Pyrolyseanlægget i Odsherred går fuldskala

PYROLYSE

PYROLYSEANLÆGGET I ODSHERRED GÅR FULDSKALA

Pyrolyseanlægget på Fårevejle Renseanlæg er startet op i fuldskala produktion. Fra nu bliver 4000 tons våd slam årligt til 400 tons biochar, og forsyningen går fra at betale for at få slammet kørt på landbrugsjord til at kunne sælge biochar, carbon removal credits og overskudsvarme. På otte år forventes anlægget i Fårevejle at være tjent ind.

TEKST: ANNA KLITGAARD / FOTO: ODSHERRED FORSYNING

Fra en af væggene i den gamle slamlagerhal på Fårevejle Renseanlæg råber store bogstaver, at det er slut med slam på marken – på både dansk og engelsk. Det lokale renseanlæg er blevet interessant for besøgende fra hele verden, og det bliver ikke mindre nu, da AquaGreens HECLA® Setores 1.000-anlæg for alvor skal i gang. Fra slutningen af august skal det årligt damptørre og pyrolysere 4000 tons våd slam (22% TS) til gavn for borgernes sundhed, miljø og pengepunge.

Anlægget koster ca. 16 mio. kroner plus omkostninger til slammodtageanlæg og er indkøbt for at stoppe spredningen af spildevandsslam på landbrugsjorde. I slammet findes nemlig rester af mikroplast, PAH’er, PFAS/PFOS-stoffer og andre miljøfremmede stoffer, som er sundhedsskadelige for mennesker og dyr. HECLA®-anlægget skal også gøre ambitionen om at levere fjernvarme til kommunens borgere realistisk, og i en tid med el- og gaspriser på himmelflugt, bliver det noget, der virkelig kan mærkes lokalt.

Sidste analyser på plads

AquaGreen fik ideen til pyrolyseanlægget i 2014, men det tog to år, før udviklings midlerne var i hus og endnu fire år, før de første konkrete aftaler med VandCenter Syd og Odsherred Forsyning faldt på plads. Siden er anlægget testet i Odsherred, det er dimensioneret, så det nu kommer i den størrelse, der står i Fårevejle og et 50% større. I juli blev det første damp- og pyrolyseanlæg af sin art så sat i fuldskala drift, og for Henning Schmidt-Petersen, der er CEO for AquaGreen, er det en milepæl. - Vi har lavet mindre justeringer hen over sommeren og har desuden ventet på den anden analyse af røggassen fra anlægget, før vi måtte starte det op i fuldskalaproduktion. Nu har Force Technologies været ude at måle på røggassen, før den forlader skorstenen. Vi har fået sikkerhed for, at den overholder alle emisionskrav, og vi har fået sikkerhed for, at PFAS ikke kan detekteres i biochar, scrubbervand eller kodensvand. Så vi er helt klar på at sætte flere anlæg op rundt om i verden.

Pyrolyseanlægget i Fårevejle fik miljøgodkendelse i 2021. Tilbage i april blev den første af to røggasmålinger udført af Force Technologies, og i slutningen af juni blev den sidste prøve taget. I uge 27 blev anlægget sat i fuldskalaproduktion. HECLA ® Sectores 1.000-anlægget i Fårevejle vejer 30 tons og består af blandt andet en damptørrer, en brænder og en pyrolyseovn. Anlægget kan tage 4000 tons våd slam om året.

PYROLYSE

Lige nu venter AquaGreen og Odsherred Forsyning på, at anlægget kan køre ubemandet. Sikkerhedsstyrelsen har nemlig stillet krav om, at nogle af sikkerhedskomponenterne i sikkerhedskredsløbet skal være godkendt efter SIL (Safety Integrity Level) niveau 3 standard. Da nogle af komponenterne pt ”kun” er SIL niveau 1 og 2, skal de udskiftes. Softwaren bliver efterfølgende opdateret, hvorefter anlægget må køre ubemandet og fuldautomatisk i døgndrift.

Tørring i egen damp

Anlægget i Fårevejle består blandt andet af ca. 30 tons rustfri stål. Henning SchmidtPetersen forklarer, som vi går rundt om de skinnende rør og tanke: - Anlægget aftager 22% TS slam fra ti anlæg under Odsherred Forsyning. Det er i alt ca. 4000 tons våd slam om året. En del producerer renseanlægget her selv, resten køres hertil fra andre anlæg i containere. De placeres i den tidligere slamhal, og derfra ”fodres” det til damptørreren via et transportbånd.

