkagen
får let klæbende tendens og dermed bliver sværere at "blæse af".
Modsat de trinopdelte teknologier er der endnu ikke udviklet en teknik til at isolere tungmetaller i
filteraske og evt. bundaske. Det kan ikke udelukkes at en eller flere leverandører er på vej med en
sådan teknik, men der er ikke fundet publiceret information herom. Dette vil være et væsentligt
element i et nyt projekt, hvor udvalgte leverandørers koncepter kunne blive gennemgået detaljeret.
30

Økonomi
De foreliggende økonomiske data kan ikke sammenlignes umiddelbart, fordi forudsætningerne er
forskellige. De væsentligste forskelle er, at udgiften til bygninger, variable omkostninger til f.eks.
kemikalier, ilt, olie og vand samt overhead på timetakster kun er inkluderet i økonomiberegningen
for nogle af koncepterne. Hertil skal lægges forskelle i den samlede personaleomkostning, idet kun
et par leverandører medtager administrationsomkostninger. Endeligt inkluderer ikke alle udgiften til
deponi, ligesom den sparede udgift til deponering af den omsatte fraktion ikke inkluderes.
Der mangler generelt publicerede eller brugbare data for CFBG koncepterne som affaldsteknologi.
Med udgangspunkt i det kendskab E2 har erhvervet til CFBG ved deltagelse i projekterne i Lahti,
Finland (50-70 MWth), Essent (tidligere EPZ), Holland (85 MWth) og det dansk/finske STRAWGAS
projekt (100 MWth - gennemført af FWE og E2), vurderes det, at denne type anlæg vil få en specifik
anlægsinvestering på under halvdelen af de koncepter, der sammenlignes med i dette projekt.
Samtidigt opnås en elvirkningsgrad, der nominelt er næsten dobbelt så høj, som de bedste trinopdelte
processer. Forbruget af hjælpestoffer og personale forventes også lavere end alternativet.
De økonomiske data og forudsætninger vil i givet fald være genstand for en grundig undersøgelse i
forbindelse med en eventuel fortsættelse af nærværende projekt.
2.2.6 Sammenligning af koncepter
I dette afsnit fremhæves de forskellige karakteristiske forhold for de to principielle tekniske løsninger
- trinopdelte termiske processer og fluid bed processer (her CFBG). Elementerne er valgt med
henblik på at tydeliggøre specifikke forhold, hvor koncepterne afviger fra hinanden. En endelig
sammenligning, som basis for et beslutningsgrundlag til valg af koncept, vil kræve flere data fra
udviklers side, hvorfor nærværende må betragtes som retningsvisende.
Trinopdelte termiske processer
Generelt konstateres, at de mere komplekse koncepter fra Japan, Schweiz og Tyskland er egnet til
de mere besværlige og miljøbelastende fraktioner som SHR, EE-affald og andre metal- eller tungmetalholdige
fraktioner. Som det fremgår, er de fleste oprindeligt udviklet til husholdningsaffald,
industriaffald og lignende "lettere" fraktioner. Nogle af virksomheder har efter testprogrammerne
valgt at videreudvikle konceptet til at omsætte de mere "besværlige" fraktioner.
To af de seks koncepter, der behandler SHR og andre metalrige fraktioner, har før de termiske
processer tilkoblet en mekanisk/magnetisk separation (kold). Fire af seks udskiller efter pyrolyse /
lavtemperaturforgasning (varm), og endeligt har to af sidstnævnte både kold og varm udskillelse.
Ulemperne ved disse processer er, at anlægget bliver mere komplekst og derfor også dyrere. Når
separationsprocesserne alligevel indgår, skyldes det følgende væsentlige årsager:
1. Det termiske anlæg får en kapacitetsforøgelse, som mindst svarer til den udskilte metalmængde
(og andet inert materiale), hvilket giver en tilsvarende bedre udnyttelse af anlæggets
omsætningsmæssige egenskaber (=> højere virkningsgrad).
2. Risiko for driftsstop som følge af sammenfiltringer og propper reduceres.
3. Med høj andel metalrige fraktioner er der mulighed for lavere specifik behandlingspris, fordi
den dyre termiske del af anlægget udnyttes bedre.
4. Prisen for de udvundne metaller vil stige, fordi de fleste leveres i ikke termisk påvirket form.
Selv om pyrolyseprocessen giver anledning til mindre omsætning/smeltning af letmetallerne
end forgasning, så er det samlet set stadigt en fordel at inkludere en separering, da gassen
herved belastes mindre af metaller.
De elproducerende koncepter har det til fælles, at de opererer som stand-alone enheder, er relativt
små og har begrænsede dampdata. Sidstnævnte er en naturlig følge af røggassens indhold af be-
31

lægningsdannende og korrosive stoffer. Selv om disse uønskede forhold kunne reduceres, ville det
ikke være muligt at hæve dampdata væsentligt, da dampturbiner i disse størrelser ikke leveres
med avancerede dampdata.
De bedste total- og elvirkningsgrader er rapporteret at være hhv. 75 % og 18 % (typisk 10 – 15 %).
Behandlingspriserne ligger i området 700 – 1.300 kr/tons og typisk over ca. 1.000 kr/tons. Som forventet
har de dyreste anlæg også den mindste kapacitet - typisk under 50.000 tons/år. Potentialet
for opskalering er begrænset for især de koncepter, der er baseret på pyrolysetromle. Her vil større
anlæg bestå af flere linier, hvilket giver mindre reduktion af den specifikke anlægspris, end hvis
samtlige komponenter kunne opskaleres. Én leverandør (Kawasaki Steel - Thermoselect teknologi)
vurderer, at et anlæg til 150.000 tons/år (samme kapacitet som et CFBG på 100 MWt) skulle få en
behandlingspris på godt 600 kr/tons.
Koncepterne er generelt karakteriseret ved at have gode eller fremragende miljødata, som alle antages
at kunne overholde dansk og EU lovgivning vedrørende emissioner og askeudvaskning. I et
par tilfælde fremkommer en filteraskestrøm, som skal deponeres. Mængden er dog marginal i forhold
til den indgående affaldsmængde.
Fluid bed processer
Teknologisk set er CFBG konceptet betydeligt enklere end de trinopdelte processer, idet omsætningen
af den brændbare del foregår i et trin uden bevægelige dele. Undtagelsen er systemerne til
at skabe gastætte barrierer, som er en nødvendighed i alle gasproducerende anlæg. Reaktorteknologien
har vist sin pålidelighed i mange hundrede fluid bed forbrændingsanlæg, som opbygningsmæssigt
er sammenlignelig med forgasningsreaktoren.
Fluid beds giver en større askemængde som konsekvens af anvendelsen af et bed materiale, der
typisk består af sand og evt. kalk og andre additiver. Bedmaterialet er med til at gøre teknologien
mere brændselsfleksibel og robust overfor variationer i vand- og askeindhold. Netop til en række
affaldsfraktioner er dette en fordel, fordi der også for specifikke fraktioner kan forekomme variationer
i sammensætningen over året.
I forhold til de trinopdelte koncepter er CFBG reaktoren med det nuværende design af bund og
askeudmadningssystem mindre tolerante overfor større fremmedlegemer i form af metalstykker,
trådmaterialer, sten o.lign. En vis mængde ikke for store fremmedlegemer kan tolereres, men det
vil af flere årsager være en fordel at fraseparere hovedparten.
Årsagerne til at inkludere separationsprocesserne er de samme som nævnt ovenfor i punktopstillingen.
Hertil kommer nogle for CFBG specifikke forhold, som vedrører negativ påvirkning af selve
fluidiseringsprocessen og reduktion af produktgassens brændværdi. Sidstnævnte er en følge af at
al aske/fremmedlegemer naturligvis skal opvarmes til driftstemperatur, og det betyder, at der bruges
mere brændsel til opvarmning af inert materiale, hvilket igen medfører større CO2 - indhold i
gassen og dermed tab af brændværdi og eludbytte. Eventuel varmegenvinding af fremmedlegemer
giver kun lavværdig varme, hvis det overhovedet kan betale sig at genvinde.
Forgasning af klorholdigt brændsel medfører ikke dannelse af dioxinforbindelser, fordi omsætningen
foregår i reducerende atmosfære og dannelse af dioxiner kræver iltoverskud. I den efterfølgende
rensning af gassen i varm tilstand filtreres partikler og kondenserede uorganiske forbindelser
fra produktgassen. I denne proces fanges praktisk talt også alle klorforbindelser, hvorved dioxiner
naturligvis ikke kan dannes ved forbrænding af produktgassen.
Den væsentligste fordel ved CFBG er dog den markant højere el- og totalvirkningsgrad, som er
mulig, fordi processen i sig selv er effektiv, og fordi hele den producerede gasmængde kan forbrændes
i højeffektive kraftvarmekedler. Der kan forventes en kulstofomsætning på mere end
32

95 % eller 99-99,5 % med proces til filterasken. Derved skulle total- og elvirkningsgrad på mere
end hhv. 91 % og 32 % være realistisk.
Samfyring af produktgassen i en kraftvarmekedel medfører fortrængning af fossilt brændsel. I det
omfang affaldet indeholder biomasse kan en del heraf medregnes som CO2 neutral. Reduktionens
størrelse afhænger naturligvis helt af biomasseindholdet. Der er eksempler på, at hollandske og
tyske myndigheder har antaget en pragmatisk holdning til diskussionen om, hvor stor CO2 reduktionen
er, ved at fastslå, at husholdningsaffald (den tørre del) giver 50 % reduktion.
Som tidligere nævnt eksisterer der ingen publicerede oplysninger om anlægspriser og driftsøkonomi
fra de tre CFBG leverandører om forkoblingskonceptet. På nuværende tidspunkt vil en sammenligning
med de trinopdelte koncepter blive baseret på en række antagelser, som kan opstilles
på baggrund af leverandørernes oplysninger for beslægtede koncepter. Der er indlysende nok en
ret grov tilnærmelse, og behandlingsprisen bør kun betragtes som retningsgivende for størrelsesordenen.
Med alle mulige forbehold viser en orienterende beregning af et CFBG anlæg på 100 MWth (ca.
150.000 tons/år på ca. 6.000 timer) en behandlingspris på under 300 kr/t. De overordnede forudsætninger
er, at anlægget inkluderer mekanisk/magnetisk separation af metalindholdet, varm gasrensning
og forbrænding af produktgassen i en kraftvarmekedel med en elvirkningsgrad i kondensdrift
på 42 %. Det antages, at konceptet inkluderer en smelteproces, og at 50 % af asken kan
genanvendes.
2.2.7 Udviklingsbehov
Udviklingen af ikke traditionelle anlæg til omsætning af affald med større effektivitet og bedre miljødata
er accelereret de seneste 5-7 år, og en række leverandører er kommet forholdsvist langt.
Flere leverandører er nået frem til et samlet koncept, som de mener kan markedsføres, mens andre
har hovedkomponenterne klar og mangler endelige løsninger på visse delprocesser. Mangel
på referenceanlæg er dog stadigt udtalt, og det er en afgørende grund, til at salget af de nye teknologier
ikke er kommet i gang endnu.
For de aktuelle fluid bed forgassere og trinopdelte koncepter gælder, at hovedprocesserne er
kendte, og de teknologiske løsninger demonstreret i fuld/stor skala. Flere delprocesser vil dog
kræve videreudvikling og produktmodning, før de kan karakteriseres som egentligt kommercielle,
dvs. anlæg/komponenter, der sælges med normale kommercielle garantier uden forbehold.
I det følgende beskrives de generelle og mest afgørende udviklingsbehov for de principielt sammenlignelige
hovedprocesser. Det er ikke muligt inden for projektets rammer at gennemføre en
detaljeret analyse af de enkelte teknologiers specifikke problemer, og som det vil fremgå, er der ej
heller behov for dette niveau for en række af teknologierne. Årsagen er, at det er vurderet som
urealistisk under dette projekt at gennemføre en diskussion med de relevante udviklere af de trinopdelte
koncepter vedrørende anvendelse af deres koncept i en mere effektiv kobling. I givet fald
skal der fokuseres på mulighederne for at hæve gasudbyttet og generel energioptimering.
På det foreliggende datagrundlag kan det konstateres, at den højeste energieffektivitet kun kan
opnås ved en kobling mellem det gasproducerende anlæg og en kraftvarmekedel. Derfor er nærværende
vurdering foretaget på baggrund af affaldsanlæggets mulighed herfor.
Trinopdelte termiske processer
Ingen af de trinopdelte pyrolysekoncepter, inklusiv EBARA's lavtemperatur fluid bed forgasser, har
umiddelbart mulighed for den ønskede kobling, da de alle er udviklet som stand-alone koncepter.
33

