4. juni 2013 VARMEGENVINDING PÅ ASFALTFABRIK AAMS. Afledning af kondensat til spildevandsanlæg

Transkript

1 4. juni 2013 AAMS VARMEGENVINDING PÅ ASFALTFABRIK Afledning af kondensat til spildevandsanlæg

2 Forside billede: Vestergaard, K., Skorsten hos Colas Danmark A/S i Nørresundby. [Fotografi] (Privat album) Rapporttitel: Varmegenvinding på asfaltfabrik Undertitel: Afledning af kondensat til spildevandsanlæg Projekttype: Bachelorprojekt Uddannelse: Maskinmester Placering i uddannelsesforløb: 6. Semester Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskinmesterskole Vejleder: Per Byskov Dato for aflevering: Tirsdag d. 4. juni 2013 klokken 12:00 Antal normalsider: 55 Forfattere: X Brian Reimer A10013 X Kasper Juul Vestergaard A10018 Side 1 af 133

3 Abstract This report deals with the investigations that have to be carried out on a volume of liquid to prove that a discharge to a public sewage treatment plant can be done in an environmentally safe way. The investigations are based on an asphalt plant, located near the town of Nørresundby. The owner of the plant is Colas Danmark A/S. On this asphalt plant it is contemplated to implement heat recovery in the flue gas from a drying process. The recovery of heat will cause some condensed liquid. Prior to the implementation of the heat recovery, knowledge about how to investigate the condensed liquid is required. This knowledge is required before the liquid can be discharged to the sewage treatment plant. The methods to investigate the problem will be both quantitative and qualitative. The forms of the respectfully methods will be empirical measurements and interviews. Each method will be carefully considered and selected for each investigation. After the application of each method, these will subsequently be criticized in order to illustrate the method's weaknesses. Based on the methods the main part of the report will create insight into the following five points: - Where the heat exchanger will be placed due to the heat recovery. - The volume of condensed liquid will be found as a minimum value. - A method to determine the time pattern of discharge will be found. - A method to investigate the contents of the condensed liquid for environmentally hazardous substances will be found. - A level of control for the discharge will be specified. The results of the report are transferable to other asphalt plants or similar industries who might want to implement heat recovery. Similar industries such as: brick factories, glass foundries, cement foundries, horticultural greenhouses, steel rolling mills or paper mills. Side 2 af 133

4 Indholdsfortegnelse 1. Forord (Fælles) Læsevejledning (Fælles) Indledning (Fælles) Baggrund for projektet Studiets 6. semester Scanenergi Colas Danmark A/S Varmegenvinding Problemstilling Formål Problemformulering Afgrænsning Metode (Fælles) Indledning Anlæggets beskrivelse og varmevekslerens placering Mængden af kondensat Tidsmæssigt mønster for afledningen af kondensat Miljøskadelige stoffer i kondensatet Kontrolniveau ved afledning af kondensat Side 3 af 133

5 5. Anlægsbeskrivelse Indledning (Kasper) Beskrivelse af råvarernes vej (Kasper) Indledning Doseringsproces Tørre- og opvarmningsproces Blandeproces Flowdiagram over råvareforbrug Beskrivelse af luftens vej (Kasper) Indledning Beskrivelse Flowdiagram over luftens vej Placering af varmeveksler (Brian) Placeringsmulighed 1 - før posefiltrene Placeringsmulighed 2 - efter posefiltrene Placeringsmulighed 3 - efter røggassugeren Flowdiagram over varmegenvindingen Delkonklusion på placering af varmeveksleren Mængden af kondensat (Brian) Indledning Fremgangsmåde Side 4 af 133

6 6.3. Massestrøm af vanddamp ind i varmeveksleren Indledning Fugt fra råvarer - metodeforslag Måling af fugt i røggas - metodeforslag Vurdering og metodevalg Valgt metode - måling af fugt i røggas Beregning af massestrøm af vanddamp til varmeveksleren Metodekritik af massestrømme Konklusion på massestrømmen af vanddamp ind i varmeveksleren Massestrøm af vanddamp ud af varmeveksleren Indledning Massestrømmen af tør røggas Indholdet af vanddamp Massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren Metodekritik af massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren Konklusion på massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren Kondensatmængden Volumenstrøm Metodekritik kondensatmængden Konklusion på kondensatmængden Tidsmæssigt mønster for afledning (Kasper) Side 5 af 133

7 8. Undersøgelse for miljøskadelige stoffer i kondensatet (Kasper) Indledning Redegørelse over anvendte råvarer Komplet råvareliste for asfaltproduktionen Råvarer, som bidrager med partikler i røggassen Råvaremængder, som kan risikeres i kondensatet Stoffer fra råvarer, som kan risikeres i kondensatet Metodekritik Delkonklusion på redegørelse over anvendte råvarer Analyse af kondensatet Fremstilling af kondensat Repræsentativ analyse Metodekritik delkonklusion på analyse af kondensat Foranstaltninger efter bedste tilgængelige teknik (Kasper) Bedst tilgængelige teknik (BAT) Anlæg til rensning af kondensat Kontrol ved afledning (Kasper) Driftsjournal Handlingsplaner Afløbskontrol Side 6 af 133

8 Virksomhedskategorisering Kontroltyper Kontrolregler Delkonklusion på kontrol ved afledning Konklusion (Fælles) Perspektivering (Fælles) Anvendelse af resultaterne Til videre undersøgelse Alternativer Udledning til recipient Eksport til andre industrier Overdækning af råvarer Afdampning af vandet med solens stråler Litteraturliste (Fælles) Figurer Tabeller Bilagsoversigt (Fælles) Bilag Bilag Bilag Bilag Side 7 af 133

9 Bilag Bilag Bilag Bilag Bilag Side 8 af 133

10 1. Forord Gennem vores uddannelse til maskinmester har vores lidenskab hele tiden været for energi. Derfor har vi især nydt at arbejde med fjernvarme, vindenergi, vedvarende energi og energiledelse i studiets valgfag. I vores bachelorpraktik har vi været tilknyttet energirådgivningen hos energioptimeringsvirksomheden Scanenergi A/S. Her har vi udarbejdet energioptimeringsforslag til forskellige anlæg og processer. Derfor har det også lagt os naturligt, at vælge emnet: Varmegenvinding på asfaltfabrik. Rapporten henvender sig til Maskinmestre, Ingeniører, Kommunernes teknik- og miljøafdelinger og personer med kendskab til asfaltindustrien. For at læse rapporten, forudsættes det at have grundlæggende kendskab til termodynamik. I forbindelse med projektet har vi samarbejdet med flere personer, som har bidraget med nyttig viden og erfaring. Derfor vil vi gerne give en stor tak til følgende personer og virksomheder, som deltaget i undersøgelsen: Torkild Frandsen - Fabriks leder - Colas Danmark A/S Bent Nielsen - Mechanical Engineer - KVM INDUSTRIMASKINER A/S Lars Jørgen Dam - Produktionschef - Skanderborg-Hørning fjernvarme A.m.b.a Jesper Kirkegaard - Energirådgiver - Scanenergi A/S Anders Maagaard - Chef for energirådgiver - Scanenergi A/S Yderligere vil rapporten efterleve kravene fra Aarhus maskinmesterskoles studieordning, Undervisningsplan modul 31 - Bachelorprojekt (Aarhus maskinmesterskole., 2012). Side 9 af 133

11 2. Læsevejledning Rapporten skal læses i afsnittenes kronologiske rækkefølge, da hvert afsnit leder frem til det næste. Rapporten egner sig derfor ikke som opslagsværk. Bilag, som der henvises til i rapporten, kan forefindes bagest i rapporten. Som referencehenvisning, vil der, blive anvendt: Harvard Style of Referencing. Derfor vil der i rapportens slutning forefindes en litteraturliste med samtlige henvisninger(anglia Ruskin University, 2010). God fornøjelse. Side 10 af 133

12 3. Indledning 3.1. Baggrund for projektet Studiets 6. semester For at tilegne os praktisk erfaring indenfor maskinmesterfaget har vi gennemført 50 dages virksomhedspraktik, på maskinmesterstudiets afsluttende semester. Efter virksomhedspraktikken, skal der udarbejdes et bachelorprojekt. Projektet skal udmunde i en skriftlig rapportering og et mundtligt forsvar. Vi har begge, gennemført praktikperioden hos energioptimeringsvirksomheden Scanenergi A/S. Hos Scanenergi A/S har vi været tilknyttet energirådgivningen, hvor vi har haft mulighed for at arbejde med praktiske opgaver. Formålet har været, at kunne drage sammenhænge mellem teori og praksis. Sammen med forskellige energirådgivere, har vi fået indsigt i forskellige typer virksomheder og processer, med fokus på at energioptimere. Bachelorprojektet er udarbejdet i samarbejde med Scanenergi A/S og en af deres kunder, asfaltproducenten Colas Danmark A/S. Colas Danmark A/S, har en asfaltfabrik i Nørresundby, hvorpå projektet vil blive udarbejdet. For at give et kendskab til de to virksomheder, vil disse blive beskrevet nærmere i det følgende Scanenergi Scanenergi A/S er grundlagt i 1998, som en el salgsvirksomhed, af 18 mindre forsyningsselskaber. Scanenergi A/S er grundlagt, som en konsekvens af liberaliseringen af el-markedet. I dag beskæftiger Scanenergi koncernen sig ikke kun med el salg, men også med energistyring, finansiering og energirådgivning. De har hovedsæde i Ikast, og en afdeling i Albertslund. Scanenergi A/S har i 2012 købt Danfoss Solutions, der er beliggende i Kolding. Her beskæftiger de sig med tilsvarende ydelser, men til internationale kunder. Danfoss Solutions hedder i dag Scanenergi Solution A/S. Endvidere har Scanenergi A/S fornylig stiftet en ny afdeling, der hedder Sinus energi. Sinus energi er beliggende i Ikast, hvor de Side 11 af 133

13 beskæftiger sig med el salg til private forbrugere. I hele koncernen beskæftiger Scanenergi A/S i dag over 150 medarbejdere(scanenergi A/S., 2013) Colas Danmark A/S Colas Danmark A/S, er den danske afdeling af Verdens største vejbygningsgruppe, som hedder Colas S.A. Kerneaktiviteterne hos Colas Danmark A/S, består i at producere og udlægge asfalt. Der fokuseres på at tilgodese kravene til mere miljøvenlige belægninger. For at imødekomme miljøet udvikles der forskellige asfalttyper og måder at fremstilles disse, som skal bidrage til at udlede mindre CO2 og styrke deres miljøvenlige profil(colas Danmark A/S., 2013). Colas Danmark A/S, har man formuleret en ambitiøs målsætning, om at reducere energiforbruget med 15 % ved udgangen af Dette er set i forhold til det relative energiforbrug i 2011(Colas Danmark A/S., 2012). På asfaltfabrikken i Nørresundby, skal denne målsætning realiseres med hjælp fra Scanenergi A/S. Det er i den forbindelse at vi har fået mulighed for at udarbejde vores bachelorprojekt på asfaltfabrikken i Nørresundby. Baggrunden for projektets emnevalg vil blive beskrevet i næste afsnit Varmegenvinding På asfaltfabrikken, bliver der forbrugt naturgas til at tørre og opvarme stenede råvarer, inden de blandes til et færdigt asfaltprodukt. I rapporten Asfaltindustriens udvikling, -produktion, -miljøforhold og -miljøregulering, er denne tørre- og opvarmningsproces vurderet til at være den mest energitunge på asfaltfabrikken(svend Mertz., 1998, side 77). Røggassen fra tørreog opvarmningsprocessen bortledes gennem røggaskanaler, filtre og skorsten til atmosfæren. Røggassen indeholder energi, da temperaturen og indholdet af vanddamp er relativ høj. Jesper Kirkegaard er energirådgiver hos Scanenergi A/S. Han har i sit arbejde, som energirådgiver, flere års erfaring med energioptimering på procesanlæg. I samråd med Jesper Side 12 af 133

14 Kirkegaard er det besluttet, at arbejde på, at reducere røggastabet. Der skal derfor implementeres varmegenvinding på røggassen, hvor det vil være muligt at genvinde noget af den energi, som under de nuværende forhold tabes gennem røggassen. Da der ikke tidligere er blevet implementeret varmegenvinding på asfaltanlægget, kunne det tyde på at der er risiko for komplikationer ved udførelsen. Derfor er der taget kontakt til fabriksproducenten KVM, i Kjellerup, for at undersøge dette nærmere. Bent Nielsen er procesingeniør ved KVM og han har de sidste 10 år arbejdet med asfaltanlæg. Han har stor erfaring med at projektere disse anlæg og har også været med til at implementere anlægget hos Colas Danmark A/S i Nørresundby. I det følgende vil problemstillingen omkring varmegenvindingen blive beskrevet. Side 13 af 133

15 3.2. Problemstilling Bent Nielsen har tidligere arbejdet på et projekt om at implementere varmegenvinding i røggassen på asfaltanlæg. Bent Nielsen konkluderede dengang, at det godt kan lade sig gøre at konstruere et anlæg, som kan genvinde varmen fra røggassen. Når der implementeres varmegenvinding, vil der i varmeveksleren blive kondenseret en betydelig mængde vanddamp til væske. Sammen med indholdet af støv og røg kan dette kondensat muligvis indeholde stoffer, som kan have negativ indvirkning på miljøet. Projektet, blev derfor henlagt da der ikke var kendskab til forholdene omkring bortskaffelsen af kondensatet(nielsen B., 2013). Det er derfor essentielt for varmegenvindingsprojektet, at kunne håndtere kondensatet på en miljøforsvarlig måde. Derfor vil denne rapport belyse forholdene, omkring afledningen af kondensatet til offentligt spildevandsanlæg Formål Formålet med denne rapport er at kunne hjælpe med at bane vejen for implementeringen af varmegenvinding på asfaltanlæg. Lykkedes det at skabe kendskab til hvordan kondensatet kan afledes til offentligt spildevandsanlæg, kan implementeringen af varmegenvindingen foretages på asfaltfabrikken i Nørresundby. Kan varmegenvindingen implementeres på dette anlæg, kan det også overføres til andre tilsvarende anlæg i Danmark og resten af Verden. KVM kan yderligere implementere varmegenvinding på nye asfaltanlæg. Side 14 af 133

16 3.4. Problemformulering Tidligere nævnte problemstilling, leder os frem til følgende problemformulering: Hvordan skal kondensatet undersøges, inden det kan afledes til offentligt spildevandsanlæg? For at finde løsninger på denne problemformulering, vil følgende arbejdsspørgsmål blive besvaret: - Hvor skal varmeveksleren placeres i anlægget? - Hvor stor bliver mængden af kondensat? - Hvad er det tidsmæssige mønster for afledningen af kondensatet? - Hvordan kan det undersøges om der er miljøskadelige stoffer i kondensatet? - Hvilket kontrolniveau kræves der ved afledningen og hvad indebærer det? Side 15 af 133

17 3.5. Afgrænsning En egentlig analyse af kondensatet er ikke blevet foretaget og derfor er der ikke et konkret kendskab til indholdet af stoffer i kondensatet. Det skyldes at det af økonomiske årsager ikke har været muligt at foretage en analyse. Da indholdet af stoffer i kondensatet også har indflydelse på om der skal opstilles et minirensningsanlæg, kan en konkret løsning på et sådan rensningsanlæg ikke udarbejdes og derfor er dette også udeladt i rapporten. Konkrete afledningskrav, vil ikke blive beskrevet, da det heller ikke er relevant uden kendskab til kondensatets indhold af stoffer. Det skyldes at det vil være omsonst at nævne samtlige krav, hvis der blot er tale om enkelte miljøskadelige stoffer i kondensatet. I rapporten fokuseres der på afledningen til offentligt spildvandsanlæg og derfor vil der blive set bort fra økonomiske forhold. Side 16 af 133

18 4. Metode 4.1. Indledning I det følgende kommer der en overordnet beskrivelse af rapportens metode. Problemformulerings hovedspørgsmål er suppleret med fem arbejdsspørgsmål. Disse fem arbejdsspørgsmål er omskrevet til fem overskrifter i dette afsnit. For hver af disse overskrifter, vil der være beskrevet metoder til, at besvare rapportens spørgsmål. I rapporten bruges både kvantitative og kvalitative metoder i form af empiriske målinger og interviews. Dette gør at rapporten kan belyse problemstillingen både i et bredt og et objektivt perspektiv, samt ud fra et subjektivt syn. Dette giver mulighed for både bredde og dybde i rapporten Anlæggets beskrivelse og varmevekslerens placering For at finde oplysninger til beskrivelsen af asfaltanlægget, vil anlægget blive gennemgået med henblik på at iagttage og observere anlæggets funktion. Samtidig vil der bliver foretaget et interview med fabrikslederen. Oplysninger der er fundet på anlægget, vil blive suppleret med viden fra fagligt litteratur. Mulighederne for placering af varmeveksleren, vil blive undersøgt ved at der laves interviews med fagligt kompetente personer. Det vil derfor sige, at metoderne til disse undersøgelser vil være kvalitative. Da vi selv er ved at uddanne os til maskinmestre, og i forbindelse med dette projekt har sat os ind i emnet, kan det ikke undgås, at vi har en vis forforståelse. Derfor bruger vi den hermeneutiske tilgang. Ud fra ovenstående er der opsat tre muligheder, for varmevekslerens placering. Fordele og ulemper vil blive holdt op mod hinanden for hver mulighed, for at kunne vurdere den bedste placering af varmeveksleren. Side 17 af 133

19 4.3. Mængden af kondensat Til at undersøge mængden af kondensat, vil vi benytte både induktion og deduktion. Vi vil indsamle empiri og analysere disse via induktion. På grund af tidshorisonten, vil det ikke være muligt at fremstille empiri for et helt år og derfor kan nogle præmisser danne grundlag for en deduktiv konklusion. Det ønskes at undersøge mængden af kondensat, ved at undersøge henholdsvis mængden af vanddamp, der strømmer ind i varmeveksleren og mængden af vanddamp der strømmer ud af varmeveksleren. Forskellen på disse mængder vil være mængden af kondensat. Den vanddamp der kommer ind i varmeveksleren kan ikke undersøges præcist, da der ikke er indsat en varmeveksler endnu. Derfor tages der udgangspunkt i det vanddamp der strømmer i røggaskanalen i dag. Vanddampen måles via empiriske målinger, det vil sige her bruges den positivistiske metode. Målingen ud af varmeveksleren er der ikke nogen forudsætning for at måle da varmeveksleren som nævnt ikke er implementeret endnu. Derfor gøres dette ud fra en teoretisk tilgang Tidsmæssigt mønster for afledningen af kondensat I denne rapport tages der udgangspunkt i to måder til at finde det tidsmæssige mønster for afledning af kondensatet. - Interview med fabrikslederen - Data for driftstider Det vil sige her bruges både den kvalitative og kvantitative metode. Ved data for driftstider, kan der laves statistik som kan ligge til grund for det tidsmæssige mønster. Side 18 af 133

20 4.5. Miljøskadelige stoffer i kondensatet Grundet projektets økonomiske rammer er følgende metode ikke blevet anvendt i praksis, men skal i stedet ses som en redegørelse for hvordan undersøgelserne kan udføres. Metoden vil overordnet bygge på empiriske målinger, hvilket vil sige, at det vil være den positivistisk tilgang der anvendes. Desuden vil der løbende blive brugt erfaring og teoretisk viden til at foretage kvalificerede skøn. Det vil sige, at vores forforståelse bliver inddraget og derfor bruges den kvalitative, hermeneutiske metode Kontrolniveau ved afledning af kondensat Metoden til at bestemme afledningens kontrolniveau, tager udgangspunkt i resultaterne, som er fundet tidligere i rapporten. Det er nærmere bestemt resultaterne for mængden af kondensat og indholdet af miljøskadelige stoffer i kondensatet. Resultaterne fra disse målinger sammenholdes med et teoretisk grundlag og med egen viden. Side 19 af 133

