Vergisting van intergemeentelijk afval: Technologische opportuniteiten

Presentatie over: "Vergisting van intergemeentelijk afval: Technologische opportuniteiten"— Transcript van de presentatie:

1 Vergisting van intergemeentelijk afval: Technologische opportuniteiten
2de Vlaams Vergistingsforum – L. Raport, M. Bossuwé, N. Lievens, J. Van Driessche, B. Willems, E. Meers

2 Overzicht Inleiding intergemeentelijk afval
Soorten, karakteristieken, mogelijkheden voor verwerking 2. Organisch intergemeentelijk afval mogelijkheden voor vergisting 3. Technologieën voor vergisting van intergemeentelijk afval 4. Vergisting van intergemeentelijk afval: Aandachtspunten 5. EcoWerf case: Onderzoek en opportuniteiten

3 1. Intergemeentelijk afval
Organische fractie van intergemeentelijk afval Niet-gescheiden organisch afval: Organisch-biologische fractie van huishoudelijk restafval: Op basis van sorteerproeven, vastgelegd op 47,48 % (in 2009) → Wekelijkse/tweewekelijkse huis-aan-huis-inzameling Gescheiden organisch afval Groente -, Fruit- en Tuinafval (GFT): in +/- 65 % van de Vlaamse gemeenten → Wekelijkse/tweewekelijkse huis-aan-huis-inzameling in ‘GFT-regio’s’ Groenafval Bermmaaisel Zacht snoeiafval Snoeiafval Boomstronken → Huis-aan-huis in ‘Groen-regio’s’, rest: inzameling via containerparken 3. Onbehandeld houtafval → Voornamelijk inzameling via containerparken

4 1. Intergemeentelijk afval
Selectief ingezamelde hoeveelheiden intergemeentelijk organisch-biologisch afval in Vlaanderen (2010) Afvalstroom Totale hoeveelheid (ton) Hoeveelheid per inwoner (kg/inw) GFT 41,86 Tuinafval gemengd 55,40 Snoeihout 19,16 Groenafval 74,56 Houtafval 26,44 Bron: Inventarisatie huishoudelijke afvalstoffen 2010, OVAM.

5 1. Intergemeentelijk afval
Huidige verwerking van organisch intergemeentelijk afval in Vlaanderen: GFT afval: 6 aerobe composteringsinstallaties: 65 % 2 vergistingsinstallaties (met nacompostering): 35 % Groenafval: 26 Groencomposteringsinstallaties Compostering: kWh per ton VERBRUIK Vergisting: kWh per ton OPBRENGST

6 1. Intergemeentelijk afval
Mogelijkheden voor verwerking selectief ingezameld organisch afval: Geïntegreerd concept Bron: OVAM (2009) Economische marktanalyse van de verwerking van (deelstromen) van groen- en gft-afval met voorstel van beleidsaanbevelingen

7 Overzicht Inleiding intergemeentelijk afval
Soorten, karakteristieken, mogelijkheden voor verwerking 2. Organisch intergemeentelijk afval mogelijkheden voor vergisting 3. Technologieën voor vergisting van intergemeentelijk afval 4. Vergisting van intergemeentelijk afval: Aandachtspunten 5. EcoWerf case: Onderzoek en opportuniteiten

8 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
Organisch intergemeentelijk afval: mogelijkheden voor vergisting? → Belangrijke karakteristieken die het biogaspotentieel van organische afvalstromen beïnvloeden: Inzamelwijze en voortraject: Scheiding aan de bron zorgt voor beduidend betere kwaliteit dan mechanische scheiding achteraf Afbreekbaarheid gehalte aan eiwitten, vetten en koolhydraten Gehalte aan cellulose, hemicellulose en lignine C:N verhouding N-gehalte (NH4+/NH3-inhibitie) Partikelgrootte

9 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
GFT-afval Schillen en resten van groente en fruit, alle etensresten, kaas en kaaskorsten, koffiefilters, koffiedik, theezakjes en theebladeren, snijbloemen en kamer-planten, aanhangende potgrond, gras, stro en bladeren, klein snoeiafval en kort gemaakte takken, resten van tuinplanten, beperkte hoeveelheden papier. → Zéér heterogeen, poging tot gemiddelde elementaire samenstelling: Component Eenheid Vochtigheid Gew. % 60 Asrest Gew. % van d.s. 45 S 0,18 C 29 K 1,21 H 3 Na 0,31 O 21 Ca 1,62 N 1 Cl 0,24

