1. No category

FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
Affaldsmængdernes udvikling over tid,
behov for nye anlæg og anvendelsen af nye
teknologier
Direktør Niels Christian Holm,
Rambøll Danmark A/S
23.
mar.
12
AFFALDSMÆNGDERNES
UDVIKLING OVER TID,
BEHOV FOR NYE ANLÆG,
OG ANVENDELSEN AF NYE
TEKNOLOGIER
Nils Christian Holm - Rambøll Denmark
AFFALDSMÆNGDERNES
UDVIKLING OVER TID
BEHOV FOR NYE ANLÆG
AFFALD TIL FORBRÆNDING
Orient. fra Miljøstyrelsen Nr. 4 2011
• Lavere økonomisk vækst
• Vækst i affald afkobles delvist fra
den økonomiske vækst fra 2030
• Øget genanvendelse
ALDERSPROFIL FOR DE DANSKE
FORBRÆNDINGSANLÆG
Affald til forbrænding
“Kapacitet”
EKSISTERENDE FORBRÆNDINGSANLÆG I DK
STÅR I EN GOD UDGANGSPOSITION
• Efter 20-25 år er mange anlæg i god udgangsposition:
• Gælden er betalt
• Anlæggene drives godt
• Anlæggene kan fortsat have stor værdi
• Alternativt kan selskaberne vælge at bygge nyt
• Højere el-produktion
• Energieffektivitet > 100%
• Endnu bedre røggasrensning
FORBRÆNDINGSANLÆG OG
NYE TEKNOLOGIER
VI LEVER I EN SPÆNDENDE TID…..
• Nyt energiforlig
• Vi har øget fokus på ressourcer
• Nye teknologier
• Hvad gør vi?
AFFALDETS ROLLE I DET FREMTIDIGE
ENERGISYSTEM I DANMARK
• Kul ud – vind ind
• Biomasse og affald
• Efterspørgsel efter bæredygtig biomasse
• Affald vil blive en meget vigtig hjemlig energiressource
• Fokus på at udnytte vores (egne) energiressourcer optimalt
• Regler og inspiration fra Europa =>teknologier
• Et område med hvor myterne trives er omkring organisk
dagrenovation: Forbrænding eller bioforgasning?
FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF
ORGANISK DAGRENOVATION
• Myte 1:
“Vådt affald brænder dårligt”
• Faktum:
Vådt affald sambrændes helt uproblematisk med andet affald på
et affaldsforbrændingsanlæg
FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF
ORGANISK DAGRENOVATION
• Myte 2:
“Man får da ikke noget energi ved at brænde vådt affald”
• Faktum
Jo man gør. Man kan faktisk opnå meget høje
energivirkningsgrader for OD
MODERNE FORBRÆNDING AF 1 TON
ORGANISK DAGRENOVATION(OD) MED 65% VAND
Røggaskondensering
1 ton OD
Ovn og kedel
(4,7 GJ LHV)
Damp
2,5 GJ varme
1,2 GJ el
Turbine
Forbrænding
1 ton OD
2,9 GJ varme
Brutto
[GJ]
Netto
[GJ]
Netto
virkningsgrad
Electricitet
1,2
1,0
21 %
Varme
5,4
5,4
115 %
Total
6,6
6,4
135 %
Marginalt egetforbrug ca. 65 kWh/t OA (lavt grundet lille røggasmængde)
FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF
ORGANISK DAGRENOVATION
• Myte 3:
“Forbrænding af organisk dagrenovation giver lavere
energieffektivitet end bioforgasning”
• Faktum:
Dette er ikke korrekt. I Danmark kan et affaldsforbrændingsanlæg producere 2-3 gange så meget energi som forgasning.
BIOFORGASNING AF 1 TON KILDESORTERET
ORGANISK DAGRENOVATION (OD) MED 65% VAND
Antaget omsætning af 30-50 % af affaldets kulstofindhold til biogas
1 ton OA
(4,7 GJ LHV)
Bioreaktor
0,3 GJ
procesvarme
0,8-1,5 GJ
varme
0,6-1,2 GJ
varme
Røggaskondensering
Udstødskedel
1,9-3,2 GJ
Gasmotor
Biogas
(55-90 Nm3 CH4)
0,8-1,3 GJ el
0,2-0,3 GJ varme
Biogas
1 ton OD
Brutto
[GJ]
Netto
[GJ]
Netto
v.grad
Potentiale*
net v.grad.
Electricitet
0,8-1,3
0,7-1,2
14-25 %
31 %
Varme
1,0-1,8
0,8-1,5
16-31 %
39 %
Total
1,8-3,1
1,5-2,7
30-56 %
69 %
* Max-omsætning i laboratorie (~60% kulstof i biogas)
Vs 135% for forbrænding
FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF
ORGANISK DAGRENOVATION
• Myte 4:
“Forbrænding af organisk dagrenovation (OD) er en dyr måde at
udnytte denne ressource”
• Faktum:
Dette er ikke korrekt. Den samfundsøkonomiske pris for
udnyttelse af OD i et moderne forbrændingsanlæg i Danmark er
meget lav.
FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF
ORGANISK DAGRENOVATION
• Myte 5:
“Forbrænding af organisk dagrenovation (OD) betyder at vi taber
en stor mængde fosfor”
• Faktum:
Nej. OD indeholder kun en begrænset mængde fosfor
Og er det rationelt i Danmark at udnytte denne fosforkilde?
FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF
ORGANISK DAGRENOVATION
• Samlet fosforpotentiale i DK er ca. 60.000 t/å
• Organisk dagrenovation: ca. 1.000 t/å = 1,5% af potentialet
• Danmark har et stort fosforoverskud og lægger fortsat til
• Vi kunne principielt være selvforsynende i dag
• Er OD baseret gødning et rationelt alternativ i stor skala?
MEN HVORDAN SKAL VI SÅ FORHOLDE OS?
Vi skal vurdere vores muligheder med henblik på alle de
faktorer, der betyder noget.
Og så skal vi prioritere de teknologier og de tilgange til
genanvendelse, der samlet set giver de bedste resultater.
Med henblik på at etablere verdens objektivt bedste løsning,
inkl. genanvendelse med høj ressourceværdi.
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION
Nils Christian Holm
nch@ramboll.dk
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
23.
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
Udviklingstendenser og muligheder set fra 6
forskellige virksomheder
mar.
12
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
23.
mar.
12
Udviklingstendenser og muligheder set fra 6 forskellige
virksomheder:
- Muligheder i indsamling og sorteringsleddet
Salgs- og marketingdirektør Jeanett Vikkelsøe, Marius Pedersen A/S
- Affaldsforbrændingens udviklingstendenser
Marketing & Technology Director Ole Hedegaard Madsen, Babcock &
Wilcox Vølund A/S
- Håndteringen af røggasserne fra termiske løsninger
Area Sales Manager Klaus Beldring, Haldor Topsøe A/S
- Muligheder for central biologisk behandling
General Manager of Regulatory Affairs Michael Persson, DONG Energy
A/S
- Udviklingstendenser inden for biogas og jordforbedring,
Adm. Direktør Christian Bøggild Smed Christensen, Solum Gruppen
A/S
- Muligheder for at udvinde ressourcer fra aske
Udviklingschef Ole Kristensen, Kommunekemi A/S
21
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
-Muligheder i indsamling og sorteringsleddet
Salgs- og marketingdirektør Jeanett
Vikkelsøe, Marius Pedersen A/S
23.
mar.
12
Udviklingstendenser og muligheder i
indsamlings- og sorteringsleddet.
….på 5 minutter…
TEMA : Fremtidens affaldssystem
DI 23. marts 2012
v/ Jeanett Vikkelsøe
© Marius Pedersen A/S
Marius Pedersen A/S – den korte version
•
Serviceydelser: rådgivning, containerudlejning,
indsamling, forsortering, afsætning, rapportering mv
•
Kundegrupper: kommuner og erhverv
•
Servicerer ca. 40.000 erhvervsaffaldsproducenter
- alle branchetyper, beliggende i alle kommuner
•
Ca. 550 indsamlingsbiler
•
13 forsorteringsanlæg i DK.
•
Håndterer ca. 300.000 t/år affald til genanvendelse/
nyttiggørelse – mere end 100 varenumre.
•
Handel med affaldsressourcer, herunder ca. 800
eksporttransporter pr. måned.
Rønne
Aalborg
Herning
Århus
Svinninge
Horsens
Ganløse
Esbjerg
Kolding
Rødekro
Rødovre
Odense
Ferritslev
Sandholt-Lyndelse
Svendborg
Sakskøbing
© Marius Pedersen A/S
24
28-03-2012
Hvor er potentialet for udsortering af flere ressourcer?
•
Erhverv:
– Stort brændbart
Central sortering – potentiale op til 40%
– Tørt småt brændbart
– Organisk (småt brændbart) til bioforgasning
Kildesortering
– Returpapir og -plast
•
Husholdninger:
– Organisk rest
– Emballage plast og pap
Kildesortering og central eftersortering
© Marius Pedersen A/S
Tendenser lige nu – forår 2012
•
Knaphed på brændbart affald.
•
Mange kommuner håndhæver deres anvisningsret af brændbart
erhvervsaffald (ingen mulighed for central sortering – derved lavere grad af
genanvendelse fra brændbart affald)
•
Erhvervsaffald med organisk indhold bliver til kommunalt brændbart affald i
kommunale indsamlingsordninger.
•
Høje afregningspriser på affaldsressourcer på det europæisk marked.
•
Lave forbrændingspriser i det europæiske marked.
•
Europæisk fokus på plastemballage – etablering af sorteringsanlæg i
udlandet.
•
Stigende ønske om Zero-Waste fra store virksomheder
© Marius Pedersen A/S
Hvordan skabes rammerne for et ressourcemarked?
MPs 7 anbefalinger:
1. Pisk
2. Gulerod
3. Skabe adgang
4. Central sortering
5. Kildesortering
6. Europæisk markedsplads
7. Ensartet klassificering uden handelshindringer
© Marius Pedersen A/S
27
28-03-2012
Hvordan skabes rammerne for et fremtidigt ressourcemarked?
Set fra indsamlings- og sorteringsleddet.
1. Pisk. Sæt politiske mål om genanvendelse og sikre tilsyn.
2. Anvend differentierede afgifter som gulerod.
•
Fastholde (energi-)afgifter på affald og frihold genanvendelige ressourcer.
•
Giver økonomisk incitament for udsortering af genanvendelige ressourcer.
3. Skab adgang til ressourcerne for innovative og investeringsvillige private
selskaber
•
Ophæv anvisningsret for at skabe marked for sortering af genanvendelige
affaldsressourcer fra brændbart affald i stordriftsskala.
4. Potentialet for øget genanvendelse skal findes i central sortering.
5. Kildesortering og centralsortering er ikke et enten-eller, men et både-og.
6. Anerkend at affaldsressourcer er en handelsvare inden for markedspladsen i EU.
•
Gør transportforordningen til en medspiller – ikke en handelshindring.
7. Ensartet klassificering af affald, fritagelsesprocedurer, etc. i kommunerne.
© Marius Pedersen A/S
28
28-03-2012
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
- Affaldsforbrændingens udviklingstendenser
Marketing & Technology Director Ole
Hedegaard Madsen, Babcock & Wilcox
Vølund A/S
23.
mar.
12
DI Energibranchen Fremtidens affaldssystem
Ole Hedegaard Madsen
Director, Technology & Marketing
Waste and Climate legislation in EU
Waste frame directive
The four goals for 2020