21 5. Anlægsbeskrivelse 5.1. Indledning Formålet med denne anlægsbeskrivelse er, at redegøre for, hvor i anlægget varmeveksleren skal placeres og dermed specificere, hvorfra kondensatet afledes. Derudover skal anlægsbeskrivelsen skabe klarhed over anlæggets funktion og hvilke råvarer der bliver anvendt under produktionen af asfalt. Først vil anlægget, overordnet, blive gennemgået. Denne gennemgang vil tage udgangspunkt i råvarernes vej og derefter luftens vej gennem anlægget. Der vil dog være fokus på tørre- og opvarmningsprocessen. Herefter vil overvejelser vedrørende placeringen af varmeveksleren blive diskuteret. På baggrund af diskussionen, vil varmeveksleren blive placeret. I slutningen af hver gennemgang, vil der blive vist et flowdiagram. I det første afsnit vil råvarernes vej blive beskrevet. Side 20 af 133

22 5.2. Beskrivelse af råvarernes vej Indledning I det følgende beskrives råvarernes vej fra plansiloerne, gennem anlægget og frem til lastbilerne. Denne beskrivelse skal danne overblik over råvarernes vej gennem anlægget. På figur 1, herunder, er hele anlægget vist, fra det sydvestlige hjørne af matriklen. Figur 1: Anlægget set fra sydvestligt hjørne Overordnet set, er anlægget opdelt i tre processer: - Doseringsproces - Tørre- og opvarmningsproces - Blandingsproces. Side 21 af 133

23 Hver af disse processer, består af flere underprocesser. I denne rapport vil det være tørre- og opvarmningsprocessen, der vil være i fokus. I det følgende vil de tre overordnede processer blive beskrevet Doseringsproces På anlæggets matrikel, er der udover selve anlægget, opstillet plansiloer, som indeholder dynger med forskellige råvarer. Råvarerne kan bestå af f.eks. grus, sand, skærv, stenmel, m.v. Plansiloerne er ikke overdækkede mod nedbør. På figur 2, herunder, kan et udsnit af plansiloerne ses. Figur 2: Udsnit af plansiloer med råvarer Råvarerne flyttes fra plansiloerne over i to rækker doseringskasser med henholdsvis seks og syv doseringskasser. Rækken med 6 kasser, kan ses på figur 3, herunder. Figur 3: Doseringskasser - række med seks. Side 22 af 133

24 Her bliver sammensætningen af råvarerne til asfalten reguleret. Transporten fra plansiloerne til doseringskasserne foregår med en gummihjulslæsser. Doseringen af de forskellige typer råvarer er bestemt i forhold til hvilken asfalttype der skal fremstilles. I bunden af disse doseringskasser ligger der et transportbånd. Doseringen foregår ved at regulere på hastigheden af transportbåndene i hver enkelt af doseringskasserne. Fra doseringskassernes transportbånd, falder råvarerne ned på et større transportbånd og føres via dette bånd ind i en kraftig tørretromle Tørre- og opvarmningsproces Tørretromlen skal sørge for at råvarerne fra doseringskasserne, samt evt. genbrugsasfalt, bliver tørret og opvarmet til mellem C (Mertz S., side 67). Temperaturen afhænger af produktionsmetoden, som vil blive nærmere beskrevet senere i dette afsnit. Energien til processen bliver primært tilført i form af naturgas, med en direkte forbrænding i modsat ende af råvarer tilførslen. Tørretromlen bliver roteret af fire 18,5 kw asynkronmotorer. For at sikre en hurtig og effektiv tørring af råvarerne er der på indersiden af tromlen monteret løfteskovle, som sørger for at trække råvarerne op langs tromlens højre side. Udformningen af løfteskovlene, samt farten på råvarerne, sørger for at råvarerne falder ned løbende og dermed danner et slags råvaretæppe, der giver et stort areal og dermed gode tørrebetingelser. Samtidig bliver de fire asynkronmotorer mindre belastede, når en delmængde af råvarerne krydser centerlinjen, inden det falder ned på venstre side. På den måde hjælper råvarernes dynamiske energi de fire asynkronmotorer og strømforbruget reduceres. Tromlen har en svag hældning, som sørger for at råvarerne vandrer aksialt gennem tromlen. Råvarerne vandrer mod flamme enden, altså modstrøms - kold mod varm. På figur 4, herunder, kan skovlene indvendig i tromlen ses. Side 23 af 133

25 Figur 4: Tørretromlen set fra flammens ende. Skovlene, som roterer i flamme-enden, er lukkede. Derved kvæler råvarerne ikke naturgasflammen. De lukkede skovle hedder løftehenoverskovle I disse skovle får råvarerne kun strålevarme og tørringen er reduceret i denne ende pga. mindre beluftning. For at få råvarerne tørret og hævet i temperatur, skal det opholde sig i tromlen i ca. 5 minutter, svarende til at omkring tons opholder sig i tromlen. Tromlen kan foretage tørreprocessen med omkring 240 tons/time. (KVM., 2013) Kapaciteten varierer afhængigt af forskellige forhold. Disse forhold kan f.eks. være fugtigheden på råvarerne eller genbrugsasfalten eller luftfugtigheden på friskluften. Tørretromlen kan ses på figur 5, herunder. Side 24 af 133

26 Figur 5: Overblik over tørretromlen I midten af tromlens længderetning, kan der eventuelt tilføres genbrugsasfalt. Det blandes med råvarerne, inde i tromlen og bliver tilført gennem en ring i tromlen. Genbrugsasfalten består af brugt asfalt, som er fræset af vejbelægninger, der bliver omlagt, eller fjernet. På fabrikken i Nørresundby, bliver genbrugsasfalten læsset af i en dynge, hvor det kan ligge til senere brug. Inden det kan anvendes i anlægget, skal det knuses. Når genbrugsasfalten skal føres til tørretromlen, foregår det igen med gummihjulslæsseren, som fylder genbrugsasfalten i to siloer. Et transportbånd fra de to doseringssiloer fører genbrugsasfalten til tørretromlen. Genbrugsasfalt udgør omkring % af det færdige asfaltprodukt(frandsen T., 2013, a.) Blandeproces Når råvarerne er tørre, opvarmede og blandet med genbrugsasfalt, er det et samlet materiale. Materialet bliver ført ud af et hul i flammeenden af tørretromlen og ned i en tragt til en materialeelevator. I tragten måles temperaturen på materialerne og det er denne parameter at tørringen er reguleret efter. Da der senere i blandetårnet skal tilsættes yderligere råvarer, skal asfaltmaterialet overhedes i forhold til den ønskede færdigvaretemperatur. Overhedningen skal kunne opvarme de sidste råvarer under sammenblandingen og tage højde for varmetab. Side 25 af 133

27 Det betyder at overhedningen normalt ligger på omkring C i forhold til færdigvaretemperaturen. (Mertz S., 1998.) Materialeelevatoren, til blandetårnet, er en kop-elevator, som fører materialet op i toppen af blandetårnet. Efterfølgende i tårnet, bliver materialerne fyldt i en blander, hvor materialerne blandes med bindemiddel, klæbeforbedrer og filler. Som bindemiddel anvendes bitumen. Bitumen skal sørge for at materialerne binder sig godt sammen. Bitumen forefindes i en hård og blød variation afhængig af hvilken asfalttype der skal fremstilles. Den hårde type hedder 40/60 og den bløde hedder 330/430. Bitumen bliver pumpet op fra to 50 m³ opbevaringstanke. I de to tanke er bitumen opbevaret ved en konstant temperatur på 150 C. Før i tiden anvendtes stenkulstjære som klæbeforbedrer, hvilket betyder at der kan forekomme tjære i ældre genbrugsasfalt. Klæbeforbedrer skal forbedrer bindingen mellem materialerne og bindemidlet. I dag anvendes der aminer, som klæbeforbedrer. Som filler kan der anvendes egenfiller, kulflyveaske, cement, granuleret papir eller hydrat kalk. Egenfilleren kommer fra røggassen og vil blive beskrevet senere i afsnittet om luftens vej. I blandetårnet kan der også tilføjes genbrugsasfalt. Dette kræver dog, at materialerne fra tørretromlen overhedes med omkring 100 C i forhold til færdigvaretemperaturen. (Mertz S., 1998.) Hvor høj temperaturen skal være afhænger af mængden af genbrugsasfalt, der tilføres i blanderen. Overhedningen sørger for, at det samlede asfaltprodukt stadig har den rigtige temperatur, når det er færdigbehandlet. Den færdigblandede asfalt løber fra blanderen ned i en ophalervogn, der er placeret på skinner. Et wirespil haler vognen henover nogle isolerede og opvarmede siloer, hvor asfalten daler ned og opbevares til senere afhentning. De isolerede siloer er placeret i fire meters højde, så det passer med at der kan køre lastbiler under og blive læsset. Asfalten flyder fra de isolerede siloer ned i lastbilerne. Derefter bliver asfalten kørt med lastbilerne, ud til den strækning, hvor der lægges ny vejbelægning. Når asfalten fyldes i lastbiler, skal det have en temperatur på omkring C. Dette var beskrivelsen af Side 26 af 133

28 råvarernes vej gennem anlægget og i det følgende, bliver der vist et flowdiagram, som vil anskuelig gøre råvare- og hjælperåvareforbruget Flowdiagram over råvareforbrug På figur 6, herunder, kan et flowdiagram over råvareforbruget ses. En vejledning til at læse diagrammet er beskrevet under figur 6. Figur 6: Flowdiagram over råvareforbrug Side 27 af 133

29 Flowdiagrammet skal anskueliggøre brugen af råvarer i asfaltprocessen. Der er fokuseret på processen vedrørende tørretromlen, da det er denne proces der har tilknytning til kondensatet. Flowdiagrammet er opbygget således at vejen gennem diagrammet forløber oppefra og ned. Råvarerne tilføres fra siderne, ned gennem diagrammet og det færdige produkt, afleveres forneden. I selve tørretromlen tilføres forskellige blandinger af råvarer og genbrugsasfalt. Som hjælperåvarer tilføres naturgassen. Senere i blanderen tilsættes bindemiddel, klæbeforbedrer og filler. Farverne blå, rød og orange indikerer vejledende temperaturer på råvarerne/processerne. - Blå = Kold (0-40 C) - Orange = Moderat varm ( C) - Rød = Varmest ( C) Dette var råvarernes vej fra plansiloerne til lastbilerne. I næste afsnit vil luftens vej gennem anlægget blive beskrevet. Side 28 af 133

30 5.3. Beskrivelse af luftens vej Indledning Formålet med at beskrive luftens vej er, at det skal danne et overblik over luftens vej gennem anlægget. Luftens vej vil blive beskrevet gennem tørretromlen, filtrerne og frem til skorstenen. Der startes ved tørretromlen Beskrivelse Bag naturgasbrænderen i tørretromlen, sidder der en blæser. Denne blæser er en aksialtype og skal sørge for at der er tilstrækkeligt med friskluft til forbrændingen. Friskluften har endvidere til formål, at luftkøle brænderens dyse, så dysens elektronik ikke får forringet sin levetid, pga. for høj temperatur. Friskluften suges direkte fra omgivelserne og derfor afhænger temperaturen og fugtigheden, af årstiden på det pågældende tidspunkt. Røggassen fra forbrændingen suges ud af tromlens kolde ende, samme sted som råvarerne også tilføres. Det er denne røggas, som indeholder en relativ stor mængde energi og som varmegenvindingen omhandler. Luftens vej gennem anlægget kan ses på figur 7. Side 29 af 133

31 Figur 7: Luftens vej gennem anlægget. Udsugningen af røggassen foregår med en røggassuger, der er placeret lige før skorstenen. På grund af luftmængden og lufthastigheden, bliver fint støv fra råvarerne ført med røggassen ud i en røggaskanal. Røggassen og støvet føres via røggaskanalen mod to filtre. Kanalen deler sig i to grene, som går til hver sit posefilter. Posefiltrene sørger for, at meget af det fine støv i røggassen bliver frasorteret. Posefiltrene bliver renset automatisk og på skift. Dette gøres ved at blæse trykluft ind i poserne i intervaller og i stød. Det støv der filtreres fra, kaldes egenfiller. Egenfilleren føres tilbage til blandeprocessen, hvor den anvendes i blandetårnet. I blandetårnet tilsættes det med det formål at det kan udfylde de mindste huller i asfaltmassen og samtidig øger det viskositeten på bindemidlet, som dermed bliver stabiliseret. Egenfilleren udgør omkring tre procent af det samlede råvareforbrug i asfalten(frandsen T., 2013, a.). Røggassen bliver efterfølgende ledt ud fra hver sit filter og løber i hver sin kanal. Røggaskanalerne samler sig igen, inden røggassen kommer til røggassugeren, som er en radialventilator, der er drevet af en 132kW elmotor. Den sidste komponent, som røggassen Side 30 af 133

32 bliver blæst i gennem er en ca. 30 meter høj skorsten, der sørger for at føre røgen ud af arbejdszonen. På figur 7, kan det også ses, at der bliver tilført en delmængde til røggaskanalen. Denne delmængde kommer fra anlæggets blander. Det skyldes at der under blandingen, kan risikere at forekomme mindre eksplosioner, hvorved denne gas skal suges væk fra blanderen. Efter denne beskrivelse af luftens vej, vil denne blive indtegnet på flowdiagrammet i det følgende. Side 31 af 133

33 Flowdiagram over luftens vej Dette afsnit viser luftens vej, på flowdiagrammet. På figur 8, herunder, ses flowdiagrammet, hvor luftens vej nu er indtegnet. Figur 8: Flowdiagram over luftens vej. Det kan ses på diagrammet, at der bliver tilført naturgas og friskluft til tørretromlen. Det der forlader tørretromlen gennem røggaskanalen er Røggas med støv. De små eksplosioner fra blanderen, som på figuren hedder: Færdige produkt, bliver ført over til Røggas med støv. Side 32 af 133

34 Egenfilleren (støv) er det støv, som bliver filtreret fra i posefilterne og herefter ført til blanderen Færdigt produkt. Resten af støvet og røggassen fortsætter ud af skorstenen. Dette var luftens vej gennem anlægget. I næste afsnit vil der blive gennemgået placeringsmuligheder for varmeveksleren til varmegenvinding. Side 33 af 133

35 5.4. Placering af varmeveksler I dette afsnit vil overvejelserne omkring varmevekslerens placering blive beskrevet. For at finde den rette placering til varmeveksleren er Bent Nielsen blevet inddraget. Logik, teoretisk viden og Bent Nielsens erfaringer, vil i det efterfølgende danne grundlag for udvælgelsen af den endelige placering af veksleren. Overvejelserne vil blive opdelt i fordele og ulemper, for at skabe overblik. Placeringen af varmeveksleren til varmegenvinding har indflydelse på hvor store mængder kondensat, der kan forekomme. Varmevekslerens placering har også indflydelse på estimeringen af kondensatmængden til afledning. Samtidig har placeringen også indflydelse på koncentrationen af eventuelle miljøskadelige stoffer i kondensatet. Derfor er der i denne rapport valgt at se på tre muligheder. De tre muligheder for varmevekslerens placering er nævnt herunder: 1. Før posefiltrene. 2. Efter posefiltrene. 3. Efter røggassugeren. På figur 9, herunder, er disse tre muligheder skitseret i anlægget. Figur 9: De tre placeringsmuligheder De tre muligheder vil i det følgende blive gennemgået i ovennævnte rækkefølge. Side 34 af 133

36 Placeringsmulighed 1 - før posefiltrene Varmeveksleren kan placeres før posefiltrene. Fordelene ved denne placering er at der er relativ god plads og varmeveksleren vil sidde umiddelbart efter tørretromlens udgang. Det betyder at varmetabet bliver mindst muligt og derfor er temperaturen højest her. Yderligere vil temperaturen ved filtrene blive reduceret, når veksleren tager energi ud af røggassen. Røggastemperaturen ved filtrene må ikke overstige 150 C vedvarende, da filtrene ellers beskadiges(frandsen T., 2013, a). Idet røggastemperaturen falder før filtrene er der mulighed for at øge temperaturen i tørretromlen. På den måde kan tørreprocessen gøres hurtigere og produktionskapaciteten kan øges. Ulemperne ved denne placering er, at der forekommer en relativ stor mængde støv i røggassen. Der er derfor risiko for at noget af dette støv vil binde sig til kondensatet. Består støvet af miljøskadelige stoffer, vil koncentrationen af miljøskadelige stoffer i kondensatet blive højere ved denne position i forhold til de to andre muligheder. Den højere koncentration skyldes at støvkoncentrationen falder på den modsatte side af posefiltrene. Det støv, som i dag opfanges i posefiltrene anvendes, som egenfiller. Når støvet bindes til kondensatet, kan det ikke længere genbruges i blandeprocessen. Endvidere vil veksleren sidde i et hårdere miljø, fordi egenfilleren vil slide på varmeveksleren og klistre fast på denne og dermed forringe virkningsgraden eller helt tilstoppe. Yderligere vil der være risiko for, at der kondensere vanddamp i posefiltrene. Hvis poserne bliver fugtige, kan disse gå i stykker og selvrensemekanismen vil heller ikke virke optimalt(frandsen T., 2013, a). Den øgede risiko for at danne kondens før filterne, skyldes at varmeveksleren vil køle røggassen og dermed vanddampen, så meget at den vil kondensere i varmeveksleren. Efter varmeveksleren vil der dog stadig være vanddamp i røggassen og røggassens relative fugtighed vil være omkring 100 procent. I røggaskanalen mellem varmeveksleren og posefiltrene vil røggassen kunne køles Side 35 af 133

37 yderligere på grund af varmetabet til omgivelserne. Det betyder derfor at endnu en mængde af vanddampen vil kunne kondensere og derved ødelægge filtrene. På grund af ulemperne ved denne placering, er det besluttet at forkaste denne mulighed Placeringsmulighed 2 - efter posefiltrene En anden mulighed er at placere varmeveksleren efter posefiltrene. Fordelene ved denne placeringer er, at det er muligt at undgå udfordringerne med egenfilleren og risikoen for kondensdannelse ved posefiltrene. Ulemperne ved placering efter posefiltrene er at temperaturen er lavere i forhold til placeringen før posefiltrene, på grund af større varmetab fra røggaskanalen og filterhuset. Ved denne placering er der risiko for komplikationer i forbindelse med trykstigningen over røggassugeren. Trykket i røggaskanalen efter posefiltrene er lavere i forhold til trykket efter røggassugeren. Det skyldes at røggassugeren suger en mængde røggas gennem filtre, kanaler og tørretromlen. Det danner et friktionstryktab og dermed et relativt undertryk. Trykket i røggaskanalen efter røggassugeren er derimod et relativt overtryk, på grund af modtrykket i skorstenen. Røggassen kan indeholde mere vanddamp ved et lavere tryk, set i forhold til højere tryk(skovtrup M., 2000). Placeres varmeveksleren efter filtrene, hvor der er et relativt undertryk og vanddampen i røggassen køles og kondensere, vil røggassen forlade varmeveksleren med en relativ fugtighed på omkring 100 %. Idet trykket bliver hævet gennem røggassugeren vil røggassen ikke kunne indeholde samme mængde vanddamp. Der vil derfor dannes kondens ved røggassugerens afgangsside. Den energi der kommer fra faseskiftet fra kondensdannelsen, vil ikke blive overført til veksleren. Denne placering af varmeveksleren er også blevet forkastet, på grund af den utilsigtede kondensdannelse gennem røggassugeren. Side 36 af 133

38 Placeringsmulighed 3 - efter røggassugeren En tredje mulighed er at placere varmeveksleren efter røggassugeren. Fordelen ved denne placering er, at den har samme fordele, som placeringen efter filtrene. Nemlig at det er muligt at undgå udfordringerne med egenfilleren og risikoen for kondensdannelse ved posefiltrene. Problematikken omkring kondensdannelse ved trykstigningen over røggassugeren, kan også undgås ved denne placering. Yderligere vil den energi, som tilføres røggassugeren blive tilført til røggassen. Denne energi, kan derved hentes ud af røggassen, hvis varmeveksleren sidder efter røggassugeren. Ulemperne ved denne placering er, at det største varmetab forekommer her. Der er varmetab gennem tørretromlen, filterhusene, røggaskanalerne og røggassugeren, inden røggassen kommer til varmeveksleren. Selvom varmetabet ved denne placering er det største af de tre muligheder, er denne placering stadig vurderet som den mest hensigtsmæssige. At udfordringerne omkring støvet kan undgås, vurderes, som en betydelig fordel. Desuden forekommer der ikke yderligere trykstigning i røggaskanalen, som kan medføre uhensigtsmæssig kondensdannelse. Ud fra disse overvejelser, er der i samråd med Bent Nielsen vurderet at varmeveksleren vil være mest hensigtsmæssig, at placere efter røggassugeren.( Nielsen B., 2013.) Da varmeveksleren placeres efter røggassugeren, vil det altså være fra denne placering at kondensatmængden skal afledes, til spildevandsanlæg. Da varmeveksleren nu er placeret, kan varmegenvindingen også indtegnes på flowdiagrammet. Dette er gjort i næste afsnit. Side 37 af 133

39 Flowdiagram over varmegenvindingen Flowdiagrammet er vist på figur 10 herunder. På diagrammet er varmeveksleren indtegnet til højre for røggassen med støv. Det kan ses at kondensatet kommer fra varmeveksleren og bliver afledt herfra. Det ses endvidere at energien, der genvindes fra røggassen, eventuelt kan leveres tilbage til tørreprocessen. Figur 10: Flowdiagrammet med varmegenvinding. Side 38 af 133

40 Delkonklusion på placering af varmeveksleren Det kan altså konkluderes, at fordelene ved at placere varmeveksleren efter røggassugeren, frem for ved de to andre muligheder giver de største fordele. Der er ganske vist et støre varme tab fra røggaskanalen og posefiltrene, men alligevel vurderes det at fordelene overgår ulemperne. Det skyldes at, der undgås egenfiller i kondensatet, i det den bliver filteret fra i posefilterne. Der undgås også kondensdannelse før røggassugeren og komplikationerne herved. Derudover vil der også blive tilført en mængde energi til røggassen, når denne passere gennem røggassugeren. Derfor er det besluttet at arbejde videre ud fra, at varmeveksleren placeres efter røggassugeren. Det medfører også at afledningspunktet er fastlagt til efter røggassugeren. Denne beslutning om placeringen, ligger til grund for de kommende undersøgelser af kondensatmængden. I det næste afsnit vil kondensatmængden blive fundet. Side 39 af 133

41 6. Mængden af kondensat 6.1. Indledning Formålet med at redegøre for kondensatmængden er at denne skal bruges i rapportens øvrige afsnit. Kondensatmængden har indflydelse på, hvordan kondensatet som helhed skal håndteres, med henblik på afledning til spildevandsanlægget. Derfor ønskes der følgende oplysninger om mængden af kondensat. - Mindste mængde. - Gennemsnits mængde. - Største mængde. De tre mængder ønskes fundet i volumenstrømmen [ ] Grunden til at de tre oplysninger har betydning, er beskrevet herunder. Den mindste kondensatmængde, der kan forekomme skal bruges til at estimere den kraftigste koncentration af eventuelle miljøskadelige stoffer i kondensatet. Den gennemsnitlige kondensatmængde, der kan forekomme skal bruges til at estimere, hvor stor en mængde spildevandsanlægget skal modtage om året. Gennemsnitsmængden skal sammenholdes med spildevandsanlæggets kapacitet målt i personækvivalenter. Ved én personækvivalent forstås: - 0,2 m³ spildevand pr. dag(virksomhedernes miljøguide., 2013). Eller - 60 g Biokemisk Ilt Forbrug pr. dag. (BOD)(Virksomhedernes miljøguide., 2013) Den største kondensatmængde, der kan forekomme skal bruges til at sikre at pumpestationer og kloakrør rent hydraulisk kan lede kondensatet frem til spildevandsanlægget. Hvordan disse kondensatmængder skal findes, vil blive beskrevet i det efterfølgende afsnit. Side 40 af 133

42 6.2. Fremgangsmåde Kondensatmængden opstår, som følge af at der bliver implementeret en varmeveksler, der køler på røggassen. Derved vil en mængde af vanddampen i røggassen kondensere. Varmeveksleren er ikke implementeret i anlægget på nuværende tidspunkt. Derfor vil den følgende undersøgelse af kondensatmængden bygge på målinger, der er foretaget på det nuværende anlæg uden varmeveksler. Varmeveksleren, som beskrives i dette afsnit er altså fiktiv. Fremgangsmåden til at finde kondensatmængden er at undersøge massestrømmene til varmeveksleren. Massestrømmene undersøges med udgangspunkt i følgende teori: - Massestrømmen ind i varmeveksleren = massestrømmen ud af varmeveksleren. Sammenhængen til at finde kondensatmængden er uddybet herunder. Massestrømmen af vand der kommer ind i varmeveksleren og massestrømmen af vand, der kommer ud fra varmeveksleren må altså være den samme. Det betyder at hvis der kommer mere vand ind i varmeveksleren på dampform, i forhold til hvad der kommer ud af varmeveksleren på dampform, må der dannes en massestrøm af kondensat, som afledes på væskeform. Forskellen på massestrømmene af vanddamp i røggassen må altså være kondensatmængden. Se figur 11 nedenfor. Figur 11: Massestrømme til og fra varmeveksleren Side 41 af 133

43 Til at undersøge de nærmere forhold omkring kondensatet, vil massestrømmen af vanddamp, der kommer ind i varmeveksleren og massestrømmen af vanddamp der kommer ud af varmeveksleren blive nærmere undersøgt. I det afsluttende afsnit vil kondensatmængden blive bestemt i henhold til de tre ovennævnte kriterier. - Mindste mængde. - Gennemsnits mængde. - Største mængde. Side 42 af 133

44 6.3. Massestrøm af vanddamp ind i varmeveksleren Indledning Det antages at den røggas, der på nuværende tidspunkt strømmer i røggaskanalen vil være tilsvarende den røggas, der vil strømme til varmeveksleren, når denne implementeres i anlægget. På det grundlag vil vandmængden der er i røggassen blive nærmere undersøgt i de følgende Figur 12: Massestrøm af vanddamp ind i varmeveksleren afsnit. I det følgende vil to metoder til at undersøge vandmængden blive beskrevet. De opstilles med henblik på at vælge én af disse, som følgende undersøgelsesmetode. Den første metode bygger på følgende betragtning: Den vandmængde, der bliver tilført tørretromlen, i form af fugt fra råvarer, vil ende i røggassen. Derfor ses der på fugtindholdet i de anvendte råvarer. Denne metode vil i det følgende bliver kaldt Fugt fra råvarer. Den anden metode omhandler direkte målinger på røggassen, som strømmer i røggaskanalerne. Denne metode bliver i det efterfølgende kaldt Måling på røggas. Fælles for de to metoder er, at de skal foretages på tre forskellige dage. De tre dage, skal repræsentere en minimumsværdi, en gennemsnitværdi og en maksimumværdi for vandmængden der kommer ind i tromlen. Til at vurdere de tre dage, vil fabriksleder Thorkild Frandsen være ideel. Thorkild Frandsen har mere end 30 års erfaring indenfor asfalt branchen og har sin daglige gang på fabrikken i Nørresundby. De to metoder bliver uddybet med henblik på at vælge den bedste af de to metoder til at undersøge massestrømmen af vanddamp ind i veksleren. Hvilken af de to metoder der er mest fordelagtig, vil blive vurderet i forhold til disse fire kriterier: Side 43 af 133

45 - Simpel at udfører. - Hurtig at udfører. - Tilgængeligt udstyr. - Retvisende. Vurderingen af de to metoder beskrives i de følgende afsnit Fugt fra råvarer - metodeforslag Denne metode bygger på en teori om at den vandmængde der bliver tilført til tørretromlen, i form af fugt fra råvarerne, ender i røggassen. Røggassen vil føre vanddampen gennem røggaskanalen til varmeveksleren, som er placeret efter røggassugeren. Derfor vil den vandmængde der kommer til tørretromlen også komme til varmeveksleren. Fugten der bliver tilført tørretromlen kommer fra følgende kilder: - Råvarerne. - Brænderluften. - Luft fra åbninger i anlægget. - Forbrændingen af naturgas. - Genbrugsasfalt. Derfor skal der ved denne metode måles på, hvor meget fugt hver kilde indeholder og dermed tilfører røggassen. Derfor skal der foretages målinger på samtlige kilder, der påvirker massestrømmen af vanddamp i røggassen. Antallet af disse kilder er vurderet til at være minimum 19, da det er antallet af råvarer på fabrikkens plads(reimer B., 2013). Det betyder at der på de tre udvalgte dage, skal foretages minimum 57 målinger tilsammen. For hver dag, skal der lægges minimum 19 målinger sammen for at finde et samlet fugtindhold. Hver måling, som udføres er estimeret til at vare 20 minutter(frandsen T., 2013, a). Side 44 af 133

46 Måling af fugt i røggas - metodeforslag Denne metode bygger på at måle fugten direkte i røggassen, for at undersøge massestrømmen af vanddamp, der vil strømme til varmeveksleren. Målingerne skal foretages direkte ved den placering, hvor varmeveksleren skal implementeres. Målingerne skal altså foretages efter røggassugeren. For at fastslå vandmængden kræver det en måling af fugten i røggasstrømmen samt en måling af vandindholdet i røggasstrømmen. Ved denne metode, skal de to målinger også foretages på tre udvalgte dage. Det betyder at der skal findes 6 resultater. Hver måling, som udføres er anslået til at vare 30 minutter. For at måle på røggassen, skal der anvendes et specielt hygrometer. Det skyldes at røggassen er omkring 130 C (Frandsen T,.2013.a). En sådan type hygrometer er relativt dyr og det er derfor ikke sikkert at den kan anskaffes inden for projektets økonomiske rammer Vurdering og metodevalg Som tidligere nævnt, vil de to metoder blive vurderet ud fra disse fire kriterier. - Simpel at udfører. - Hurtig at udfører. - Tilgængeligt udstyr. - Retvisende. I forhold til om metoden er simpel at udfører, har antallet af målinger betydning. Det skyldes at der vil blive fremstillet et omfattende datagrundlag, som skal sammenholdes for at vise et samlet fugtindhold. Antallet af målinger har også indflydelse på hvor meget usikkerhed, der vil forekomme på det endelige resultat og dermed på hvor retvisende resultatet er. Yderligere har antallet af målinger indvirkning på tidsforbruget i forhold til at udfører målingerne. Ved metoden Fugt fra råvarer, skal der i henhold til de tidligere beskrevne afsnit, udføres Side 45 af 133

47 minimum 17 flere målinger i forhold til metoden Måling på røggas. Derfor vil metoden Måling på røggas vurderes til at være den simpleste, hurtigste og mest retvisende. Med hensyn til tilgængeligt udstyr, har det været muligt at anskaffe et brugbart hygrometer, hos Scanenergi A/S. Ud fra ovennævnte vurdering er det valgt at fortsætte med metoden Måling på røggas. Det betyder at denne metode vil blive anvendt i praksis i de følgende afsnit Valgt metode - måling af fugt i røggas Indledning Formålet med at måle på røggassen er, at finde massestrømmen af vanddamp, der strømmer til den fiktive varmeveksler. For at bestemme massestrømmen af vanddamp, skal der overordnet undersøges to forhold. Disse to forhold er: - Indholdet af vanddamp i røggassen. - Volumenstrømmen af røggassen. Når der er kendskab til de to ovenstående forhold, så kan massestrømmen af vanddamp i røggassen beregnes. Forholdene vil blive undersøgt i de følgende afsnit, hvor indholdet af vanddamp i røggassen vil blive beskrevet først Vanddamp i røggassen Indledning Til at bestemme vanddamp indholdet i røggassen, vil der blive fortaget en måling på røggassen. Målingen foretages med hygrometer. Dette hygrometer kan måle forskellige parametre i røggassen, ved temperaturer op til 180 C(Vaisala., 2007). Inden hygrometermålingen kan foretages, er det nødvendigt at undersøge det statiske tryk. Resultatet fra undersøgelsen af det statiske tryk, vil blive brugt under indstillingen af Side 46 af 133

48 hygrometeret. Hygrometeret bruger denne oplysning om trykket, når det skal beregne den relative fugtighed. Det skyldes at den bruger partialtrykket for mættet luft. Dette er ikke det samme ved forskellige tryk(skovrup M., 2013). I hygrometeret kan der via en indstilling korrigeres for afvigelsen i det statiske tryk. Det statiske tryk vil derfor blive målt i det følgende med henblik på at kunne foretage indstillingen på hygrometeret. Efter målingen af det statiske tryk, vil vanddampindholdet blive målt i røggassen Måling af det statiske tryk Indledning Målingen af det statiske tryk skal bestemme, om der efter røggassugeren er tale om et relativt overtryk eller et relativt undertryk og hvor stort trykket er. Der vil forekomme et relativt overtryk, hvis modtrykket i skorstenen er større end den termik, der suger røggassen ud af skorstenen. Der vil omvendt dannes et relativt undertryk umiddelbart efter røggassugeren, hvis termikken er større end modtrykket i skorstenen. I det følgende vil målingen blive beskrevet. Udførelse af måling Målingerne er foretaget umiddelbart efter røggassugeren. Målingen er udført med et Testo 510 manometer. For at måle overtrykket relativt i forhold til det atmosfæriske tryk, skal der monteres en gummislange på manometerets venstre studs. Se figur 13. Figur 13: Testo 510 manometer med slange på venstre studs. Side 47 af 133

49 Hvis der viser sig at være relativt undertryk, så er det nødvendigt at montere slangen på den højre studs frem for den venstre. Det forventes, at der forekommer et relativt overtryk. Derfor monteres slangen i første omgang på den venstre studs. Den frie ende af slangen stikkes et par millimeter ind i røggaskanalen. Slangen holdes vinkelret på røggaskanalen, for at måle det statiske tryk. Trykket er her målt til 300 pa. Metode kritik Visningen på manometeret svingede mellem pa. Dette giver en risiko for måleusikkerhed, da aflæsningen er en skønnet gennemsnitsværdi. Målingen er foretaget umiddelbart efter røggasblæseren, hvor der i sagens natur er turbulens i røggassen. På baggrund af denne turbulens er der risiko for, at røggassens retning ikke følger røggaskanalen parallelt. Dermed strømmer en delmængde af røggassen heller ikke vinkelret på gummislangens ende, hvilket betyder, at der er risiko for at der også bliver målt dynamisk tryk. Dette vil betyde en målefejl. Målingen er yderligere kun foretaget en enkelt gang, hvilket skaber usikkerhed om resultatet. Jo flere målinger, jo højere validitet. Delkonklusion Det statiske, relative overtryk er målt til 300 pa. Med forbehold for usikkerhederne, der er forbundet med resultatet er det vurderet at målingen er tilstrækkelig valid til videre anvendelse i rapporten. Resultatet fra denne trykmåling skal, som beskrevet tidligere, anvendes til at indstille hygrometeret for derefter at kunne måle vanddampindholdet i røggassen. Målingen af vanddampindholdet beskrives i det næste. Side 48 af 133

50 Måling af vanddamp i røggassen Indledning Formålet med at foretage denne måling er, at redegøre for indholdet af vanddamp i røggassen. Indholdet af vanddamp i røggassen, skal bruges til at beregne massestrømmen af vanddamp til varmeveksleren. For at redegøre for vanddampindholdet, i røggassen, er der fortaget en måling af røggassen. Denne måling er foretaget med et håndholdt hygro- termometer af typen: Vaisala, HM70 tilkoblet en måleprobe af typen: HMP70. Hygro-, termometeret kan måle følgende parametre(vaisala., 2007): - Vandindhold i forhold til volumen: [ ] - Vandindhold i forhold til masse: x [ ] - Temperatur: [ C] - Relativ fugtighed: RH [%] - Entalpi: h [ ] Udførelse af målinger Målingerne er foretaget umiddelbart efter røggassugeren, hvor varmeveksleren skal placeres. For hygro- termometeret skal det statiske tryk indstilles. Det atmosfæriske tryk er standardindstillingen i apparatet og dette er på pa. I det tidligere afsnit er det relative statiske tryk målt til 300 pa og dette tryk skal altså summeres med det atmosfæriske og indstilles i apparatet. Det betyder at der skal indstilles et tryk i apparatet på pa. Måleproben indføres i røggassen gennem siden på røggaskanalen, som vist på figur 14. Side 49 af 133

51 Figur 14: Hygro- termometer indført i røggaskanalen Idet måleproben bliver indført i røggassen, kan det observeres, at der dannes kondens på måleproben. Som måleproben stiger i temperatur, stopper kondensdannelsen, hvilket sker ved omkring 60 C. Måleproben bliver holdt inde i røggassen indtil måleproben har røggassens temperatur. Apparatets parametre er blevet målt og nedenfor er resultaterne vist: - = 0,1153 [ ] - = 167,4 [ ] - = 132,8 [ C] - RH = 7 [%] - = 598,1 [ ] Samme dag, som målingerne blev foretaget vurderer fabriksleder Thorkild Frandsen, at indholdet af vanddamp i røggassen er lavt. Faktisk i nærheden af en minimumsværdi(frandsen T., 2013, b). Thorkild Frandsen vurderer dette ud fra hans erfaring med drift af asfaltanlæg, sammenholdt med vejrforholdene den givne dag og vejrforholdene i ugerne op til målingstidspunktet. Ud fra Thorkild Frandsens vurdering vil denne måling i det følgende blive betragtet, som en minimumsværdi. Side 50 af 133

52 Metodekritik Der vil uundgåeligt være måleusikkerhed og målefejl, på selve måleudstyret. Udover disse, vil der være visse forhold, som har indflydelse på måleresultatet. Disse forhold vil i det følgende blive beskrevet. Målingerne tager ikke højde for, at det statiske tryk må forventes at stige, når der monteres en varmeveksler i anlægget. Modtrykket vil stige som følge af en øget friktionsmodstand i varmeveksleren frem for friktionsmodstanden i den nuværende røggaskanal. Der er kun foretaget én måling på røggassen. Målingen er vurderet som værende valid, men flere målinger ville forbedre målingens validitet. Thorkild Frandsens vurdering af målingen til at være en minimumsværdi, er vurderet, som værende valid. Delkonklusion Indholdet af vanddamp og temperaturen er blevet målt til: - = 0,1153 [ ] - = 167,4 [ ] - = 132,8 [ C] Selvom der er måleusikkerhed og målefejl forbundet med målingerne, er målingerne vurderet til at være tilstrækkelig valide til at anvende i de efterfølgende afsnit. Målingerne i dette afsnit vil blive betragtet, som minimumsværdier i forhold indholdet af vanddamp set over et år. Dette var undersøgelserne i forhold til at finde indholdet af vanddamp i røggassen. Indholdet af vanddamp, er den første af de to undersøgelser, som skal foretages for at kunne beregne massestrømmen af vanddamp ind i varmeveksleren. I det efterfølgende afsnit, vil volumenstrømmen af røggassen blive undersøgt. Side 51 af 133

53 Volumenstrømmen af røggas Indledning I dette afsnit vil der blive foretaget målinger, for at finde volumenstrømmen af røggas. Det vil blive gjort ved at måle på følgende: - Arealet på røggaskanalen. - Røggashastigheden Med ovenstående oplysninger, kan volumenstrømmen beregnes. Målested I forhold til målestedet, antages det at røggaskanalen er tæt. Det betyder at volumenstrømmen der strømmer ud gennem skorstenen, vil være den samme volumenstrøm, som strømmer gennem røggaskanalen, ved tørretromlen. For at få den mest retvisende måling, vil det være optimalt at der måles på en lang og lige strækning. Det skyldes at her vil være mindst mulig turbolens i røggassen. Den længste og meste lige strækning der er i anlægget er skorstenen, som er omkring 30 meter høj. Det har dog ikke været muligt at komme til at måle i toppen af skorstenen, af sikkerhedsmæssige hensyn. Den næst længste strækning er efter tørretromlen og før posefilterne. Denne kanalstrækning er på omkring 6 meter og strækningen er vist med en pil, på figur 15 herunder. Figur 15: Den næst længste strækning. Side 52 af 133