10 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
GFT-afval → Biogaspotentieel gaande van 100 Nm3 biogas/ton Verse Stof (VS) tot 180 Nm3 biogas/ton VS → Methaangehalte gaande van 50 % tot 70 % (meestal rond 60 %) → Belangrijke karakteristieken die het biogaspotentieel van GFT beïnvloeden: Afbreekbaarheid: % C:N verhouding: < 20 (25-30 = optimaal) N-concentratie:

11 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
GFT-afval en fijne fractie groenafval → Samenstelling, en dus biogaspotentieel, zijn afhankelijk van: Regio (stedelijk of landelijk) Stedelijk: Hoger aandeel etensresten, minder groenafval en maaisels Landelijk: Hoger aandeel groenafval en maaisels, deel afval ‘zelf verwerkt’ dmv thuiscomposteren, gebruik als kippenvoer, etc. Seizoensgebonden (winter versus zomer) Gedurende winter: Lager tonnage, hoger aandeel etensresten tov groenafval, hogere biogasopbrengst per ton vers gewicht Gedurende zomer: Hogere tonages, hoger aandeel maaisels en groenafval, lagere biogasopbrengst per ton vers gewicht Inzamelwijze: Scheiding aan de bron zorgt voor betere kwaliteit dan mechanische scheiding achteraf

12 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
Maaisels en fijne fractie groenafval → Biogaspotentieel gaande van 50 Nm3 biogas/ton VS tot 150 Nm3 biogas/ton VS (mogelijk > 150 Nm3/ton VS indien ingekuild) → Methaangehalte +/- 60 % → Belangrijke karakteristieken die het biogaspotentieel van GFT beïnvloeden: Partikelgrootte Afbreekbaarheid: 60 – 80 % C:N verhouding: +/- 20: goed Bron: Hartmann & Ahring, 2006

13 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
Maaisels → Samenstelling, en dus biogaspotentieel, zijn afhankelijk van: Maaiperiode Eerste maaibeurt (vanaf 15 juni) Tweede maaibeurt (vanaf 15 sept): hoger gehalte aan hemicellulose en lignine, dus lagere biogasopbrengst (tot 50 % minder!) Maaimethode Cirkelmaaier: hogere biogasopbrengst per ton VS Klepelmaaier: meer contaminatie in gras, lagere biogasopbrengst per ton VS Vegetatietype Variatie in biogaspotentieel tussen soorten, maar bronnen spreken elkaar tegen

14 2. Vergisting van organisch intergemeentelijk afval
Maaisels Voordelen : → Mogelijkheid tot inkuilen van maaisels Spreiding van aanvoer van inputstromen (gebruik tijdens winterperiode wanneer tonnages GFT lager liggen) MAAR: maaisel moet zéér vers ingekuild worden

15 Overzicht Inleiding intergemeentelijk afval
Soorten, karakteristieken, mogelijkheden voor verwerking 2. Organisch intergemeentelijk afval mogelijkheden voor vergisting 3. Technologieën voor vergisting van intergemeentelijk afval 4. Vergisting van intergemeentelijk afval: Aandachtspunten 5. EcoWerf case: Onderzoek en opportuniteiten

16 3. Vergistingstechnologieën
Indeling van types installaties volgens: Drogestofgehalte Voedingsregime Nat (5-15 % DS) vs. Droog (20-40 % DS) Continu vs. batch Continue - Droog SUBSTRAAT MENGER POMP SILO VOEDINGSBUIZEN M BIOGAS DIGESTAAT ENTEN M Liggende fermentor Silofermentor Continue (CSTR) - nat Discontinue (batch) Geroerde fermentor Garagebox fermentor Bron: Biogas-e, 2008

