Notat. Vedrørende: Renseanlæg Avedøre - testindfyring af CP Kelco industrispildevandsslam Dato: 8. august 2016

Transkript

1 BIOFOS A/S Refshalevej 250 DK-1432 København K [email protected] Tlf: CVR nr Notat Vedrørende: Renseanlæg Avedøre - testindfyring af CP Kelco industrispildevandsslam Dato: 8. august 2016 Fra: BIOFOS Til: Miljøstyrelsen og Hvidovre Kommune Formålet med notatet er at vurdere de miljømæssige forhold ved at Renseanlæg Avedøre (RA) i ca. 4 uger ugeligt modtager tons industrispildevandsslam fra CP Kelco s renseanlæg i Lille Skensved. Testen planlægges i fjerde kvartal 2016, nærmere dato oplyses så snart den kendes. CP Kelcos anlæg i Lille Skensved producerer pektin (af tørrede citrusskaller) og carregeenan (rødalger), og en type gummi af johannesbrød. Restprodukter fra produktionen går til henholdsvis landmænd som foder og til biogasproduktion (rødalgerne). Spildevand fra processen renses i eget renseanlæg. I dag køres industrispildevandsslammet til Tyskland, da det har et for højt indhold af cadmium (Cd) til at blive brugt på landbrugsjord. CP Kelco, og HedeDK som er transportør af slammet, ønsker at finde en billigere løsning i forhold til bortskaffelse af slammet, og har henvendt sig til BIOFOS for at undersøge om slammet kan brændes på BIOFOS to slamforbrændingsanlæg. 1. Beskrivelse og vurdering af CP Kelco s industrispildevandsslam CP Kelcos industrispildevandsslam består primært af udrådnet organisk materiale og calcium (Ca). Calcium udgør op til 22% af tørstoffet. BIOFOS har modtaget resultat af analyserapporter af industrispildevandslammet fra 2014 og 2015, og BIOFOS har selv gennemført en analyse i december Se bilag 1, hvor analyseresultaterne er opsummeret, og data er sat op mod analyser (gennemsnit over 3 år) af det spildevandsslam som RA behandler i dag. På den baggrund, følger her en beskrivelse af hvor CP Kelcos industrispildevandsslam (ISVS) afviger fra det spildevandsslam (SVS) som brændes på RA i dag, og sluttelig gives en samlet vurdering af slammets egnethed til afbrænding. ISVS har for hovedparten af de undersøgte parametre samme, eller stort set samme, indhold som det SVS der brændes på RA i dag. Der er dog visse parametre, hvor ISVS adskiller sig fra SVS. Det drejer sig om følgende: natrium (Na), fosfor (P), jern (Fe), calcium (Ca), og tungmetallerne: bly (Pb), kobber (Cu), kobolt (Co), zink (Zn), kviksølv (Hg) og molybdæn (Mo). Der er mindre fosfor og jern i ISVS i forhold til SVS, hvilket ikke overrasker, da der fjernes fosfor fra byspildevandet - fosforen fældes med jern og ender i slammet. Side 1 af 7

2 Der er mere natrium og calcium i ISVS end SVS, og det skyldes procesmæssige årsager (bl.a. tilsætning af kalk til slammet). De større mængder natrium og calcium vil ikke give problemer ved afbrænding af ISVS på RA s ovn. Miljømæssigt har den mere natrium og calcium ingen betydning for indholdet i spildevandet fra forbrændingen, røggasemissioner eller askekvalitet. Begge stoffer er hovedbestanddele af SVS-asken i forvejen. For tungmetallerne gælder, at indholdet i ISVS er mindre end, eller lig, indholdet i SVS. ISVS har et indhold af dioxin på 3,2 ng/kg TS. Dioxiner forbrændes ved forbrændingen, sådan at der stort set ikke er noget tilbage i røggassen. Det er også et krav til forbrændingen, at der er min. 850 gr. C i forbrændingskammeret, og at røggasserne skal have en opholdstid på min. 2 sek. i forbrændingskammeret, for at sikre, at al dioxin forbrændes til uskadelige røggasser. For ISVS varierer procent tørstof (TS %) lidt fra prøve til prøve mellem 14 og 27,2 %. Optimal TS % ligger på ca %. Et lavere TS % vil betyde, at der evt. skal støttefyres ved afbrænding af slammet. Det er fra CP Kelco blevet oplyst, at slamafvandingen af ISVS vil blive optimeret, således at TS % i slam til RA så vidt muligt vil ligge mellem 25 og 27 % TS. Miljømæssigt har TS % ingen betydning for indholdet i spildevandet fra forbrændingen, røggasemissioner eller askekvalitet - men energiforbrug kan påvirkes. Den organiske andel af tørstoffet (glødetab i % = TSGT) i ISVS varierer også mellem prøverne. På to prøver (Agrolab-1 og Højvang) er TSGT målt til hhv. 43,8 og 46 %, hvilket er meget lavt. På den udleverede slamprøve til BIOFOS, har FORCE målt en TSGT på 60,6 %. Dette passer fint med hvad der måles i SVS. På samme prøve er der målt brændværdien, og her ses, at ISVS har en markant dårligere brændværdi end SVS, hvilket kan undre med den fundne TSGT på 60,6 %. En forklaring herpå kan være, at kalken i slammet spaltes til CaO og CO 2 ved bestemmelsen af Glødetabs-% (temp = ca. 550 gr.c) på laboratoriet. Er dette tilfældet, kan det forklare den høje GT % i prøven analyseret hos FORCE. Hvis der ikke er sket denne spaltning af kalken, kan det forklare de resultater vi ser fra Agrolab-1 og Højvang. Miljømæssigt har TSGT og brændværdi ingen betydning for indholdet i spildevandet fra forbrændingen, røggasemissioner eller askekvalitet men energiforbrug kan påvirkes. Da den Nedre brændværdi 1) er negativ betyder det, at slammet med de 20,2 % TS ikke kan brændes uden tilførsel af ekstern energikilde. Ved forbrænding på RA vil dette problem løses ved at blande ISVS med SVS, hvorved slammet kan brænde selv (efter tørring i slamtørreren). Den lave brændværdi støtter de lave målte GT % værdier målt på hhv. Agrolab og Højvang. Der er således mindre organisk stof pr. kg TS-slam end i SVS. Konklusion Ud fra sammensætningen af ISVS vurderes det ikke at give problemer med afbrænding på RA s slamforbrændingsanlæg. Såfremt ISVS kan leveres ved % tørstof, vil slammet uden videre kunne brændes alene, men vil i praksis ved almindelig drift blive blandet med SVS inden slamtørring og afbrænding. 2. Behandling af CP Kelco s industrispildevandsslam (ISVS) på RA Det planlægges, at det første læs ISVS i testperioden læsses af i RA s slamlager for at tjekke at leveringerne ikke indeholder store sten m.m., inden det transporteres forbrændingens påslag. Fra påslaget transporteres det med en snegl ind i fortørrer. På den baggrund vurderes det om de resterende læs i testperioden kan læsses direkte til påslaget. Side 2 af 7