54 Det har dog ikke været muligt, at måle på den næst længste strækning, da der ikke er noget hul, til at indføre pitotrøret i. Umiddelbart efter røggassugeren, er der observeret et hul på omkring 14mm. Dette hul er stort nok til pitotrøret. Hullet er placeret i den ene side af røggaskanalen, på bagsiden, set i forhold til pilen, på figur 16 herunder. Figur 16: Hul til måling af volumenstrøm. Der er kun fundet dette hul på strækningen fra tørretromlen til skorstenen. Det er valgt at foretage målingerne på dette sted, til trods for at der kan forventes turbulens. I det følgende, vil målingerne, der er fortaget på anlægget, blive gennemgået, hvor den første måling er for at fastlægge arealet af røggaskanalen. Efterfølgende måles hastigheden på røggassen Måling af arealet For at finde arealet på røggaskanalen er højden og bredden blevet målt. Bredden er blevet målt til 0,9 meter, ved at lægge en tommestok på oversiden af røggaskanalen. Højden blev målt til 1 meter, ved at lægge tommestokken på siden af røggaskanalen. Arealet er på baggrund af disse målinger beregnet til. Side 53 af 133

55 Måling af hastigheden Til at måle hastigheden, vil der blive anvendt et pitotrør og et manometer. Længden på pitotrøret er 500 mm og manometeret er af typen Testo 510 se figur 17. Figur 17: Testo 510 manometer med pitotrør til hastighedsmåling Testo 510 er et manometer, som kan beregne hastigheden på røggassen, ved at måle trykdifferensen mellem totaltrykket og det statiske tryk. Trykdifferensen svarer til det dynamiske tryk. Til målingen af trykkene anvendes et pitotrør. Manometeret omregner det dynamiske tryk til en hastighed via denne formel: I formlen, kan det ses at manometeret skal kende massefylden, for at beregne en hastighed. Massefylden, som skal bruges er for røggassen og benævnes. Den skal beregnes ud fra følgende målte værdier, fra afsnit , side 45 - = 0,1153 [ ] - = 167,4 [ ] Beregningen af massefylden for røggassen er vist herunder: Massefylden tastes ind i manometeret, så den kan vise hastigheden direkte på displayet. Hastigheden kan variere i røggaskanalen, så for at få en repræsentativ måling, måles Side 54 af 133

56 gennemsnitshastigheden for 16 forskellige punkter i røggaskanalen. På grund af turbolens i røggaskanalen, svinger visningen af hastigheden for hver enkelt punktmåling. Derfor skal det, for hver måling noteres, hvad manometeret i gennemsnit har vist. Der måles 10 sek. ved hver punktmåling. Hastigheden er målt med et pitotrør ind i siden af røggaskanalen. Hullet er placeret midt i røggaskanalen. På figur 18, er der vist en skitse over placeringen af målepunkterne. Figur 18: Placering af målepunkter. Skitsen viser et tværsnit af røggaskanalen, hvor det kan ses at det kun er den ene halvdel af kanalen, som måles på. Grunden til at der ikke er fortaget målinger på den anden side af røggaskanalen er, at der ikke er et hul her. Yderligere kan pitotrøret ikke nå længere end vist på figuren. - For punkterne 1-5, er der målt med en afstand på 500 mm til hullet. - For punkterne 6-10, er der målt med en afstand på 300 mm til hullet. - For punkterne 11-15, er der målt med en afstand på 200 mm til hullet. - For punktet 16, er der målt med en afstand på 50 mm til hullet. For at fastlægge afstandene, er disse blevet målt med en tommestok fra pitotrørets bøjning. For hver afstand, er der blevet sat et mærke. De yderste målinger i buerne er bestemt af hvor Side 55 af 133

57 meget pitotrøret kan vinkles i forhold til hullets diameter. Ovenstående er gjort, for at øge validiteten på målingerne. Resultaterne for målingerne er vist på figur 19. Figur 19: Resultatet for hastighedsmålingerne. Gennemsnitshastigheden af de 16 målinger er 21 m/s. Da både arealet og hastigheden er fundet, kan volumenstrømmen beregnes. Denne beregning er foretaget i det følgende Beregning af volumenstrøm Volumenstrømmen af røggas kan nu beregnes ud fra arealet af røggaskanalen og gennemsnitshastigheden på røggassen. Volumenstrømmen er nødvendig på timebasis. Derfor omregnes denne.. Side 56 af 133

58 Metodekritik på volumenstrømmen Arealet: I forhold til at undersøge arealet, er der målefejl ved at måle udvendig på røggaskanalen, det burde være på indersiden. Det har dog ikke været muligt at måle indvendigt i røggaskanalen. Der er også risiko for at der kan være støv klistret fast på indersiden af røggaskanalen, der kan mindske arealet. Ved målingerne er der rundet op til nærmeste hele cm. Arealet er dog på baggrund af disse forhold vurderet, som værende tilstrækkelig valid, og anvendes i videre i rapporten. Hastighedsmålinger: I forhold til hastighedsmålingerne på røggassen er der. Der er fejl ved at der bliver målt på røggasstrømmen, inden der er en varmeveksler i anlægget. Når varmeveksleren bliver sat ind, vil modtrykket stige og det formodes at røggashastigheden vil blive langsommere. Derfor er resultaterne fra hastighedsmålingerne sandsynligvis højere, i forhold til når veksleren bliver sat ind i anlægget. Derudover vil det statiske tryk også stige, pga. modtrykket fra varmeveksleren. Det vil få massefylden til at stige, fordi molekylerne bliver trykket mere sammen og derfor vil der være en større masse pr. kubikmeter røggas. Det giver en fejl i forhold til indtastningen af massefylden på manometeret. Hvis det dynamiske tryk falder og massefylden stiger, betyder det at hastigheden falder. Det kan ses ud fra formlen. Det skal ses i forhold til at omdrejningerne på røggassugeren holdes konstant ved begge driftssituationer. Målingerne er foretaget umiddelbart efter røggassugeren, hvor der er risiko for turbolens, det gør at røggashastigheden er meget svingende. Derfor er der vurderet en gennemsnitsmåling for hvert målepunkt over en måleperiode på 10 sek. At vurdere gennemsnitshastigheden over de 10 sek. er baseret på et kvalificeret skøn. At der kun måles på den ene side af røggaskanalen skaber også tvivl om måleresultaterne. På grund af turbolens, kan der være forskel på hastighederne i hver side. At måle tilsvarende på den anden side af røggaskanalen Side 57 af 133

59 vil kunne belyse denne hypotese, men det har desværre ikke været muligt, da der ikke er noget hul. I forhold til målepunkterne, hvor målingerne skal foretages, er der i fagbogen Ventilation ståbi, beskrevet hvordan målingen af en luftstrømshastighed skal foretages i en firkantet kanal se figur 20. Figur 20: Ideel placering af målepunkter. Det har ikke været muligt at placere målepunkterne, som vist i figur 20, på grund af manglen på huller. Bogens anbefalinger har dog været med under overvejelserne til hvordan målepunkterne skulle placeres. Det er blevet forsøgt, at placere pitotrøret i de korrekte afstande ved brug af afmærkningerne på pitotrøret i forhold til røggaskanalens kant. Placeringen af pitotrøret i den korrekte vinklen og dermed på målepunktet har været baseret på et skøn. Ydermere er der usikkerhed omkring pitotrørets måling af det dynamiske tryk. I pitotrørets spids bliver det totale tryk målt og i siden af pitotrøret bliver det statiske tryk målt. Bliver pitotrøret ikke holdt fuldstændig parallelt med strømningen på røggassen vil der opstå en målefejl. Turbolens i røggassen kan derfor skabe målefejl på dette resultat. Yderligere vil håndtering af pitotrøret kunne vinkle røret forkert i forhold til strømningsretningen. Volumenstrømmen: Når arealet og hastigheden multipliceres med hinanden, bliver usikkerhederne og målefejlene også multipliceret. Det betyder at resultatet kan blive mere eller mindre retvisende. Målefejlene kan i princippet udligne hinanden, mens usikkerhederne forstærker hinanden og giver et mindre retvisende resultat. På baggrund af ovennævnte Side 58 af 133

60 forhold er det vurderet, at der er risiko for at resultatet for volumenstrømmen kan afvige så meget fra den sande værdi, at resultatet ikke kan anvendes videre i rapporten. Delkonklusion på volumenstrømmen Resultatet på volumenstrømmen af røggas er på. I ovennævnte metodekritik vurderes det at der er risiko for at resultatet kan afvige så meget fra den sande værdi, at det ikke direkte kan anvendes videre i rapporten. På baggrund af usikkerheden omkring resultatet af volumenstrømmen af røggas, vil volumenstrømmen blive undersøgt fra en anden vinkel. Ved at undersøge volumenstrømmen fra to forskellige vinkler kan resultaterne krydstjekkes. Grunden til at resultat ønskes krydstjekket er, at volumenstrømmen har direkte indvirkning på massestrømmen af vanddamp, der strømmer til varmeveksleren. Derfor er denne parameter vigtig. Den nye vinkel på volumenstrømmen bliver beskrevet i det følgende Ny vinkel til undersøgelse af volumenstrømmen Indledning Den nye vinkel til at undersøge volumenstrømmen, foregår ved at anvende røggassugerens ventilatorkarakteristik. På ventilatorkarakteristikken, kan der indtegnes et punkt, hvorefter volumenstrømmen kan aflæses. Punktet vil blive indtegnet med udgangspunkt i følgende to koordinater: - Røggassugerens omdrejningshastighed. - Trykstigning over røggassugeren. Ventilatorkarakteristikken er rekvireret gennem Bent Nielsen. De to koordinater til ventilatorkarakteristikken, vil blive fundet i det følgende. Først findes røggassugerens omdrejningshastighed og derefter trykstigningen over røggassugeren. Side 59 af 133

61 Røggassugerens omdrejningshastighed Indledning På asfaltfabrikken overvåges og reguleres asfaltproduktionen fra et kontrolrum. I kontrolrummet, sidder en medarbejder, som finindstiller processen og omstiller mellem forskellige asfaltrecepter. Til at styre, regulere og kontrollere processerne anvendes en PC med en brugerflade, som kan styre anlæggets PLC er. I denne brugerflade kan røggassugerens omdrejningshastighed aflæses i form af en procentsats for frekvensen. Ud fra denne oplysning om frekvensen, kan omdrejningstallet beregnes. Det bliver nærmere beskrevet i det følgende. Aflæsning og beregning Procentsatsen for frekvensen er blevet aflæst til 83 % i forhold til 50 Hz(Reimer B., Vestergaard K., c, 2013). Omdrejningerne på røggassugeren er direkte proportional med frekvensen. Dette kan ses i formlen: ( Petersen P., 2006., side 186). I det følgende er der set bort fra slippet, da det antages at være ubetydeligt. Når frekvensen derfor er indstillet på 83 %, kører røggassugeren altså også 83 % af fulde omdrejninger. Det nominelle omdrejningstal er fundet i teknikske specifikationer, til 1490 (Jørgensen B., 2013). Det vil sige at omdrejningstallet ved 83 %, kan beregnes således:. Metodekritik af røggassugerens omdrejningshastighed Procentsatsen for frekvensen er oplyst ud fra anlæggets interne målinger. Hvordan disse målinger er foretaget, er ikke nærmere undersøgt. Da målingerne anvendes under produktionen, antages disse til at være valide. Aflæsningen på PC-skærmen kan dog give anledning til måleusikkerhed, i form af op- og nedrunding. At der ses bort fra slippet, vil også give en målefejl. Side 60 af 133

62 Delkonklusion på røggassugerens omdrejningshastighed Omdrejningerne er aflæst og beregnet til Dette omdrejningstal er vurderet, som værende valid, da det anvendes til reguleringen af asfaltanlægget, under produktionen af asfalt. Denne omdrejningshastighed er altså den første koordinat til at finde volumenstrømmen. I det følgende vil den sidste koordinat blive fundet. Dette er trykstigningen over røggassugeren Trykstigning over røggassugeren Indledning Formålet med denne undersøgelse er, at finde den totale trykstigning henover røggassugeren. Til dette skal trykkene på røggassugerens tilgang og afgang måles. Forskellen på disse to tryk, vil være trykstigningen henover røggassugeren. Det antages at arealet på røggassugerens tilgang og afgang er lige store, hvilket betyder at de dynamiske tryk udligner hinanden. Dermed kan der ses bort fra de dynamiske tryk og derfor er det tilstrækkeligt at måle det statiske tryk. I det følgende vil disse to statiske tryk blive fundet. Først vil trykket på afgangssiden blive belyst og herefter trykket på tilgangssiden. Det statiske tryk ved røggassugerens afgang Det statiske tryk på røggassugerens afgangsside er blevet målt tidligere i rapporten, under afsnit side 48. Det statiske, relative overtryk blev her målt til 300 pa. I henhold til målingens metodekritik, kunne denne måling anvendes videre i rapporten og derfor anvendes dette resultat. Måling af statisk tryk ved røggassugerens tilgang Målingen af det statiske tryk ved røggassugerens tilgang har ikke været mulig at foretage lige før røggassugeren. Det skyldes at der ikke er noget hul i røggaskanalen her. Derfor har det været nødvendigt at foretage målingen ved det nærmeste hul. Målingen er derfor foretaget tre meter før røggassugerens tilgang, og dette målested er vist på figur 21. Side 61 af 133

63 Figur 21: Målested for statisk tryk ved røggassugerens tilgang. Det statiske tryk, som måles på dette sted, vil i det følgende blive betragtet, som tilsvarende det tryk, der optræder ved røggassugerens tilgang. Målingen af det statiske tryk ved dette målested, er beskrevet i det følgende. På røggassugerens tilgang, forventes det at måle et relativt undertryk, i forhold til det atmosfæriske tryk. Målingen er udført med et Testo 510 manometer. For at kunne måle det relative undertryk, er gummislangen monteret på manometerets højre studs, som det kan ses på figur 22. Figur 22: Testo 510 manometer med slange på den højre studs Den frie ende af slangen stikkes herefter et par millimeter ind i røggaskanalen. Slangen holdes vinkelret på røggaskanalen, for at måle det statiske tryk. Trykket er her målt til pa. Side 62 af 133

64 Beregning af trykstigning over røggassugeren Da der nu er kendskab til det statiske tryk ved røggassugerens tilgang og røggassugerens afgang, kan trykstigningen over røggassugeren beregnes. Denne beregning foretages i det følgende. For at trykstigningen, kan indtegnes sammen med omdrejningstallet i ventilatorkarakteristikken for røggassugen, skal trykket omregnes. Det skyldes at ventilatorkarakteristikken er gældende for luft ved 20 C og derfor med en massefylde på 1,205 kg/m³( Jørgensen B., 2013). Omregningen foretages i det følgende. Omregning af trykstigningen over røggassugeren til 20 C De statiske tryk, som er fundet ved måling, er foretaget på røggassen ved en temperatur på 132,8 C. Massefylden, for røggassen, er tidligere beregnet til, ved en temperatur på 132,8 C. Denne massefylde er beregnet i afsnit på side 54. Måden hvorpå trykstigningen omregnes, er ved forholdsregning. Det vil sige at trykstigningen ved 132,8 C, skal multipliceres med massefylden for luft ved 20 C og derefter divideres med massefylden for røggassen ved 132,8 C. Derved fås trykstigningen ved 20 C, som kan bruges i røggassugerens ventilatorkarakteristik. Beregningen kan ses herunder: Metodekritik af trykstigningen ved 20 C Tilgang og afgang For målingen af det statiske tryk ved tilgangssiden, svinger visningen på manometeret mellem pa. Ved målingen af trykket på afgangen svinger visningen mellem pa. Det giver en risiko for måleusikkerhed, da aflæsningen er en skønnet gennemsnitsværdi af Side 63 af 133

65 visningerne. Målingen på tilgangen er foretaget umiddelbart efter en bøjning og målingen på afgangen er foretaget efter røggassugeren. Derfor er der i sagens natur turbulens i røggassen. På baggrund af denne turbulens er der risiko for, at røggassens retning ikke følger røggaskanalen parallelt. Dermed strømmer en delmængde af røggassen heller ikke vinkelret på gummislangens ende, hvilket betyder, at der er risiko for at der også bliver målt dynamisk tryk. Dette vil betyde en målefejl. Målingerne er kun foretaget en enkelt gang, hvilket skaber usikkerhed om resultatet. Jo flere målinger, jo højere validitet. Trykstigning Ud fra de to målte statiske tryk er trykstigningen beregnet. Måleusikkerhederne fra de to målinger bliver summeret. Da det statiske tryk ikke er målt helt ved røggassugerens tilgang vil det sande tryk ved tilgangen formodes at være højere. Resultatet vurderes, som værende tilstrækkelig valid og bruges derfor videre. Trykstigning 20 C Under omregningen af trykstigningen fra 132,8 C til 20 C, bringes ovenstående måleusikkerheder og målefejl med til dette resultat. Der bliver yderligere tilført måleusikkerhed og målefejl fra massefylden for 132,8 C, som tillige antages at være ens for både afgangssiden og tilgangssiden af røggassugeren. For røggassugerens tilgangsside, vil massefylden sandsynligvis være mindre. Det skyldes, at der på grund af det lavere tryk, er længere mellem molekylerne. Det vurderes dog, at resultatet er tilstrækkeligt validt til videre anvendelse i rapporten. Delkonklusion på trykstigningen ved 20 C Trykstigningen er beregnet til 4869 pa, ved 20 C. Dette resultat er vurderet til at være tilstrækkelig valid, til videre anvendelse i rapporten. Side 64 af 133

66 Dette er undersøgelsen for at finde den resterende koordinat i forhold til at finde volumenstrømmen med ventilatorkarakteristikken. Bestemmelsen af volumenstrømmen er vist i det næste Volumenstrømmen fundet med ventilatorkarakteristik Nu da begge koordinater er fundet, kan disse indtegnes i ventilatorkarakteristikken. Indtegningen er foretaget på baggrund af trykstigningen over røggassugeren og omdrejningstallet. På figur 23, nedenfor, er indtegningen vist. Det ses at trykstigningen på 4869 pa., er indtegnet som den vandrette streg på figuren. Samtidig er omdrejningstallet på 1237, ligeledes indtegnet. Denne er indtegnet som den buede streg. De skærer hinanden i et punkt på figuren. Under dette punkt, kan der aflæses en volumenstrøm på Figur 23: Ventilatorkarakteristik med fundet volumenstrøm. Side 65 af 133

67 Metodekritik på volumenstrømmen fundet med ventilatorkarakteristik Ved indtegningen og aflæsningen af koordinaterne på ventilatorkarakteristikken er der risiko for aflæsningsfejl. Hvis en af koordinaterne indtegnes med en afvigelse, så får det relativ stor indvirkning på aflæsningen af volumenstrømmen. Samtidig har målingernes usikkerheder og fejl også relativ stor indflydelse på den fundne volumenstrøm. Derfor vil denne metode til at finde volumenstrømmen kunne afvige fra den sande værdi. Da der nu er to vinkler på undersøgelsen af volumenstrømmen, kan volumenstrømmen krydstjekkes. Dette bliver gjort i næste afsnit Krydstjek af volumenstrøm I de forrige afsnit er der fundet resultater på volumenstrømmen af røggas. Disse resultater er henholdsvis: - fundet i afsnit (Måling) - fundet i afsnit (Ventilatorkarakteristik) Ud fra disse resultater kan det konkluderes at mindst én af volumenstrømmene ikke er retvisende og sandsynligvis er ingen af dem retvisende. Hvad den sande værdi er, kan altså ikke bekræftes fuldstændigt. At resultatet ligger i omegnen af er dog sandsynligt. Derfor vil der videre i rapporten fortsættes med volumenstrømmen på. Dette er valgt på grundlag af, at indholdet af vanddamp tidligere er vurderet til at være en minimumsværdi. Sammenholdt med denne mindste volumenstrøm, vil det også være resultatet for den mindste massestrøm af vanddamp, som findes Konklusion på volumenstrømmen Ved måling af arealet og hastigheden på henholdsvis røggaskanalen og røggassen, er der på grundlag af disse målinger blevet beregnet en volumenstrøm. Denne volumenstrøm er på. For at krydstjekke volumenstrømmen blev volumenstrømmen også fundet ved Side 66 af 133