Waste hierarchy

20 % greenhouse gas reduction

2020 - 50 % recycling

20 % increase in the share of

Landfill ban

BREF document

LCA principle
Destruction of dangerous
chemical components and species
Proprietary and Confidential
renewable in energy consumption
Plastic will be made from biomass
Trends in Technology Development in Europe
 R&D Drivers
• High Energy Efficiency = R1 > 0.65 ► EU energy recovery formula
• Maximum use of energy content ► Maximum reduction of fossil fuel
• From ashes to metals – Urban mining ► new markets
 Impact on Technology Development
• Increase electrical efficiency ► Increase steam data
• Higher metal recovery► New separation technologies
• Fuel flexibility ► mass burn = no pretreatment or shredding 15 €/t
• No interested in pyrolysis, gasification technology ► no net output!
Proprietary and Confidential
© 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved.
.32
Strategi = høj elektrisk virkningsgrad R1 > 0,65
Forøge dampdata ► Indflydelse på:
 Kedel - trykparten
• Stigende fordampningstemperatur = Inconel®
 Damp - overheder
• Styre indløbstemperaturen til overhedersektionen
− Nye kedelrensesystemer
•
•
•
•
Kontrollere forbrændingen – stabile driftsforhold
CFD-designede kedler
2000
Avancerede materialer
2005
RESOX™
Proprietary and Confidential
Steam temperature
Steam preassure
400 C°
40 bar
425 C°
55 bar
2010
440~450 C°
70~90 bar
2015
480~525 C°
90~130 bar
Energiudnyttelse
Energiudnyttelse i to trin (i en eller
to skrubbersektioner)
 Direkte kondensering
 Forøget energiudnyttelse med ca. 2025% ved kondensering med
varmepumper
Vestforbrænding
absoroptionsvarmepumpe:
 Til fjernvarme
Proprietary and Confidential
RESOX™ - svovlrecirkulation
Værtsanlæg:
Kemisk analyse af
aflejrninger og frie
partikler
Svovl
Indsprøjtning af
H2SO4 gennem 6
dyser
HCl
1000-timers korrosionstest
•Simuleret OH-rør ved 405 °C damptemperatur
•Simuleret OH-rør ved ~500 °C damptemperatur
Proprietary and Confidential
SO2
Kemisk analyse af
aske
From ashes to metals –
Bottom ash from waste to energy plants
as a material resource
Most slag processing plants don’t treat the 0‐6/10mm
fraction




0‐6/10mm fraction is 50% of the total slag
Fine slag fractions contain a high level of heavy and precious metals
Increase aluminum recovering
Transfer the slag into a valuable product
Proprietary and Confidential
© 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved.
.36
NextBAT®
Den næste generation af best available technology-standarder bliver
præsenteret i det næste BREF-dokument i 2013+
Det reviderede BREF-dokument stiller nye og højere krav til
affaldsenergianlæg i form af:
 Højere virkningsgrad
 Lavere emissionsniveau
NextBAT® er Skandinaviens svar på den næste generation af best
available technology.
Proprietary and Confidential
Sammenfatning NextBAT™
Proprietary and Confidential
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
-Håndteringen af røggasserne fra termiske
løsninger
Area Sales Manager Klaus Beldring, Haldor
Topsøe A/S
23.
mar.
12
NOx reduction from waste incinerators
Klavs Beldring
What is NOx ?
 NOx is a common name for NO and NO2
 For most combustion processes NOx is composed of
approximately 95% NO and 5% NO2
 Typically NOx emissions from stationary sources are
corrected to dry fluegas and a reference oxygen content,
for instance 11% O2
Known technologies
 NOx is reduced by NH3
4 NO + 4 NH3 + O2  4 N2 + 6 H2O
6 NO2 + 8 NH3  7 N2 + 12 H2
 SNCR vs. SCR
SNCR:
< 60% NOx reduction, high NH3 slip
SCR:
< 95 % NOx reduction, low NH3 slip,
< 99% Dioxin removal
Three alternative positions of the SCR
1.
After ESP with high SOx at 260280°C
APH
SCR
ESP
260°C/500°F
2.
Tail-end with permanent
reheating of the flue gas to
>220°C after a bag filter
GGHX
BF
APH
Heater
SCR
220°C/428°F
190°C/374°F
3.
Tail-end at 190°C without
reheating of the flue gas and with
lime injection in the bag filter to
remove SO3
Lime
APH
BF
SCR
190°C/374°F
Topsøe’s DNX® catalyst
Elements and modules
Flue gas
NH3
What are the costs?
 Society pays up to 50 DKK/kg NOx emitted
 NOx tax: 25 DKK/kg NOx emitted
 Turn key SCR plant: ~8 DKK/kg NOx (over 10 years)
Any questions?
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
- Muligheder for central biologisk behandling
General Manager of Regulatory Affairs
Michael Persson, DONG Energy A/S
23.
mar.
12
REnescience
- central affaldsseparation ved
hjælp af enzymer
DI-Bioenergi - Fremtidens Affaldssystem, 23 marts 2012
Michael Persson, Lead Regulatory Advisor, DONG Energy
REnescience sorterer affald i en biologiskorganisk del og en fast del