3 Blandingsforholdet mellem ISVS og SVS, vil være således at ISVS udgør ca. 10 % af den samlede mængde ind-fyrede slam. Dette forhold er repræsentativt for blandingsforholdet mellem ISVS og SVS i en almindelig driftssituation (altså efter test). Slammet afbrændes i forbrændingsanlægget, og spildevandet herfra ledes til luftningstankene for en almindelig biologisk rensning, og herfra til Køge Bugt (recipienten) som renset spildevand. Forbrændingsanlæggets har overskudskapacitet til at behandle den ekstra mængde af afvandet slam. 3. Miljømæssig vurdering af tilførsel af industrispildevandsslam på RA I tabel 1 opstilles mængder af tørstof, afvandet slam og aske, som stammer fra ISVS sammenholdt med mængder, der tilførtes med SVS. Beskrivelse ISVS SVS Ca. mængde afvandet slam til forbrænding i testperioden kg dag (27% TS) kg dag (22% TS) Ca. mængde tørstof (TS) til forbrænding 500 kg TS/dag kg TS/dag i testperioden Andel i spildevand fra forbrændingen 2,7% 97,3% Andel i røggas 2,7% 97,3% Andel i aske 200 kg/dag kg/dag Spildevandet fra forbrændingen vil indeholde ca. 3 % fra ISVS, men vil ikke påvirke sammensætningen af spildevandet i nogen betydelig grad. Opgørelsen viser, at den hydrauliske merbelastning med spildevandet fra forbrændingen er meget lille. Indholdet af tungmetaller i ISVS er mindre end i SVS, og tilførslen af tungmetaller med spildevandet fra forbrændingen, er derfor beskeden i forhold til mængden i spildevand, se ovenstående tabel. Praktisk talt alle tungmetaller tages ud af strømmen med det afvandede slam, som forbrændes. Cadmium vil findes i asken. Dioxin i røggassen vil primært scrubbes ud af røggassen og findes i spildevandet. Der vurderes på baggrund af denne opgørelse, at emissioner fra RA ikke ændres i påviseligt omfang ved forbrænding af ISVS over en 4 ugers/1 måneders lang testperiode. Askesammensætningen fra ISVS vil være lidt anderledes med mere natrium og calcium og mindre jern og fosfor (og tungmetaller). I forhold til evt. deponering forventes der ikke at ske en udvaskning af natrium og fosfor. I testen vil mængden af ISVS aske være lille, og opblandet med SVS aske. Det forventes ikke at evt. deponering af den blandende aske vil give miljømæssige negative effekter. Miljøfremmede stoffer vil ikke genfindes i slamasken, da de nedbrydes under forbrændingen. 4. Transporter med CP Kelco s industrispildevandsslam I testperioden vil RA ugentlig modtage ca tons industrispildevandsslam fra CP Kelcos renseanlæg i Lille Skensved. Spildevandsslammet transporteres i containerbiler og omfanget vil være op til ca. 3 transporter pr. uge. RA modtager i dag ca. 50 slamsugere pr. uge, og vil i testperioden over en måned modtage ca. 12 ekstra transporter. Side 3 af 7

4 5. Måleprogram under test-indfyring Drift af Slamforbrændingsanlæg: I hele testperioden er der skærpet overvågning af røggasemissioner, askemængder og støttefyring. Sidstnævnte, for at følge energiforbruget under testen. Hvis der under testen observeres noget uhensigtsmæssigt i driften af slamforbrændingsanlægget eller med emissionerne, afbrydes testen med det samme. Lugt ved ISVS under håndtering og evt. udlægning i slamlageret registreres. Prøveudtagning og analyser: I testperioden udtages der stikprøver af modtagne læs for måling af tørstofindhold (TS), samt glødetab (TSGT). Der udtages også en stikprøve af ét af de modtagne læs til analyse for tungmetaller. Se nedenfor for yderligere analyser i testperioden. Efter testperioden udarbejdes en rapport som beskriver alle resultater og observationer. 6. Vurdering i forhold til vilkår Den stoflige belastning, der stammer fra ISVS, sammenlignes med den stof- og miljøbelastning, som RA modtager med SVS, og relevante vilkår summeres. Testen vil have indflydelse på RA s vand- og slambehandling, forbrænding og evt. askedepot, og derfor skal forsøget ses i forhold til udledningstilladelsen, samt miljøgodkendelse af forbrændingen og askedepot. Vandbehandlingen For udledningstilladelsen, vil testen være relevant at vurdere i forhold til vilkår om krav til kvaliteten af det udledte rensede spildevand. Det rensede spildevand skal overholde følgende kravværdier: BOD5 COD Total-kvælstof Total-fosfor Suspenderet stof 15 mg/l 75 mg/l 8 mg/l 1,5 mg/l 20 mg/l Spildevandsslammet skal ikke afvandes på RA, og eneste bidrag til spildevandsstrømmen, vil være via spildevand fra slamforbrændingens røggasrensningsproces. Det vurderes ikke at mængderne og indhold i spildevandsslammet der modtages i de 4 uger/1 måned vil påvirke overholdelse af kravværdierne i udledningstilladelsen. Kontrol af kvaliteten af det udledte, rensede spildevand sker ved udtagning og analyse af flowproportionale udløbsprøver. Der tages to prøver pr. måned og dette vil også være tilfældet i testperioden. Slamforbrændingen Miljøgodkendelsen af slamforbrændingsanlægget indeholder bl.a. krav til kapacitet (6 tons tørret slam pr. time vilkår 2), og til emissionskoncentrationskrav for røggas fra anlægget i vilkår 10: Side 4 af 7

5 Hertil er der emissionskoncentrationskrav til spildevandet fra anlæggets røggasrensningsanlæg i vilkår 13: Side 5 af 7

6 I vilkår 13 er suspenderet fast stof også en parameter med en grænseværdi på 45 mg/l. Anlæggets røggasemissioner måles kontinuert som AMS-kontrol (automatisk målesystem), og på den måde vil det være muligt at følge evt. ændringer i røggasemissionerne under testen. Derudover foretages der to gange årligt præstationskontrol af en række parametre, se tidligere tabel. Det forventes dog ikke, at der vil være ændringer i røggassens sammensætning eller koncentrationer under testen på grund af den lille mængde ISVS med forholdsvis lave mængder tungmetaller m.m. Fire gange årligt tages der stikprøver af spildevandet fra røggasrensningen, og der analyseres for ovennævnte parametre, samt ph og temperatur. Det forventes, at der tages en stikprøve indenfor testperioden. Flyveasken fra røggasrensningen analyseres fire gange årligt for en række parametre, herunder tungmetaller. Det forventes, at der udtages aske til analyse indenfor testperioden. Disse analyser er ikke omfattet af miljøgodkendelsen. Askedepotet Miljøgodkendelse af askedepot indeholder vilkår vedr. monitering af perkolat, ved udtagning af prøver fra samlebrønd (vilkår 23). Følgende parametre analyseres: Det forventes at der udtages prøver af perkolat indenfor testperioden. Der udarbejdes et årligt perkolatregnskab hvor nedbørsdata indgår. Grundvandet nedstrøms askedepotet moniteres for tungmetaller fire gange årligt. Mængden af tungmetaller i asken fra det afbrændte ISVS forventes ikke at adskille sig væsentligt fra SVS slamaske, og derfor forventes der heller ikke målbare effekter på perkolat eller grundvand, såfremt at asken lægges i deponiet. Side 6 af 7

7 Bilag 1 Opsummering af analyseresultater. Første kolonne Force-tech gennemsnit , er SVS data fra Renseanlæg Avedøre. Afvandet slam: Lab. Force-tech. CP KelCo CP KelCo CP KelCo CP KelCo CP KelCo Årstal gennemsnit Agrolab-1 Agrolab-2 Agrolab-3 Højvang FORCE (RA) Dato Parameter Enhed TS % 22,3 23,0 27,2 25, ,2 TSGT % 60,1 43, ,6 Øvre brændværdi MJ/kg 3,33 2,06 Nedre brændværdi 1) MJ/kg 1,21-0,03 Nedre brændværdi 2) MJ/kg 22,6 15,7 COD (SCA) g/kg TS ph 6,4 7,8 S % af prøve 0,28 0,15 0,20 S g/kg TS 13 6,5 7,2 H % af prøve 1,03 0,65 H g/kg TS C % af prøve 7,6 C g/kg TS 341 TOC g/kg TS N % af prøve 1,11 0,99 N g N/kg TS O % af prøve 3,7 O g/kg TS 167 Cl % af prøve 0,030 Cl g/kg TS 1,4 Na % af aske 0,63 Na g/kg TS 2,5 10,3 8,6 K % af aske 1,08 K g/kg TS 4,3 3,2 Mg % af aske 1,6 Mg g/kg TS 6,4 7,7 1,8 P % af aske 9,0 P g/kg prøve 408 P g P/kg TS 36 8,9 Si % af aske 12,2 Si g/kg TS 49 Al % af aske 3,6 Al g/kg TS 14,0 Fe % af aske 8,6 Fe g/kg TS 34 1,4 0,018 Ca % af aske 13 Ca g/kg TS Ti % af aske 0,46 Ti g/kg TS 4,6 Pb mg/kg TS 55 <0,5 Cd mg/kg TS 1,4 1,8 1,7 Cr mg/kg TS Cu mg/kg TS ,3 Co mg/kg TS 15,4 1,1 <5 Mn mg/kg TS ,5 Ni mg/kg TS 30 9 Zn mg/kg TS ,3 V mg/kg TS 14 Ag mg/kg TS 7,1 Sn mg/kg TS 4,6 Tl mg/kg TS 0,13 <0,20 Hg mg/kg TS 2,3 <0,030 As mg/kg TS 5,0 4,1 Sb mg/kg TS 4,2 Se mg/kg TS <2,0 Li mg/kg TS B mg/kg TS Mo mg/kg TS 8,32 1,80 <5,0 Dioxiner ng/kg TS 3,20 1) Beregnet på indleveret prøve. 2) Beregnet på vand- og askefri prøve. Side 7 af 7