REnescience et affaldsraffinaderi

Transkript

1 19. juni, 2012 REnescience et affaldsraffinaderi - Lad naturen hjælpe os Jacob Wagner Jensen Ph.d.- Biofuel Specialist DONG Energy Thermal Power A/S New Bio Solutions

2 "Waste is resources at the wrong place". "Pollution is resources that are misplaced". "Waste is feedstock don t waste your waste share your shit" Tor Nørretranders,

3 Sammensætning af dagrenovation Forbrændingsrest 15.12% Glas; 2.88% Metal; 3,29% Inert; 5.04% Fødevare; 41.53% Fødevarer: Animalsk ophav Vegetabilsk ophav ~ 65 % nedbrydeligt Ikke genbrugsbar plastik; 6.83% ~ 50 % vandindhold Genbrugeligt Plastik; 2.34% Beskidt papir og karton; 10.27% Karton; 2.18% Rent papir; 10.51% Minimum 2.0 millioner tons/år i DK 3

4 REnescience et affalds raffinaderi Traditionelt REnescience Bionedbrydelig Genbrug Brændbar Bionedbrydelig Genbrug Brændbar Bionedbrydelig Genbrug Brændsel 4

5 REnescience processen Opvarmning til enzymbehov C 5

6 REnescience 800 kg/t pilot anlæg Affalds rafinaderi 800 kg/t pilot anlæg er placeret på Amager Forbrændingen Kbh Test af kontinuert drift - i drift siden december 2009 Enzym reaktor: 16m og Ø 2.5m 2009 Termisk forbehandling første trin Vibrerende sigte separere fast stof fra biovæske

7 Kontinuert sortering af dagrenovation Fast Fraktion Biovæske 7

8 Biovæske Testudstyr i Skærbæk i EUDP projektet Snehvide forsøgsreaktor med 7 separate forsøgskamre Automatic Methane Potential Test System (AMPTS) I snehvide kan der køres 7 parallelle forsøg på samme tid, hvor parametre som temperatur, mekanisk påvirkning holdes konstant. På denne måde kan parametre som enzymtype/- mængde, affaldssammensætning, vandmængde m.m. testes under ens og repeterbare forhold. Den biovæske, der dannes i forbindelse med forsøgene i Snehvide, analyseres for biogas potentiale. Dette gøres i et standardiseret set-up, der kan håndtere 7 prøver med dobbeltbestemmelse + en blindprøve (15 flasker). 8

9 Methane potential test Mesophil (38 C) Podemateriale fra spildevandsanlæg Hurtig udrådning Fiber indhold sørger for ingen effekt af lavt ph Ingen inhibering ved høj belastning Methane production (Nm 3 CH 4 /ton VS) g VS/l 10 g VS/l 15 g VS/l 5 g VS/l 10 g VS/l 15 g VS/l 95 % methane potential (7 days) 385 Nm 3 CH 4 /ton VS Time (days) DTU samt Lemvig Biogas får 450 Nm 3 CH 4 /ton VS 9

10 Biogas - fraktionsopdelt Forsøg med forskellige fraktioner. Papir udgør en ikke uvæsentlig biogas produktion Højere fedt, højere biogas mængde Bryggeri mæsk kan også anbefales 10

11 Stor skala forsøg, Århus Universitet, Foulum 10 m 3 tanke del af EUDP projekt Biogas fra REnescience biovæske dags retentionstid Biogas - Standalone 100% REnescience biovæske - Co-digestion med kvæggylle 75/25 Manure/bioliquid 37 C Mesofil 55 C Termofil 37 C Mesofil 55 C Termofil 11

12 Enzym behandling sørger for effektiv biogas produktion Sammensætning af biovæske Fiber, kulhydrater, fedt, protein. ~ 20 % TS i biovæsken. Feedstock Biogas potentiale (Nm 3 CH 4 /ton VS) Nm 3 CH 4 /ton feedstock Husdyrgødning Slagteri affald Kildesorteret affald Usorteret affald - REnescience

13 REnescience biovæske vs. majs ensilage Total MSW (DK) pr år tons Total CH 4 pr år Nm ha majs ensilage Majs: 5000 Nm 3 CH 4 /ha. 13

14 REnescience biovæske Gylle produceret i DK per år tons 50% af gyllen energiudnyttes tons 50% af gyllen til biogas tons Andet organisk ton 50% af gyllen til biogas tons REnesciencebiovæske tons Andet organisk tons REnescience biovæske kan dække den "Andet organisk" tilsætning i ca. 45% af anlæggene En tilsætning på 11% i alle anlæg vil øge gasudbyttet per anlæg med ca. 80%. Antagelse: 20% VS i REnescience-biovæske og 6% VS i gylle. 14

15 Digestatet efter den anaerobiske udrådning kan bruges som gødning*. De globale fosforreserver vil falde signifikant over de næste årtier, hvilket derved er en trussel mod globalt landbrug og dennes fødevareproduktion. *) Fosfor = 2-3 g/kg TS Kvælstof = 20 g/kg TS Kalium = 20 g/kg TS. NPK eller NPK

16 Fremtidens affaldscyklus

17 Fordele I REnescience fordele Højere energi effektivitet Højere elvirkningsgrad 35%-47% versus 18-25% for forbrænding Fast fraktion er lagerbar Biovæske taber kun 1 % af organisk stof efter 30 dage ved 25 C Biogas kan opbevares og transporteres i gasledning. Bedre resource udnyttelse 95% af den nedbrydelige fraktion bliver fanget. Næringsstoffer kan udnyttes. Metal, glas og mineraler separeres for genbrug. Grønnere Undgå mobilisering af metaller da de ikke forbrændes Positiv livs-cyklus (LCA) Biogas fra usorteret Økonomisk Moderate investering og attraktiv OPEX pga. mere energi produceres. 17

18 Fordele II REnescience fordele Borgervenlig Mere acceptabel blandt indbyggere i forhold til kildesotering Reducerede omkostninger til affaldsindsamling i forhold til kildesortering Omkostninger til affaldshåndtering Lastbiler skal ikke adapteres til at behandle affaldet på en speciel måde Lavere omkostninger end affaldsforbrænding 18

19 1000 kg Dagrenovation (580 kg tørstof) behandlet forskelligt Kildesorting REnescience Baseret på: MST 802 MST 815 Riber et. al Hansen et al 2007 Baseret på: Riber et. al REnescience 511 kg 580 kg 69 kg Alle værdier i TS 580 kg Residual (Forbrænding) 511 kg 69 kg 580 kg Rejekt (Forbrænding) 33 kg 32 kg CH 4 CH 4 Biovæske 166 kg 46 kg 46 kg 22 kg 324 kg RDF Forbrænding Inert Metal ( ) Biogas 11 Nm 3 * 93 Nm 3 Biogas 9 kg 133 kg Digestat Gødning Digestat Gødning

20 Store eksportperspektiver i REnescience teknologien Selv i EU deponeres store mængder affald fortsat. EU kræver at den organiske del af husholdningsaffald ledes bort fra deponi. Globale affaldsmængder i fx Kina er kraftigt stigende. REnescience har derfor stort eksportpotentiale både i og uden for Europa. Eksport fordrer et godt hjemmemarked som kan sikres via rammevilkår REnescience repræsenterer et teknologi-spring i affaldsbehandlingen. Nu er det enzymerne, der sørger for sorteringen, og vi får dannet et nyt produkt, som kan bruges til flere forskellige ting end de eksisterende behandlingsteknologier kan, siger direktør Ulla Röttger, Amagerforbrænding. 20

21 Innovation i EUDP projektet Støtte fra EUDP medfører tro i egen organisation vilje til at støtte projektet EUDP projektet har givet mulighed for at samarbejde med stærke partnere som har givet stor viden Med støtten fra EUDP har det været muligt at optimere kraftigt på REnescience processen Stor ændring af forbehandling (opvarmning/køling) Stor besparelse på CAPEX og OPEX (patenter er indsendt) Test af flere forskellige maskintyper til behandling af den faste fraktion Vaskeudstyr (Vaskeudstyr til fuldskala anlæg er identificeret) Udstyr til afvanding (80% tørstof) Første forsøg med sortering af den faste fraktion er udført (flere udføres I efterår/vinter 2012) Strategiske patenter indsendt Enzymer 10 kg skala forsøg (7 x 10 kg / forsøg) har medført at enzymforbruget er mere end halveret 21

22 Perspektivering og understøttelses aktiviteter Fremtidig fokus og forskning Affaldskomposition type/kemisk/variation Ressourcepotentialet i affald fra forskellige steder i DK Effekten af anvendelsen af forskellige teknologier til behandling af affald Hurtige metoder til bestemmelse af sammensætningen i heterogent affald Biogas der er ikke sket meget de sidste mange år Hurtig udrådning kræver nye systemer Mikroorganismer i forskellige systemer identificeres/styres On line styring af biogas proces analytiske teknologier Fraktionering af næringsstoffer for lettere distribution Monokomponent platform til produktionen af højværdi produkter Sukkeplatform Laktat platform Fedt platform Fokus på naturvidenskabelige uddannelser: kemisk, biokemisk, proces. 22