Rensning af pyrolysegas med henblik på samfyring er en særdeles udfordrende udvikling, som vil
kræve at gassens temperatur og sammensætning opfylder betingelserne for ikke at danne belægninger
i rør, filter mm. Temperaturen skal samtidigt være under 300-400 ºC for dels at sikre kondensation
og efterfølgende filtrering af alle uønskede sporstoffer, og dels for at beskytte filtrene
mod termisk ødelæggelse. Den sikre metode til at undgå kondensationsproblemerne er at krakke
tjærestofferne, som vil kræve en varmeveksler til opvarmning af gassen, herefter en krakningsreaktor
for til slut at køle gassen af i varmeveksleren. Den nødvendige varmetilførsel foregår ved at
tilsætte en lille luftmængde til gassen.
Den efter pyrolysen resterende mængde kulstof bør derefter forgasses, da det stadigt indeholder
20-30% af affaldets oprindelige energi mængde. To leverandører inkluderer en forgasning af kulstoffet
med ilt for at opnå en smelteproces, hvilket er en dyr men også effektiv metode til produktion
af miljøvenlige restprodukter.
I Tabel 2.2 ("Eksisterende data vedrørende termiske processer") i afsnit 2.2.4 gives i to kolonner
en kort vurdering af, dels om konceptet er egnet til forkobling, og dels hvilke muligheder og fleksibilitet
dele af koncepterne har til forkobling. Som det fremgår, er der teoretisk set visse muligheder,
men det vil ikke være en udvikling, der bør forfølges, hvis CFBG/BFBG er en reel mulighed. Som
nævnt i afsnit 2.2.5 vurderes det, at delprocesser af koncepterne fra Kawasaki Steel, Mitsui, Takuma
og EBARA med større modifikationer kunne anvendes til dette formål.
Endeligt har de enkelte trinopdelte processer stadigt nogle specifikke tekniske problemer, hvor de
væsentlige er nævnt i Tabel 2.2 og 2.3 under emnet "problemområder". Det vil naturligvis være en
forudsætning, at disse problemer er løst, hvis teknologien skal tages op til vurdering i forbindelse
med forkobling. Herunder vil der også være behov for at undersøge, hvilke mulige begrænsninger
koncepterne har i forhold til de affaldsfraktioner, der kan blive relevante i forbindelse med en mulig
fortsættelse af nærværende arbejde.
Forgasning i fluid-bed
CFBG og BFBG til omsætning af affaldsfraktioner er for visse delprocesser et udviklingstrin længere
tilbage end de trinopdelte koncepter. Det skyldes ikke, at de tekniske problemer er uløselige,
men nærmere at de pågældende leverandører indtil nu ikke har prioriteret denne del af affaldsområdet
så højt som de øvrige leverandører/udviklere.
Med henvisning til tidligere nævnte forhold vedrørende behovet for at reducere mængden af fremmedlegemer,
forudsættes i det følgende, at en sådan kommerciel proces indgår før forgasningsprocessen.
Da denne separationsproces ikke fjerner alt, må forgasserbunden/askeudtaget være
udformet på en måde, der muliggør udmadning af den resterende mængde fremmedlegemer. Dette
er muligt jævnfør EBARA og FWE's (Lahti) design, hvorimod Lurgi og antageligt TPS skal udvikle
denne del.
Når kravet om begrænsede mængder fremmedlegemer er opfyldt, er CFBG en meget brændselsfleksibel
løsning. Også imprægneret træ er et velegnet brændsel, men her kræves udvikling af
støvtætte askehåndteringssystemer for at undgå risiko for forgiftning af arsenforbindelser. Samme
krav gør sig naturligvis gældende for de trinopdelte processer, hvis imprægneret træ og andre affaldsfraktioner
med sundhedsskadelige stoffer skal kunne opsættes på forsvarlig vis ud fra en arbejdsmiljømæssig
betragtning.
Indfødning af affald med betydelig plastandel kræver specielle løsninger, som fungerer hos EBA-
RA og FWE (Lahti). Selve forgasningsprocessen kan fungere tilfredsstillende selv med vandindhold
på 40-50% (FWE).
34

Gasrensning og efterbehandling
For alle leverandører gælder, at gasrensning og efterbehandling af aske er mindre udviklet teknologi,
og udviklingsstadet ligger på noget forskelligt niveau. De vigtige opnåede milepæle på gasrensningsområdet
er, at både gaskøler og -filter fungerer tilfredsstillende i PDU størrelsen (ca. 300
kWt) med bl.a. emballageaffald, affaldstræ, halm mm. Gassen har en renhed, der er helt uproblematisk
i samfyring med kul. Dernæst er teknologien demonstreret med halm som brændsel i mere
end 300 timer i FWE's 3 MWt pilotanlæg i Karhula, Finland.
Inden gasrensningsteknologien vurderes som klar til demonstration i fuld skala, udestår en
langstidstest på flere tusinde timer i en størrelse på "nogle" MWt. I lyset af Lurgi's uløste problemer
hos Essent, Holland og oplysninger om større belægningsproblemer i gaskøleren i TPS's ARBREanlæg,
England, vurderes disse to leverandører at have et større udviklingsarbejde foran sig end
FWE.
Efterbehandling af filter- og evt. bundaske er et område, der kun har fået meget lidt eller ingen udviklingsmæssig
opmærksomhed, når det gælder publiceret og officiel information. Hvis CFBG teknologien
miljømæssigt skal være fuldt sammenlignelig med de øvrige teknologier, vil det være
nødvendigt at udvikle en slaggende efterbehandlingsproces til filter- og evt. bundasken. Udvikling
af slaggende processer kræver erfaringsmæssigt stor viden og er en teknologisk udfordring. Det
ville være naturligt at undersøge, om en af de allerede udviklede processer kunne anvendes til dette
formål.
Alternativet til en slaggende proces er at behandle filter- og evt. bundasken i en kemisk / elektrokemisk
proces til fældning og udskillelse af tungmetaller. Forskellige tiltag (også danske) har vist,
at der endnu udestår et stort udviklingsarbejde med disse teknologier. Med lavere indhold af tungmetaller
er det et åbent spørgsmål, om genanvendelse kan hænge sammen økonomisk.
2.2.8 Sammenfatning og prioritering
Nærværende teknologiske fase af projektet har til formål at pege på en eller flere koncepter til på
effektiv måde at omsætte forskellige affaldsfraktioner på en både miljømæssig og økonomisk interessant
måde. Der er opstillet en række kriterier for valget af de teknologier, projektet har identificeret
og analyseret, hvor de vigtigste er krav om store anlæg (30-100 MWt), stor brændselsfleksibilitet,
robust teknologi med høj rådighed, miljødata, der kan klare fremtidens skærpede krav og interessant
ud fra en selskabsøkonomisk betragtning.
Antallet af udviklere/leverandører af ikke traditionelle koncepter til konvertering af affald er højt og
udvælgelsen af hvilke, der er relevante til nærmere undersøgelse kan være svær og forbundet
med usikkerhed på en række punkter. Projektet har for de trinopdelte og mere komplekse koncepter
støttet sig meget til "Tungmetalprojektet", som blev gennemført med dk-TEKNIK som projektleder,
da dette projekt inkluderer besøg hos leverandørerne og dyberegående evaluering, end der er
mulighed for i nærværende projekt. Fra dette projekt er valgt 6 koncepter, som alle er eller kan være
egnet til tungmetalrige fraktioner som f.eks. SHR, EE-affald og imprægneret træ.
De trinopdelte koncepter er alle langt i deres udviklingsstade og kan bygges i stor skala. Dog vil de
fleste bestå af flere linier til affaldsmængder i størrelsesordenen 100.000 tons/år. Den rapporterede
rådighed er god eller acceptabel, og generelt kan miljødata overholde dansk og EU lovgivning og
bekendtgørelser. Behandlingsprisen er relativ høj og el- og totalvirkningsgrad ligger under ambitionsniveauet
i dette projekt.
Projektets andet teknologiske spor er CFBG (alternativt BFBG) hvor de tre toneangivende leverandører
af atmosfæriske CFBG indgår. CFBG reaktoren vurderes af alle tre som værende den bedst
35

