Affaldsmængdernes udvikling over tid, behov for nye anlæg og anvendelsen af nye teknologier

Transkript

1 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM Affaldsmængdernes udvikling over tid, behov for nye anlæg og anvendelsen af nye teknologier Direktør Niels Christian Holm, Rambøll Danmark A/S

2 AFFALDSMÆNGDERNES UDVIKLING OVER TID, BEHOV FOR NYE ANLÆG, OG ANVENDELSEN AF NYE TEKNOLOGIER Nils Christian Holm - Rambøll Denmark

3 AFFALDSMÆNGDERNES UDVIKLING OVER TID BEHOV FOR NYE ANLÆG

4 AFFALD TIL FORBRÆNDING Orient. fra Miljøstyrelsen Nr Lavere økonomisk vækst Vækst i affald afkobles delvist fra den økonomiske vækst fra 2030 Øget genanvendelse

5 ALDERSPROFIL FOR DE DANSKE FORBRÆNDINGSANLÆG Affald til forbrænding Kapacitet

6 EKSISTERENDE FORBRÆNDINGSANLÆG I DK STÅR I EN GOD UDGANGSPOSITION Efter år er mange anlæg i god udgangsposition: Gælden er betalt Anlæggene drives godt Anlæggene kan fortsat have stor værdi Alternativt kan selskaberne vælge at bygge nyt Højere el-produktion Energieffektivitet > 100% Endnu bedre røggasrensning

7 FORBRÆNDINGSANLÆG OG NYE TEKNOLOGIER

8 VI LEVER I EN SPÆNDENDE TID.. Nyt energiforlig Vi har øget fokus på ressourcer Nye teknologier Hvad gør vi?

9 AFFALDETS ROLLE I DET FREMTIDIGE ENERGISYSTEM I DANMARK Kul ud vind ind Biomasse og affald Efterspørgsel efter bæredygtig biomasse Affald vil blive en meget vigtig hjemlig energiressource Fokus på at udnytte vores (egne) energiressourcer optimalt Regler og inspiration fra Europa =>teknologier Et område med hvor myterne trives er omkring organisk dagrenovation: Forbrænding eller bioforgasning?

10 FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF ORGANISK DAGRENOVATION Myte 1: Vådt affald brænder dårligt Faktum: Vådt affald sambrændes helt uproblematisk med andet affald på et affaldsforbrændingsanlæg

11 FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF ORGANISK DAGRENOVATION Myte 2: Man får da ikke noget energi ved at brænde vådt affald Faktum Jo man gør. Man kan faktisk opnå meget høje energivirkningsgrader for OD

12 MODERNE FORBRÆNDING AF 1 TON ORGANISK DAGRENOVATION(OD) MED 65% VAND 1 ton OD (4,7 GJ LHV) Ovn og kedel Røggaskondensering Turbine Damp 1,2 GJ el 2,9 GJ varme 2,5 GJ varme Forbrænding 1 ton OD Brutto [GJ] Netto [GJ] Netto virkningsgrad Electricitet 1,2 1,0 21 % Varme 5,4 5,4 115 % Total 6,6 6,4 135 % Marginalt egetforbrug ca. 65 kwh/t OA (lavt grundet lille røggasmængde)

13 FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF ORGANISK DAGRENOVATION Myte 3: Forbrænding af organisk dagrenovation giver lavere energieffektivitet end bioforgasning Faktum: Dette er ikke korrekt. I Danmark kan et affaldsforbrændingsanlæg producere 2-3 gange så meget energi som forgasning.

14 BIOFORGASNING AF 1 TON KILDESORTERET ORGANISK DAGRENOVATION (OD) MED 65% VAND Antaget omsætning af % af affaldets kulstofindhold til biogas 1 ton OA (4,7 GJ LHV) 0,3 GJ procesvarme 0,8-1,5 GJ varme 0,6-1,2 GJ varme Røggaskondensering Bioreaktor Biogas 1 ton OD 1,9-3,2 GJ Biogas (55-90 Nm 3 CH 4 ) Brutto [GJ] Gasmotor Netto [GJ] Udstødskedel 0,8-1,3 GJ el Netto v.grad 0,2-0,3 GJ varme Potentiale* net v.grad. Electricitet 0,8-1,3 0,7-1, % 31 % Varme 1,0-1,8 0,8-1, % 39 % Total 1,8-3,1 1,5-2, % 69 % * Max-omsætning i laboratorie (~60% kulstof i biogas) Vs 135% for forbrænding

15 FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF ORGANISK DAGRENOVATION Myte 4: Forbrænding af organisk dagrenovation (OD) er en dyr måde at udnytte denne ressource Faktum: Dette er ikke korrekt. Den samfundsøkonomiske pris for udnyttelse af OD i et moderne forbrændingsanlæg i Danmark er meget lav.

16 FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF ORGANISK DAGRENOVATION Myte 5: Forbrænding af organisk dagrenovation (OD) betyder at vi taber en stor mængde fosfor Faktum: Nej. OD indeholder kun en begrænset mængde fosfor Og er det rationelt i Danmark at udnytte denne fosforkilde?

17 FEM MYTER OM ENERGIUDNYTTELSE AF ORGANISK DAGRENOVATION Samlet fosforpotentiale i DK er ca t/å Organisk dagrenovation: ca t/å = 1,5% af potentialet Danmark har et stort fosforoverskud og lægger fortsat til Vi kunne principielt være selvforsynende i dag Er OD baseret gødning et rationelt alternativ i stor skala?

18 MEN HVORDAN SKAL VI SÅ FORHOLDE OS? Vi skal vurdere vores muligheder med henblik på alle de faktorer, der betyder noget. Og så skal vi prioritere de teknologier og de tilgange til genanvendelse, der samlet set giver de bedste resultater. Med henblik på at etablere verdens objektivt bedste løsning, inkl. genanvendelse med høj ressourceværdi.

19 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION Nils Christian Holm

20 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM Udviklingstendenser og muligheder set fra 6 forskellige virksomheder

21 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 Udviklingstendenser og muligheder set fra 6 forskellige virksomheder: - Muligheder i indsamling og sorteringsleddet Salgs- og marketingdirektør Jeanett Vikkelsøe, Marius Pedersen A/S - Affaldsforbrændingens udviklingstendenser Marketing & Technology Director Ole Hedegaard Madsen, Babcock & Wilcox Vølund A/S - Håndteringen af røggasserne fra termiske løsninger Area Sales Manager Klaus Beldring, Haldor Topsøe A/S - Muligheder for central biologisk behandling General Manager of Regulatory Affairs Michael Persson, DONG Energy A/S - Udviklingstendenser inden for biogas og jordforbedring, Adm. Direktør Christian Bøggild Smed Christensen, Solum Gruppen A/S - Muligheder for at udvinde ressourcer fra aske Udviklingschef Ole Kristensen, Kommunekemi A/S 21

22 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM -Muligheder i indsamling og sorteringsleddet Salgs- og marketingdirektør Jeanett Vikkelsøe, Marius Pedersen A/S

23 Udviklingstendenser og muligheder i indsamlings- og sorteringsleddet..på 5 minutter TEMA : Fremtidens affaldssystem DI 23. marts 2012 v/ Jeanett Vikkelsøe Marius Pedersen A/S

24 Marius Pedersen A/S den korte version Rønne Serviceydelser: rådgivning, containerudlejning, indsamling, forsortering, afsætning, rapportering mv Kundegrupper: kommuner og erhverv Aalborg Servicerer ca erhvervsaffaldsproducenter - alle branchetyper, beliggende i alle kommuner Herning Århus Ca. 550 indsamlingsbiler 13 forsorteringsanlæg i DK. Esbjerg Kolding Rødekro Horsens Odense Ferritslev Sandholt-Lyndelse Svendborg Svinninge Ganløse Rødovre Sakskøbing Håndterer ca t/år affald til genanvendelse/ nyttiggørelse mere end 100 varenumre. Handel med affaldsressourcer, herunder ca. 800 eksporttransporter pr. måned. Marius Pedersen A/S

25 Hvor er potentialet for udsortering af flere ressourcer? Erhverv: Stort brændbart Central sortering potentiale op til 40% Tørt småt brændbart Organisk (småt brændbart) til bioforgasning Kildesortering Returpapir og -plast Husholdninger: Organisk rest Emballage plast og pap Kildesortering og central eftersortering Marius Pedersen A/S

26 Tendenser lige nu forår 2012 Knaphed på brændbart affald. Mange kommuner håndhæver deres anvisningsret af brændbart erhvervsaffald (ingen mulighed for central sortering derved lavere grad af genanvendelse fra brændbart affald) Erhvervsaffald med organisk indhold bliver til kommunalt brændbart affald i kommunale indsamlingsordninger. Høje afregningspriser på affaldsressourcer på det europæisk marked. Lave forbrændingspriser i det europæiske marked. Europæisk fokus på plastemballage etablering af sorteringsanlæg i udlandet. Stigende ønske om Zero-Waste fra store virksomheder Marius Pedersen A/S

27 Hvordan skabes rammerne for et ressourcemarked? MPs 7 anbefalinger: 1. Pisk 2. Gulerod 3. Skabe adgang 4. Central sortering 5. Kildesortering 6. Europæisk markedsplads 7. Ensartet klassificering uden handelshindringer Marius Pedersen A/S

28 Hvordan skabes rammerne for et fremtidigt ressourcemarked? Set fra indsamlings- og sorteringsleddet. 1. Pisk. Sæt politiske mål om genanvendelse og sikre tilsyn. 2. Anvend differentierede afgifter som gulerod. Fastholde (energi-)afgifter på affald og frihold genanvendelige ressourcer. Giver økonomisk incitament for udsortering af genanvendelige ressourcer. 3. Skab adgang til ressourcerne for innovative og investeringsvillige private selskaber Ophæv anvisningsret for at skabe marked for sortering af genanvendelige affaldsressourcer fra brændbart affald i stordriftsskala. 4. Potentialet for øget genanvendelse skal findes i central sortering. 5. Kildesortering og centralsortering er ikke et enten-eller, men et både-og. 6. Anerkend at affaldsressourcer er en handelsvare inden for markedspladsen i EU. Gør transportforordningen til en medspiller ikke en handelshindring. 7. Ensartet klassificering af affald, fritagelsesprocedurer, etc. i kommunerne. Marius Pedersen A/S

29 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM - Affaldsforbrændingens udviklingstendenser Marketing & Technology Director Ole Hedegaard Madsen, Babcock & Wilcox Vølund A/S

30 DI Energibranchen Fremtidens affaldssystem Ole Hedegaard Madsen Director, Technology & Marketing

31 Waste and Climate legislation in EU Waste frame directive Waste hierarchy The four goals for % greenhouse gas reduction % recycling Landfill ban BREF document LCA principle 20 % increase in the share of renewable in energy consumption Plastic will be made from biomass Destruction of dangerous chemical components and species Proprietary and Confidential

32 Trends in Technology Development in Europe R&D Drivers High Energy Efficiency = R1 > 0.65 EU energy recovery formula Maximum use of energy content Maximum reduction of fossil fuel From ashes to metals Urban mining new markets Impact on Technology Development Increase electrical efficiency Increase steam data Higher metal recovery New separation technologies Fuel flexibility mass burn = no pretreatment or shredding 15 /t No interested in pyrolysis, gasification technology no net output! Proprietary and Confidential 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved..32

33 Strategi = høj elektrisk virkningsgrad R1 > 0,65 Forøge dampdata Indflydelse på: Kedel - trykparten Stigende fordampningstemperatur = Inconel Damp - overheder Styre indløbstemperaturen til overhedersektionen Nye kedelrensesystemer Kontrollere forbrændingen stabile driftsforhold CFD-designede kedler Avancerede materialer RESOX Steam temperature Steam preassure C 40 bar C 55 bar ~450 C 70~90 bar ~525 C 90~130 bar Proprietary and Confidential

34 Energiudnyttelse Energiudnyttelse i to trin (i en eller to skrubbersektioner) Direkte kondensering Forøget energiudnyttelse med ca % ved kondensering med varmepumper Vestforbrænding absoroptionsvarmepumpe: Til fjernvarme Proprietary and Confidential

35 RESOX - svovlrecirkulation Værtsanlæg: Kemisk analyse af aflejrninger og frie partikler Svovl Indsprøjtning af H 2 SO 4 gennem 6 dyser 1000-timers korrosionstest Simuleret OH-rør ved 405 C damptemperatur Simuleret OH-rør ved ~500 C damptemperatur HCl SO 2 Kemisk analyse af aske Proprietary and Confidential

36 From ashes to metals Bottom ash from waste to energy plants as a material resource Most slag processing plants don t treat the 0 6/10mm fraction 0 6/10mm fraction is 50% of the total slag Fine slag fractions contain a high level of heavy and precious metals Increase aluminum recovering Transfer the slag into a valuable product Proprietary and Confidential 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved..36

37 NextBAT Den næste generation af best available technology-standarder bliver præsenteret i det næste BREF-dokument i Det reviderede BREF-dokument stiller nye og højere krav til affaldsenergianlæg i form af: Højere virkningsgrad Lavere emissionsniveau NextBAT er Skandinaviens svar på den næste generation af best available technology. Proprietary and Confidential

38 Proprietary and Confidential Sammenfatning NextBAT

39 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM -Håndteringen af røggasserne fra termiske løsninger Area Sales Manager Klaus Beldring, Haldor Topsøe A/S

40 Klavs Beldring NOx reduction from waste incinerators

41 What is NOx? NOx is a common name for NO and NO 2 For most combustion processes NOx is composed of approximately 95% NO and 5% NO 2 Typically NOx emissions from stationary sources are corrected to dry fluegas and a reference oxygen content, for instance 11% O 2

42 Known technologies NOx is reduced by NH 3 4 NO + 4 NH 3 + O 2 6 NO NH 3 4 N H 2 O 7 N H 2 SNCR vs. SCR SNCR: < 60% NOx reduction, high NH 3 slip SCR: < 95 % NOx reduction, low NH 3 slip, < 99% Dioxin removal

43 Three alternative positions of the SCR 1. After ESP with high SOx at C APH ESP SCR 260 C/500 F 2. Tail-end with permanent reheating of the flue gas to >220 C after a bag filter APH BF GGHX Heater SCR 190 C/374 F 220 C/428 F 3. Tail-end at 190 C without reheating of the flue gas and with Lime lime injection in the bag filter to APH BF SCR remove SO C/374 F

44 Topsøe s DNX catalyst Elements and modules Flue gas NH 3

45 What are the costs? Society pays up to 50 DKK/kg NOx emitted NOx tax: 25 DKK/kg NOx emitted Turn key SCR plant: ~8 DKK/kg NOx (over 10 years)

46 Any questions?

47 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM - Muligheder for central biologisk behandling General Manager of Regulatory Affairs Michael Persson, DONG Energy A/S

48 REnescience - central affaldsseparation ved hjælp af enzymer DI-Bioenergi - Fremtidens Affaldssystem, 23 marts 2012 Michael Persson, Lead Regulatory Advisor, DONG Energy

49 REnescience sorterer affald i en biologiskorganisk del og en fast del 49

50 REnescience giver højere udbytte af biogas- /genanvendelse af bionedbrydeligt affald Tostrengssystem ("sort", "grøn") Etstrengssystem m. REnescience Sort Grøn Restaffald (forbrænding) Fast fraktion Rejekt, indeholder bioaffald CH 4 Biovæske Biogas Biogas Digestat Digestat 50

51 REnescience og affaldsforbrænding i fremtidens ressource / energikredsløb

52 REnescience sammen med forbrænding kan give væsentlige ressource-, miljø- og energifordele Affaldsforbrænding alene REnescience kombineret med forbrænding Energieffektivitet XXX XXX CO2 reduktion XXX XX(X) Fleksibel el-produktion X XXX VE-Andel i transportsektor X XX Recirkulering af fosfor - XXX Potentiale for genanvendelse X XXX 52

53 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM -Udviklingstendenser inden for biogas og jordforbedring Adm. Direktør Christian Bøggild Smed Christensen, Solum Gruppen A/S

54 Dansk Industri Energibranchen Affaldsseminar

55 Løsningen ligger lige for Vi har rigelig forbrændingskapacitet i Danmark. Affaldsforbrænding er en vigtig del af den danske affaldsmodel Det er ikke enten eller men både og Forbrænding og de intelligente teknologier Den organiske fraktion af affaldet kan ikke brænde indeholder 60-70% vand og indeholder en lang række ressourcer, som bør genanvendes. Aikan er en kommerciel teknologi. Har driftserfaring fra de seneste otte år. Aikan kan håndtere affald som ikke nødvendigvis er kildesorteret. Aikan kan producere en bæredygtig biogas (70% methan) og en lækker kompost til landbruget. Aikan er en decentralt løsning, som ikke kræver massiv transport af affaldet. Et Aikan anlæg til håndtering af 65,000 Tons organisk affald om året koster 150 mio KR. 55

56 Aikan s reference facility (Bio Vækst) For over 8 years, the Aikan Technology has been fully implemented and deployed at the Bio Vækst facility Location Business Model Focus Historical development Ownership Annual Organic Processing Volume Gislinge, Denmark (close to Holbæk approx. 40 miles from CPH) Public Private Partnership Maximize throughput (volume) and tip fee opportunity Aikan has operational responsibility (and ownership) 2003: Construction and commissioning 2005: Build-out. Adding 5 additional modules 2005: Started gas recovery 2010: Installed own engine 2010: Converted 2 of original 5 modules to full scale test modules Solum A/S: 50% Vestforbrænding: 33% KARA/Noveren: 17% 28.4k tonne Feedstock sourced from 8 to 10 municipalities 56

57 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM 23. mar. 12 FREMTIDENS AFFALDSSYSTEM -Muligheder for at udvinde ressourcer fra aske Udviklingschef Ole Kristensen, Kommunekemi A/S

58 Om Kommunekemi Kommunekemi a/s

59 Muligheder for at udvinde ressourcer fra askeprodukter ved Ole Kristensen Kommunekemi a/s

60 Askeprodukter som ressource Affaldsforbrænding 25 % askeprodukter Metaller Byggematerialer Halmfyring 5 % askeprodukter Kalium Cadmium Kød & benmel 30 % askeprodukter Fosfor Spildevandsslam 35 % askeprodukter Fosfor Tungmetaller Gylle (fast fraktion) 30 % askeprodukter Fosfor Tungmetaller

61 Produktion af kaliumklorid fra halmaske

62 Genanvendelse af fosfater fra aske Problemstilling Nødvendigt grundstof for næsten alle levende organismer Begrænsede tilgængelige mængder i verden Opløselighed vand citrat Forurening, tungmetaller Løsninger under udvikling på Kommunekemi: Kød & benmel processen er stort set færdigudviklet og anlæg kan etableres når kundegrundlaget er på plads. Spildevandsslam processen er under udvikling og produktionsanlæg til t/år aske forventes idriftsat Gylle Processen er under udvikling.

63 Barrierer og muligheder Kræver selvstændige forbrændingsanlæg Genanvendelse er dyrere end deponi Kræver store investeringer Genanvendelse af fosfor er blevet et internationalt fokusområde Fosfor er en begrænset ressource og priserne vil stige Anvendelse af biomasse til energiproduktion er et vækstområde