68 brug af røggassugerens ventilatorkarakteristik. Her blev volumenstrømmen fundet til. Disse metoder, har med hver sin vinkel på undersøgelsen af volumenstrømmen, ikke kunnet fremstille et entydigt resultat på volumenstrømmen. Baggrund af ovenstående målinger er det dog sandsynligt, at resultatet kan ligge indenfor I det følgende vil der blive taget udgangspunkt i den mindste volumenstrøm på. I forbindelse med undersøgelsen af volumenstrømmen er massefylden for røggassen også blevet beregnet. Denne er beregnet til. Resultaterne for volumenstrømmen og massefylden, skal bruges som led i at finde massestrømmen af vanddamp ind i varmeveksleren. Beregningen af denne massestrøm kommer i det følgende Beregning af massestrøm af vanddamp til varmeveksleren For at bestemme massestrømmen af vanddamp ind i varmeveksleren, skal massestrømmen af tør røggas kendes. Denne kan beregnes ud fra den tidligere fundne volumenstrøm og massefylde. Denne beregning er vist herunder. Figur 24: Massestrøm af vanddamp ind i varmeveksler.. Når massestrømmen af tør røggas er fundet kan denne multipliceres med indholdet af vanddamp pr. kg tør røggas. Indholdet af vanddamp er fundet tidligere i afsnit side 50. Herunder er massestrømmen af vanddamp i røggassen beregnet.. Side 67 af 133

69 Metodekritik af massestrømme Måleusikkerhederne og målefejlene fra de forskellige målinger, har indflydelse på massestrømmenes resultater. Faktorer, som har betydelig indflydelse på massestrømmene er variationen af fugt i råvarerne samt hastighedsmålingerne på røggassen. Stiger fugtindholdet i råvarerne vil denne fugt ende direkte som damp i røggassen. Hastighedsmålingerne er ligefrem proportionale med volumenstrømmen, hvilket også har indflydelse på massestrømmen af vanddamp. Resultaterne for massestrømmene er vurderet til at være tilstrækkeligt valide til at danne et billede om niveauet for massestrømmene Konklusion på massestrømmen af vanddamp ind i varmeveksleren Massestrømmen af vanddamp, der strømmer til varmeveksleren er fundet til:. Thorkild Frandsen har vurderet dette resultat til at være en minimumsværdi, med forbehold for at der kan opstå ekstreme forhold. Viser det sig at fugtindholdet i råvarerne, kan være lavere i forhold til den dag, hvor målingerne blev foretaget, vil massestrømmen af vanddamp også antage en lavere værdi. Usikkerhederne og fejlene, som er uundgåelige ved undersøgelsens målinger, sår tvivl om målingernes validitet. Disse usikkerheder og fejl summeres i det samlede resultat. Derfor er resultatet sandsynligvis ikke den sande værdi, af massestrømmen af vanddamp, men resultatet er vurderet til at kunne anvendes videre i rapporten. I dette afsnit blev massestrømmen af vanddamp, som strømmer til varmeveksleren, fundet. Det betyder at der nu kun mangler oplysninger om massestrømmen, som strømmer fra varmeveksleren, for at kondensatmængden kan beregnes. I det næste afsnit, vil massestrømmen ud af varmeveksleren derfor blive undersøgt. Side 68 af 133

70 6.4. Massestrøm af vanddamp ud af varmeveksleren Indledning I dette afsnit vil det blive undersøgt, hvor stor massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren, vil være. Da varmeveksleren ikke er implementeret, kan der ikke foretages egentlige målinger på røggassen, tilsvarende undersøgelsen af massestrømmen ind i varmeveksleren. Derfor vil denne Figur 25: Massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren. massestrøm blive fundet ud fra en teoretisk tilgang. For at finde massestrømmen af vanddamp, skal der findes oplysninger om følgende: - Massestrømmen af tør røggas, som strømmer ud af varmeveksleren. - Indholdet af vanddamp i røggassen efter varmeveksleren. I det følgende vil disse oplysninger blive fundet Massestrømmen af tør røggas Massestrømmen af tør røggas, er på og er tidligere fundet i afsnit side 67. Denne massestrøm vil være den samme på begge sider af varmeveksleren og derfor kan den også anvendes i dette afsnit. Nu mangler der kun oplysninger om indholdet af vanddamp, hvilket er fundet i det følgende Indholdet af vanddamp Indledning Indholdet af vanddamp i røggassen vil blive fundet ved brug af et I-X diagram. I-X diagrammet er rekvireret fra DTU-programmet Coolpack. Dette I-X diagram gælder for atmosfærisk luft. I det følgende vil røggassen dog blive betragtet som atmosfærisk luft og det vil altså medføre en fejl, da det er røggas, som undersøges. Da der ikke er bedre alternativer Side 69 af 133

71 til rådighed, anvendes dette diagram. For at kunne finde vandindholdet i I-X diagrammet, skal der findes oplysninger om disse tre punkter. - Det statiske tryk. - Den relative fugtighed. - Temperaturen. Disse oplysninger, vil blive fundet i det følgende. De findes i den ovennævnte rækkefølge, hvor der startes med det statiske tryk Det statiske tryk Det statiske tryk vil sandsynligvis ændre sig, når varmeveksleren implementeres. Når temperaturen falder, som følge af varmegenvindingen, vil skorstenens termik blive svækket. Det skyldes at massefylden på røggassen vil stige i forhold til de nuværende forhold. Selve varmevekslerens friktionsmodstand har ikke nogen indflydelse på det statiske tryk, da røggassen har passeret varmeveksleren og blot skal op gennem skorstenen. Der vil ikke blive taget højde for denne stigning i det statiske tryk og dermed vil I-X diagrammet blot være ved atmosfærisk tryk pa Den relative fugtighed Det forventes at den relative fugtighed er 100 %, når røggassen forlader varmeveksleren. Det skyldes at det forventes at røggassen bliver kølet så langt ned i temperatur, at røggassen vil ramme sin mætningskurve og noget af vanddampen vil kondensere. Idet røggassens relative fugtighed er 100 %, når den forlader varmeveksleren, kan røggassen risikere at kondensere yderligere i skorstenen. Hvis der forekommer svovl i røggassen, kan der dermed dannes svovlsyre. Svovlsyre i skorstenen vil på sigt korrodere kernen i skorstenen. For at afhjælpe en sådan situation, kan det være nødvendigt, at tilbageføre noget af den genvundne varme til røggassen. Dermed kan røggassens relative fugtighed sænkes. Dermed er Side 70 af 133

72 der overskud af varme i røggassen, så den uundgåelige varmeafgivelse i skorstenen ikke forårsager kondensdannelse i skorstenen. I det følgende vil der blive regnet med at den relative fugtighed er på 100 % Temperaturen Det er antaget at temperaturen på røggassen skal køles ned til 40 C. Det skyldes flere forhold, blandt andet at der er et krav fra kommunen om, at spildevand højest må være 50 C, når det afledes til offentligt spildevandsanlæg(miljøstyrelsen., 2006 side 48). Endvidere ønskes mest mulig af røggassens energi genvundet. Grunden til at røggastemperaturen ikke sænkes yderligere er, at det skal være muligt at anvende den energi, som genvindes. Hvis temperaturen bliver for lav, er kvaliteten af energien for dårlig, og dermed kan det være vanskeligt at genanvende denne. Det er derfor vurderet at 40 C vil være passende. Da der nu er fundet oplysninger om de tre ovennævnte punkter, kan disse bruges til at indtegne i I-X diagrammet. Det bliver gjort herunder Indtegning i I-X diagram Indholdet af vanddamp kan nu findes i I-X diagrammet, som gælder for 1,013 bar. På figur 26 er I-X diagrammet vist. Figur 26: I-X diagram for røggassen ud af varmeveksleren. Side 71 af 133

73 Temperaturen på 40 C er indtegnet på den skrå isoterm. I det punkt hvor isotermen krydser mætningskurven, kan indholdet af vanddamp aflæses. Dette er gjort ved at følge den lodrette streg ned til abscissen. Indholdet af vanddamp aflæses dermed til. Da der nu er oplysninger om massestrømmen af tør røggas og indholdet af vanddamp, kan massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren beregnes. Beregningen foretages her efter Massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren Massestrømmen af vanddamp der strømmer ud af varmeveksleren, beregnes ved at multiplicere massestrømmen af tør røggas med indholdet af vanddamp. Beregningen kan ses herunder Metodekritik af massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren Forholdene omkring massestrømmen af den tørre røggas, ud af varmeveksleren, er beskrevet i afsnit side 68. Det følgende i dette afsnit, vil derfor kun omhandle metodekritikken på indholdet af vanddamp i røggassen. Idet vandindholdet i røggassen er fundet, er der foretaget nogle antagelser. Den første antagelse er, at røggassen betragtes som atmosfærisk luft. Det er ikke helt korrekt. Som bekendt består den atmosfæriske luft at 79 % nitrogen og omkring 21 % ilt. Under en ideel forbrænding, vil nitrogenet ikke reagere med andre stoffer. Det betyder at røggassen, tilsvarende den atmosfæriske luft, vil bestå af 79 % nitrogen. I virkeligheden vil der dog også dannes nitrogenoxider, i begrænsede mængder. Ilten vil reagere med brændstoffet og danne andre bindinger, som f.eks. CO2, CO, H2O og SO2 mv. Hvis der forekommer et luftoverskud, vil en delmængde af ilten heller ikke reagere med andre stoffer og blot fortsætte med røggassen. Side 72 af 133

74 Iltindholdet i røggassen ligger på omkring de 11,6 % (Reimer B., Vestergaard K., c, 2013), hvilket medfører, at omkring 9,4 % bliver brugt til forbrænding. ( ( ) ). Det betyder, at det kun er omkring 9,4 % af røggassen, som afviger fra atmosfærisk luft. Relativ fugtighed Forventningen om at der kondenserer vanddamp ved varmegenvindingen, betyder at den relative fugtighed ud af varmeveksleren er på 100 %. Denne forventning vil kun afvige, hvis temperaturen på røggassen ikke kommer under mætningskurven. Trykket Da der ikke er kendskab til det statiske tryk og det er sat til pa, kan der skabes tvivl omkring indholdet af vanddamp ud af varmeveksleren. Som tidligere nævnt kan røggassen indeholde mere vanddamp, jo lavere trykket er(reimer B., Vestergaard K., b, 2013). Viser trykket sig derfor at være lavere end de 1,013 bar, vil vandindholdet altså være større. Temperaturen Temperaturen på røggassen kan risikere at variere under driften og vil derfor ikke altid være præcis 40 C. Denne variation på røggastemperaturen har også indflydelse på indholdet af vanddamp. Når temperaturen på røggassen er over 40 C, vil indholdet af vanddamp være større. Dette er illustreret med orange pile på figur 27. Side 73 af 133

75 Figur 27: Variation af vanddampindholdet, som funktion af temperaturen. Når temperaturen derimod kommer under 40 C, vil indholdet af vanddamp være mindre. Dette er illustreret med blå pile på figur 27. Endvidere kan aflæsningen af I-X diagrammet variere. Det er sandsynligvis ikke den fuldstændig sande værdi for massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren, som er fundet. Resultatet er vurderet, til at være tilstrækkelig retvisende i forhold til videre anvendelse i rapporten Konklusion på massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren Massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren er fundet til. Dette resultat kan variere afhængigt af de forhold, som vil være gældende under de kommende driftsforhold. Her har røggasstrømmen, temperaturen efter varmeveksleren og det statiske tryk indflydelse på resultatet. I dette afsnit, blev massestrømmen af vanddamp ud af varmeveksleren fundet. Tidligere blev massestrømmen af vanddamp ind i varmeveksleren fundet. Ud fra disse to massestrømme vil kondensatmængden blive fundet i det følgende afsnit. Side 74 af 133

76 6.5. Kondensatmængden Ud fra undersøgelserne omkring massestrømmene af vanddamp til og fra varmeveksleren, kan kondensatmængden nu beregnes. Det gøres ved at subtrahere massestrømmen af vanddamp der strømmer til varmeveksleren, med den massestrøm, der strømmer fra Figur 28: Massestrøm af kondensat. varmeveksleren.. Det ønskes at omregne massestrømmen af kondensat til en volumenstrøm, da miljøstyrelsens vejledning nr , tager udgangspunkt i volumenstrømme (Miljøstyrelsen., 2006). Volumenstrømmen er fundet i næste afsnit Volumenstrøm For at omregne massestrømmen til en volumenstrøm skal der findes en massefylde for kondensatet. Det antages at massefylden på kondensatet er den samme som for vand. Det forventes at kondensatet vil have en temperatur på omkring 40 C. Massefylden for vand ved 40 C benævnes og er fundet til (Eriksen A., Gundtoft S. og Lauritsen A., 2007 side 244). Beregningen er foretaget herunder Metodekritik kondensatmængden Mængden af kondensat findes ved brug af resultaterne fra en række undersøgelser. For hver undersøgelse er der foretaget antagelser og begået målefejl, samt at der er måleusikkerhed på målingerne. Alle disse afvigelser, bliver ført med i de efterfølgende beregninger og Side 75 af 133

77 undersøgelser. Da kondensatmængden er den sidste i en række undersøgelser, er der risiko for at resultatet for denne kondensatmængde afviger fra den sande værdi. I forhold til denne vurdering, skal der bemærkes at undersøgelsen af volumenstrømmen af røggas har betydning på mængden af kondensat, samt målingerne på røggassens indhold af vanddamp. Parametrene, som ligger til grund for aflæsningen af vandampindholdet i I-X diagrammet kan også påvirke resultatet af kondensatmængden. Trods risikoen for afvigelser, vil resultatet for kondensatmængden være tilstrækkelig retvisende i forhold til videre anvendelse Konklusion på kondensatmængden Resultatet for volumenstrømmen af kondensat er fundet til. Resultatet kan variere i forhold til den sande værdi, da denne er sammensat af forudgående undersøgelser og antagelser. Resultatet er dog vurderet, som tilstrækkeligt valid, og kan derfor anvendes videre i rapporten. Mængden af kondensat, som er fundet i de ovenstående undersøgelser er vurderet til at være en minimumsværdi. Vurderingen er foretaget af Thorkild Frandsen, som har mere end 30 års erfaring indenfor asfaltbranchen. Som nævnt i indledningen skal der også redegøres for gennemsnitsmængden og maksimummængden. Derfor skal der foretages tilsvarende undersøgeler på nøje udvalgte dag, hvor Thorkild Frandsen vurdere at disse mængder kan fastlægges. I perioden, hvor denne rapport er blevet udarbejdet, har det ikke været muligt at foretage målingerne for gennemsnitsmængden og maksimummængden. Det skyldes at vejrforholdene ikke har været egnet. Disse mængder skal dog undersøges, inden der kan foretages en afledning til offentligt spildevandsanlæg. Når der er kendskab til både minimum-, gennemsnits- og maksimumværdierne for kondensatet, er det også nødvendigt at kende det tidsmæssige mønster for afledningen. Derfor er der redegjort for hvorledes dette kan undersøges i næste afsnit. Side 76 af 133

78 7. Tidsmæssigt mønster for afledning I miljøstyrelsens vejledning nr , om Tilslutning af industrispildevand til offentligt spildevandsanlæg, står der, at det kan være relevant at beskrive, hvornår afledningen af de pågældende kondensatstrømme finder sted(miljøstyrelsen., side 67). På denne baggrund er der i det følgende beskrevet, overordnet, hvornår kondensatet kan forventes at blive afledt. Kondensatet opstår, som bekendt, når der foretages varmegenvinding på røggassen. Varmegenvindingen vil finde sted proportionalt med anlæggets produktion. Derfor vil der være mulighed for at anvende produktionsmønsteret, til at kortlægge det tidsmæssige mønster for afledningen. Thorkild Frandsen mener ikke der er noget fast og præcist mønster for produktionen. Produktionen foregår efter behov. Når de enkelte belægningsentreprenører har behov for at lægge asfalt, så startes anlægget op. Derfor er det vanskeligt at fastlægge tidsmønsteret for afledningen fuldstændigt. Ofte starter produktionen dog fra klokken ca. 05:00 og fortsætter indtil behovet for asfalt er dækket og kun i ugens fem hverdage. Samlet set, over året, har anlægget omkring 650 driftstimer(frandsen, T., 2013, b). For at dokumentere tidsmønsteret, kan det være en mulighed at foretage logninger på en af anlæggets processer. Det kunne f.eks. være naturgasforbruget. Fra kontrolrummets PC, kan der udskrives daglige oplysninger på anlæggets forbrug, hvilket kunne tyde på at der i forvejen måles på parametre i anlægget. Ved KVM, kan disse data muligvis rekvireres og danne det empiriske grundlag for en statistik. Resultatet af statistikken, skal gerne dokumentere på hvilke tidspunkter afledningen foregår. Oplysningerne skal gerne findes på dags-, uge-, og månedsbasis. I dette afsnit er der redegjort Side 77 af 133

79 for hvordan det tidsmæssige mønster for afledningen, kan fastlægges. For at kunne aflede kondensatet skal det undersøges for om det indeholder miljøskadelige stoffer. Denne undersøgelse er beskrevet i det følgende afsnit. Side 78 af 133

80 8. Undersøgelse for miljøskadelige stoffer i kondensatet 8.1. Indledning Kondensatet skal belyses med henblik på at redegøre for indholdet af miljøskadelige stoffer og evt. koncentrationen af disse i kondensatet. I rapporten: Asfaltindustriens udvikling, - produktion, -miljøforhold og -miljøregulering, er det beskrevet at der forekommer organiske stoffer af typen PAH i røggassen(mertz S., 1998., side 110). PAH er en forkortelse for polycykliske, aromatiske hydrocarboner. Disse stoffer er vurderet til at være A- stoffer(miljøstyrelsen., 2006., side 34). A-stoffer er den gruppe af organiske stoffer, som miljøstyrelsen har vurderet til at være blandt de mest kritiske for miljøet(ibid., side 26). Rapporten: Asfaltindustriens udvikling, -produktion, -miljøforhold og -miljøregulering, beskriver yderligere, at der kan forekomme tungmetaller i støvet i røggassen(mertz S., 1998., side 111). Om PAH-stofferne og tungmetallerne kan risikere at komme i kondensatet, beskriver rapporten desværre ikke, da der ikke er nævnt noget om varmegenvinding. Det er dog sandsynligt at nogle af disse stoffer vil blive opfanget i kondensatet og der kan sandsynligvis også forekomme andre miljøskadelige stoffer i kondensatet. Af hensyn til blandt andet kloaksystemet, spildevandsanlæggets processer og recipienterne, er det derfor yderligere nødvendigt at redegøre for samtlige potentielt miljøskadelige stoffer. Miljøstyrelsens vejledning nr , anbefaler at redegørelsen udføres efter to metoder(miljøstyrelsen., 2006., side 68 og 75.). Disse to metoder er: - Redegørelse over anvendte råvarer, som kan risikere at havne i kondensatet. - Karakterisering af kondensatet ved forsøgsopstilling. Ved at sammenholde resultaterne fra disse to metoder vil det give en god indikation af indholdet i kondensatet. De to metoder er beskrevet i det efterfølgende, hvor redegørelsen over anvendte råvarer beskrives først. Side 79 af 133

81 8.2. Redegørelse over anvendte råvarer Ved denne metode, tages der udgangspunkt i at undersøge og betragte de råvarer og hjælperåvarer, som benyttes under fremstillingen af asfalt. I det følgende vil metodens fremgangsmåde til at udføre undersøgelsen blive beskrevet. På grund af dette projekts økonomiske rammer, har det ikke været muligt at udføre undersøgelserne, så derfor er det udelukkende metoden, som beskrives. I det følgende skelnes der i mellem råvarer og stoffer. Ved stoffer forstås et materiale med en helt bestemt kemisk sammensætning. Ved råvarer forstås varer, som ikke har været gennem en værdikæde. Dog med undtagelse af raffinering Komplet råvareliste for asfaltproduktionen For samtlige råvarer der anvendes under produktionen af asfalt, skal der indhentes oplysninger om følgende: - Navn på råvaren. - Produkttype. - Leverandør. - Processen, hvor råvaren anvendes. - Forbruget, som en mængde over en bestemt periode, f.eks. et år. Det kan være en fordel at opdele råvarerne i hjælperåvarer og primærråvarer. Hjælpevarer er de råvarer, som ikke indgår i det færdige produkt. Det vil sige, at der kan være tale om naturgas til tørretromlen, dieselolie til gummihjulslæsseren og smøreolie til gear m.m. Side 80 af 133

82 Primærråvarer er omvendt de materialer, som havner i det færdige produkt. Her vil der være tale om stenmaterialer, genbrugsmaterialer, bindemidler, filler og klæbeforbedrer. Oplysningerne om råvarerne indføres i en tabel, hvis princip er vist i nedenstående tabel. Oplysningerne, som er indskrevet i denne tabel er fiktive, da det kun er princippet der bliver illustreret. Navn Produkttype Leverandør Proces Mængde [ton/år] Primærråvarer Bitumen 40/60 Bindemiddel Colas fabrik i Pjedsted Blanding Norit mel 0/2 Stenmaterialer Colas - Nysum grusgrav Tørring/blanding Genbrugsasfalt Genbrug Interne afdelinger Tørring/blanding Hjælperåvarer Naturgas Brændstof Shell Tørring Dieselolie Brændstof Shell Intern transport 40 Tabel 1: Princippet for udarbejdelsen af en komplet råvareliste(vestergaard K., 2013.). Oplysningerne for hvor store mængder der anvendes af hver enkelt råvaretype pr. år, kan findes i regnskabet hos Colas Danmark A/S. Det vil være muligt at finde disse oplysninger på fakturaer eller i Edb-systemet, som registrerer dagsproduktionerne og de forskellige asfaltrecepter, som er produceret. Når mængderne samt leverandørerne til hver råvare type er fundet, skal det vurderes hvilke råvarer, der kan risikeres at bidrage med partikler i røggassen. En metode til at vurdere dette er beskrevet herefter. Side 81 af 133

83 Råvarer, som bidrager med partikler i røggassen For at vurdere hvilke råvarer, der kan risikere at bidrage med partikler til røggassen, ses der først på hvilke processer der har forbindelse til røggassen. På figur 29, er flowdiagrammet fra anlægsbeskrivelsen vist. På flowdiagrammet er det fremhævet, at partiklerne kan komme fra tørretromlen og blandeprocessen (Færdigt produkt). Figur 29: Flowdiagram med fokus på, hvor partiklerne kommer fra. Side 82 af 133

84 Da alle primærråvarer skal igennem blanderen, vil der derfor være risiko for at partikler fra samtlige primærråvarer samt naturgassen, kan forefindes i røggassen. Partiklerne, som suges med røggassen gennem røggaskanalerne har en maksimal størrelse på 0,0063 mm (Nielsen B., 2013). Derfor kan der i sagens natur ikke være tale om partikler, som er større end dette mål. De partikler, som kan risikere at forekomme i røggassen, kan potentielt også risikere at forekomme i kondensatet. Dermed kan der risikeres partikler fra samtlige råvarer i kondensatet. Det skal derfor undersøges, hvor meget af hver råvare, der kan havne i kondensatet. Princippet for denne undersøgelse er beskrevet i det følgende afsnit. Side 83 af 133

85 Råvaremængder, som kan risikeres i kondensatet Mængderne af hver råvare, som kan risikeres at havne i kondensatet, kan kun estimeres ved brug af kvalificerede skøn. Det vil være mest hensigtsmæssigt at kontakte en kemiker, til at være behjælpelig med at foretage disse skøn. I det følgende vil princippet i hvorledes mængderne kan skønnes blive beskrevet. Det skal først skønnes, hvor meget af hver enkelt råvare, der kan opfanges i røggassen og samtidig passere posefiltrene. For den mængden, som kan passere posefiltrene, skal det yderligere skønnes, hvor meget af denne masse, der vil blive opfanget af kondensatet i varmeveksleren. Princippet vises med et Sankey diagram. Se figur 30 herunder. Sankey diagrammet tager udgangspunkt i et eksempel, med bitumen 40/60. Figur 30: Sankey diagram over fordeling af bitumen 40/60 Side 84 af 133

86 I eksemplet er der anvendt fiktive tal, da det blot skal vise fremgangsmåden. Det skønnes at 0,001 % af bitumen 40/60 bliver optaget i røggassen og føres gennem filtrene til varmeveksleren. Det svarer til ca. 36 kg/år. Bitumen bliver tilført i blanderen, hvor det er opvarmet til omkring 160 C. Ved denne temperatur vil der være en fordampning af partikler fra bitumen, som let suges med røggassen. Da partiklerne fra bitumen er på dampform, vil det være en relativ lille masse, som suges med røggassen. Det skønnes herefter at 70 % af de bitumendampe, der kommer til varmeveksleren bliver opfanget i kondensatet. Det svarer til ca. 25,2 kg/år. Resten, som ikke bliver opfanget i kondensatet, bliver udledt gennem skorstenen. Da det drejer sig om mange forskellige råvarer og mængder, som kan havne i kondensatet, kan det være fordelagtigt at fremstille en tabel, som kan sørge for overblikket. Herunder vises princippet for en tabel, som kan anvendes til at skabe et overblik. Navn Proces Mængde Opfanget Opfanget Opfanget Opfanget [ton/år] masse i røggas [%] masse i røggas masse i spildevand masse i spildevand (skøn) [kg/år] fra røggas [%] (skøn) [kg/år] Bitumen 40/60 Blanding ,001 % % 25,2 Norit mel 0/2 Tørring/ Blanding ,0001 % % 8 Genbrugsasfalt Tørring/ Blanding ,001 % % 381 Tabel 2: Overblik over råvaremængder, som kan risikeres i kondensatet(vestergaard K., 2013.). Da der vurderes at være risiko for partikler fra samtlige råvarer, og naturgassen, i kondensatet, skal der findes oplysninger om stofferne, som optræder i de enkelte råvarer og naturgassen. Princippet for undersøgelsen af stoffer, vil blive belyst i det næste afsnit. Side 85 af 133

87 Stoffer fra råvarer, som kan risikeres i kondensatet Til at undersøge hvilke stoffer der kan forefindes i hver råvare, skal der findes oplysninger om råvarerne sammensætning. Oplysninger om sammensætningerne kan enten findes i samarbejde med leverandørerne, eller i sikkerhedsdatablade for produkterne. Det er især denne del af undersøgelsen, som kan være tidskrævende, da der er tale om relativt mange leverandører, råvarer og stoffer. Hvis det for leverandørerne er uønskeligt at oplyse om indholdet af stoffer, på grund af konkurrencemæssige forhold, kan oplysningerne gives direkte til miljømyndighederne, som vil acceptere krav om fortrolighed.( Miljøstyrelsen., side 71) Genbrugsasfalt er dog ekstra problematiske at vurdere, da der kan forekomme mange forskellige og ukendte stoffer i dette. Det skyldes at genbrugsasfalten består af nedslidte vejbelægninger, som afhøvles og tilføres til de nye produkter gennem processerne i asfaltanlægget. Hvilke stoffer der gennem belægningernes levetid er blevet aflejret på kørebanen er meget svært at definere. Der kan blandt andet være tale om gummi fra dækkene, sod fra brændstofforbrændinger, olie fra lækager, osv. Desuden har sammensætningen af råvarer til asfaltproduktion været varierende gennem de sidste 30 år. Det vil altså sige, at det er stort set umuligt at fortælle om den nøjagtige sammensætning af genbrugsasfalten(frandsen T., 2013, b). Når genbrugsasfalten opvarmes inde i tørretromlen, vil nogle fragmenter fra belægningerne sandsynligvis blive flygtige og trækkes med røggassen. For genbrugsasfaltens vedkommende kan det derfor være nødvendigt at foretage en egentlig analyse for indhold af stoffer. Analysen skal foretages med den mest repræsentative metode. Ved at indsamle små stikprøver fra et antal lastbiltræk, vil det være muligt at danne et resultat, som kan fortælle noget om de væsentligste indhold i genbrugsasfalten. Stikprøverne skal foretages, når der sker variation af genbrugsasfalten. Det Side 86 af 133

88 vil sige at der skal foretages stikprøver af forskellige typer asfalt og hvor de anvendes. Det skyldes at der stilles særlige krav til asfalten afhængig af, hvor den skal anvendes. Der bliver aflejret forskellige stoffer, på belægningerne, afhængig af hvor denne anvendes. Variationen af stoffer, i genbrugsasfalten, kan derfor være afhængig af følgende anvendelse: - Byveje = flaskeglas, kædeolie fra cykler, tyggegummi - Landeveje = Stoffer fra landbruget. - Motorveje = Højere fart = mere gummi. - Havne = Fiske affald, spild fra last. - Lufthavne = Fly dæk, sod fra jetmotor. - Plansiloer = Cement, foder, mm. Selvom der bliver foretaget analyser på genbrugsasfalten, vil der fortsat være uvished omkring, hvad der aflejres på belægningerne. Det er derfor vanskeligt at undersøge præcist hvilke stoffer genbrugsasfalten kan indeholde. Kommunens vurdering Når der er kendskab til alle de stoffer, som potentielt kan forekomme i kondensatet, skal kommunen kontaktes med henblik på at foretage en vurdering af, hvor problematiske stofferne er, i forhold til miljøet og dermed for afledningen. Vurderingen afhænger af stoffernes humane skadesvirkninger, bioakkumulerbarhed, nedbrydelighed, flygtighed og giftighed. Organiske stoffer kategoriseres i A, B eller C niveauer, hvor A-stoffer, som tidligere nævnt er de mest miljøskadelige.( Miljøstyrelsen., side 69)Til denne vurdering skal det også overvejes hvordan stofferne reagerer, når de eksempelvis opvarmes, blandes indbyrdes eller blandes med vand. Det vil igen være en fordel at foretage denne vurdering i samarbejde med en kemiker. Side 87 af 133

89 Til at præsentere stofoplysningerne kan der udarbejdes en tabel. Denne tabel skal fortælle hvilke potentielt miljøskadelige stoffer, der kan forekomme i hver enkelt råvare. Princippet for en sådan tabel er fundet i Miljøstyrelsens vejledning nr og er vist herunder. Værdierne, som er indtastet i tabellen er fiktive. Navn Indholdsstoffer CAS-nr. Masse af indholdet [%] Resultat af stofvurdering Bitumen 40/60 Svovl 5 C Oxygen 2 Chrom 1 A Vanadium 1 A PAH 2 0,5 A Tabel 3: Oversigt over potentielt miljøskadelige stoffer(vestergaard K., 2013.). Tabellen viser: - Navn på råvare - Indholdsstofferne i hver råvare - CAS-nr.(ét individuelt nummer for ét bestemt stof) - Masse indholdet i procent i forhold til stoffets samlede masse. - Kommunens resultat for stofvurderingen (A-, B- eller C-stoffer) Sammen med kommunen vurderes det hvilke stoffer, der skal fokuseres på. Hvis der optræder stoffer, som har miljøskadelig virkning og koncentrationen samtidig er større end det acceptable i henhold til vejledninger og bekendtgørelser er det nødvendigt at opstille et anlæg, som kan rense kondensatet med henblik på at kravene kan opnås. Side 88 af 133

90 Metodekritik Denne metode kan være med til at give en idé om hvilke stoffer der kan forefindes i kondensatet. Første del I metodens første del, skal der indhentes oplysninger om råvareforbrug. Oplysningerne findes i fakturaer og styringssystemer. Det betyder at oplysningerne er baseret på historiske tal, da det ikke er muligt at spå om fremtidens forbrug. Vedrørende oplysningerne fra fakturaerne, kan der være lidt usikkerhed omkring spild og mængderne, som ligger på lager i fabrikkens plansiloer. Mængderne som ligger på lager i plansiloerne kan være svære at måle nøjagtigt og skal måske baseres på et skøn. De oplysninger, som findes via styringssystemet er baseret på afvejninger af de færdige produkter. Råvarerne vejes og blandes i batch. Afvejningen sker i blandetårnet lige inden alle råvarer blandes. Når massen af det færdige produkt er kendt, kan massen af alle de tilførte råvarer beregnes ud fra at masseforholdene til hver recept er kendt. Der er altså ikke vejeceller på hver enkelt råvaresilo, men reguleringen, som styrer doseringen og dermed masseforholdene er relativ præcis, da det er krævet i forhold produktionen. Anden del I metodens anden del vurderes det hvilke råvarer, der kan risikere at bidrage med partikler til røggassen. Oplysningerne om partikelstørrelserne er oplyst fra KVM, som derfor vurderes til at være valide. Tredje del I metodens tredje del bliver der skønnet hvilke mængder af råvarer, der kan risikeres at havne i kondensatet. Da der er tale om at lave et skøn, er denne del af processen relativ usikker. Der er tale om at vurdere hvordan hver enkelt råvare vil agere, når det udsættes for de forhold, som er til stede inde i tørretromlen. Forholdene i tørretromlen varierer afhængigt af de forhold Side 89 af 133

91 den bliver påvirket af. Det kan være afhængigt af råvarernes fugtindhold, luftens fugtindhold, sætpunktet på temperaturen efter tromlen osv. Selv i samarbejde med en kemiker vil skønnet være baseret på mange uvisheder. Fjerde del I metodens fjerde del, skal der indhentes oplysninger omkring de stoffer, som kan risikeres at havne i kondensatet. Da hovedparten af oplysningerne findes gennem leverandører eller evt. sikkerhedsblade vil disse oplysninger være anset, som valide for de fleste råvarer. Det er vigtigt at vide nøjagtigt hvilke stoffer et produkt indeholder, hvis det uheldigvis rammer i et øje eller indtages. Med hensyn til genbrugsasfalten er det umuligt at redegøre hundrede procent for indholdet. Det skyldes som tidligere nævnt uvished om råvareforbruget til ældre belægninger og uvished om hvad der er blevet aflejret på belægningerne gennem deres levetid. Der er ikke lavet en fortegnelse over råvareindholdet i de belægninger som er lagt gennem de sidste 30 år og der vil altid være risiko for, at der bliver aflejret nye stoffer på vejene, som der ikke er kendskab til på nuværende tidspunkt. Ved at foretage analysen af genbrugsasfalten kan de væsentligste stoffer bestemmes. Selvom der kun foretages relativt få stikprøver, formodes det at disse vil kunne vise et næsten lige så fornuftigt resultat, som relativt mange prøver. Derfor vil denne analyse af genbrugsasfalten forventes at være tilstrækkelig repræsentativ Delkonklusion på redegørelse over anvendte råvarer Med denne metode er det et relativt omfattende arbejde, som skal udføres for at skabe overblik over indholdet i kondensatet. Samtidig er den baseret på en række skøn, hvor usikkerheden er uhåndgribelig. Disse to overordnede forhold gør metoden vanskelig at anvende på asfaltfabrikken i Nørresundby. Det antages at metoden giver et bedre resultat, ved mindre komplekse processer. Side 90 af 133

92 Dette var den første af de to metoder til at undersøge indholdet i kondensatet. I det næste afsnit bliver den anden metode beskrevet. Side 91 af 133

93 8.3. Analyse af kondensatet Fremstilling af kondensat Ved denne metode tages der udgangspunkt i at lave en forsøgsopstilling. Via denne opstilling kondenseres en mængde af vanddampen fra røggassen. Denne mængde skal simulere kondensatmængden, der vil forekomme, når varmeveksleren implementeres i anlægget. Formålet med at simulere kondensatet er, at denne mængde kan lægges til grund for nærmere beskrivelse af det kommende kondensats indhold. Forsøgsopstillingen kan udføres efter denne fremgangsmåde: Kondenseringen af vanddamp, skal foretages efter røggassugeren, der hvor varmeveksleren skal placeres. Placeringen kan ses på figur 31. Figur 31: Forsøgsopstilling. Til at simulere kondensatet, skal der føres et pitotrør ind gennem siden af røggaskanalen og dermed ind i røggassen. Pitotrøret skal have en 90 bøjning, således at røråbningen vender mod strømningsretningen på røggassen. Dette bevirker at røggassen bliver trykket gennem Side 92 af 133

94 røret og ud af røggaskanalen. Udenfor røggaskanalen, bliver røret afkølet ved hjælp af f.eks. vand fra en vandslange. Se figur 31, ovenfor. Afkølingen af røret medfører ligeledes en afkøling af røggassen inde i røret, hvorved vanddampen kondenseres i røret. Kondensatet afledes til et reagensglas, som efterfølgende indsendes til et laboratorium. På laboratoriet foretages en grundig analyse for at finde oplysninger om indholdet af stoffer. Resultatet, kan herefter ligge til grund for videre behandling af kondensatet Repræsentativ analyse Det er vigtigt at udtagningen af kondensatet til analysen viser et repræsentativt billede af indholdet i kondensatet. På grund af de vidt forskellige asfaltrecepter og dermed råvareforbrug er det kompliceret og sandsynligvis umuligt at foretage udtagningerne med et fuldkomment repræsentativt billede til følge, selv med ubegrænsede midler. Prisen for hver analyse der skal foretages, ligger mellem fem og ti tusinde kroner, så det kan hurtigt blive en bekostelig affære(bundgaard, P., PeterBundgaardMortensen@eurofins.dk, 2013.). Det er vigtigt at overveje, hvad der vil være et brugbart resultat for kondensatanalysen. For at skaffe det mest repræsentative udsnit af kondensatet, indenfor et realistisk forbrug af midler, vil der i det følgende ses på to muligheder. En enkelt stikprøveanalyse Den første mulighed er, at foretage en enkelt stikprøveanalyse. Denne kan vise oplysninger om de væsentligste stoffer i kondensatet, ved en vilkårlig asfaltproduktion. Denne stikprøve vil ikke fortælle noget om variationen af stoffer eller variationen af koncentrationen af stoffer i kondensatet. Flere stikprøveanalyser Anden mulighed er, at foretage flere stikprøveanalyser. Dette gør, at der fås en mere præcis redegørelse for indholdet i kondensatet. Sammenholdt med hinanden, kan disse bidrage med Side 93 af 133

95 flere oplysninger om kondensatet. Den grundigere undersøgelse kan bidrage med oplysninger om: - Variationen af miljøskadelige stoffer i kondensatet. - Variationen på koncentrationen af miljøskadelige stoffer, i kondensatet. - Hvilken råvare, de miljøskadelige stoffer, i kondensatet stammer fra. For at analyserne kommer med brugbare resultater, skal der overvejes hvilke råvarer der skal være fokus på under analyserne. Det skal derfor vurderes hvilke råvarer, som sandsynligvis vil påvirke indholdet af forurenende stoffer i kondensatet mest. Når der bliver produceret forskellige asfaltrecepter bliver der ændret på forholdene mellem råvarerne og afhængigt af hvorledes de er kombineret, vil der forekomme ændringer i stofferne i kondensatet. Det anbefales derfor at fremstille analyserne systematisk under forskellige asfaltproduktioner. Anbefaling Hvis resultatet viser, at forureningsgraden af kondensatet er langt under grænseværdierne for afledning, skal der måske kun foretages enkelte ekstra analyser, som kan dokumentere den uvæsentlige forureningsgrad. Omvendt kan det risikeres at analysen viser en høj grad af forurening, og flere efterfølgende analyser viser væsentlige variationer i stofferne og koncentrationerne. Det er altså meget afhængigt af resultaterne, hvordan det videre forløb skal foregå. På grund af den komplicerede produktion, anbefales det, at få foretaget en stikprøve af kondensatet, som kan fortælle noget om niveauet af forureningen Metodekritik I samarbejde med et professionelt laboratorium, vil selve analyserne kunne udføres relativt nøjagtigt og give gode oplysninger om kondensatet. Det vil sige at analyserne af kondensatet vil kunne forventes at være valide. Med hensyn til hvorledes empirien til analyserne er foretaget kan der være en del usikkerhed omkring hvad der måles på. Selve udtagningen med Side 94 af 133