17 3. Vergistingstechnologieën
Indeling van types installaties volgens: Drogestofgehalte Nat (5-15 % DS) vs. droog (20-40 % DS) Voedingsregime Continu vs. Batch Reactortemperatuur Mesofiel (minder gevoelig voor stikstofinhibitie, lagere energiebehoefte) vs. Thermofiel (hogere belasting mogelijk → kleinere installatie) Scheiding van processtappen 1- of 2 –fasig (hydrolyse en methanogenese in afzonderlijke tank met ≠ pH en T) Droog = kleinere opp, nat = makkelijker verpompbaar, snellere processturing

18 Overzicht Inleiding intergemeentelijk afval
Soorten, karakteristieken, mogelijkheden voor verwerking 2. Organisch intergemeentelijk afval mogelijkheden voor vergisting 3. Technologieën voor vergisting van intergemeentelijk afval 4. Vergisting van intergemeentelijk afval: Aandachtspunten 5. EcoWerf case: Onderzoek en opportuniteiten

19 4. Vergisting intergemeentelijk afval: aandachtspunten
Technische en procestechnische uitdagingen: Vezelmateriaal en afbreekbaarheid maaisels Vervuiling (blikjes, plastic, ...) → Voorbehandeling nodig: Zeven Trommelzeef Sterrenzeef Windshifter Pulpen

20 4. Vergisting intergemeentelijk afval: aandachtspunten
Technische en procestechnische uitdagingen: Aanvoer GFT in pieken: te compenseren met inkuilen van maaisels?

21 Overzicht Inleiding intergemeentelijk afval
Soorten, karakteristieken, mogelijkheden voor verwerking 2. Organisch intergemeentelijk afval mogelijkheden voor vergisting 3. Technologieën voor vergisting van intergemeentelijk afval 4. Vergisting van intergemeentelijk afval: Aandachtspunten 5. EcoWerf case: Onderzoek en Opportuniteiten

22 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Interreg IVB ARBOR Project “Accelerating Renewable Energies through valorisation of Biogenic Organic Raw Material” Binnen Werkpakket 1: “Stimulating sustainable production, collection and preparation of biomass” werkt Innolab samen met UGent, Innova Energy en EcoWerf aan de ontwikkeling van het ‘Synergy Park’ rond EcoWerf

23 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Opdrachthoudende vereniging (Intercommunale) 27 gemeenten Provincie Vlaams-Brabant Integraal beleid huishoudelijk afval Preventie, inzameling en verwerking inwoners 257 werknemers -242 VTE

24 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Totale energiebehoefte 2011 Kostprijs: € / jaar 5% van de jaaromzet → EcoWerf wenst energie uit GFT optimaal te recupereren met behoud productie compost

25 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Huidige composteerinstallatie (capaciteit ton/jr) → Verwerking GFT, zacht groenafval, maaisels en kleine hoeveelheid OBA’s Potentieel voor vergistingsinstallatie: Eigen inzameling GFT + Maaisels + zacht groenafval: ton/jaar Huidige aanvoer GFT vanwege intercommunales Interza/Interrand ton/jaar Beschikbare gemeentelijke bermmaaisels 3.000 ton/jaar → Totaal ton/jaar

26 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Verschillende scenario’s mogelijk Koppeling met omgeving

27 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Correcte inschatting van biogaspotentieel van groot belang bij dimensionering van vergistingsinstallatie! Binnen Interreg IVB ARBOR-project: Evaluatie van het biogaspotentieel van het GFT/zacht groen-afval: Duurtijd: 1 jaar Staalname: 2 x per week gedurende 2 weken: telkens 1 mengstaal 26 Stalen in totaal: biogaspotentiaal wordt bepaald door Innolab dmv batch testen → Een reële bepaling van het biogaspotentieel van gemengd intergemeentelijk organisch afval doorheen heel jaar!

28 5. Vergisting intergemeentelijk afval: Case EcoWerf
Biogaspotentieel organisch intergemeentelijk afval EcoWerf: Voorlopige resultaten Staal 1: 145,6 Nm3/ton VS (603 Nm3/ton ODS) in 57 dagen met 56,7 % CH4 Staal 1 ( ) % DS = 36,5 % % ODS = 66,2 % Staal 2 ( ) % DS = 31,0 % % ODS = 64,9 %

29 Hartelijk dank voor uw aandacht
Contact: