NØGLEORD: AFFALDSHÅNDERTING, ENERGIOPTIMERING, GENANVENDELSE, AFFALDSFRAKTIONER, AFFALDSFORBRÆNDING

Transkript

1 Kursusnr december 2013 OPTIMERING AF VARMEPRODUKTION FRA AFFALDSFORBRÆNDING I SISIMIUT VED FRASORTERING OG GENANVENDELSE AF UDVALGTE FRAKTIONER Mie Ostenfeldt Bachelor i By-, Energi- og Miljøplanlægning, Aalborg Universitet Kandidatstuderende på Miljøteknologi, Environmental Management, DTU Camilla Pugholm Lindgreen Bachelor i Miljøteknologi, DTU Kandidatstuderende på Miljøteknologi, Urban Water Engineering, DTU RESUME: I Qeqqata Kommunia i Grønland har man en vision om at skabe et bæredygtigt samfund, hvilket bl.a. indebærer affaldshåndteringen i byen. På nuværende tidspunkt bliver kun glas, metal og farligt affald frasorteret inden forbrænding, men da affaldsbunkerne fortsat vokser ønskes det, at undersøge hvorvidt alternative behandlingsmetoder kan tages i brug. I denne artikel er der fokus på optimering af forbrændingsanlægget ved frasortering af henholdsvis den organiske fraktion (madaffald) og pap- og papirfraktionen, samt øget frasortering af glas og metal. Udover at glas og metal er en direkte årsag til driftsstop, blev det undersøgt, at det er fordelagtigt, rent energimæssigt, at frasortere disse fraktioner med så høj en frasorteringsgrad som muligt. En forlængelse af perioden mellem driftsstop vil indebære økonomiske og miljømæssige fordele. Udnyttelse af overskudsvarmen i sommerperioden kan ske ved at gennemføre den planlagte sammenkobling af fjernvarmenettene, som ligeledes vil give økonomiske gevinster. Beregninger viser, at der er et energimæssigt incitament til at frasortere den organiske fraktion alene og ifølge med pap- og papirfraktionen. Ved at fjerne disse fraktioner fuldstændigt, vil mængderne af affald til forbrænding mindskes med knap 56 %. En frasortering af hele denne mængde, kan vise sig at ske på bekostning af varmeproduktionen fra forbrændingsanlægget. Det vil være bekosteligt og logistisk udfordrende at supplere med affald fra andre byer og bygder. Kompostering og biogasproduktion, viste sig at være de to genanvendelsesmuligheder med potentiale i Sisimiut. Biogas kræver dog en tilførsel fra andre organiske affaldskilder. I begge tilfælde skal håndtering af restproduktet overvejes. Det anbefales at udføre mere omfattende studier før der træffes en endelig beslutning for valg af frasortering og genanvendelse. NØGLEORD: AFFALDSHÅNDERTING, ENERGIOPTIMERING, GENANVENDELSE, AFFALDSFRAKTIONER, AFFALDSFORBRÆNDING

2 1 INDLEDNING I løbet af det sidste århundrede, har der været et skift i grønlændernes affaldsmønster under påvirkning af urbanisering og dermed overtagelse af den vestlige køb-og-smid-væk kultur. Dette gælder også Sisimiut, Grønlands anden største by, beliggende i Qeqqata Kommunia. Tidligere blev alt affald kørt til deponi, men på grund af de stigende mængder, blev der i år 2000 opført et forbrændingsanlæg for at forbedre hygiejnen i byen (COWI, 2005). Varmen, produceret af det kommunalt ejede forbrændingsanlæg, blev tilkoblet en del af fjernvarmenettet, drevet af forsyningsselskabet Nukissiorfiit. Denne del af fjernvarmenettet er dog ikke stor nok til at modtage al varme genereret af forbrændingsanlægget i sommerperioderne. Til trods for den daglige forbrænding, er der stadig meget affald på byens losseplads, dumpen, og der kæmpes med at komme affaldsdyngerne til livs. Kommunen, Qeqqata Kommunia, er i gang med et større bæredygtighedsprojekt, som bl.a. omhandler forbedringer indenfor affaldssektoren. På nuværende tidspunkt frasorteres farligt affald samt glas og metal i nogen grad, og på sigt ønskes flere fraktioner frasorteret med henblik på at mindske den indkomne mængde af dagrenovation til forbrænding. Derved kan man reducere de eksisterende affaldsdynger. Ydermere ønskes det, at udnytte en større del af overskudsvarmen fra forbrændingsanlægget samt sikre en mere miljøvenlig og velfungerende forbrænding. (Qeqqata Kommunia, 2013a) Denne artikel behandler affaldshåndtering af dagrenovation i Sisimiut, herunder muligheder for frasortering af forskellige affaldsfraktioner med henblik på: Energioptimering af forbrændingsanlægget i Sisimiut. Genanvendelsesmuligheder af frasorterede affaldsfraktioner. Baggrundsbeskrivelse af affaldshåndteringen og forbrændingsanlæg Dagrenovation indsamles og bringes til dumpen, hvor det farlige affald bliver frasorteret og den resterende brændbare del bliver neddelt, homogeniseret og forbrændt. Flyveasken opsamles og sendes til endelig behandling i Norge (Sisimiut Kommune, 2005) og slaggen deponeres på dumpen sammen med det ikke-brændbare affald. I Grønland benyttes ukontrolleret deponi, hvor der ikke er nogen beskyttelse af luft, jord eller vand. Glas og metal indsamles otte steder i byen (Qeqqata Kommunia, 2013b), hvor glasset efter nedknusning genanvendes i vejprojekter og metallet fragtes til genanvendelse i Danmark (Lundgaard, 2013b). Ifølge Lundgaard (2013a), blev der i 2012 forbrændt 3450 tons affald og brugt knap 2000 liter spildolie, som tilsættes affaldet for at øge brændværdien. Ifølge analyser af Challet (2011) har anlægget en kapacitetsudnyttelse på 80 % og kører nu med tre ugers intervaller, hvorefter ovnen nedkøles og renses grundet tilstopning af glas, metal og plastik (Lundgaard, 2013b). Dette er en forbedring, da anlægget tidligere har kørt kortere intervaller (Borg, 2006), og da nedlukning af anlægget forårsager en øget udledning af skadelige emissioner grundet lave temperaturer (COWI, 2005). Lundgaard (2013b) forventer, at anlægget kan holde 10 år endnu forudsat regelmæssigt vedligehold. Der er tre separate fjernvarmeledningsnet, hvoraf forbrændingsanlægget er tilkoblet det ene. Det er primært boligblokke, institutioner samt kommunale bygninger, der er tilsluttet det eksisterende offentlige distributionsnet. De fleste private boliger er ikke tilkoblet fjernvarmenettet grundet økonomiske årsager. Anlægget kører med overskudsvarme i sommerperioden, mens der i vinterperioden suppleres området med varme fra oliefyr. (Challet, 2011; Lundgaard, 2013b) Ifølge Borg (2006) blev der i 2005 etableret en supplerende fjernvarmeledning med henblik på at afsætte en større mængde af forbrændingsanlæggets varmeproduktion. En sammenkobling af hele fjernvarmenettet kan 2

3 ske relativt nemt og er påbegyndt, delvist på baggrund af anbefalinger i Rambøll (2013) og delvist med ønsket om at optimere forsyningssikkerheden ved samspil mellem varme fra hhv. vandkraft og forbrændingsanlægget (Zachariassen, 2013). 2 METODE For at fremskaffe de nødvendige oplysninger til nærværende projekt, er der foretaget henholdsvis litteraturstudier og interviews, sidstnævnte under feltarbejdet i Sisimiut, Grønland. Litteraturstudierne er benyttet til at få et overblik over affaldshåndteringen i Sisimiut og derved klarlægge fokusområderne. Litteraturen er fundet via DTU Digital Library, Kanukoka, Google og Artek s database for studenterrapporter. Derudover er der modtaget data fra Qeqqata kommunia. Under feltarbejdet er der foretaget nogle delvist strukturerede interviews (Andersen, 2009), der havde til formål at udfylde de områder, hvor informationer manglede. Der blev foretaget interviews af hhv. driftsleder for forbrændingsanlægget i Qeqqata Kommunia, Jacob S. Lundgaard, og driftschef for fjernvarmeforsyningen Nukissiorfiit i Sisimiut, Jan Zachariassen. Til beregninger af energioptimering af forbrændingen ved frasortering af forskellige fraktioner benyttes fraktionsfordeling, brændværdier for hver fraktion samt mængden af affald til forbrænding. Målet er at bestemme varmeproduktionen ved frasortering af udvalgte fraktioner. Eisted og Christensen (2011) har identificeret en procentfordeling af dagrenovationsfraktionerne i Sisimiut. De fandt, at den organiske del, der hovedsageligt består af madaffald, udgør 42,8 %, uspecificeret brændbart, der ikke passer ind i andre kategorier, udgør 30,4 %, papir 8,4 %, pap 3 %, glas 7,1 %, plastik 2,4 %, metal 2 %, ikkebrændbart 1,8 %, farligt affald 1,2 % og træ 1 %. Resultaterne er forbundet med en vis usikkerhed, da de er baseret på en stikprøve en uge et enkelt år. Fraktionsinddelingen er den eneste tilgængelige fra Sisimiut og stemmer, ifølge Eisted og Christensen (2011), godt overens med danske fraktionsinddelinger. Derfor bruges præsenterede inddeling til beregningerne i denne artikel. Værktøjet brugt til beregningerne af varmeproduktionen af forbrændingsanlægget er en excelbaseret model udarbejdet af Challet (2011). Den illustrerer det årlige varmeforbrug, forbrændt affaldsmængde og varmeproduktion i Sisimiut. Der er taget udgangspunkt i den i modellen angivne forbrændte affaldsmængde. Til beregning af brændværdier er Deltaway Energy (2013) benyttet, som er et værktøj, der angiver brændværdien baseret på sammensætningen af affaldet. Ved brug af dette værktøj blev fraktionen Brændbart affald (ikke papir, pap og plastik) anført under kategorien textile. Baseret på brændværdierne af de forskellige affaldsfraktioner er det vurderet, hvilke fraktioner, der potentielt vil være fordelagtige at frasortere. Det vil ligeledes blive undersøgt, hvor fordelagtigt det er at frasortere glas og metal, og i hvor stor grad det kan betale sig at optimere frasorteringsgraden. Derudover arbejdes der videre med fraktionerne organisk, samt pap- og papiraffald, da brændværdierne for disse er de laveste og en frasortering derved kan øge affaldets samlede brændværdi mest. For disse fraktioner beregnes brændværdien og energiproduktionen i forbrændingen for at klarlægge, om frasorteringen af disse fraktioner optimerer anlæggets virkningsgrad. Der vil blive foretaget en følsomhedsanalyse for at vurdere, hvorvidt resultaterne er følsomme overfor den valgte frasorteringsgrad. Dette gøres ved at undersøge om en ændring af frasorteringsgraden for hver frasorteret fraktion ændrer resultaterne mærkbart. Til dette er tre forskellige frasorteringsgrader valgt, hhv. 30, 53 og 100 %. 100 % er valgt, da det er den optimale frasortering, hvor 53 % frasorteringsgrad er den nuværende frasorteringsprocent i Danmark (Miljøministeriet, 2013), og de 30 % er opstillet som første målsætning for frasortering. 3

4 3 RESULTATER Der er lavet beregninger af brændværdier og varmeproduktion for fire scenarier med den organiske samt pap- og papirfraktionerne. De vil efterfølgende blive henvist til som følgende: NF - nuværende forbrænding (0-alternativ) OF - frasortering af den organiske fraktion PP - frasortering af pap og papir OPP - frasortering af organisk, samt pap og papir fraktionerne Ved frasortering af en eller flere fraktioner, vil den totale brændværdi ændre sig alt efter affaldssammensætningen. Kombinationen af mindre affaldsmængde til forbrænding og ændret brændværdi ses ved den totale varmeproduktion. Tabel 1 Brændværdier, varmeproduktion og frasorteringsprocent for de valgte scenarier med forskellige frasorteringsgrader. Dagrenovation Brændværdi (LHV) [MWh/ton] Total varmeproduktion [MWh/år] Fald i varmeproduktion ift. nuværende scenarie [%] Fjernede fraktion af affaldsvolumen [%] Scenarie NF 2, Scenarie OF (30 %) 2, ,6 13,2 Scenarie OF (53 %) 3, ,9 23,4 Scenarie OF (100 %) 4, ,6 44,1 Scenarie PP (30 %) 2, ,5 3,5 Scenarie PP (53 %) 2, ,3 6,2 Scenarie PP (100 %) 2, ,8 11,8 Scenarie OPP (30 %) 2, ,0 16,7 Scenarie OPP (53 %) 3, ,8 29,6 Scenarie OPP (100 %) 4, ,5 55,9 Tabel 1 viser, at brændværdien for scenarie NF er beregnet til 2,59 MWh/ton, hvilket svarer nogenlunde til de 3 MWh/ton Challet (2011) brugte som standard i sin model. For scenarierne OF og OPP stiger brændværdierne uanset frasorteringsgrad, hvorimod brændværdien for scenarie PP falder. Den totale varmeproduktion falder for alle scenarier relativt til scenarie NF, grundet den mindre mængde forbrændt affald. Ved at sammenligne det procentvise fald i varmeproduktion mod den fjernede fraktion tydeliggøres det hvilke scenarier, der er fordelagtige, dvs. hvilke scenarier hvor faldet i varmeproduktion [%] er mindre end den fjernede mængde affald [%]. I scenarie OF og OPP er faldet i varmeproduktion mindre end den fjernede fraktion, hvilket indikerer, at disse scenarier kunne være en mulighed. Frasortering af pap og papir fraktionen alene ikke vil være en energimæssig gevinst. Der opnås kun en gevinst ved frasortering af pap og papir, hvis det kombineres med frasortering af den våde organiske fraktion. 4

5 Tabel 2 - Brændværdier, varmeproduktion og frasorteringsprocent for glas og metal. Fraktion med frasorteringsgrad Brændværdi (LHV) [MWh/ton] Total varmeproduktion [MWh/år] Stigning i varmeproduktion ift. nuværende scenarie [%] Fjernede fraktion af affaldsvolumen [%] Ingen frasortering 2, Glas og metal % 2, ,16 18,0 Glas og metal - 53 % 2, ,63 9,6 Glas og metal - 30 % 2, ,42 5,4 Metal % 2, ,91 4,0 Metal - 53 % 2, ,42 2,1 Metal - 30 % 2, ,85 1,2 Glas % 2, ,19 14 Glas - 53 % 2, ,85 7,5 Glas - 30 % 2, ,72 4,2 Glas og metal er fyldstof, der trækker den samlede brændværdi ned, når de ikke frasorteres, da de smelter og ikke brænder. Dette fremgår af Tabel 2, hvor det ses hvordan de totale brændværdier øges ved større frasorteringsgrader. Alle scenarier resulterer i en øget varmeproduktion med undtagelse af 30 % frasortering af glas og metal, hvilket er grundet den øgede brændværdi for dette scenarie ikke kan opveje den fjernede affaldsmængde på 5,4 %. Det kan være en indikation af, at den brugte model ikke er udviklet til brug i finere beregninger, men derimod er bedst egnet til at give et estimat af varmeproduktionen i en mere overordnet sammenhæng. Resultaterne viser, at det altid vil være en gevinst for forbrændingen at frasortere glas og metal fraktionerne, da selv ved frasortering af 30 % glas og metal vil den samlede virkningsgrad stige. Det ses dog, at stigningen i varmeproduktion er beskeden i samtlige scenarierne, under 2 %, hvilket formodes at være grundet den relativt begrænsede forøgelse af brændværdien i forhold til de frasorterede mængder. Tabel 2 - Sammenligning af brændværdier fra forskellige kilder. Brændværdi [MWh/ton] Fraktion Eisted og Christensen Deltaway Energy (2013) (2011) Tekstil/brændbart 5,53 3,75 Pap og papir 3,36 2,89-3,69 Plastik 7,08 6,58 Organisk affald/madaffald 0,5 1,72 Glas - - Træ 3,94 4,19 Metal indikerer her ingen brændværdi. Tabel 3 sammenligner de i beregningerne anvendte brændværdier for de enkelte fraktioner fra Deltaway Energy (2013) med de eksperimentelt fundne for Sisimiut af Eisted og Christensen (2011). Det fremgår, at der er god overensstemmelse, men at der er afvigelser for den organiske og brændbare fraktion. Afvigelsen kan skyldes at sammensætningen af disse fraktioner kan variere afhængig af vurderingen af hvilke fraktioner, der indeholder hvilke affaldsdele. Dette kan betyde, at det reelt kan være mindre fordelagtigt, at frasortere den organiske del, da denne i Sisimiut er fundet til at have en brændværdi på 1,72 MWh/ton kontra de 0,5 MWh/ton i Deltaway. Det modsatte vil gøre sig gældende for den brændbare fraktion. Disse afvigelser betragtes dog som værende begrænsede, og derfor ikke kunne ændre tendensen af resultaterne. Det skal nævnes, at udendørs lagring af affaldet kan påvirke 5

6 brændværdien, da affaldet bliver udsat for regn og sne, hvilket kan gøre den reelle brændværdi mindre end de i tabellen angivne værdier. 4 DISKUSSION De opstillede fokusområder i problemformuleringen vil i det følgende blive diskuteret med udgangspunkt i strukturen vist i Figur 1. De opstillede scenarier vil blive analyseret og diskuteret. Figur 1 - Diskussionens struktur. 4.1 Optimeret energiudnyttelse En fjernet mængde organisk affald på mellem % forøger brændværdien i scenarie OF, hvilket forårsager et fald i varmeproduktionen på mellem 3-9 %. Dette forklares ved, at den organiske fraktion er vandholdig og derved trækker den samlede brændværdi ned. Omvendt, ved scenarie PP falder brændværdien, hvilket forklares ved at pap og papir fraktionen har en brændværdi højere end udgangspunktet. Brændværdien for pap og papir ligger i intervallet 2,89-3,69 MWh/ton, se Tabel 3, hvilket er en smule højere end de 2,59 MWh/ton i scenarie OF. I Tabel 1 ses, at den procentvise varmeproduktion for scenarie PP falder, 5-19 %, hvilket overstiger størrelsen på den fjernede fraktion, 4-12 %. Derved er der ikke nogen gevinst ved udelukkende at frasortere pap- og papirfraktionen. Scenarie OPP resulterer i en større stigning i brændværdi end scenarie OF. Årsagen findes ved at brændværdien, efter frasortering af den organiske fraktion, er steget så meget, at papir og pap fraktionerne ikke længere trækker brændværdien op. Derfor giver scenarie OPP en øget brændværdi. Faldet i varmeproduktion er blot på mellem 7-23 %, hvilket er i kontrast til de % af den samlede fjernede affaldsmængde. Ændringen af varmeproduktionen for de forskellige frasorteringsgrader viser at, i scenarie OF er frasorteringsgraden ikke udpræget følsom, hvorimod scenarie PP og OPP viser større følsomhed. Ud fra de opstillede resultater vurderes det, at de scenarier, der giver de bedste incitamenter i forhold til energioptimering af forbrændingsanlægget er scenarie OF og OPP, dvs. frasortering af organisk affald eller frasortering af både organisk og pap og papir fraktionerne. Det vurderes ligeledes at være hensigtsmæssigt at frasortere glas og metal, ikke blot som følge af de beregnede energimæssige fordele, men også fordelene ved at forlænge perioder mellem driftsstop i forbrændingsanlægget. 6

7 4.2 Genanvendelsesmuligheder I henhold til ovenstående, er følgende genanvendelsesmuligheder undersøgt: Kompostering af organisk affald samt pap og papir Isolering med pap og papir Biogasproduktion af organisk affald Kompostering I Qeqqata Kommunia (2013a) overvejes muligheden for at kompostere den store organiske fraktion, op til 43 %, for at minimere mængden af brændbart affald og udnytte slutproduktet ved salg til private, anvendelse til etablering af grønne områder i byen eller eksport til landbrug. Det kunne være en mulighed at udlicitere kompostering til en privat virksomhed. Kompostering på samme breddegrader er allerede implementeret i Yellowknife i Canada med succes. Her blev der i 2008 etableret et komposteringsanlæg, hvor alt organisk affald bliver behandlet. Kompostering kræver både kulstof og kvælstof, og da organisk dagrenovation indeholder store mængder kvælstof, kræves der udelukkende tilsætning af kulstof. Dette har de i Yellowknife klaret ved at tilføre papirgranulat, hvilket derved har medført, at en del af papir og pap fraktionen ligeledes frasorteres. Efter kompostering, er vægt og volumen reduceret til ca. 50 % af det oprindelige, grundet CO 2 -emissioner og vanddampe. Komposten sælges til privatpersoner og bruges til forskønnelse af byens arealer. (Water and Waste Association, 2012) Et forbehold ved kompostering i Sisimiut er, at der potentielt kan dannes så meget kompost, at der kommer et overskydende restprodukt. Evt. deponi af restproduktet i den grønlandske natur kan medføre et nyt miljøproblem på grund af tilførsel af næringsstoffer til de eksisterende økosystemer. Det bør ydermere overvejes, hvilke papirtyper der kan benyttes, da der kan forekomme miljøfremmede stoffer Isolering med pap og papir Papiruld består af genbrugspapir, som er det primære råmateriale, samt tilsætning af borsalte og aluminium hydroxid. Saltene fungerer som flammehæmmere og har den yderligere fordel, at de holder skadedyr væk samt forhindrer mug og skimmel i isoleringen (Byggeri.dk, 2013; Papiruld Danmark, 2013a). Fugt og fygesne regnes ikke for at være et problem i Danmark, da papiret kan afgive fugten til luften (Papiruld Danmark, 2013b). Der mangler dog dokumentation for, hvorvidt det samme er gældende i Grønland. Det er påvist, at borsalte har en humantoksisk effekt på både fostre og reproduktionsevnen, hvilket betyder at produktet, ifølge Larsen (2012), ikke kan betegnes som værende et grønt produkt. Papiruldet får tilført borsaltene i pulverform og bindes ikke til materialet. Ved brug af papiruldsisolering vil borsaltene blive hvirvlet op i luften som en del af støvet fra papiruldsgranulatet. Det er dog ikke påvist, at de medarbejdere, der udfører isoleringsarbejdet optager mængder i kroppen, der overstiger grænseværdierne. Der går ifølge Papiruld.dk (2013b) 30 kg papir til 1 m 3 papiruld. For at isolere et dansk standardparcelhus fra 1960 erne med et uisoleret hulmursareal på 70 m 2 skal der bruges omtrent 105 kg papir. Beregninger ud fradata fra Lundgaard (2013a) viser, at der potentielt i Sisimiut kan frasorteres 400 tons pap og papir årligt. Hvis der antages en frasorteringsgrad på 30 %, altså 120 tons/år, vil der ved indsamling af pap og papir blot ét år være nok til at isolere 7

8 ca huse. Afsætningsmulighederne af papiruld til isoleringsformål må derfor siges at være begrænsede i Sisimiut. Papiruldsisolering efter nedrevne bygninger vil formentlig kunne genanvendes med tilsvarende formål i nybyggeri. Der bør dog tages stilling til, hvorledes produktet kan bortskaffes på en miljømæssigt forsvarlig måde i de tilfælde, hvor der ikke er mulighed for genanvendelse Biogasproduktion For at beregne om det kan betale sig at investere i biogas er der behov for at vide, hvor store mængder affald, der potentielt kan bidrage til produktionen. Tal fundet i litteraturen for årlige dagrenovationsmængder i Sisimiut varierer fra 133 kg (Eisted og Christensen, 2011) til 650 kg (COWI, 2005; Rambøll, 2012). Ved beregninger foretaget på baggrund af data fra Lundgaard (2013a), ud fra den totale forbrændte mængde affald ved forbrændingsanlægget i 2012, fås en affaldsmængde pr. indbygger til 625 kg/år. Denne værdi formodes dog at indeholde en ukendt mængde eksisterende affald fra dumpen. Til sammenligning producerede danskerne ifølge Miljøministeriet (2013) 447 kg dagrenovation pr. person i Heraf udgør den organiske fraktion blot 43 %. Beregninger foretaget i samarbejde med Laugesen (2013) blev udført i et program, der vurderer om biogasanlæg er rentable i dansk sammenhæng. Det blev klargjort at der er breakeven for et biogasanlæg når der er en årlig tilførsel af organisk affald på tons. Denne beregning inkluderer 20 mio. DKK i anlægsinvesteringer for det egentlige biogasanlæg og 30 mio. DKK i investeringer til forbehandlingsanlæg. Selv den højeste årlige dagrenovationsmængde i Sisimiut pr. indbygger på 650 kg, dvs tons organisk affald pr. år, udgør blot en femtedel af den i beregningen opsatte mængde. På baggrund heraf må det konkluderes, at det ud fra et økonomisk synspunkt ikke kan betale sig at opføre et biogasanlæg udelukkende baseret på den organiske fraktion i Sisimiut, da de disponible mængder ikke er store nok. Det udelukker dog ikke biogasproduktion i Sisimiut, da der godt kan være et potentiale hvis andre kilder medtages, eksempelvis alger, affald fra rejeproduktionen, slam etc. En endelig kortlægning af biogaspotentialet fra alternative kilder kræver dog yderligere studier og forsøg. I det tilfælde, at det kunne betale sig at opføre og drive et biogasanlæg, er problemstillingen med restproduktet efter biogasproduktionen ikke medtaget i førnævnte regnestykke. Afskaffelse af restproduktet ved deponi antages at skabe samme problemstillinger som ved valg af komposteringsløsningen. 4.3 Overvejelser i forbindelse med frasortering Nogle af de overvejelser, der skal medtages i forbindelse med affaldshåndtering i Sisimiut, er mindskelse af affaldsstrømmen til forbrænding, udnyttelse af den genererede varme, belastning af miljøet samt rammerne for finansiering og samfundets bevidsthed om affaldshåndtering Reduktion af affaldsmængder Ved at frasortere nogle af de større fraktioner, såsom den organiske del, er det vigtigt at overveje om det resulterer i, at man om få år ikke har nok affald at forbrænde i forbrændingsanlægget. Ifølge Lundgaard (2013b) bliver der dagligt modtaget ca. 20 tons dagrenovation ved forbrændingsanlægget. Hvis der ses bort fra den ikke-brændbare del, giver dette et total på ca. 600 tons om måneden, hvor der månedligt brændes mellem tons. Det vil sige, at ud fra nuværende situation er det muligt at frasortere 1/3 og op mod 2/3 af affaldet uden at det har en effekt på forbrændingen og derved varmeproduktionen. Hvis det 8

9 vurderes, at der skal frasorteres større mængder, bør det overvejes hvilket konsekvenser det har for opretholdelse af varmeproduktionen fra forbrændingsanlægget. Det skal overvejes, hvor mange ressourcer der skal bruges på at frasortere affaldsfraktioner, da de totale mængder af nogle fraktioner ikke er store grundet størrelsen på byen. Eksempelvis fyldte det indsamlede knuste glas på et år omtrent 3 m 3 (Lundgaard, 2013b). Derfor skal incitamentet og resultatet ved frasorteringen nøje overvejes. Kommunen ønsker at mindske den samlede affaldsmængde til forbrændingsanlægget for at komme affaldsdyngerne til livs. Ydermere skal anbefalingerne fra Rambøll (2012) tages i betragtning. De foreslår en centralisering af affaldshåndteringen, hvor alt affald i det nordlige Grønland skal fragtes til håndtering i Sisimiut. En central affaldshåndtering skaber problematikker forbundet med sortering, transport og økonomi. Det skal overvejes, om det er mest fordelagtigt at kildesortere eller eftersortere, om transport skal foregå med den offentlige færge eller om der behov for en specifik færge til formålet, og om det er økonomisk rentabelt at transportere affald til Sisimiut i stedet for at behandle det i de forskellige byer og bygder. Ved at fragte store mængder affald til håndtering i Sisimiut, vil der komme større mængder affald til genanvendelse og derved også større mængder restprodukter. Det er derfor vigtigt, at der findes en god løsning til håndtering af restproduktet Energi Beregninger viser, at der vil ske en optimering i forbrændingen ved frasortering af den organiske fraktion med eller uden pap- og papirfraktionen i den dagligt modtagede dagrenovation. Optimeringen skyldes, at frasortering af begge fraktioner vil øge den samlede brændværdi og derved også varmeproduktionen relativt mere end den procentdel, der er blevet frasorteret. Der produceres en del overskudsvarme i sommerhalvåret, mens det til gengæld ikke er muligt at imødekomme varmebehovet i vinterhalvåret. Da kommunen ikke vil nedsætte mængden af affald, der sendes til forbrænding om sommeren, grundet sundhedsmæssige problemer, er det eneste andet alternativ for at mindske overskudsvarmen, at udvide den del af fjernvarmenettet, som forbrændingsanlægget er tilkoblet. Det viser sig på sigt at blive en realitet, da Nukissiorfiit allerede har påbegyndt sammenkoblingen af hele fjernvarmenettet. Det forventes, at Sisimiut indenfor en årrække vil ekspandere, hvilket vil kræve optimering af forbrændingsanlægget, hvis øget oliebaseret varmeproduktion skal undgås. Ifølge Zachariassen (2013), er der ikke mulighed for at udvide byens vandkraftværk yderligere, hydrologien i området taget i betragtning. Dvs. at hvis forbrændingsanlægget fortsat leverer den samme mængde varme til nettet de kommende år, vil der på sigt blive brug for mere olie til opvarmning grundet den ekspanderende by Reduktion af miljøbelastning Forlængelse af perioden mellem driftsstop vil mindske forurening samt have energimæssige og økonomiske fordele. Øget frasortering af glas og metal vil, udover den energimæssige gevinst, forlænge perioder uden driftsstop. Lav forbrændingsvarme, som forekommer under driftsstop, belaster nærmiljøet med dioxiner og andre skadelige stoffer såsom kviksølv, svovldioxid og saltsyre (COWI, 2005). På sigt kan det være en fordel at investere i et bedre filter til forbrændingsanlægget, der renser for de ovennævnte stoffer, da det nuværende elektrofilter ifølge Challet (2011) kun renser for partikler. Ukontrolleret deponi gælder også spildolie. Derfor er det foreslået af Lundgaard (2013), at der anskaffes en spildolietank til mere sikker opbevaring af spildolie og derved undgå olierelateret forurening på dumpen. 9

10 4.3.4 Økonomiske rammer Der er mange miljømæssige forbedringer, der kan implementeres under de rette forudsætninger, men hvis de økonomiske og sociale rammer ikke er i orden, kan det være svært at få dem gennemført i praksis. Kommunen sælger overskudsvarmen til en daglig pris af ca DKK, hvilket er det økonomiske incitament til at forlænge perioderne mellem driftsstop (Zachariassen, 2013). Færre driftsstop vil medføre, at kommunen, udover at få forbrændt mere affald om året, vil få en større indtægt samt mulighed for at tilbyde Nukissiorfiit en mere pålidelig og stabil levering af varme til fjernvarmenettet Sociale rammer For at øge succesgraden af en ændret affaldshåndtering, bør der igangsættes en længerevarende, omfattende informationskampagne om affaldshåndtering. Det vides, at der allerede foretages kampagner, men der kunne sættes ind i større grad ved at involvere alle områder såsom skoler, erhverv, institutioner samt private husholdninger. Forbedring af affaldshåndteringen hos private kan kun opnås fuldt ud gennem oplysning og holdningsændring i samfundet. Fokus bør sættes på at gøre affaldshåndtering og frasortering nemt for brugeren. En optimeret indsamling kunne ske ved flere strategisk placerede containere f.eks. ved boligblokke og rækkehuse, således at aflevering af fraktionerne forekommer naturligt. Bevidstheden om frasortering kan skabes ved økonomiske incitamenter for brugeren. Det er vurderet af Hardt (2011), at det eksisterende pantsystem af glas- og sodavandsflasker fungerer med en effektivitet på 99 %. Det kan være en fordel, at implementere en udvidet håndtering af affald, da det kan skabe øget beskæftigelse indenfor området i form af flere jobs indenfor tømning af containere, behandling af fraktionerne etc. 5 KONKLUSION Flere forhold er blevet diskuteret i denne artikel i forhold til optimering af energiudnyttelsen ved affaldsforbrænding i Sisimiut ved frasortering af udvalgte affaldsfraktioner samt mulig genanvendelse. Det vurderes at være fordelagtigt, at gennemføre sammenkoblingen af fjernvarmenettene, da det, udover at udnytte den nuværende overskudsvarme fra sommerhalvåret, optimerer forsyningssikkerheden, og skaber en øget økonomisk gevinst for kommunen. En øget frasortering af glas og metal har vist sig at være fordelagtig i forhold til varmeproduktion, både grundet øget brændværdi og ved forlænget periode