egnede, hvorimod BFBG kan være et alternativ til helt specielle affaldsfraktioner, som ikke indgår i
nærværende projekt.
Der udestår generelt mere udviklingsarbejde, før CFBG i forkobling til en kraftvarmekedel er et
kommercielt koncept, men det vurderes, at de manglende processer ikke vil kræve en omfattende
indsats. Mulighederne for at nå de trinopdelte processers miljødata vurderes at være realistiske.
På øvrige områder vurderes CFBG konceptet at være fordelagtigt i forhold til de trinopdelte. De
væsentlige områder er følgende:
• El- og totalvirkningsgraden er i størrelsesordenen henholdsvis ~100 % og ~25 % højere.
• En med alle forbehold orienterende beregning af behandlingsprisen viser en reduktion på
mindst ~50 %.
• Kompakt anlægsdesign der giver bedre muligheder for at indpasse anlægget i forbindelse
med eksisterende kraftvarmeværker.
• Hovedprocessen foregår ved moderat temperatur og er ikke slaggende. Dette giver lille
termisk påvirkning af metaller og andre uorganiske komponenter, der muliggør højere
salgspris for de produkter, der findes et marked for.
Som konsekvens af den gennemførte undersøgelse og de ovenfor nævnte punkter, anbefales derfor,
at en eventuel fortsættelse af nærværende arbejde vil blive koncentreret omkring CFBG (alternativt
BFBG) i forkobling til en kraftvarmekedel.
I tilfælde af CFBG leverandørerne ikke finder affaldsområdet så interessant, at de selv tager initiativ
til gennemførelse af de nødvendige aktiviteter, må det undersøges, hvilke motiverende faktorer,
der skal til for at aktiviteterne gennemføres. Det er væsentligt at deltage aktivt i dette udviklingsarbejde
for dels at opbygge viden om de "nye" processer og dels for om nødvendigt at påvirke / justere
udviklingsaktiviteterne.
Uanset ovenstående bør udviklingen af teknik og marked for de trinopdelte processer stadigt følges.
Dette skyldes betydningen af til stadighed at vide, hvad alternativet udvikler sig til, og dels at
være klar over, hvilke leverandører der kunne være relevante at påvirke til modifikation af deres
teknologi til forkoblingskonceptet.
2.2.9 Delkonklusion
Utraditionelle og mere komplekse teknologier til omsætning af en række affaldsfraktioner er under
udvikling, og for flere leverandørers vedkommende er teknologien demonstreret, og markedsføringen
er indledt. Hovedparten udvikles som stand-alone koncepter, men også leverandørerne af
CFBG anlæg i forkobling til kraftvarmeværker har stigende interesse for affaldsområdet. Deres
egen udvikling er dog ikke accelereret i samme omfang som hos leverandørerne af stand-alone
anlæg.
Der eksisterer flere forskellige bud på valg af, hvorledes hovedprocesserne "bør" bygges sammen
og endnu flere bud på teknologiske løsninger. Generelt konstateres et større behov for brændselsforbehandling,
hvilket er en ekstraomkostning i forhold til traditionelle forbrændingsanlæg. Til gengæld
er det muligt at konstruere betydeligt mere effektive anlæg med et større potentiale for genanvendelse
af en række råstoffer - primært metaller.
Den ideelle proces er formentlig ikke udviklet endnu, og de forskelligartede løsninger skal for nærværende
ses i lyset af en række faktorer som f.eks.:
• Leverandørens viden og erfaring med beslægtede områder
• Valg af "mest interessante" affaldstyper ud fra en forretningsmæssig vurdering
36

• Vurdering af og forventning til konceptets evne til at kunne klare fremtidige miljømæssige
grænseværdier
• Driftsøkonomiske potentiale og følsomhed
• Leverandørernes videnmæssige og økonomiske styrke og vilje til at udvikle "eget koncept".
I forhold til den tidlige udvikling i 1970'erne er udviklerne/leverandørerne betydeligt mere bevidste
om sammenhæng mellem affaldstypernes karakteristika, de mulige processer og deres teknologiske
løsninger. Netop fordi behovet skærpes for mere effektivt at gøre noget ved den stadigt stigende
affaldsmængde, politiske og miljømæssige modvilje mod flere lossepladser og samtidigt at
øge genanvendelsen af råstofferne, er det konstateret nødvendigt at have flere anlægstyper til rådighed.
Det endelige valg af koncept vil blive baseret på en række faktorer, som bl.a. inkluderer
følgende forhold:
• Gældende og forventelig fremtidig politik for genanvendelse af grundstoffer
• Udvikling i de aktuelle affaldsressourcer
• Afregningspriser for el, varme og metaller til genanvendelse
• Genanvendelse af askeprodukter
• Grænseværdier for emissioner og udvaskning
• Deponeringsafgifter
På baggrund af den sammenstillede viden i denne fase af projektet konkluderes, at forkoblet
CFBG (evt. BFBG) er mest interessant ud fra de forudsatte kriterier om, at konceptet skal være
højeffektivt, brændselsfleksibelt, have lav behandlingsomkostning samt miljødata, der kan leve op
til gældende og fremtidige grænseværdier.
For denne teknologi udestår udvikling og produktmodning af nogle enkeltprocesser, hvoraf de væsentlige
er:
• Langtidstest af gaskøler og varmt gasfilter (pilotanlæg eller hvis muligt i fuld skala)
• Smelteproces til filter- og evt. bundaske
• Kemisk/elektrokemisk udskillelse af tungmetaller, hvis smelteproces ikke er tilstrækkeligt ud
fra en "miljøpolitisk" vurdering
• Dokumentation for at de forventede miljøegenskaber kan opnås
• Dokumentation for anlægs- og driftsøkonomi
Som følge af at konceptet for gasrensning endnu ikke er færdigudviklet, vurderes det, at forgasningsteknologien
endnu ikke er klar. De nødvendige udviklingsaktiviteter pågår dog både hos Foster
Wheeler, VTT og en række andre udenlandske producenter og institutter. Disse aktiviteter forventes
at give afklaring på, om det vil være realistisk at opføre et demonstrationsanlæg.
I Lahti gennemføres eksempelvis et forsøgsprogram til undersøgelse af langtidseffekterne på en
gaskøler og filtre samt øvrige påvirkninger på udstyr som følge af den kølede produktgas.
Et andet eksempel er et flerårigt udviklingsprojekt hos VTT med deltagelse af både institutter, producenter
og potentielle slutbruger, hvor der vil blive skabt klarhed over konsekvenserne af forgasning
af SHR.
37

2.2.10 Appendiks 1 - Forklaring af begreber og forkortelser
FBG = Fluid Bed Gasifier, generel betegnelse som dækker både boblende og cirkulerende beds
BFBG = Boblende Fluid Bed Gasifier
CFBG = Cirkulerende Fluid Bed Gasifier
PC kedel = Kulstøvsfyret kedel (Pulverised Coal)
Rotérovn = Her anvendt som pyrolysereaktor
P-gas = Pyrolysegas
Mek./mag. (separation) = Mekanisk/magnetisk (separation)
Luft-VV = Luftvarmeveksler, her primært nævnt i f.m. forvarmning af forgasningsluft
Virkningsgrader:
th = termisk eller totalvirkningsgrad
el = elvirkningsgrad
kulstof = andel af omsat kulstof
forg = totalt omsat kulstof inklusiv omsætning af filteraskens energiindhold
38

2.2.11 Appendiks 2 – Udvalgte pyrolyse- og forgasningsteknologier
Her gengives kopier af procesdiagrammer og korte procesbeskrivelser af udvalgte koncepter. Procesdiagrammerne
er direkte kopier fra det tidligere nævnte danske projekt med titlen "Metoder til
behandling af tungmetalholdigt affald", som blev gennemført med dk-TEKNIK som projektleder.
Procesdiagrammerne er et koncentrat.
2.2.11.1 Kawasaki
Nedenfor vises et procesdiagram for Kawasaki Steel’s Thermoselect-anlæg i Chiba, Japan.
Figur 2.2: Procesdiagram for Thermoselect processen hos Kawasaki
Anlægget behandler shredder-, husholdnings- og industriaffald. Affaldet komprimeres gennem en
hydraulisk presse til ca. 1/5, hvorved luft fjernes.
Første trin af Thermoselect processen er baseret på pyrolyse. I en pyrolysekanal tørres og pyroliseres
affaldet ved 400 – 500 °C. Varmen tilføres fra kammerets vægge. Opholdstiden er 1 – 2 timer,
hvorefter affaldet skubbes ud i en højtemperaturreaktor. Her sker en forgasning ved op til
2000 °C. Ilt tilsættes ved lancer. Her ved smeltes mineraler og metal. Af slaggerne dannes mineralgranulat
og metalkorn ved bratkøling.
Forgasningsgassen og pyrolysegassen spalter i den øvre del af reaktoren til simple gaskomponenter
(CO2, H2 m.m.) foruden HCl og letfordampelige metaller og mineraler.
Røggassen quenches til 80 °C, hvorved gendannelsen af dioxiner forhindres. Ved vask af røggassen
med surt og basisk trin fjernes tungmetaller og HCl etc. Gassen behandles dernæst i en multiscrubber,
hvor fine partikler og svovlbrinte fjernes.
Til sidst udkondenseres vand. Noget af gassen bruges til opvarmning af pyrolysekanalen. Resterende
gas kan bruges til kraft/varm el. syntesegas.
39

2.2.11.2 Mitsui
Nedenfor vises et processiagram for Mitsui’s anlæg i Chikugo, Fukuoka, Japan.
Figur 2.3: Procesdiagram for Mitsui’s proces baseret på pyrolyse i en roterovn.
Anlægget behandler husholdningsaffald, der først neddeles således, at emnerne er < 200 mm.
Affaldet tilføres en roterovn med skrueføder. En model af roteroven er vist nedenfor. Her tørres
materialet, hvorefter det pyroliseres ved 450 °C. Varmen tilføres via varmerør med luft som medie.
Luften kommer fra en luftforvarmer i kedelsektionen.
Fra ovnen ledes pyrolysegas til et forbrændingskammer. Kulstof og fremmedlegemer forlader ovnen
med en snekkertranspotør, hvorefter materialet køles til 80 °C. Herefter foretages en separation
af jern, ikke-jern-metal og kul-mineralfraktion.
Pyrolysegassen forbrændes i et udmuret vertikalt kammer. Her blæses sekundærluft tangentielt
ind. Foroven i kammeret indblæses ovennævnte fine kul-mineralfraktion.
Forbrændingen forløber ved 1300-1400 °C. Slaggen tappes fra smeltekammeret og bratkøles til et
granulat. Røggassen ledes gennem luftforvarmeren, hvorefter der produceres 40 bar, 400 °C
damp til turbinen. Røggassen bratkøles fra 240 °C til 170 °C, hvorefter den passerer to sekventielle
posefiltre.
Figur 2.4: Model af Mitsui’s roterovn.
40

2.2.11.3 Von Roll
Nedenfor vises et procesdiagram for Von Roll’s anlæg i Bremerhaven, Tyskland.
Figur 2.5: Procesdiagram for Von Roll’s anlæg i Bremerhaven.
Anlægget behandler husholdnings- og shredderaffald. Materialet indføres uden forbehandling gennem
en lufttæt sluse og presses ind i pyrolysekammeret. Ved nedlukning af anlægget kan der her
tilføres kvælstof.
Pyrolysen sker på vandkølede riste ved en temperatur på ca. 500 °C. Denne temperatur opnås ved
en delvis forbrænding af den udviklede pyrolysegas. Ilt til forbrændingen tilføres gennem fire lancer.
Ved opstart varmes kammeret ved en olieforbrænding. Pyrolysegassen når ca. 900 °C ved
exit af kammeret.
I smelteovnen til føres mere ilt (evt. blandet med olie), hvilket sikre en fuldstændig forbrænding af
kulstoffet fra pyrolyseprocessen. Herved nås 1400 °C og øvrige faste bestanddel smelter. Slaggen
strømmer herfra til slaggebehandlingsanlægget (HSR).
I HSR reduceres oxider af zink, bly og cadmium m.m. til faste metaller, der fordamper pga. temperaturen
på 1600 °C. Dampende suges ud af HSR. Jern og kobber reduceres ligeledes ud af slaggen
og danner en jern/kobber legeringssump, der tappes fra HSR. Varmetilførslen skabes ved olieforbrænding
og grafitelektroder.
De varme gasser fra smelteovnen og HSR-enhed suges ind i fluid bed-enheden, hvor det bratkøles
med store mængder sand til ca. 1000 °C. Røggas og sand separeres i den efterfølgende cyklon.
Herfra ledes sandet til en dampproducerende køler og røggassen suges ud til dampkedlen.
Rensningen af gassen startes allerede i fluid bed’en med tilsætning af kalk og NH3, hvilket bevirker
færre aflejringer i kedlen og reduktion af NOx. Efter kedlen tilsættes aktivt kul, der reducerer dioxin-
og kviksølvsemissionen.
Røggassen renses gennem et posefilter for endelig at nå (anlægsværten) BEG’s røgasrensningsanlæg,
der bl.a. indeholder et scrubberanlæg.
41

En oversigtstegning over anlægget findes nedenfor i figur 2.6:
Figur 2.6: Anlægsopbygning af Von Roll’s proces.
42

2.2.11.4 PKA
Nedenfor vises et processdiagram for PKA’s anlæg i Freiberg, Tyskland.
Figur 2.7: Procesdiagram for PKA’s anlæg i Freiberg.
Anlægget behandler aluminiumholdigt industri- og plastaffald.
Materialet neddeles til 5-8 cm og føres med transportbånd via en magnetseparator til en rotorovn.
Heri foregår pyrolysen ved ca. 500 °C. Rotorovnen opvarmes ved forbrænding af pyrolysegas.
Herefter føres forbrændingsluften til en kedel, der producerer damp.
I tilfælde af driftsfejl ledes den producerede pyrolysegas fra rotorovn til en sikkerhedsfakkel. Ellers
krakkes den i en reaktor ved 1050 °C. Fra reaktoren nedkøles gassen til 200 °C under produktion
af damp, hvorefter gassen ledes gennem et posefilter til vask, der renser for klor og svovl.
Kulstffet fra pyrolysen i rotorovnen nedkøles, hvorefter der med luftstrømme foretages en massefylde-separation
(zig-zag separator).
Efter metaludskillelsen bringes kulstoffet til en cyklonforgasser, hvor der ved 1500 °C tilføres rent
ilt. Kulstoffet forgasses og de ikke brændbare bestanddele smelter, for derefter at bratkøles. Forgasningsgassen
føres gennem en partikelcentrifuge og dråbefang til rengasbeholderen.
43

2.2.11.5 Takuma
Nedenfor vises et procesdiagram for Takuma’s pyrolyseanlæg i Kanemura, Japan.
Figur 2.8: Procesdiagram for Takuma’s pyrolyseanlæg i Kanemura.
Anlægget behandler japansk shredderaffald (SHR), primært biler.
Materialet neddeles og jern og ikke-jern metaller separeres ved magnet og eddy-current. Herefter
føres materialet til en roterovn, hvor det tørres og siden pyroliseres ved 450 °C. Temperaturen nås
ved forbrænding af petroleum, hvorefter røggasen fortsætter til varmerør i rotorovnen.
Fra rotorovnen ledes pyrolysegassen til et forbrændingskammer. Metaller og koks udmades fra
ovnen med vibrerende render.
Pyrolysegassen brændes i et topfyret vertikalt forbrændingskammer med inddysning af tangentiel
sekundærluft. Endvidere inddyses koks fra den mekaniske separation i toppen af kammeret. Forbrændingen
sker ved 1300 °C. I bunden findes smeltekammeret, hvorfra der aftappes slaggen ved
ca. 1450 °C. Slaggen bratkøles efterfølgende til granulat.
Røggassen forlader smeltekammeret og føres gennem en vertikal kedelsektion, hvorfra der produceres
48 bar, 269 °C damp til en turbine.
Røggassen bratkøles til 200 °C inden rensning, der består af fjernelse af partikler i et elektrofilter.
Partikler herfra recirkuleres sammen med kedelaske til roterovnen.
Den faste bestanddel fra pyrolyseprocessen sorteres ved en sigteproces. De større partikler føres
til ekstern oparbejdning og den mindre fraktion males i en kulmølle og blæses ind i forbrændingskammeret.
44

2.2.11.6 EBARA/Alstom.
Nedenfor vises et procesdiagram for EBARA/Alstom’s anlæg i Aomori, Japan.
Figur 2.9: Procesdiagram for EBARA/Alstom’s anlæg i Aomori, Japan.
Anlægget behandler shredderaffald og slam, der tilføres systemet med hhv. dobbelt skrueindføder
og stempelpumpe.
Forgasningen finder sted i en boblende TwinRec fluid bed forgasser, hvor sandet udfører en roterende
bevægelse. Denne er vist i Figur 2.10. Der forgasses ved en temperatur på 500 – 600 °C,
hvilket sikrer at aluminium, kobber og jern ikke smelter.
Større partikler forlader bunden af forgasseren sammen med sandet, hvorefter der foretages en
mekanisk separation.
Produktgas og partikler

Figur 2.10: Forgasser og forbrændings-/smeltekammer på EBARA/Alstom’s anlæg I Aomori, Japan.
46

2.2.11.7 Foster Wheeler, Lurgi og TPS
Nedenstående viser anlægsopbygningen af en CFB forgasser med gaskøler og varm gasrensning.
Anlægsopbygningen er taget fra Foster Wheeler, men ser i princippet ens ud hos Lurgi og TPS. I
TPS’s grundkoncept indgår dog en CFB reaktor (til tjærekrakning) mellem CFBG og gaskøler.
Recycled fuels
Fuel
feed
system
LP
Steam
Bed materials
CFB
Gasifier
Cooling
water
Figur 2.11: Anlægsopbygning hos Foster Wheeler.
Gas
cooler
boiler
Main boiler
feed water
Pulsing
gas
Main
boiler
furnace
Anlægget er bygget op omkring en CFB forgasser, hvortil brændslet og luft/damp tilsættes. Som
brændsel kan benyttes forskellige former for affald som f.eks. RDF/REF, affaldstræ, plast, slam
mm.
Ved opstart af anlægget startes opvarmning vha. et fossilt brændsel. Når temperaturen er høj nok
til at omsættes brændslet stoppes tilførslen af fossilt brændsel, hvorefter hovedbrændslet tilføres,
og forgasningsprocessen går i gang. Forgasningsgassen skilles fra bed-marterialet i den efterfølgende
cyklon. Bed-materialet ledes tilbage til bunden af CFB’en, mens forgasningsgassen ledes
gennem en gaskøler. Herefter føres gassen gennem posefiltre og endelig til forbrænding i en
dampkedel.
Både fra gaskøleren og posefiltrene opsamles aske og andre fastebestanddele. Der udestår en
endelig afklaring af den optimale behandling af denne fraktion. Bundasken fra CFB’en frasepareres
fremmedlegemer og hovedparten genindfødes (ikke vist her). Den udskilte bundaske/bedmateriale
skal enten deponeres eller behandles på samme måde som gaskøler/filterasken.
Filters
Fla-
Fly ash
47

3. Fase 3: Karakterisering og forgasningsforsøg
Indledningsvist beskrives indsamlingen af de fem udvalgte fraktioner, der er sendt fra Danmark til
Finland. I de efterfølgende afsnit resumeres forsøgsarbejdet, som er udført af VTT Processes i
Espoo, Finland. Resumeet er baseret på forsøgsrapportering og diskussioner med VTT.
3.1 Prøveudtagning mhp. karakterisering
Udvalgte affaldstyper er:
• Shredderaffald
• PVC-affald
• Elektronik og elektronisk affald (EE-restfraktion)
• Emballageaffald
• Trykimprægneret træ
Der er udtaget råprøver af shredderaffald, PVC-affald og trykimprægneret træ på ca. 100 kg. Prøverne
blev fremsendt til dk-TEKNIK mhp. neddeling til en mindre prøve på ca. 50 kg. De oparbejdede
prøver er herefter sendt til karakterisering hos VTT i Finland.
Affaldsprøver af emballageaffald (big-baller) og EE-restfraktion (big-bags), blev af praktiske grunde
fremsendt til VTT uden forudgående neddeling. VTT forestod selv neddeling inden karakterisering.
Affaldsprøverne er udtaget tilfældigt uden præferencer. Prøverne vurderes at være repræsentative
for så vidt, at de affaldsstrømme de repræsenterer, varierer i sammensætning og homogenitet.
Shredderaffald
Shredderaffald deponeres på AV Miljø.
Den 19. marts 2002 blev en prøve på ca. 70 kg udtaget fra specialcelle på AV Miljø vha. gummiged.
Ved neddelingen hos dk-TEKNIK blev frasorteret knap 2 kg metal, hvoraf halvdelen med pladeklipper
blev reduceret til ca. 30 mm stykker og igen sammenblandet med det øvrige metal og sendt
til Finland separat.
Den resterende shredderprøve blev sønderdelt med en sold med 25 mm huller og herefter homogeniseret
og neddelt ved successive kegleneddelinger til en testprøve på ca. 50 kg.
Figur 3.1: Shredderaffald
48

PVC-affald
PVC-affald indsamles på kommunernes (Vestforbrændings oplandskommuner) genbrugsstationer i
en genanvendelig fraktion og en deponeringsegnet fraktion. Den genanvendelige fraktion køres til
sortering og omlastning hos vognmand H.P Olsen, hvorefter PVC-affaldet transporteres til oparbejdning
i Sverige.
Der er d. 19. marts 2002 udtaget ca. 100 kg genanvendeligt PVC-affald fra pladsen, hvor affaldet
sorteres og omlastes.
PVC-prøven er hos dk-TEKNIK blevet sønderdelt i shredder med et sold med 45 mm huller og
herefter homogeniseret og neddelt ved successive kegleneddelinger til en testprøve på ca. 50 kg.
EE-restfraktion
DCR Miljø A/S modtager elektronikaffald mhp. adskillelse og genanvendelse af de genanvendelige
dele, bortskaffelse af den forbrændingsegnede fraktion og deponering af plastfraktion, der bl.a. indeholder
bromerede flammehæmmere.
Den 20. marts 2002 er der fra den daglige produktion udtaget ca. 100 kg af den forbrændingsegnede
EE-restfraktion, som primært består af trækabinetter mv.
Trykimprægneret træ
RGS 90 A/S modtager og sorterer bl.a. blandet bygningsaffald, hvor trykimprægneret træ frasorteres
til deponering. Der er i uge 14, 2002 udtaget ca. 100 kg blandet trykimprægneret træ.
Hos dk-TEKNIK blev prøven skåret i 5-10 cm lange stykker og sønderdelt i laboratoriet i to trin.
Første trin med en ribbesold med 100 mm lameller og andet trin med et sold på 25 mm. Herefter er
produktet homogeniseret og neddelt ved successive kegleneddelinger til en testprøve på ca. 50 kg.
Figur 3.2: EE-restfraktion Figur 3.3: Trykimprægneret træ
Papir/pap-fraktion
Averhoff & Co A/S modtager og oparbejder indsamlet papir til genanvendelse. I forbindelse med
oparbejdning af indsamlet papir frasorteres papir/pap og mindre mængder plast, denne affaldsfraktion
bortskaffes p.t. til forbrænding. I uge 13/14, 2002 er udtaget ca. 200 kg (big-balle) papir/pap
affald.
49

3.2 Analyser og afprøvninger/forsøg
På baggrund af de i fase 1 udvalgte fraktioner er der udarbejdet en forsøgsplan, hvis formål er at
etablere en grundlæggende viden om de enkelte fraktioners forgasningstekniske egenskaber. Dette
arbejde er gennemført i samarbejde med VTT, som igennem en række år har opbygget erfaringer
med adskillige affaldsfraktioner, og som råder over flere forsøgsanlæg til forgasning.
Forsøgsaktiviteterne er opdelt i to:
• Karakterisering af potentielle affaldsfraktioner
• Forgasningstest i en Cirkulerende Fluid-Bed i PDU størrelsen – 300 kWt
Indledningsvis er gennemført en grundlæggende karakterisering af de fem udvalgte fraktioner til
forudsigelse af, hvorledes fraktionerne reagerer under forgasningsforhold. På baggrund af resultaterne
herfra har VTT foreslået to fraktioner, hvormed der er gennemført forgasningstest i den cirkulerende
fluid-bed forgasser.
Resultaterne af både karakteriseringen og forgasningstestene gengives i det følgende på dansk på
baggrund af forsøgsrapportering og diskussioner med VTT.
3.3 Resume VTT’s rapport: Karakterisering
Karakteriseringen er gennemført med fem affaldsfraktioner, der var sendt fra Danmark til Finland i
følgende mængder:
1. Elektriske og elektroniske produkter (ESR) 180 kg + 1,363 kg
2. Imprægneret træ (IMPWOOD) 51,5 kg
3. Plastik affald (PLAST) 50,5 kg
4. Shredderaffald (ASR) 49 kg + 2 kg
5. Emballageaffald (PACK) 295 kg
Karakteriseringen omfattede følgende analyser:
Proximativ + ultimative data: vand, aske, flygtige, fixed carbon, C, H, N
Forurenende stoffer: S, Cl samt F og Br for ASR
Andre uorganiske: Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Br, Sr, Ag, Zr, Sn, Sb, Ba
Andre analyser: Reaktivitet og preliminære askesintringsegenskaber (tga-analyse)
3.3.1 Karakteriseringsresultater
De grundlæggende proximative og ultimative data var som forventet. Det høje aske- og klorindhold
i shredderaffald er typisk. Imprægneret træ er et godt brændsel bortset fra de skadelige stoffer.
PVC plastik fraktionen var stort set ren PVC med et klorindhold tæt på 40 %. EE-restfraktionen indeholdt
store mængder træ og plastik, og derfor var brændværdien bedre end forventet. Emballageaffaldet
bestod primært af papir og plastik, og brændværdien var derfor god.
50

Fuel ASR IMPWOOD PLAST ESR PACK
Fuel weight (before crushing), kg
Including other pieces (metal etc.),
kg
49
2
51.5
-
50.5
Moisture content, wt-% 2.0 14.7 0.2 6.3 3.6
Proximate analysis, wt-% (d.b.)
Volatile matter
Fixed carbon
Ash
Ultimate analysis, wt-% (d.b.)
C
H
N
S
O (as difference)
Ash
Cl, wt-% (d.b.)
F, mg/kg (d.b.)
Br, mg/kg (d.b.)
39.5
4.0
56.5
31.5
4.0
0.8
0.34
6.9
56.5
1.23
283
597
80.7
17.9
1.4
50.5
5.9
0.6
0.03
41.6
1.4
0.031
Tabel 3.1: Grundliggende data for de fem affaldsfraktioner.
-
-
-
78.1
14.1
7.8
40.9
5.1
0.2
< 0.4
45.6
7.8
39.8
-
-
180
1.4
77.8
21.3
0.9
49.2
6.0
1.3
0.05
42.6
0.9
1.0
-
-
295
-
84.5
6.1
9.5
44.4
5.5
0.1
0.03
40.5
9.5
0.031
XRF analyse er en semikvantitativ metode, der giver et godt overblik over sammensætning af affaldsfraktioner
med henblik på at vurdere potentielle tekniske og miljømæssige problemer relateret
til forgasning og gasrensning. De væsentligste koncentrationer er markeret med fed i Tabel 3.2.
51

Element, wt-% ASR IMPWOOD PLAST ESR PACK
Na 0,88

PVC-fraktionen indeholdt tæt ved 40 % klor, som ved forgasning afgives som HCl, der er meget
korrosiv. HCl kan fjernes ved våd scrubbing, men det kræver, at processen er designet til et så højt
klorindhold.
Imprægneret træ indeholdt arsen, der kan danne de meget giftige stoffer, som AsH3, As2O3, As2O5.
Forgasning af imprægneret træ kræver derfor, at hele systemet er designet til disse meget giftige
stoffer.
Shredderaffaldet havde et højt askeindhold, som ikke i sig selv er noget problem, hvis forgasningsanlægget
er designet til det.
EE-restfraktionen var renere end forventet, og de grundlæggende data var gode. Eneste problem
var det relativt høje klorindhold.
Emballageaffald var den mest lovende fraktion med henblik på forgasning.
3.3.3 Anbefalinger for valg af fraktioner til forgasningstests
Den mest velegnede fraktion til forgasningstestene er emballageaffald. Mængden af emballageaffald
er stor, det er let tilgængeligt, risici for forgasser og gasrensningssystemerne er små, og der
forventes ingen miljømæssige problemer.
Karakteriseringen af EE-restfraktionen tyder på, at denne er betydeligt mere vanskeligere at håndtere
forgasningsmæssigt end emballagefraktionen. EE-restfraktionen havde imidlertid relativt gode
grundliggende brændselsdata og var også forholdsvis ren.
Shredderaffaldet var tydeligt et mere vanskeligt brændsel. Sandsynligvis ville der dog kunne blive
udført vellykkede forgasningstests med shredderaffald, men det ville kræve speciel forbehandling
af brændslet samt specielle askehåndterings- og gasrensningssystemer.
Bortset fra indholdet af meget skadelige stoffer er imprægneret træ velegnet til forgasning. Indholdet
af de skadelige stoffer, som f.eks. arsen kan imidlertid medføre meget alvorlige sikkerheds- og
miljømæssige problemer, der ville kræve meget store ombygninger af forsøgsfaciliteterne.
PVC-fraktionen indeholder meget store klormængder og kan derfor i ublandet form kun håndteres i
systemer, der er specielt designet til et meget højt HCl indhold. Der kan derfor ikke i ren form gennemføres
forsøg med denne hos VTT.
VTT anbefaler derfor på baggrund af karakteriseringsresultaterne samt VTT’s tidligere erfaring, at
der gennemføres forgasningsforsøg med emballageaffald og restfraktionen af elektriske og elektroniske
produkter.
3.4 Resume VTT’s rapport: Forgasningsforsøg
Forsøgene med de to fraktioner blev gennemført i en atmosfærisk Cirkulerende Fluid-Bed (CFB)
forgasser, kaldet Process Development Unit (PDU) hos VTT.
Forsøgsopstillingen er vist i Figur 3.4, og nøgledata er vist i Tabel 3.3.
53

Reactor diameter
Reactor height
Operation temperature
Superficial gas flow rate in the reactor
Operation pressure
Maximum fuel feed rate
Maximum thermal capacity
Gas cleaning equipment
Research applications
Tabel 3.3: Tekniske data for CFB forsøgsforgasser hos VTT.
FUEL FEEDER
AIR PREHEATER
ADDITIVE
FEEDER
AIR PREHEATER
CFB
GASIFIER
154 mm
7.9 m
600 - 1 000°C
1 - 5 m/s
1.0 - 1.3 bar (abs)
80 kg/h
about 350 kW
recycling cyclone, 2nd cyclone (option)
bag filter (max. 16 bags)
option: ceramic candle filter (12 elements)
Gasification, combustion, heat treatment
SORBENT
FEDER
BAG
FILTER
Figur 3.4: CFB forsøgsforgasser hos VTT (Process Development Unit, PDU).
54

Der foretages automatisk dataopsamling af temperatur og tryk, målt forskellige steder. Der måles
kontinuert flowhastigheder af luft, damp og kvælstof, ligesom gaskomponenterne, CO, H2, CH4 og
CO2 overvåges on-line. Herudover analyseres indholdet af kulbrinter inklusiv C2Hx-C5Hy med gas
chromatograf.
3.4.1 Tilberedning af brændsel til forgasningsforsøg
Tilberedning af fraktionerne til forgasningsforsøgene blev foretaget i uge 14, 2003.
Emballageaffaldet blev neddelt med en Weima knuser og sigtet til < 20 mm.
Restfraktionen af elektriske og elektroniske produkter blev dannet af en blanding af to delfraktioner.
Den ene delfraktion bestod primært af træ, mens den anden fraktion primært bestod af plastik.
Delfraktionerne blev neddelt og sigtet separat og herefter blandet i et forhold på 50/50%. Træfraktionen
blev neddelt til < 20 mm, mens plastikfraktionen blev neddelt til < 10 mm.
Sammensætningen af forsøgsbrændslerne er vist i Tabel 3.4 og 3.6., mens brændværdien er vist i
Tabel 3.5.
Test CFB03/14 A CFB03/14 B
Feedstock Packing waste Mixture of ESR 1
Moisture content, wt-% 8.1 5.5
wt-% (d.b.)
Volatile matter 81.4 78.7
Fixed carbon 10.2 18.9
Ash 8.4 2.4
wt-% (d.b.)
C 42.9 57.2
H 5.5 6.3
N 0.1 3.1
S 0.03 0.05
O (as difference) 43.07 30.95
Cl wt-% (d.b.) 0.02 2.9
Br wt-% (d.b.) - 1.4
1 Mixture of ESR plastic fraction (50 wt-%) and ESR wood fraction (50wt-%).
Tabel 3.4: Sammensætningen af forsøgsbrændslerne.
Feedstock Packing waste Mixture of ESR 1
April -03 April –03
Upper heating value 2
(d.b.), MJ/kg
16.7 24.5
Lower heating value 2
(d.b.), MJ/kg
15.5 23.1
Lower heating value 2 ,
MJ/kg
14.0 21.7
1
Mixture of ESR plastic fraction (50 wt-%) and ESR wood fraction (50wt-%).
2
DIN51900
Tabel 3.5: Brændværdi af forsøgsbrændslerne.
55