96 pitotrøret vil sandsynligvis opfange et repræsentativt udsnit af den røggas, som strømmer i røggaskanalen. Det er mest variationen i røggassen, som funktion af asfaltproduktionen og altså råvareforbruget, som skaber uvished om metodens reliabilitet. Hvis der foretages flere analyser og disse foretages med en grundig systematik vil denne reliabilitet dog kunne reduceres, men aldrig helt kunne fjernes på grund af uvished om genbrugsasfaltens beskaffenhed. Når der foretages en analyse med fokus på at variere en enkelt råvaremængde kan det være vanskeligt at fastholde de øvrige parametre. F.eks. kan vandindholdet i råvarerne og dermed forbruget af naturgas være svært at kontrollere. Det skyldes at vandindholdet blandt andet er bestemt af nedbør. Yderligere sker der det at når der ændres på mængden af genbrugsasfalt, så skal der også ændres på en anden råvare eller flere delkonklusion på analyse af kondensat Det anbefales at der i første omgang foretages en enkelt stikprøve, som kan oplyse om de væsentligste forurenende stoffer i kondensatet. Resultatet af denne analyse vil kunne ligge til grund for beslutningen om det videre forløb. Om der skal foretages flere analyser afhænger altså af resultatet fra den første stikprøve. Gennem rapportens to tidligere afsnit, er der blevet beskrevet metoder til at finde oplysninger om mængden af kondensat og indholdet i kondensatet. Som også tidligere nævnt skal det i samarbejde med kommunen vurderes hvilke stoffer der er miljøskadelige. Hvis kondensatet indeholder for store mængder eller koncentrationer af miljøskadelige stoffer skal der foretages foranstaltninger, som kan reducere disse niveauer af forurening.( Miljøstyrelsen., side 9) I det følgende vil der blive orienteret om begrebet BAT - bedste tilgængelige teknik, i forbindelse med afledningen af kondensatet. Side 95 af 133

97 9. Foranstaltninger efter bedste tilgængelige teknik 9.1. Bedst tilgængelige teknik (BAT) Hvis det i forbindelse med afledningen af kondensatet, bliver nødvendigt at lave nogle foranstaltninger, skal disse laves efter den bedste tilgængelige teknik. Det betyder at det skal undersøges, hvordan forureningen kan forebygges bedst muligt. Det kan gøres på forskellige måder. Der skelnes mellem drift og teknologi. Drift Ved driftens bedst tilgængelig teknik, tænkes der f.eks. på at operatørerne af asfaltanlægget styrer anlægget på den bedst tænkelige måde. For at sikre dette, skal operatørerne have de bedst mulige kvalifikationer, i forhold til at styre anlægget. Kvalifikationerne kan imødekommes ved deltagelse i kurser, erfa-grupper eller lignende. Samtidig skal anlæggene vedligeholdes, så slidtage og sammenbrud ikke forårsager unødig miljøskade. Teknologi Ved teknologiens bedst tilgængelig teknik, tænkes der på at det skal være den mest effektive og udviklede teknik. Teknikken skal have været afprøvet ved fuld skala. Samtidig skal det være både teknisk og fysisk muligt, samt økonomisk rentabelt, at anvende teknikken. F eks. skal det undersøges om det er muligt at substituere nogle af de råvarer, som bidrager med miljøskadelige stoffer i kondensatet. Viser det sig eksempelvis at bitumen bidrager med miljøskadelige stoffer, må det undersøges om bitumen kan udskiftes med en anden råvare, som ikke bidrager med miljøskadelige stoffer eller som kan reducere afledningen af disse. Det kan også være nødvendigt at udskifte maskiner, som ikke længere kører optimalt eller hvis der findes andre og bedre typer. Side 96 af 133

98 9.2. Anlæg til rensning af kondensat Opstillingen af et rensningsanlæg, kan være nødvendigt, for at fjerne miljøskadelige stoffer, hvis det ikke kan undgås at mængden eller koncentrationen bliver for stor i forhold til kravene om afledning. Der findes mange løsninger på anlæg, afhængigt af hvilke stoffer der skal reduceres eller fjernes. Af løsninger kan nævnes: - Båndfilter til at fjerne tungmetaller - Omvendt osmosefilter til at fjerne salte - Ion-bytter til at fjerne tungmetaller - Aktivt kulfilter til at fjerne frit klor, organiske opløsningsmidler eller pesticider. Når der skal vælges et anlæg er det nødvendigt at undersøge flere teknikker, som kan rense for miljøskadelige stoffer. Det skal gøres for at dokumentere at det er den bedste tilgængelige teknik, som anvendes. I rapportens tidligere afsnit, er følgende oplysninger blevet belyst: - Varmevekslerens placering og dermed hvorfra afledningen sker - Mængden af kondensat. - Det tidsmæssige mønster for afledningen. - Indholdet af eventuelle miljøskadelige stoffer. - Foranstaltninger efter begrebet BAT. Der mangler nu blot at blive gjort rede for kontrolniveauet for afledningen. Dette vil blive beskrevet i det sidste afsnit. Side 97 af 133

99 10. Kontrol ved afledning Når der er implementeret varmegenvinding på røggassen hos Colas og kondensatet afledes til spildevandsanlæg er det nødvendigt at udarbejde en metode til at kontrollere at kravene til afledningen overholdes. Denne kontrol kan enten være en egenkontrol, en myndighedskontrol eller en kombination af disse. Ud over decideret afledningskontrol, stilles der krav til at føre driftsjournal og evt. udarbejde handlingsplaner for yderligere at reducere forureningen. I det følgende vil disse hensyn blive beskrevet med udgangspunkt i, at der kan forekomme PAH er og tungmetaller i kondensatet. Dette afsnit vil starte med at belyse hensynene, der skal tages i betragtning i forhold til udarbejdelse af en driftsjournal. Efterfølgende beskrives handlingsplaner og afløbskontrol Driftsjournal Som led i egenkontrollen for asfaltfabrikken i Nørresundby, skal der føres driftsjournal i forbindelse med afledningen af kondensatet(vejledning afsnit side 89). Det vil sige at der skal redegøres for at der føres kontrol med udvalgte kontrolpunkter, som har indflydelse på afledningen af kondensatet. Driftsjournalen vil typisk omhandle kontrolpunkter, som hidrører driften af anlægget. For Colas Danmark A/S, kan disse kontrolpunkter, eksempelvis omhandle: - Forbruget af råvarer og hjælperåvarer, som bidrager med miljøskadelige stoffer. - Forbruget af tilsætningsstoffer til kondensatet i forbindelse med regulering af PHværdi eller lignende. - Tidspunkter for rensning af filtre. - Aflevering af opsamlet slam til genbrugsstationer osv. Side 98 af 133

100 Colas Danmark A/S, har allerede et edb-system, som kan redegøre for forbruget af råvarer, hjælperåvarer og tilsætningsstoffer. Derfor vil det være nærlæggende at anvende disse data i driftsjournalen Handlingsplaner Ligger mængderne eller koncentrationerne af miljøskadelige stoffer i kondensatet tæt på eller over, de accepterede grænseværdier, skal der udarbejdes en handlingsplan(miljøstyrelsen., side 82). Handlingsplanen skal redegøre for udviklingen af en metode til at sænke niveauet af forurening. Det vil sige at der f.eks. kan ligge en handlingsplan for hvordan niveauet af cadmium kan forsøges sænket. Det kan f.eks. forsøges at anvende andre råvarer, som har færre eller intet cadmiumindhold. I tilfælde hvor der kan redegøres for at der allerede anvendes BAT, skal der stadig beskrives en handlingsplan. Denne handlingsplan, skal redegøre for hvordan forureningsniveauet vil forsøges sænket i fremtiden. Det betyder at det kan være nødvendigt at udvikle og forbedre metoderne. Handlingsplanen skal også indeholde en tidsplan for udviklingen af metoden, så det kan dokumenteres at der vil blive gjort noget i relativ nær fremtid. Side 99 af 133

101 10.3. Afløbskontrol Ved selve afledningen af kondensatet, skal det bestemmes hvilke parametre der skal kontrolleres og dermed måles på. Begrundelsen for at vælge en måleparameter baseres på indholdet af miljøskadelige stoffer i kondensatet, samt mængden og koncentrationen af disse stoffer. Er et stof miljøskadeligt, samtidig med at mængden eller koncentrationen ligger tæt på grænseværdierne i henhold til kravene, vil parameteren være relevant at måle på. Hvilket miljøskadeligt niveau et organisk stof ligger på i forhold til A, B og C kategorisering har også indflydelse på om parameteren er relevant. Er et stof vurderet, som et A-stof, er det f.eks. altid relevant at måle på, da det helst ikke må forekomme i kondensatet(miljøstyrelsen., side 34). Alle kontrolprogrammer udarbejdes individuelt for hver enkelt virksomhed, da det er afhængigt af alle virksomhedernes forureningsparametre. For at fastlægge hvilket kontrolniveau asfaltfabrikken i Nørresundby skal anvende er det nødvendigt at kategorisere virksomheden. Kategoriseringen er beskrevet i det følgende Virksomhedskategorisering I Miljøstyrelsens vejledning nr , er der redegjort for, hvordan det anbefales at udføre afledningskontrollen. Der skelnes mellem fire kontrolniveauer, som er inddelt med disse betegnelser: 0, I, II, III. For at finde hvilket kontrolprogram der er anbefalet, skal det i første omgang vurderes hvilke forhold der gør sig gældende hos Colas Danmark A/S. Der skelnes mellem virksomheder der er uproblematiske og virksomheder med særlige forhold. Colas Danmark A/S, vil kategoriseres, som en virksomhed med særlige forhold. Det skyldes at det er vanskeligt, at skabe klarhed over mængden af kondensat og indholdet i kondensatet. Desuden er der som tidligere nævnt sandsynlighed for at der kan være PAH er i kondensatet, hvilket også understreger, at der er tale om særlige forhold(miljøstyrelsen., side 85-86). Side 100 af 133

102 For virksomheder med særlige forhold findes det anbefalede kontrolniveau efter den nedenstående tabel 4: Tabel 4: Kontrolniveauer, for virksomheder med særlige forhold(miljøstyrelsen., 2006.). For at fastlægge kontrolniveauet for Colas Danmark A/S, skal der altså være kendskab til om: - Der er indhold af A-stoffer i kondensatet. - Mængden af kondensat, er over eller under Som ovenfor nævnt, forventes det, at der er PAH er i kondensatet. Disse er kategoriseret som A-stoffer(Miljøstyrelsen., 2006., side 34). Med hensyn til mængden af kondensat er der i rapportens afsnit side76, fundet frem til en minimumsmængde på. Asfaltfabrikken har 650 driftstimer om året(frandsen T., 2013, b). Sammen med kondensatmængden, kan der beregnes en årlig kondensatmængde. Kondensatmængden er herunder omregnet til en årlig kondensatmængde.. Side 101 af 133

103 Antallet af driftstimer på 650, er for år Antallet af driftstimer var lavt dette år, i forhold til tidligere år (Frandsen T., 2013, b). Derfor kan den årlige kondensatmængde være større end det ovenstående. Samtidig er volumenstrømmen af kondensat pr. time en minimumsværdi og den korrekte værdi ville være gennemsnitsværdien. Derfor er det sandsynligt at kondensatmængden vil komme over. I det følgende vil der derfor blive taget udgangspunkt i, at Colas Danmark A/S, skal leve op til kontrolniveau III, jf. ovenstående tabel 4. Er det muligt at fjerne udledningen af A-stoffer fuldstændigt, eller sikre at kondensatmængden forbliver under 4000, vil kontrolniveauet, kunne reduceres til niveau II, som er knap så strengt. Da Colas Danmark A/S skal efterleve kontrolniveau III, skal der udarbejdes en afviklingsplan for alle liste A-stoffer, så disse i fremtiden kan fjernes. Der skal foretages intensiv kontrol, hvilket vil sige, at der skal foretages prøver 8-12 gange om året eller måske flere afhængigt af kommunes vurdering. Disse prøver skal analyseres for samtlige af de parametre, som kommunen vurdere til at være relevante i forhold til de hensyn/krav, som er nævnt i miljøstyrelsens vejledning nr kapitel 2. Hvis der sker en overskridelse af kravene, kan det påbydes Colas Danmark A/S, at der skal foretages en mere intensiv kontrol i en periode for at skabe mere viden om indholdet i kondensatet(miljøstyrelsen., side 89). Da anlægget til varmegenvinding er en ny proces, hos Colas Danmark A/S, vil det være nødvendigt at foretage ekstra målinger i opstartsfasen. Det skyldes at der skal skabes vished om at anlægget fungerer efter hensigten. Hvis kravene ikke kan overholdes, skal der laves forbedringer, så de bliver overholdt. Opstår der en mistanke om at der er for store udsving i afledningen af kondensatet, kan det påbydes Colas Danmark A/S, at tage døgnprøver. Disse Side 102 af 133

104 prøver skal opbevares i en periode på op til tre måneder, hvis det er muligt at opbevare prøverne så længe. Nogle prøver kan kun opbevares i relativ kort tid, da de skifter karaktér under opbevaringen. Det skyldes at det starter en nedbrydning. Vurderer kommunen at der er mangel på oplysninger omkring indholdet af kondensatet, kan kommunen påbyde Colas Danmark A/S, at undersøge indholdet nærmere. I det følgende vil der blive beskrevet kontroltyper, til at udføre kontrollen Kontroltyper Kontroltyper er opdelt i to, som er henholdsvis kontinuerte målinger eller stikprøvebaserede målinger. Der stilles sjældent krav om at der skal foretages kontinuerte målinger på indholdet af spildevand(miljøstyrelsen., side 90). Derfor vil det i det følgende være stikprøve baseret måling, som bliver uddybet. En væsentlig problematik, som er betydende for stikprøve baseret måling er, at denne type måling næsten aldrig viser det korrekte billede af en afledning. Stikprøverne viser kun et statistisk tilfældigt øjebliksbillede, af afledningen. Denne problematik, kan vises ud fra nedenstående illustration på figur 32: Figur 32: Problematik ved stikprøvebaseret måling. På figuren, er der indtegnet en mørkeblå kurve, som viser den sande afledning af en parameter. Afledningen varierer over tid. Stikprøverne, som er foretaget, er vist med røde Side 103 af 133

105 prikker på den mørkeblå kurve og det kan ses, at det er tilfældigt hvad stikprøverne viser. Den grønne streg viser middelværdien for den mørkeblå kurve og dermed altså middelværdien for den sande afledning. Den røde streg viser middelværdien for stikprøverne, som altså ligger under den sande middelværdi. Afhængigt af hvordan stikprøverne fordeler sig kan den målte middelværdi ligge over, under eller direkte på den sande middelværdi. Rammes den sande middelværdi, vil det være at betragte som tilfældigt Kontrolregler Når kontroltypen er stikprøve baseret er det nødvendigt at tage stilling til hvilken kontrolregel der skal anvendes. Dette afhænger, af kondensatets indhold. Kontrolreglerne kan groft opdeles i tre kategorier, som er: 1. Absolutte krav. 2. Krav til middelværdier inklusiv delvist absolutte krav. 3. Krav blot til middelværdier. Disse tre kontrolregler er beskrevet i det følgende, hvor der startes med den strengeste, som er absolutte krav. 1. Absolutte krav Når et krav er absolut, betyder det at der på intet tidspunkt må foretages en stikprøve, som antager en værdi, der er større end kravet. En illustration over et absolut krav, som er overholdt er vist på figur 33. Side 104 af 133

106 Figur 33: Absolut krav, der er overholdt. Absolutte krav stilles ofte til parametre, som er kritiske for kloakledningerne, spildevandsanlægget eller recipienten. Det kan være parametre, som f.eks. PH-værdi, temperatur, akut giftige stoffer (A-stoffer), stoffer som øger korrosion eller vandmængde. Når der stilles et absolut krav, skal det bemærkes at den sande middelværdi for afledningen ligger et godt stykke under det absolutte krav, for at det kan lade sig gøre at overholde kravet. 2. Middelværdi med delvist absolutte krav Kravet om at overholde en middelværdi betyder at der indenfor den målte tidsperiode gerne må forekomme afvigelser i forhold til kravet, men middelværdien for målingerne gennem tidsperioden skal ligge under kravet. Der stilles også krav om at hver stikprøve ikke må afvige mere end f.eks. 2-4 gange kravet. På figur 34, er der illustreret et krav til en middelværdi, der er overholdt. Yderligere er der tegnet en stikprøve ind, som antager en værdi, der er to gange kravet. Når der stilles krav til en maksimal afvigelse, betragtes denne del af kravet, som absolut. Side 105 af 133

107 Figur 34: Middelværdi, med delvist absolutte krav. 3. Middelværdi Kravet om at overholde en middelværdi, kan også stilles uden at der yderligere stilles krav om maksimalt målte værdier, hvilket gør kravet knap så strengt Anbefalinger I miljøstyrelsens vejledning nr , er der for kontrolreglerne opstillet anbefalinger. Anbefalingerne afhænger af hvilket kontrolniveau der anvendes og om kondensatet afledes kontinuerligt eller varierende. Hos Colas Danmark A/S, vil kondensatet blive afledt varierende, da det er afhængigt af produktionen og vandindholdet i råvarerne. Derfor kan nedenstående tabel anvendes til at redegøre for hvilke regler der kan anbefales til kontrol. Side 106 af 133

108 Tabel 5: Anbefalet kontrolniveau(miljøstyrelsen., 2006.). Som tidligere nævnt er der taget udgangspunkt i kontrolniveau III, hvilket betyder at det er den markerede kolonne, som der tages udgangspunkt i. Det skal stadig tages i betragtning hvilket indhold kondensatet har. Ud fra indholdet vurderes det hvilke kontrolregler der skal anvendes. Vurderingen foretages i samråd med Aalborg kommune Delkonklusion på kontrol ved afledning Asfaltfabrikken i Nørresundby er kategoriseret som værende en virksomhed med særlige forhold. Derfor afhænger kontrolniveauet af om kondensatet indeholder A-stoffer og om kondensatmængden er større end Da det ikke kan udelukkes at begge forhold kan være gældende, skal afledningen kontrolleres efter kontrolniveau III. Kontrolniveau III betyder, at der skal foretages 8-12 målinger om året, eller flere, hvis kommunen finder det nødvendigt. Under opstartsfasen kan det være nødvendigt at foretage ekstra målinger indtil driften er kørt ind. Det er tilstrækkeligt at kontroltypen, er stikprøvebaseret og kontrolreglerne kan være baseret på: 1. Absolutte krav. 2. Middelværdi med delvist absolutte krav. 3. Middelværdi. Side 107 af 133

109 Hvilken eller hvilke kontrolregler der skal anvendes, vurderes i samarbejde med Aalborg kommune. Dette var det sidste afsnit i rapportens hoveddel. Efterfølgende vil hoveddelens resultater blive præsenteret i rapportens konklusion. Side 108 af 133