49
REnescience giver højere udbytte af biogas/genanvendelse af bionedbrydeligt affald
Tostrengssystem ("sort", "grøn")
Sort
Etstrengssystem m. REnescience
Grøn
Restaffald
(forbrænding)
Fast fraktion
Rejekt,
indeholder
bioaffald
Biovæske
CH4
Biogas
Biogas
Digestat
Digestat
50
REnescience og affaldsforbrænding i
fremtidens ressource / energikredsløb
REnescience sammen med forbrænding kan
give væsentlige ressource-, miljø- og
energifordele
Affaldsforbrænding
alene
REnescience
kombineret med
forbrænding
Energieffektivitet
XXX
XXX
CO2 reduktion
XXX
XX(X)
Fleksibel el-produktion
X
XXX
VE-Andel i transportsektor
X
XX
Recirkulering af fosfor
-
XXX
Potentiale for genanvendelse
X
XXX
52
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
-Udviklingstendenser inden for biogas og
jordforbedring
Adm. Direktør Christian Bøggild Smed
Christensen, Solum Gruppen A/S
23.
mar.
12
Dansk Industri Energibranchen
Affaldsseminar
23.03.2012
54
Løsningen ligger lige for …
•
Vi har rigelig forbrændingskapacitet i Danmark.
•
Affaldsforbrænding er en vigtig del af den danske affaldsmodel
•
Det er ikke enten eller men ”både og” … Forbrænding og de intelligente teknologier
•
Den organiske fraktion af affaldet kan ikke brænde – indeholder 60-70% vand
•
… og indeholder en lang række ressourcer, som bør genanvendes.
•
Aikan er en kommerciel teknologi.
•
Har driftserfaring fra de seneste otte år.
•
Aikan kan håndtere affald som ikke nødvendigvis er kildesorteret.
•
Aikan kan producere en bæredygtig biogas (70% methan) og en lækker kompost til
landbruget.
•
Aikan er en decentralt løsning, som ikke kræver massiv transport af affaldet.
•
Et Aikan anlæg til håndtering af 65,000 Tons organisk affald om året koster 150 mio
KR.
55
Aikan’s reference facility (Bio Vækst)
For over 8 years, the
Aikan Technology has
been fully
implemented and
deployed at the Bio
Vækst facility
Location
Business Model
Focus
Historical
development
Ownership
Annual Organic
Processing
Volume
• Gislinge, Denmark (close to Holbæk – approx. 40 miles from CPH)
• Public Private Partnership
• Maximize throughput (volume) and tip fee opportunity
• Aikan has operational responsibility (and ownership)
•
•
•
•
•
2003: Construction and commissioning
2005: Build-out. Adding 5 additional modules
2005: Started gas recovery
2010: Installed own engine
2010: Converted 2 of original 5 modules to full scale test modules
• Solum A/S: 50%
• Vestforbrænding: 33%
• KARA/Noveren: 17%
• 28.4k tonne
• Feedstock sourced from 8 to 10 municipalities
56
FREMTIDENS
AFFALDSSYSTEM
FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM
-Muligheder for at udvinde ressourcer fra
aske
Udviklingschef Ole Kristensen,
Kommunekemi A/S
23.
mar.
12
Om Kommunekemi
Kommunekemi a/s
Muligheder for at udvinde ressourcer
fra askeprodukter
ved
Ole Kristensen
Kommunekemi a/s
Askeprodukter som ressource
 Affaldsforbrænding 25 % askeprodukter
 Metaller
 Byggematerialer
 Halmfyring 5 % askeprodukter
 Kalium
 Cadmium
 Kød & benmel 30 % askeprodukter
 Fosfor
 Spildevandsslam 35 % askeprodukter
 Fosfor
 Tungmetaller
 Gylle (fast fraktion) 30 % askeprodukter
 Fosfor
 Tungmetaller
Produktion af kaliumklorid fra halmaske
Genanvendelse af fosfater fra aske
 Problemstilling




Nødvendigt grundstof for næsten alle levende organismer
Begrænsede tilgængelige mængder i verden
Opløselighed – vand – citrat
Forurening, tungmetaller
 Løsninger under udvikling på Kommunekemi:
 Kød & benmel – processen er stort set færdigudviklet og anlæg kan
etableres når kundegrundlaget er på plads.
 Spildevandsslam – processen er under udvikling og
produktionsanlæg til 30.000 t/år aske forventes idriftsat 2015.
 Gylle – Processen er under udvikling.
Barrierer og muligheder
 Kræver selvstændige forbrændingsanlæg
 Genanvendelse er dyrere end deponi
 Kræver store investeringer
 Genanvendelse af fosfor er blevet et internationalt fokusområde
 Fosfor er en begrænset ressource og priserne vil stige
 Anvendelse af biomasse til energiproduktion er et vækstområde