Feedstock Packing waste ESR –mixture
Test CFB03/14 A CFB03/14 B
wt-% (d.b.) wt-% (d.b.)
Sodium, Na 0.10 0.05
Magnesium, Mg 0.064 0.04
Aluminium, Al 0.57 0.03
Silicon, Si 0.64 0.07
Phosphorous, P 0.005 0.09
Potassium, K 0.03 0.04
Calcium, Ca 3.28 0.15
Titanium, Ti 0.040 0.55
Vanadium, V < 0.002 0.002
Chromium, Cr

Set point
& date
CFB 03/14 A
01.04.03
CFB 03/14 B
02.04.03
CFB 03/14 B1
02.04.03
CFB 03/14 B2
02.04.03
Duration
of set point
1
h
Feedstock Bed material
2
4 Packing
material
6.5 ESR - mixture
2 ESR - mixture
4.5 ESR - mixture
Sand 50 %
P3 50 %
Sand 25 %
P3 75 %
Sand 25 %
P3 75 %
Sand 25 %
P3 75 %
Gasificationtemperature
3
o C
Gasification
agent
880/870 Primary +
secondary air
and steam
890/900 Primary +
secondary air
and steam
880/880 Primary +
secondary air
and steam
900/910 Primary +
secondary air
and steam
1 Duration of the steady-state set point period 2 P3 = Parfil 3 limestone from Nordkalk Oy
3 Average temperature at the bottom/top of the riser
Tabel 3.7: Overordnede forsøgsdata.
Gas cleaning
method
Filter
400 o C
Filter
410 o C
Filter
395 o C
Filter
410 o C
Forsøg med emballageaffald forløb problemfrit. De planlagte forsøgsbetingelser blev hurtigt opnået
og let holdt stabilt. Ganske vist måtte forsøget afbrydes midlertidigt efter 1,5 timer som følge af en
tilfældig lækage i varmeveksleren, men forsøget blev genoptaget samme dag.
Forsøget med EE-restfraktionen var noget mere problemfyldt.
Forsøgstemperaturen på 880 o C blev opnået efter 1,3 timer. Kort efter steg trykfaldet over posefilteret
dramatisk. Den mest sandsynlige forklaring på dette var, at filterposen blev blokeret af tjæreprodukter
i gassen, der satte sig fast i filterposen. Problemet blev søgt løst dels ved at ændre på
renseproceduren for filteret og dels ved at ændre driftsbetingelserne for forgasseren.
Luftforholdet blev herefter øget, således at forgasningstemperaturen steg fra 880 o C til 900 o C,
hvilket reducerede problemet til et acceptabelt niveau. Tillsætning af kalksten måtte tredobles i forhold
til den tilførte mængde i emballageaffaldet pga. det høje klorindhold i brændslet.
3.4.3 Resultater af forgasningsforsøgene
Specielt kulstofmassebalancen er væsentlig ved vurdering af forgasningsforsøg.
For emballageaffaldet var massebalanceberegninger lige til, da materialet var rimeligt homogent,
og brændselsindfyringshastigheden var bestemt ganske præcist.
For EE-restfraktionen var beregninger mere komplicerede, da der var flere usikkerheder, specielt
fordi det var nødvendigt at ændre forsøgsbetingelser midt i forsøget, og desuden giver det høje
tjæreindhold i sig selv en større usikkerhed på kulstofberegningerne, da tjære ikke måles kontinuert.
Der var ikke problemer med hverken askesintring eller belægninger ved nogen af forsøgene.
Væsentligste driftsdata og resultater er vist i Tabel 3.8.
57

Test CFB 03/14A CFB 03/14B CFB 03/14B1 CFB 03/14B2
Fuel Packing material
ESR-mix ESR-mix ESR-mix
Bed material 1 S 50% P3 50 S 25 % P3 75 % S 25 % P3 75 S 25 % P3 75 %
%
%
Bed material feed rate, mg/s 0.8 1.3 1.3 1.3
T (riser bottom), o C 880 890 880 900
T (riser top), o C 870 900 880 910
Pressure, bar (abs) 1.1 1.1 1.1 1.1
Fuel moisture content, wt-% 8.1 5.5 5.5 5.5
Fuel feed rate, g/s
Gasification agents, g/s
13.8 7.3 8.6 7.0
- primary air 14.2 13.1 13.8 12.8
- secondary air + steam 2.4 4.2 3.3 5.0
Nitrogen feed rate, g/s 2 2.0 1.7 1.9 1.6
Air ratio 0.24 0.29 0.25 0.32
dp bed, mbar 50 49 52 48
Gas velocity (riser bottom) 2.9 3.1 3.1 3.1
m/s 3
Gas velocity (riser top) m/s 4 6.2 5.0 4.9 5.1
Gas flow rate, m 3 n/h (wet) 99 78 78 79
Dry gas composition, vol-%
CO 15.6 9.8 9.7 9.6
CO2 16.3 14.7 13.4 14.8
H2 13.8 9.6 9.5 9.6
N2(+Ar) 48.4 60.5 61.6 61.0
CH4 4.10 3.47 3.99 3.17
C2Hy 1.8 1.3 1.8 1.2
C3Hy - C5Hy 0.04 0.01 0.01 0.01
NH3 0.05 - - 0.70
H2S ppmvol - - - 60
HCl ppmvol - - - 4000
H2O in wet gas gas, vol-% 17 20 19 22
Tars + benzene, g/m 3 n 15.2 60 94.1 44.0
Tar yield, g/kg daf fuel 29.5 156 208 128
Carbon conversion, wt-%
to dry gas 88.3 71.9 62.1 74.9
to gas and tars 94.1 96.6 94.9 95.6
to gas and tars 5 93.3 93.8 92.6 92.7
Mass balance closures
C-balance 0.99 1.00 0.98 1.00
O-balance 1.01 0.94 0.88 0.93
Ash balance 0.95 1.02 1.07 0.98
1 P3=Limestone Parfil 3, S= silica sand
2 Total amount of nitrogen used as purging gas (in feeding and ash removal hoppers etc)
3 Based on air and steam flow rates, empty reactor diameter and actual p and T
4 Based on product gas flow rate, empty reactor diameter and actual p and T
5 Including limestone C in the input of carbon
Tabel 3.8: Driftsdata og resultater af forgasningsforsøg
58

Omsætningen af kulstof viser fordelingen af det totale energiindhold. Kulstofomsætningen blev beregnet
på tre forskellige måder:
• Omsætning af kulstof i forsøgsstand til tør produktgas
• Omsætning af kulstof i forsøgsstand til tør produktgas og tjære
• Omsætning af kulstof i forsøgsstand og i kalksten til tør produktgas og tjære.
Omsætningen af kulstof er vist i Figur 3.5. Omsætningen af kulstof til tør produktgas og tjære var
højt for begge fraktioner (henholdsvis 93,3 % for emballageaffald og 93 – 94 % for EErestfraktionen).
Omsætningen af kulstof til tør gas var for emballageaffaldet 88 %, mens det for EErestfraktionen
kun var 60 – 75 %. Dette betyder, at for EE-restfraktionen var 20 – 30 % af kulstoffet
i tjæreprodukterne, mens dette kun var 6 % i emballageaffaldet.
Carbon conversion %
100
80
60
40
20
0
to dry gas to gas and tars to gas and tars (including limestone)
CFB 03/14A CFB 03/14B CFB 03/14B2
Figur 3.5. Omsætning af kulstof til:1) tør produktgas, 2) tør produktgas og tjære, 3) tør produktgas og tjære, inklusiv
kalksten for set points CFB 03/14A (emballageaffald), CFB 03/14B (EE-restfraktion) og CFB 03/14B2 (EErestfraktion).
Tjære og brændbare organiske stoffer har høj brændværdi, men tjære kan udkondensere på overflader
og danne klæbende belægninger, der kan skabe opblokninger og tekniske problemer, især
hvis gassen skal renses inden forbrændingen.
Koncentrationen af tjære falder betydeligt med stigende luftoverskud, der giver stigende forgasningstemperatur.
På lignende måde findes forsøgsdokumentation for omsætningen af kvælstof, svovl, klor, brom,
spormetaller og andre uorganiske stoffer.
VTT konkluderer af forsøgene, at emballageaffald kan anvendes som brændsel i en CFBforgasser,
mens anvendelse af EE-restfraktionen kræver yderligere udvikling og optimering specielt
til denne type affald.
59

3.5 VTT’s vurdering af videre udvikling og perspektiver
VTT opsummerer dels på baggrund af nærværende forsøg og dels på baggrund af deres lange
erfaring inden for forbrænding og forgasning:
Forgasning af affaldsfraktioner er et interessant alternativ til forbrænding. Forgasning kan kombineres
med andre energiproduktionsteknologier for at opnå tekniske og økonomiske fordele. Den mest
simple proces er ved at koble forgasning af rene affaldsfraktioner med traditionelle kraftvarmeanlæg
og da medforbrænde produktgassen i en kraftværkskedel f.eks. sammen med kul.
Ved at anvende dampturbinesystemet i en kraftværksblok muliggøres høje elproduktionsvirkningsgrader,
der ikke nås i konventionelle affaldsforbrændingsanlæg. Den simple proces er imidlertid
kun mulig, når rene affaldsfraktioner er tilgængelige.
Som regel er affaldsfraktioner forurenet med halogener og tungmetaller, der skal kontrolleres i en
gasrensningsproces, hvor dels mængderne er betydeligt mindre end i sædvanlige røggasrensningsanlæg,
og dels er kemien betydeligt anderledes.
En gasrensningsteknik til termisk behandling af affaldsfraktioner skal være robust overfor ændringer
i varierende brændselskvalitet.
Forgasning i en fluid-bed er en teknologi, der kan anvendes med relativt dårlige brændsler, blot de
er neddelt inden indfyring. De fleste urenheder i produktgassen kan fjernes ved at køle produktgassen
til 300-500 o C og filtrere. Desuden kan gasrensningen forbedres ved tilsætning af absorbenter.
Den mest iøjnefaldende fordel ved forgasning er, at renset produktgas kan erstatte fossilt brændsel
enten ved samforbrænding eller anvendt alene, hvis brændværdien er høj nok. Dette er ikke altid
tilfældet, når fraktioner med højt vandindhold forgasses. Højt plastindhold giver stigende brændværdi,
og tilsætning af plast til fraktioner med højt vandindhold kan derfor anvendes til at forbedre
produktgassens kvalitet.
Det samme princip kan anvendes til at forbedre in situ kontrol af visse urenheder. Halogener i
brændsler danner primært hydrogenklorider, og -bromider mv., som kan blive indfanget af alkali
under forbrug af alkali metaller (Na, K, Ca). Disse reaktioner foregår bedst ved temperaturer på
350 – 400 o C efter gaskølingen. Man kan derfor blande affaldsfraktioner, der indeholder halogener,
med affaldsfraktioner, der indeholder alkalimetaller, og dermed optimere fjernelse af halogener ved
gas køling og filtrering uden yderligere brug af absorbenter og deraf følgende reduceret belastning
af filter samt reducerede driftsomkostninger.
Bundasken i en forgasser indeholder primært bedmateriale og større stykker af metaller, glas og
andet uorganisk materiale, som kan blive genindvundet vha. sigtning, og de mest værdifulde metalfraktioner
(f.eks. kobber) kan blive genanvendt. Forgasning er en forholdsvis blid proces, og metallerne
er som regel kun ganske lidt oxideret.
Af de undersøgte affaldsfraktioner i dette arbejde var PVC fraktionen ikke velegnet til fluid-bed forgasning
med varm gasrensning. Heller ikke imprægneret træ er velegnet til forsøg på VTTs anlæg
pga. det høje indhold af arsen, der er meget giftig, og forgasningsreaktioner med arsen er ikke veldokumenterede
og derfor ikke under kontrol. Gaskøling efterfulgt af filtrering kan fange noget af
arsenen, men større mængder af arsen kræver mere effektive rensningsprocesser. En speciel for-
60

gasningsenhed med fuld gasresning til imprægneret træ kunne være en god løsning, men denne
teknologi kræver yderligere udvikling.
Shredderaffald er sædvanligvis meget forurenet med forskellige metaller og halogener. Alle metaller
kan fjernes fra bunden eller fra filteret bortset fra kviksølv. Den eneste effektive metode til fjernelse
af kviksølv er ved brug af aktivt kul ved lave temperaturer (180 – 200 o C) og filtrering af gassen.
Dette kan imidlertid ikke anvendes direkte ved fluid-bed forgasning f.eks. sammen med plastik
pga. tjæreindholdet fra plastik, der, hvis det køles til 250 o C, kondenserer og bliver stærkt klæbende.
Behandling af kviksølv kræver yderligere udvikling, fx. tilkobling af en tjærekrakker efter
CFBG’en for at komme ned i filtertemperatur.
Det fleste former for plastik kan let forgasses, men højt plastindhold giver generelt højt tjæreindhold
i produktgassen. Ved at forgasse plast sammen med andre affaldsmaterialer kan denne proces
styrkes eller begrænses. Det høje klorindhold findes primært i PVC. Andre halogener, f.eks.
brom er også en potentiel forurener, hvis affaldet indeholder plastik med brom flammehæmmer.
Ligeledes er flour en potentiel forurener. De fleste af disse stoffer kan fjernes fra produktgassen
ved brug af absorbenter (Ca(OH)2, Na2CO3 mv.), hvilket medfører forøgede driftsomkostninger.
Våd scrubbing er en anden effektiv metode til at fjerne disse med, men indholdet af tjære begrænser
mulighederne for at anvende våd scrubbing.
Forsøgene blev udført i en CFB forgasser. Sandsynligvis ville problemer relateret til det høje tjæreindhold
blive reduceret, hvis man i stedet anvendte en fixed-bed forgasningsproces, kaldet en Novel
forgasser, der er en nyudviklet reaktortype/proces baseret på den traditionelle modstrømsforgasser.
Novel forgassere er begrænset til enhedsstørrelse på 10-15 MW, hvilket måske kan åbne
op for forgasning i tilknytning til mindre kraftvarmeenheder, eller man kunne i forbindelse med større
anlæg opsætte flere enheder parallelt.
VTT slutter af med at opsummere i fem punkter:
1. De fleste af de undersøgte affaldsfraktioner var velegnet til forgasning. Dog er plastikfraktioner
med højt PVC-indhold ikke velegnet til forgasning. Herudover er der påkrævet yderligere
udvikling for at kontrollere det høje arsenindhold i imprægneret træ.
2. Kontrolleret blanding af forskellige affaldsfraktioner og dermed af askefraktioner kan medføre
synergifordele. For eksempel kan blanding af askefraktioner med alkalimetaller sammen
med askefraktioner med halogener give en effektiv in-situ fjernelse af halogener uden brug
af absorbenter. Dette bør dog undersøges nærmere.
3. Mange affaldsfraktioner indeholder halogener, og en specifik absorber eller additiv kan være
nødvendig. Når halogenindholdet er begrænset kan Ca(OH)2 anvendes som halogen
fjerner. Ved fraktioner med højt indhold af halogener kunne man måske i stedet anvende
Na2CO3 eller NaHCO3.
4. Forgasning af plastaffald med indhold af tungere plastfraktioner end PE kan give højt tjæreindhold
i produktgassen. Fluid-bed forgasningsteknologien bør – og kan udvikles til at kontrollere
dannelse af tjære bedre.
5. Fixed-bed forgasning er et interessant alternativ til forgasning af affaldsfraktioner, med næsten
fuldstændig oxidation af bundaske, mindre andel filterstøv og lavere tjæredannelse,
men størrelsen er begrænset til 10-15 MW
61

4. Fase 4: Miljøregler og teknologiske løsninger
4.1 Indledning vedrørende miljøregler og teknologiske løsninger
Forgasning af affald er kun sket på forsøgsplan i Danmark, og er ikke omtalt i love, regler og nationale
strategier for affaldshåndtering i Danmark. Men generelt betragtes forbrændingsegnet affald
indtil videre som et miljøproblem, og ikke som et brændsel.
Dog findes f.eks. for kød- og benmel en særlov der sidestiller afbrænding af dette med afbrænding
af fossile brændsler.
Selv om man optimerer det forbrændingsegnede affald ved at udsortere affald med høj brændværdi
(Procesed Derived Fuel), vil forbrænding generelt kun kunne ske ved overholdelse Affaldsforbrændingsbekendtgørelsen,
bekendtgørelse nr. 162 af 11.03.2003.
Med definitionen af forbrændingsegnet affald som affald, uanset optimering og forbehandling, er
alle former for affaldsforbrænding generelt omfattet af den statslige affaldsafgift, der p.t. er på 330
kr. pr ton affald indvejet.
I det følgende kortlægges danske regler for håndtering af affald for at undersøge, hvordan forgasning
kan ventes at blive reguleret ved godkendelse af et storskalaanlæg.
4.2 Lovgivning af betydning for forgasning af affald
I tabel 4.1 er givet en gennemgang af lovgrundlaget.
62

Tabel 4.1 Lovgrundlag for affaldsforbrænding
Retsakt Bemærkninger Link
Overordnet
Da forgasning ikke i dag finder sted i Danmark, er forgasning ikke særskilt reguleret i danske regler, som er implementeret efter EUregler.
EU’s affaldsrammedirektiv Direktivet indeholder en række overordnede principper, der er afspejlet i dansk http://europa.eu.int/e
lov, bl.a. affaldshierarkiet (forebyggelse, genanvendelse, energigenvinding, deurponering), principper om nærhed og selvforsyning, miljømæssig forsvarlig håndlex/da/lif/dat/1975/datering, godkendelse og tilsyn med anlæg, forureneren betaler. Definition af nyt- _375L0442.html
tiggørelse/genanvendelse/bortskaffelse af affald. Direktivet er gennemført bl.a. i
Miljøbeskyttelsesloven og Affaldsbekendtgørelsen.
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/A19980057029
Affaldsafgiftsloven (DK) Bekendtgørelsen fastsætter afgiftssatserne for deponering og forbrænding, samt
kontrol med mængderne. Forgasning vil måske blive sidestillet med forbrænding,
men dette bør afklares med relevante myndigheder. Farligt affald er afgiftsfrit.
http://www.mst.dk/ud
giv/publikationer/199
9/87-7909-432-
1/html/
Under EU’s affaldsrammedirektiv skal medlemslandene udarbejde nationale affaldsplaner.
Affald 21, der dækker 1998-2004, er ikke lovgivning, men udmøntes
i love og bekendtgørelser. De overordnede mål i Affald 21 er større kvalitet i affaldsbehandlingen,
udsortering i flere fraktioner, større fokus på produkter, udvikling
af nye teknologier for særlige fraktioner, samt affaldsforebyggelse. De
overordnede behandlingsmål for år 2004 er 64% genanvendelse, 24% forbrænding
og max. 12% deponering. Affald 21 skal revideres i 2002/2003.
Affald 21 (dansk national
affaldsplan)
63

http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/A20000051829
Planlægning, etablering og drift
Planloven (DK) Indeholder de overordnede regler vedr. planlægningen af arealanvendelsen i
Danmark. Der skelnes mellem lands-, region-, kommune- og lokalplanlægning.
Regionplanlægningen varetages af amterne. Indeholder VVM-bestemmelser og
krav om regionplantillæg ved større anlæg.
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19990042805
Det må afklares, om et affaldsforgasningsanlæg er omfattet af bekendtgørelsens:
Bekendtgørelse om supplerende
regler i medfør
af lov om planlægning
(samlebekendtgørelsen)
(DK)
bilag 1 (punkt 2: Konventionelle kraftværker og andre fyringsanlæg med en termisk
ydelse på mindst 120 MW;
og/eller punkt 9: Anlæg til bortskaffelse af farligt affald ved forbrænding eller kemisk
behandling (som defineret i bilag II A til direktiv 75/442/EØF, afsnit D9) eller
deponering;
eller punkt 10: Anlæg til bortskaffelse af ikke farligt affald ved forbrænding eller
kemisk behandling (som defineret i bilag II A til direktiv 75/442/EØF, afsnit D9)
med en kapacitet > 100 tons/dag).
I så fald skal der gennemføres en VVM-procedure og udarbejdes et regionplantillæg,
eller af
http://www.mem.dk/l
pa/landsplan/VVM/v
vm.htm
bilag 2 (punkt 11 b: Anlæg til bortskaffelse af affald). I så fald skal der i første
omgang gennemføres en VVM-screening efter reglerne i bilag 3. Dette vil måske
eller måske ikke føre til, at der skal udarbejdes et regionplantillæg.
Vejledning til VVM (DK) Til ovenstående VVM-procedure findes en vejledning af 16. januar 2002: VVMvejledning
om visse offentlige og private anlægs indvirkning på miljøet.
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/A19980069829
Indeholder overordnede regler om bl.a. godkendelse af og tilsyn med forurenende
virksomheder. (Kapitel 5: Godkendelse af forurenende virksomhed. Kapitel 6:
Affald. Kapitel 7: Genanvendelse og renere teknologi).
Miljøbeskyttelsesloven
(DK)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
Indeholder de nærmere regler om godkendelse af ”listevirksomheder”, dvs. de
virksomheder, der er optaget på listen i bekendtgørelsens bilag 1. Forgasning af
Godkendelsesbekendtgørelsen,
liste-
64