mellem driftsstop. Der kunne optimeres yderligere ved omfattende informationskampagner og større fokus på at gøre kildesortering nemmere for brugerne. En forlængelse af perioden mellem driftsstop vil ligeledes indebære økonomiske og miljømæssige fordele. Beregningerne foretaget i denne artikel har vist, at der er et energimæssigt incitament til at frasortere den organiske fraktion. Frasortering af pap- og papirfraktionen giver kun en energimæssig gevinst, såfremt det kombineres med den organiske fraktion. Frasortering af disse fraktioner kan potentielt reducere dagrenovationsmængde til forbrænding med 56 %. Det skal overvejes, hvor stor en mængde affald, der ønskes frasorteret sådan, at det ikke sker på bekostning af varmeproduktionen. Supplerende affald fra andre byer og bygder kan vise sig at være bekostelig og logistisk udfordrende. 10

11 Alternativ udnyttelse af de frasorterede fraktioner blev undersøgt, hvoraf det vurderes, at kompostering eller biogasproduktion er de genanvendelsesmuligheder, der viser mest potentiale. Dog er biogas kun en realistisk løsning, såfremt andre organiske affaldskilder inkluderes. Det anbefales, at der udføres mere dybdegående studier af blandt andet økonomiske forhold, affaldssorteringsprocessen og håndtering af restprodukter før der kan træffes en endelig beslutning for valg af frasortering og genanvendelse. TAK TIL Til udarbejdelse af denne artikel vil vi gerne takke vores vejledere, forsker Gunvor Marie Kirkelund og lektor Kåre Hendriksen for idéer, vejledning og konstruktiv kritik under hele forløbet; driftschef hos Nukissiorfiit, Sisimiut, Jan Zachariassen for godt samarbejde i forbindelse med interview; og driftsleder for forbrændingen, Qeqqata Kommunia, Jacob S. Lundgaard for godt samarbejde i forbindelse med interview, bidrag til informationsindsamling samt mailkorrespondance. REFERENCER Andersen, I., 2009; Den skinbarlige virkelighed om vidensproduktion inden for samfundsvidenskaberne, Samfundslitteratur, ISBN-13: Borg, M., 2006; Oplæg til kommuneingeniørmøde i Nuuk marts 2006, Sisimiut. Byggeri.dk, 2013; Papiruld Danmark Nyhederne fra gårsdagens bruges i morgendagens isolering, URL: byggeri.dk/produktpro/view_produkt.asp?id=333, besøgt d. 5. august 2013 Challet, S., 2011; Optimization of heat utilization from the waste incinerator in Sisimiut. Project report in course 11427, Arctic Technology, DTU. COWI, 2005; Grønland- Transport af forbrændingsegnet affald. Projektrapport. Miljøstyrelsen. Deltaway Energy, 2013; LHV Tool. Hjemmeside besøgt: Eisted, R. og Christensen, T. H., 2011; Characterization of household waste in Greenland, Department of Environmental Engineering, Technical University of Denmark, Elsevier. Hardt, E., 2011; Mission Greenland - For a clean future! (Video). Ace & Ace, European Environment Agency. Webside besøgt d Larsen, P. B., 2012; Papiruldsisolering et grønt produkt? DHI Laugesen, F. M., Civilingeniør og konsulent hos COWI, Personligt møde hos COWI Lyngby d. 24. maj 2013 Lundgaard, J. S., 2013a. Korrespondance med driftsleder for forbrændingsanlægget i Qeqqata Kommunia. Lundgaard, J. S., 2013b. Personlig samtale med den kommunale driftsleder af forbrændingsanlægget d , Sisimiut. Miljøministeriet, Danmark uden affald, Genanvend mere forbrænd mindre, ISBN: , Regeringen, Oktober 2013 Papiruld Danmark, 2013a; Produktdata Papiruld, URL: besøgt d. 5. august Papiruld Danmark, 2013b. Mailkorrespondance med S. Saleem, Teknisk Konsulent. 11

12 Qeqqata Kommunia, 2013a; Delprojekt Bæredygtigt affaldshåndtering. Qeqqata Kommunia Bæredygtig Arktisk Samfund Qeqqata Kommunia, 2013b; Mere fokus på affaldssortering i Sisimiut. Miljø og Teknik. Rambøll, 2012; Forbrænding af affald- Strategi og organisering. Sammenfatningsrapport til Grønlands Selvstyre, Departement for Indenrigsanliggender, Natur og Miljø. Rasmussen, S., Knudsen, S. og Uldahl, B., 2008; Forundersøgelser af bygden Assaqutag. Artek, DTU og Sisimiut Kommune. Se bilag E. Sisimiut Kommune, 2005; Driftsjournal og grønt regnskab for Miljømodtagestation og Forbrændingsanlæg i Sisimiut for årene Water and Waste Association, 2012; Yellowknife centralized composting program: Feeding the land not the landfill, The Journal, DEL Communications Inc. Zachariassen, J., Personlig samtale med driftschefen af forsyningen Nukissiorfiit d , Sisimiut. 12