Køkkenkværne energi der går i vasken? V/ Helle Strandbæk, Aalborg Forsyning, Kloak A/S repræsentant for Komité for Spildevand, DANVA 1 Hvorfor drøfte køkkenkværne? Stigende efterspørgsel flere henvendelser fra borgere til myndigheden Generelt et ønske om at udnytte energi i affald bedst muligt for at erstatte fossilt brændstof Hvad svarer vi indenfor spildevandsforsyningen? Fordomme og fakta - hvilke erfaringer findes? 2 1
Fordomme og fakta - Tilstopning af og sedimentation i kloaksystem - Korrosion af kloaksystem (svovlbrintedannelse) - Forurenet spildevand ud i naturen via overløb i fælleskloaksystem - Øget belastning på renseanlæg - Flere rotter - Etc. 3 Køkkenkværne: energi-, miljø- og driftsmæssige konsekvenser ved brug i boliger DANVA rapport nr. 85 Finansieret af: DANVA Aarhus Vand A/S VandCenter Syd as Aalborg Forsyning, Kloak A/S Udarbejdet af COWI A/S 4 2
Regulering af bioaffald I EU: senest i 2016 skal mængden af bioaffald til deponering være reduceret til 35% af produceret mængde i 1995 I Danmark: forbudt at deponere forbrændingsegnet affald/bioaffald siden 1997 I EU og i Miljøstyrelsen: tilkendegivet, at der skal gennemføres livscyklusvurdering og samfundsøkonomisk analyser af organisk affald med henblik på at danne grundlag for fremtidige beslutninger om regulering af bioaffald. I Danmark kræver opsætning af køkkenkværne i boliger en godkendelse fra kommunen. 5 Videnindsamling - køkkenkværn Litteraturstudie (særlig opmærksom på og kritisk overfor rapporter fra leverandører af køkkenkværne) Erfaringsindsamling fra bl.a. Sverige, Norge, Irland, USA og Australien. 6 3
Eksempler på udbredelse af køkkenkværne < 1% af boligerne i EU har køkkenkværn tilsluttet kloaksystem 5 % i Irland, England og Italien (for at reducere affald på lossepladser) 50 % i USA (igennem 70 år) i mindre bysamfund i f.eks. Sverige - 50 % Og de registrerede driftserfaringer er forskellige og få! 7 Rapporten indeholder Driftsmæssige konsekvenser for hhv. afløbssystem og renseanlæg m/u rådnetank og forklaring, affaldsindsamling og affaldsbehandling Energi- og miljømæssig vurdering af metoder til udnyttelse af organisk affald ved affaldsforbrænding, bioforgasning eller renseanlæg 8 4
Udvalgte metoder til udnyttelse af organisk affald fra boliger Organisk affald Køkkenkværn Transport via kloaksystem Renseanlæg Biogas El/Varme Organisk affald Affaldsspand Transport via vejsystem Forbrænding El/Varme Organisk affald Affaldsspand Transport via vejsystem Bioforgasning Biogas El/Varme 9 Udvalgte renseanlæg til vurdering af påvirkning fra køkkenkværnet affald Renseanlæg Kapacitet Belastning 2009 2020 p.e. p.e. p.e. Aalborg Aalborg Vest 265.000 127.000 140.000 Aalborg Øst 75.000 45.000 60.000 Odense Ejby Mølle 385.000 236.000 244.000 Nordvest 65.000 51.000 53.000 Bogense 7.000 4.907 5.100 Aarhus Marselisborg 200.000 158.000 181.000 Viby 83.000 41.000 64.000 Åby 84.000 71.000 87.000 Egå 120.000 75.000 114.000 10 5
Udvalgte affaldsforbrændingsanlæg Reno Nord, Aalborg Odense Kraftvarmeværk AffaldVarme Århus - forbrændingsanlæg Aalborg Odense Århus El-virkningsgrad 21% 22% 18% Varmevirkningsgrad 68% 67% 72% 11 Køkkenkværnet affalds andel af spildevand Potentiale: 90 kg bioaffald pr. person pr. år Mulig indsamling: 60 kg bioaffald/person/år via køkkenkværn og kloaksystem Køkkenkværnet affald Tilledning til spildevand (uden kværn) kg/pers/år Køkkenkværnet affalds andel kg/pers/år BOD 8,7 21,9 40% Tot-N 0,6 4,38 14% Tot-P 0,08 0,99 8% Ved 10% tilslutning af køkkenkværne: 4 % forøgelse af BOD Ved 50% tilslutning af køkkenkværne: 20 % forøgelse af BOD 12 6
MJ/bolig/år 28-10-2011 Konsekvens - kloaksystem Det ekstra vandforbrug er marginalt (<2%) I overløb fra kloak Stoftilførsel Ekstra belastning Stof fra KKA 10% 50% kg/pers/år tilslutning tilslutning COD 25 2-5 % 12-25% BOD 8,7 2-5 % 14-25% Tot-N 0,6 0,8-1,7 % 4-8% Tot-P 0,08 0,6-1,3 % 3-6% Vil ikke øge sedimentation og blokering, da kværnet madaffald er mindre end sandkorn og har en specifik densitet Ingen væsentlig ændring i mængden af fedt i afløbssystemet (forsætte med at opsamle fedt og lægge det i affaldsspand) Ingen rapportering af problemer med svovlbrintedannelse men fandt heller ingen undersøgelser "i marken" af dette problem Afgørende for rotters tilstedeværelse og antal i et kloaksystem er adgang til redepladser, dvs. utætte kloakker. Rotter har rigeligt med føde i et dansk kloakystem og kværnet(formalet) madaffald vil ikke være tilgængeligt for rotter der fanger "madklumper" i spildevandet. I fællessystemer vil en tilslutningsprocent på over 10% medføre at den organiske belastning af recipienter fra overløbsbygværker vil stige markant. 13 Konsekvens - renseanlæg 0 Vil ikke påvirke funktion af sand- -50-100 og fedtfang -150 Vil ikke påvirke den hydrauliske belastning -200-250 -300 Ved tilslutningsgrad op til 10% af boliger vil stigning i belastningen med organisk stof og næringssalte ikke være mærkbar. Ved tilslutningsgrad på 50% af boliger fås ekstra belastning med organisk stof i intervallet 12-25% og for næringssalte 3-8%. Ingen mærkbar stigning i udledning af organisk stof og næringssalte Energien i kværnet madaffald udnyttes bedst på et renseanlæg med både forklaring og rådnetank. På renseanlæg uden rådnetank vil kværnet madaffald medføre øget energiforbrug. Hvis madaffald sendes til renseanlæg kan renseanlægget ændre status til også at være et affaldsbehandlingsanlæg. 250 200 150 100 50 Energiforbrug ved brug af køkkenkværne Uden rådnetank Rådnetank efter efterklaring Rådnetank efter for- og efterklaring Køkkenkværn Elforbrug i bolig Vandrensning Elproduktion Varmeproduktion 14 7
MJ/bolig/år 28-10-2011 Forbrænding 100 Konsekvens - affaldssystem 0-100 -200-300 -400-500 Hvis den organiske del af affaldet fjernes fra dagrenovation, reduceres denne mængde med ca. 20-30 %. Færre lugtgener og et bedre hygiejneniveau for renovationsarbejdere Øger muligheden for at reducere tømningsfrekvensen Frigør ikke væsentlig kapacitet på affaldsforbrændingsanlæggene 15 Energikonsekvenser 300 200 100 0-100 -200-300 -400 Energiforbrug (MJ) per bolig per år KKA- uden biogas KKA med biogas Forbrænding Bioforgasning Størst energiproduktion ved at madaffald udnyttes på et forbrændingsanlæg (65% mere end på renseanlæg) Ved affaldsforbrænding erstatter madaffald kul og sparer derfor fossilt brændstof 16 8
Miljøkonsekvenser (1) Bioforgasning giver den største besparelse i udledning af drivhusgasser Forsuringspotentialet er størst ved udrådning på renseanlæg og ved affaldsforbrænding. Den potentielle næringssaltbelastning er stort set ens i de forskellige scenarier. Drivhuseffekten er miljøeffekten, der har størst relativ indflydelse Forholdet mellem el og varmeproduktion er afgørende for miljøregnskabet 17 Miljøkonsekvenser (2) 01% Normaliserede miljøresultater % af gennemsnitlig persons påvirkning KK - uden biogas KK - med biogas Forbrænding Bioforgasning Drivhuseffekt Forsuring Næringssaltbelastning OBS: Rammebetingelserne indenfor både affaldssektoren og energisektoren er afgørende for, hvad der miljømæssigt er fordelagtigt, og resultater kan derfor ikke direkte overføres fra en region/land til et andet. 18 9
Anbefalinger i rapporten Gennemgå afløbssystemet for at sikre mod øget svovlbrintedannelse og overløb. Hvis installation af køkkenkværne vil medføre driftsproblemer i et område, kan man begrunde forbud mod installation af køkkenkværn. Registrer adressen på boliger, der får tilladelse til at installere køkkenkværne. I særlige situationer kan vurderinger af arbejdsmiljø, adgangsforhold og andet føre til at installation af køkkenkværne er den mest optimale løsning. 19 Hvad svarer vi indenfor forsyningen? (1) Jo - energien går i vasken ved generel brug af køkkenkværne DANVA-rapporten konkluderer, at energien i madaffald udnyttes bedst på et forbrændingsanlæg (dog afhængig af hvilke energikilder, der lokalt bruges til el og varmeproduktion.) 20 10
Hvad svarer vi indenfor forsyningen? (2) Afviser ikke køkkenkværne (KK) generelt. Hvis lokalt ønske om at anvende KK, så oplys myndigheden om, at: Tilladelse til generel tilslutning af KK forventes at medføre en forholdsvis langsom tilslutning tilslutningsgrad på 5-10 % indenfor 10 år. Tillader kun KK i spildevandskloakeret opland til renseanlæg. Tillader kun KK i opland til renseanlæg med forklaring og rådnetank. (Helst på renseanlæg med uudnyttet kapacitet. Ved 10 % tilslutning vurderes ingen markant virkning på renseanlæg.) Drift af kloaksystem og risiko for svovlbrintedannelse skal vurderes lokalt. (Det forventes generelt ikke væsentligt forringet ift. fedt, aflejringer og sedimentation, og den hydrauliske belastning af kloaksystem øges marginalt (< 2% af tørvejr).der er ingen observerede svovlbrintedannelser, men heller ingen undersøgelser i marken af svovlbrintedannelse efter installation af KK.) Rotteforekomst forventes ikke øget signifikant. (Afhænger mest af redepladsforhold.) 21 DANVA rapport nr. 85: Køkkenkværne: energi-, miljø- og driftsmæssige konsekvenser ved brug i boliger Kan downloades på DANVA s hjemmeside: http://www.danva.dk 22 11