110 11. Konklusion Det kan konkluderes at varmeveksleren skal placeres efter røggassugeren. Ved denne placering er der det største varmetab i forhold til de tre mulige placeringer af varmeveksleren. Fordelene er at udfordringerne med egenfilleren og risikoen for kondensatdannelse ved posefilteret kan undgås. Da der heller ikke sker nogen yderligere trykstigning efter varmeveksleren, ved denne placering, er der heller ingen risiko for yderligere kondensdannelse. Der er blevet målt en kondensatmængde på. Denne måling er vurderet, til at være en minimumsværdi. Ved ekstreme forhold kan den dog risikere at være mindre. Denne måling er blot én ud af de tre målinger, som er nødvendig at foretage for at fastlægge kondensatmængden. Der skal altså foretages yderligere to undersøgelser. Disse to undersøgelser, skal foretages på nøje udvalgte dage, hvor kondensatmængden vurderes til at være henholdsvis en gennemsnitsmængde og maksimumsmængde. Tidsmønsteret for afledningen af spildevand varierer efter belægningsentreprenørernes behov for asfalt. Afledningen kan foregå i de fem hverdage i løbet af ugen og produktionen starter klokken ca. 05:00. For at præcisere tidsmønstret, er der mulighed for at få data til en statistik via KVM. En metode til at undersøge kondensatet for eventuelle miljøskadelige stoffer omhandler at undersøge råvarerne. Denne metode er upassende til at undersøge kondensatet fra dette asfaltanlæg. Metoden er upassende, da den indeholde skøn og antagelser, samt at den er krævende at udføre, med mere end 19 forskellige råvarer og hjælperåvarer, hvorved der er relativt mange ukendte faktorer, som skal undersøges. En anden metode til at undersøge kondensatet er at foretage en egentlig analyse. Fra denne metode anbefales det at foretage én enkelt analyse i første omgang og afhængigt af dennes resultatet, skal det vurderes om der Side 109 af 133

111 eventuelt skal foretages flere. Det forventes at der vil forekomme PAH-stoffer og tungmetaller i kondensatet. Afledningen af kondensatet, skal kontrolleres efter kontrolniveau III. Det betyder, at der skal foretages 8-12 målinger om året, eller flere, hvis kommunen finder det nødvendigt. Under opstartsfasen kan det være nødvendigt at foretage ekstra målinger indtil driften er kørt ind. Det er tilstrækkeligt at kontroltypen, er stikprøvebaseret og kontrolreglerne kan være baseret på: 4. Absolutte krav. 5. Middelværdi med delvist absolutte krav. 6. Middelværdi. Hvilken eller hvilke kontrolregler der skal anvendes, vurderes i samarbejde med Aalborg kommune. Side 110 af 133

112 12. Perspektivering I denne perspektivering vil der blive nævnt nogle muligheder, som kan ligge til grund for videre undersøgelse. Der er gjort overvejelser omkring, hvem der kan anvende rapportens resultater, udover de parter, som direkte har deltaget i undersøgelserne. Derudover er der nogle undersøgelser, som ikke er blevet helt færdigbehandlet gennem projektet, som derfor vil være aktuelle at undersøge videre. Yderligere er der afslutningsvis perspektiveret over andre muligheder til at håndtere kondensatet fra varmegenvindingen. Disse tre perspektiver er beskrevet i det følgende, hvor der startes med hvem der kan anvende resultaterne Anvendelse af resultaterne Denne rapport har skabt klarhed over hvordan en kondenseret væske skal undersøges, inden den afledes til offentligt spildevandsanlæg. Der er blevet oplyst om de forhold som skal undersøges, for at kunne dokumentere at afledningen kan ske med minimal påvirkning af miljøet. Såfremt lignende industrier påtænker at implementere varmegenvinding på en røggas kan der tages udgangspunkt i denne rapports hoveddel. Teglværker glasstøberier, cement fabrikker, papirfabrikker, stålvalseværker samt væksthus gartnerier, er eksempler på lignende industri, som kan drage nytte af resultaterne i rapporten. Umiddelbart vil disse industrier dog ikke have den samme kompleksitetsgrad, som asfaltværkerne. Medmindre de også her bruges komplekse råvarer Til videre undersøgelse I forbindelse med udarbejdelsen af rapporten har det ikke været muligt at foretage samtlige de målinger, som skal foretages inden afledningen kan finde sted. Derfor er der stadig uvished omkring: - Gennemsnits- og maksimumsmængden af kondensat. Side 111 af 133

113 - Det tidsmæssige mønster for afledningen. - Indholdet af eventuelt miljøskadelige stoffer i kondensatet. Disse undersøgelser vil være nødvendige at få foretaget. Projektet er ikke muligt at op starte inden de lovpligtige miljøtilladelser er indhentet. Miljøtilladelserne kan ikke opnås på basis af rapportens estimater. Når disse undersøgelser er foretaget, kan det videre undersøges, hvilke foranstaltninger der eventuelt kræves og de økonomiske udgifter kan derefter fastlægges Alternativer Gennem rapportens udarbejdelse er der yderligere gjort tanker omkring alternativer til, at håndtere kondensatet. I rapporten er der som nævnt taget udgangspunkt i afledning til offentligt spildevandsanlæg, men kondensatet kan også håndteres anderledes. I det følgende vil der blive nævnt nogle muligheder til håndteringen Udledning til recipient Hvis analyserne mod forventning viser, at der ikke er miljøskadelige stoffer i kondensatet, kunne det være muligt at udlede kondensatet til en recipient. Fabrikken ligger lige ud til Limfjorden og dermed skal der relativt få foranstaltninger til at udlede kondensatet Eksport til andre industrier Det kunne også være en mulighed at anvende kondensatmængden i andre industrier. Ålborg kommune, har forslået at kondensatet måske kan afsættes til betonindustrien. Her er det en forudsætning at betonindustrien kan håndtere indholdet i kondensatet Overdækning af råvarer Varmegenvinding ønskes foretaget for at reducere naturgasforbruget. En anden mulighed til, at reducerer naturgasforbruget, kunne være at overdække fabrikkens plansiloer, som Side 112 af 133

114 indeholder råvarerne. I tørretromlen bruges der nemlig naturgas til at fordampe den nedbør, som råvarerne bliver udsat for, når de ligger i plansiloerne Afdampning af vandet med solens stråler Denne løsning omhandler at afdampe vandet fra kondensatet. Dermed skal vandet ikke håndteres. Det stof, som vil være tilbage efter afdampningen, kan føres tilbage i tørretromlen. Stofferne er i første omgang tiltænkt asfalten og derfor bør det ikke være et problem at afskaffe dem med denne metode. Vandmængden kunne eventuelt afdampes med hjælp fra solens stråler. Til denne løsning vil der dog være behov for et relativt stort areal. Side 113 af 133

115 13. Litteraturliste - Aarhus Maskinmesterskole., Undervisningsplan modul 31, Bachelorprojekt. [online] Aarhus maskinmesterskole. Tilgængelig på: < d=0b_fyzznqpbt2q3diuxvjyvbbde0> [Tilgået den ] - Anglia Ruskin University., Guide to the Harvard Style of Referencing. [online] Anglia Ruskin University. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Bondgaard, P., PeterBondgaardMortensen@eurofins.dk, Priser på analyser. [ ] Massage to: Vestergaard, K., (kasperjvestergaard@mail.com). Sendt torsdag 25. april 2013, 11:38 - Colas Danmark A/S., Colas.dk.[online] Colas Danmark A/S. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Colas Danmark A/S., Colas CSR-rapport for 2012.[online] Colas Danmark A/S. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Eriksen A., Gundtoft S. og Lauritsen A., Termodynamik. 2. udgave. Århus: Nyt teknisk forlag. ISBN: Frandsen T., 2013, a. Opstartsinterview med Thorkild Frandsen. Interviewet af Brian Reimer og Kasper Juul Vestergaard [Se bilag 2] Nørresundby den , 09:00. - Frandsen T., 2013, b. Opfølgningsinterview med Thorkild Frandsen. Interviewet af Brian Reimer og Kasper Juul Vestergaard [Se bilag 3] Nørresundby den , 09:00. Side 114 af 133

116 - Jørgensen B., Specifikationer på røggassuger. [Datablad], ( kommunikation, den ). [Se bilag 7]. - KVM., Asfaltblandeanlæg. [Online katalog] KVM - industrimaskiner. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Ludvigsen F., Sørensen H. og Stampe O., Ventilation Ståbi. 2. udg. København V.: Nyt teknisk forlag. ISBN: Mertz S., Asfaltindustriens udvikling, -produktion, -miljøforhold og - miljøregulering.[online] Institut for miljø, teknologi og samfund. Tilgængelig på: < > [Tilgået den ] - Miljøstyrelsen., Tilslutning af industrispildevand til offentlige spildevandsanlæg. [online] Miljøstyrelsen. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Nielsen B., Opstartsinterview med Bent Nielsen. Interviewet af Brian Reimer og Kasper Juul Vestergaard [Se bilag 1] Kjellerup den , 14:00. - Petersen P., Elektroteknik 3 - Elektriske maskiner. 4. udg. København: Bogfondens forlag A/S. - Reimer B., Vestergaard K., a, Optælling af antal råvarer. Optælling af Brian Reimer og Kasper Juul Vestergaard. [Se bilag 4] Nørresundby den Reimer B., Vestergaard K., b, Fugtindhold i luft ved forskellige tryk. Dokumentation af Brian Reimer og Kasper Juul Vestergaard. [Se bilag] - Reimer B., Vestergaard K., c, Kontrolrummets overvågning. Fotografi, privat album. [Se bilag] Nørresundby den Side 115 af 133

117 - Scanenergi A/S., Scanenergi.dk. [online] Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Skovrup M., Coolpack version 1,46. [online EDB-program] Danmarks Tekniske Universitet. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - Vaisala., Vaisala user s guide.[online] Vaisala Oyj. Tilgængelig på: < %20Ref%20Guides/HM70_User_Guide_in_English.pdf> [Tilgået den ] - Virksomhedernes miljøguide., 2013 virksomhedernes-miljøguide. [online] tilgængelig på: < [Tilgået den ] Side 116 af 133

118 Figurer - Figur 1: KVM., n.d. Anlægget set fra sydvestligt hjørne. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 2: Vestergaard K., 2013 Udsnit af plansiloer med råvarer. [Fotografi] (Privat album) - Figur 3: KVM, n.d. Doseringskasser - række med seks. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 4: KVM, Tørretromlen set fra flammens ende. [Online katalog] - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 5: KVM., n.d. Overblik over tørretromlen. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 6: Vestergaard K., Flowdiagram over råvareforbrug. [Tegning] (Privat album) - Figur 7: KVM., n.d. Luftens vej gennem anlægget. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 8: Vestergaard K., Flowdiagram over luftens vej. [Tegning] (Privat album) - Figur 9: KVM., n.d. De tre placeringsmuligheder. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 10: Vestergaard K., Flowdiagram med varmegenvinding. [Tegning] (Privat album) - Figur 11: Reimer B., Massestrømme til og fra varmeveksleren. [Tegning] (Privat album) - Figur 12: Reimer B., Massestrøm af vanddamp ind i varmeveksleren. [Tegning] (Privat album) Side 117 af 133

119 - Figur 13: Testo, Testo 510 manometer med slange på den venstre studs. [Online] tilgængelig på: < [Tilgået den ]. - Figur 14: Reimer B., 2013 Hygro-termometer indført i røggaskanalen. [Fotografi] (Privat album) - Figur 15: KVM., n.d. Den næst længste strækning. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 16: KVM., n.d. Hul til måling af volumenstrøm. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 17: Testo, Testo 510 manometer med pitotrør til hastighedsmåling. [Online] tilgængelig på: < [Tilgået den ]. - Figur 18: Reimer B., Placering af målepunkter. [Tegning] (Privat album) - Figur 19: Reimer B., Resultatet for hastighedsmålingerne. [Tabel] (Privat album) - Figur 20: Ludvigsen F., Sørensen H. og Stampe O., Ventilation Ståbi. 2. udg. København V.: Nyt teknisk forlag. ISBN: Figur 21: KVM., n.d. Målested for statisk tryk ved røggassugerens tilgang. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 22: Testo, Testo 510 manometer med slange på den højre studs. [Online] tilgængelig på: < 510.html> [Tilgået den ]. Side 118 af 133

120 - Figur 23: Jørgensen B., Ventilatorkarakteristik med fundet volumenstrøm. [Datablad], ( kommunikation, den ). [Se bilag 8]. - Figur 24: Reimer B., Massestrøm af vanddamp ind i varmeveksleren. [Tegning] (Privat album) - Figur 25: Reimer B., Massestrøm af vanddamp ud af varmeveksleren. [Tegning] (Privat album) - Figur 26: Skovrup M., I-X diagram for røggassen ud af varmeveksleren. [Diagram] Danmarks Tekniske Universitet. Tilgængelig på: < Teknologiudvikling/Koele--og-energiteknik/Downloads/CoolPack.aspx> [Tilgået den ] - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 27: Skovrup M., Variation af vanddampindholdet, som funktion af temperaturen. [Diagram] Danmarks Tekniske Universitet. Tilgængelig på: < [Tilgået den ] - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 28: Reimer B., Massestrøm af kondensat. [Tegning] (Privat album) - Figur 29: Vestergaard K., Flowdiagram med fokus på, hvor partiklerne kommer fra. [Tegning] (Privat album) - Figur 30: Vestergaard K., Sankey diagram over fordelingen af bitumen 40/60. [Tegning] (Privat album) - Figur 31: KVM., n.d. Forsøgsopstilling. [AutoCAD] (KVM) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 32: Miljøstyrelsen., Problematik ved stikprøvebaseret måling. [Vejledning] (Miljøstyrelsen) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 33: Miljøstyrelsen., Absolut krav, der er overholdt. [Vejledning] (Miljøstyrelsen) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Figur 34: Miljøstyrelsen., Middelværdi med delvist absolutte krav. [Vejledning] (Miljøstyrelsen) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. Side 119 af 133

121 Tabeller - Tabel 1: Vestergaard K., Princippet for udarbejdelsen af en komplet råvareliste. [Tabel] (Privat album) - Tabel 2: Vestergaard K., Overblik over råvaremængder, som kan risikeres i kondensatet. [Tabel] (Privat album) - Tabel 3: Vestergaard K., Oversigt over potentielt miljøskadelige stoffer. [Tabel] (Privat album) - Tabel 4: Miljøstyrelsen., Kontrolniveauer for virksomheder med særlige forhold. [Vejledning] (Miljøstyrelsen) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. - Tabel 5: Miljøstyrelsen., Anbefalet kontrolniveau. [Vejledning] (Miljøstyrelsen) - redigeret af: Vestergaard K., Reimer B. Side 120 af 133

122 14. Bilagsoversigt - Bilag 1: Opstartsinterview med Bent Nielsen. (KVM) - Bilag 2: Opstartsinterview med Thorkild Frandsen. (Colas Danmark A/S) - Bilag 3:Opfølgningsinterview med Thorkild Frandsen. - Bilag 4: Optælling af antal råvarer. - Bilag 5: Kontrolrummets overvågning. - Bilag 6: Indholdet af vanddamp ved forskellige tryk. - Bilag 7: Specifikationer på røggassugeren. - Bilag 8: Ventilatorkarakteristik med fundet volumenstrøm. - Bilag 9: Pris på analyse. Side 121 af 133

123 Bilag 1 Titel: Opstartsinterview Medie: Interview af procesingeniør (KVM INDUSTRIMASKINER A/S) Person: Bent Nielsen Dato: 11. april 2013 kl. 14:00 Interviewer: Kasper Juul Vestergaard og Brian Reimer Referat: Bent Nielsen er procesingeniør ved KVM og har de sidste 10 år arbejdet med asfaltanlæg. Han har stor erfaring med at projektere disse anlæg og har også været med til at implementere anlægget hos Colas Danmark A/S i Nørresundby. Placering af varmeveksler På mødet blev der diskuteret tre muligheder for placeringen af varmeveksleren. 1. Før posefiltrene. 2. Efter posefiltrene. 3. Efter røggassugeren. Af disse tre muligheder blev det vurderet, i samråd med Bent Nielsen, at placering af varmeveksleren var mest fordelagtig efter røggassugeren. Det skyldes blandt andet, at der ved denne placering ikke er problemer med egenfiller, og kondensdannelse under trykstigningen. Med hensyn til om der er plads nok til at placere en varmeveksler efter røggassugeren, mener Bent Nielsen, at dette ikke er et problem. Side 122 af 133

124 Implementering af varmegenvinding Bent Nielsen har tidligere arbejdet med at implementere varmegenvinding på asfaltanlæg. Konklusionen blev at det godt kunne lade sig gøre at konstruere et anlæg, som kan genvinde varmen fra røggassen. Projektet, blev dog henlagt da der ikke var kendskab til forholdene omkring bortskaffelsen af kondensatet. Partiklerne i posefiltrene Partiklerne der kommer til posefiltrene, kan ikke være større end 0,0063 mm. Det betyder partiklerne i egenfilleren højest er denne størrelse. Side 123 af 133

125 Bilag 2 Titel: Opstartsinterview med Torkild Frandsen Medie: Interview af Farbriksleder (Colas Danmark A/S) Person: Torkild Frandsen Dato: 25. marts 2013 kl. 9:00 Interviewer: Kasper Juul Vestergaard og Brian Reimer. Referat: Røggastemperatur ud af skorstenen Røggassens temperatur er 130 C, når den forlader skorstenen. Røggastemperatur ved posefiltrene Temperaturen på røggassen må ikke overstige 150 C vedvarende ved posefiltrene, da filtrene ellers beskadiges. Risiko ved kondensdannelse før posefilteren Hvis posefilterne bliver fugtige pga. kondensdannelse, kan disse gå i stykker og selvrensemekanismen vil heller ikke virke optimalt. Mængden af genbrug Genbrugsasfalten udgør % af det færdige asfaltprodukt. Mængden af egenfilleren Egenfilleren udgør omkring tre procent af det samlede råvareforbrug i asfalten. Tidsforbrug ved fugtmåling En måling, til at finde vandindholdet i en råvare, er estimeret til at tage 20 minutter. Side 124 af 133

126 Bilag 3 Titel: Opfølgningsinterview med Torkild Frandsen Medie: Interview af Farbriksleder (Colas Danmark A/S) Person: Torkild Frandsen Dato: 7. maj 2013 kl. 8:10 Interviewer: Kasper Juul Vestergaard og Brian Reimer. Referat: Driftstimer I 2012 havde Colas Danmark A/S 650 driftstimer med fabrikken i Nørresundby. I 2012 var antallet af driftstimer relativt lavt. I tidligere år har der været flere driftstimer, men det variere. Det afhænger af, hvor mange veje der skal omlægges eller ny etableres. Vurdering af indholdet af vanddamp i røggassen Den 7. maj, hvor målingen på indholdet vanddamp, i røggassen, er foretaget, vurderede Torkild Frandsen at vandindholdet der blev målt kan betragtes som en minimumsværdi. Sammensætning af genbrugsasfalten Sammensætningen af råvarer til asfaltproduktion har været varierende gennem de sidste 30 år. Derfor er det stort set umuligt at sige noget om den nøjagtige sammensætning af genbrugsasfalten. Side 125 af 133

127 Bilag 4 Titel: Optælling af antal råvarer Medie: Foto fra blandetårn (Colas Danmark A/S) Dato: 2. maj 2013 kl. 7:53 Fotograf/grafiker: Kasper Juul Vestergaard og Brian Reimer Side 126 af 133

128 Bilag 5 Titel: Kontrolrummets overvågning. Medie: Foto fra kontrolrum (Colas Danmark A/S) Dato: 2. maj 2013 kl. 7:42 Fotograf/grafiker: Kasper Juul Vestergaard og Brian Reimer Side 127 af 133

129 Bilag 6 Titel: Indholdet af vanddamp ved forskellige tryk. Medie: Edb-program, I-X diagram fra Coolpack (DTU) Dato: 22. maj 2013 kl. 17:40 Grafiker (redigeret af): Kasper Juul Vestergaard og Brian Reimer Forklaring på at luft kan indeholde mere vanddamp ved lavere tryk set i forhold til højere tryk. Eksemplet nedenfor viser, at jo lavere det statiske tryk er, jo mere vanddamp kan luften indeholde. Det forventes at være det samme som gør sig gældende for røggas. Det skyldes at luft og røggas næsten består af det samme. se afsnit Figurerne for indholdet af vanddamp, kan ses på næste side. Side 128 af 133

130 Indholdet af vanddamp ved 0,5 bar. Indholdet af vanddamp ved 1,5 bar. Side 129 af 133