B20010064605
affald falder ind under ”fysisk-kemisk behandling”, listepunkt K 2a og K 2b. Anlægget
skal således miljøgodkendes, inden det etableres.
virksomhed
(DK)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/A20000077229
Kapitel 1 omhandler, hvilke anlæg, der hører under loven (over 1 MW varme og
under 25 MW el). Er anlægget større finder elforsyningsloven anvendelse. Kapitel
2 omhandler planlægning og godkendelse (kommunalbestyrelsen).
Varmeforsyningsloven
(DK)
http://europa.eu.int/e
urlex/da/lif/dat/2000/da
_300L0076.html
Ifølge Artikel 3 punkt 4) er forgasning af affald omfattet af direktivet. Direktivet
indeholder bl.a. krav vedr. miljøgodkendelse, indretning, drift og emissioner fra
forbrændingsanlæg inkl. anlæg til forbrænding af farligt affald. Direktivet implementeres
pr. 28. december 2002 i Danmark ved udstedelse af en bekendtgørelse,
som afløser nedennævnte bekendtgørelser nr. 41 og nr. 660.
Direktiv om forbrænding
af affald nr. 2000/76/EF
(EU)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19970004105
Indeholder de nugældende krav til affaldsforbrændingsanlæg, men bliver ultimo
2002 erstattet med en ny bekendtgørelse, der gennemfører direktiv 2000/76/EF
Bekendtgørelse nr. 41 om
affaldsforbrændingsanlæg
(DK)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19970066005
Indeholder regler og emissionsgrænseværdier for forbrænding af farligt affald.
Vil blive erstattet af den nye bekendtgørelse, der gennemfører direktiv
2000/76/EF, jf. ovenfor.
Bekendtgørelse nr. 660
om godkendelse m.v. af
anlæg, der forbrænder
farligt affald (DK)
http://europa.eu.int/e
urlex/da/lif/dat/1993/da
_393R0259.html
Transportforordningen er helt central mht. affald fra udlandet. Affald til nyttiggørelse
er inddelt i to kategorier: grønt, orange/rødt alt efter hvilken liste affaldet er
opført på (bilag til forordningen). Procedurerne for anmeldelse af overførsel af
affald til myndighederne er forskellige for de to kategorier. Myndighederne kan
gøre indsigelse mod overførslen, hvoraf de vigtigste grunde er affaldshåndteringsplaner
og nationale forskrifter. Desuden kan der gøres indsigelse, hvis forholdet
mellem mængden af affald, der kan nyttiggøres og mængden, der ikke
kan nyttiggøres ud fra økonomiske eller miljømæssige betragtninger ikke kan
begrunde nyttiggørelse (fiktiv nyttiggørelse).
Forsyningssikkerhed
Transportforordningen,
EU
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19960097105
Dansk supplement til EU’s transportforordning. Indeholder forpligtelser for virksomheden,
der im-/eksporterer affald, samt straffebestemmelser.
Bekendtgørelse om im- og
eksport af affald (DK)
65

http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B20000061905
Fastsætter kommunens pligt til at lave regulativer for indsamlings- og anvisningsordninger.
Fastsætter, at genanvendeligt affald skal indsamles/anvises til
genanvendelse og forbrændingsegnet affald skal indsamles/anvises til forbrænding.
Jf. §39 og §44-45 har både husholdninger og erhverv benyttelsespligt til
hhv. anvisnings- og indsamlingsordning. §24 stk. 2 giver visse (begrænsede)
muligheder for at en virksomhed kan fritages fra pligten til at benytte en kommunal
indsamlingsordning.
Affaldsbekendtgørelsen
(DK)
§54 fastsætter kommunens pligt til at lave indsamlingsordninger for farligt affald,
samt husholdningers og virksomheders benyttelsespligt. Her er der dog en fritagelsesmulighed
for virksomheder i §55.
Miljøstyrelsen udsendte 15. maj 2001 et brev til de danske kommuner: ”Orientering
om ret til ikke at benytte de kommunale indsamlings og anvisningsordninger
ved eksport af affald til nyttiggørelse”, der bl.a. omhandler kommunernes pligt til
at acceptere affaldsproducenternes benyttelsesfrihed ved transport af affald.
Miljøministeren har nedsat et udvalg, som i 2004 skal fremlægge en vurdering af
affaldsområdets organisering, og komme med eventuelle ændringsforslag.
Kommunale regulativer skal iflg. Affaldsbekendtgørelsen omhandle indsamlingsog
anvisningsordninger, forskrifter for transportører samt gebyrfastsættelse.
Kommunale regulativer
(DK)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19970063805
Som undtagelse for reglerne ovenfor kan biomasseaffald, der er optaget i bilaget
til bekendtgørelsen, uden kommunal anvisning brændes i kraft- eller varmeproducerende
anlæg, der er indrettet til fyring med fast brændsel, eller afsættes til
Biomasseaffaldsbekendtgørelsen
(DK)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19980106705
forbrænding i sådanne anlæg.
Forsyning, udvalgte fraktioner
Elektronikskrotbekendtgø- Kommunen skal lave indsamlings- eller anvisningsordning, som husholdninger
relsen (DK)
og virksomheder har pligt til at benytte. Der er dog også mulighed for at producenter/importører
laver tilbagetagningsordninger, såfremt de behandler affaldet
efter bekendtgørelsen. En række komponenter skal udtages og behandles jf.
krav i bilaget til bekendtgørelsen.
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B20000061905
Målene for materialegenvinding af emballageaffald i 2001 er: papir/pap: 55%,
plast og metal 15% og glas 65%. Dette skal kommunerne tage højde for i deres
regulativer, jf. Affaldsbekendtgørelsen (§36 samt §41).
Emballage
(DK)
66

Udover ovennævnte findes en frivillig aftale mellem Miljøministeren og Dansk
Industri, Plastindustrien i Danmark og Emballageindustrien omhandlende genanvendelse
af transportemballager. Aftalen blev indgået i 1994. Målet er, at 80%
af mængden af transportemballage indsamles og genanvendes via genbrug eller
materialegenvinding.
http://europa.eu.int/e
urlex/da/lif/dat/1994/da
_394L0062.html
EU’s emballagedirektiv Med mål for håndtering som nævnt ovenfor. Er omsat i dansk lov ved affaldsbekendtgørelsen.
Målene fremgår ikke af den danske lovgivning, men af Affald 21.
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B20000011105
Jf. dækbekendtgørelsens §17 kan der opnås tilskud til nyttiggørelse af dæk ved
forbrænding.
Dækbekendtgørelsen
(DK)
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19990086005
Behandlere af udtjente køretøjer er forpligtet til at lade sig registrere hos Miljøstyrelsen
samt have et miljø- eller kvalitetsstyringssystem. En række komponenter
skal udtages og behandles jf. krav i bilaget til bekendtgørelsen. Restaffaldsfraktionen
skal tilføres anlæg for mekanisk neddeling og sortering herunder
shredderanlæg og sakse med henblik på størst mulig genanvendelse.
Bekendtgørelse om udtjente
køretøjer
(Shredderaffald)
Se ovenfor http://europa.eu.int/e
urlex/da/lif/dat/2000/da
_300L0076.html
Emissioner og restprodukter
Direktiv om forbrænding
af affald nr. 2000/76/EF
Se ovenfor http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19970004105
Bekendtgørelse om affaldsforbrændingsanlæg
Se ovenfor http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B19970066005
Bekendtgørelse om godkendelse
m.v. af anlæg,
der forbrænder farligt affald
67

http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B20000065505
Regulerer restprodukter, der ikke er klassificeret som farlige. I forbindelse med
forgasning, skal følgende spørgsmål afklares:
Vil slagge fra forgasning kunne sidestilles med slagge fra forbrænding (bilag 1)?
Kan slagge fra forgasning genanvendes til bygge- og anlægsformål?
Er mindre relevant, mens placeringen af de tre landsdækkende deponier for
røggasrensningsprodukter er af betydning.
Restproduktbekendtgørelsen
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
/B20010065005
http://www.retsinfo.d
k/_GETDOC_/ACCN
Deponeringsbekendtgørelsen
Bioaskebekendtgørelsen Regulerer anvendelse af bioaske til jordbrugsformål. Undersøgelser og forsøg
må vise, om asken vil kunne overholde grænseværdierne?
/B20000003905
http://europa.eu.int/e
urlex/pri/da/oj/dat/2001
/l_309/l_309200111
27da00010021.pdf
Implementering af direktivet i dansk lovgivning er forsinket, men forventes at ske
i efteråret 2003. Direktivet omfatter anlæg over 50 MW indfyret, for anlæg under
50 MW indfyret gælder Luftvejledningen. Direktivets/bekendtgørelsens bestemmelser
vil gælde i det tilfælde, at myndighederne ikke anser anlægget efter en
affaldsforgasser som et affaldsforbrændingsanlæg. Dvs. i det tilfælde at forgasseren
leverer ren gas til et fyringsanlæg. I direktivet er der fastsat grænseværdier
for ”gasformigt brændsel generelt”, og såfremt affaldsgas kan betragtes som
sådan, og fyringsanlægget ikke betragtes som et affaldsforbrændingsanlæg, vil
dette direktiv gælde. Ifølge affaldsforbrændingsbekendtgørelsen er der dog pt.
ikke særskilte regler for forgasningsanlæg.
Direktiv om begrænsning
af visse luftforurenende
emissioner fra store fyringsanlæg
Tabel 4.1: Oversigt over relevant lovgivning
68

4.3 Sammenfatning vedrørende miljøregler og teknologiske løsninger
Forgasning af affald er hidtil kun foregået på forsøgsplan i Danmark, og er derfor ikke omtalt i love,
regler og nationale strategier for affaldshåndtering i Danmark. Ved gennemgangen af lovgivning er
der således ikke specifikke regler for forgasning, kun regler på den ene side for affaldshåndtering
og –forbrænding og på den anden side regler for konventionelle kraftvarmeproduktion. Affaldsforgasning
placerer sig mellem disse to og teknologiens udviklingspotentiale vil naturligt være tæt forbunden
til de myndighedsmæssige bestemmelser, der vil være gældende.
Afgørende vil være om f.eks. produktgassen fra en forkoblet affaldsforgasser i forbindelse med et
kraftvarmeværk betragtes som en gas eller som et affald. Det er ikke afgørende, om emissionskrav
følger reglerne for affaldsforbrænding eller for fossil afbrænding. Det afgørende er, om der er myndighedstilladelse
til, at affaldet må forgasses og afbrændes på et traditionelt kraftvarmeværk uden
at det samlede derved klassificeres som et affaldsforbrændingsanlæg med tilhørende krav til selskabsstruktur.
Med det gældende regelsæt for håndtering af affald og for affaldsforbrænding forventes forgasning
indtil videre sidestillet med traditionel affaldsforbrænding, men ved realisering af et konkret anlæg
bør der indgås i tæt dialog med myndighederne.
69