Båndet leder det våde slam ind i et iltfrit anlæg. Første stop er tre store snegle med en diameter på ca. 900mm. De skubber slammet langsomt igennem damptørreren. Sneglene arbejder horisontalt og kører ind over hinanden, så de kan skære det indtørrede slam, der brænder fast på sneglene, fri. Turen igennem damptørreren tager godt to timer, og dampen i anlægget er 200oC. Vandet til dampen stammer fra det våde slam selv, men jo lavere TS-indhold i slammet, jo mere energi skal anlægget have tilført for at holde dampprocessen i gang. Et TS-indhold på 25% er ideelt, men 22% som i Fårevejle er også fint, siger Henning Schmidt-Petersen. Den overskydende damp fra tørringsprocessen ledes ud af anlægget, afkøles til 80oC varmt vand, og energien sendes via en varmeveksler ud på fjernvarmenettet.

Indtaget af slam til damptørringsanlægget er kontinuerlig og skal, efter anlægget tages i brug i uge 27, køre 24/7 365 dage om året. Den kontinuerlige tilførsel sikrer vand til produktionen af damp, så tørringsprocessen kan finde sted. Det sender tørstofindholdet i det tørrede slam op på 95%. Når det er kørt igennem tørringsanlægget, gribes det af en tværgående snegl, som fører slammet videre over i pyrolyseanlægget. På dette tidspunkt i processen lugter slammet stadig, fordi gasserne fortsat er fanget i det. Det er altså kun vandet, der er taget ud af slammet indtil nu i processen. Man bemærker dog ikke lugten, da anlægget er fuldt integreret i et lukket kredsløb.

Biochar kan blive sort guld

I pyrolyseanlægget sikrer en temperatur på 650°C, at slammet dekomponerer, så gasserne i slammet frigives. De ledes over i en ovn, der brænder gasserne af ved 900°C. Gasserne udgør op mod halvdelen af slammets volumen, og i den varme luft i forbrænderen nedbrydes de til ikke-skadelige stoffer.

Det er varmen fra gasserne, der fødes over i pyrolyseanlægget. Her opholder slammet (minus gasser) sig i ca. 20 minutter. Pyrolyseanlægget er iltfrit, og det betyder, at slammet ikke brænder og bliver til aske, men omsættes til biochar. Biochar indeholder 30% kulstof og 6% fosfor. Kulstoffet er lagret i biocharen, hvilket sikrer, at Odsherred Forsyning kan tjene penge på at sælge 450 tons såkaldte carbon removal credits på de globale markeder om året. Disse kreditter opkøbes af virksomheder som Google og Microsoft for at kompensere for deres klimaaftryk, forklarer Henning Schmidt-Petersen. - Der er kun tre måder at lagre kulstof. Ved at rejse skove, ved at indsamle CO2 fra røggassen fra store forbrændingsanlæg og lagre det under havet i lommer, hvor vi tidligere har udvundet gas og olie samt ved at producere biochar. Man kan lave biochar fra mange forskellige råstoffer, og vi forventer, at mange industrier vil være interesserede i at købe det.

I Odsherred sælges biocharen til virksomheden Milford, der specialiserer sig i urban træbeplantning. De giver en gro-garanti, og planter træer i jord opblandet med biochar, fortæller Henning Schmidt-Petersen. Milford har lagt beslag på al biochar fra Odsherred Forsyning og vil også gerne opkøbe mere. AquaGreen og Henning Schmidt-Petersen forudser, at den største udfordring fremadrettet bliver at producere nok biochar til markedet.

Langsomt optageligt fosfor

Tidligere betalte forsyningen områdets landmænd for at sprede spildevandsslam på landbrugsjorde. Landmændene aftog det, fordi slammet indeholder fosfor, der er nødvendigt for at kunne dyrke planter. Der er også fosfor i biochar, men i forhold til fosforen i slammet, så tager det længere tid for fosforen i biochar at frigives, og derfor egner den sig bedst til plantager og skove, hvor træerne vokser langsomt, forklarer Henning Schmidt-Petersen. - Biochar duer ikke til for eksempel majsdyrkning, men har man brug for fosfor til en nåleskovsplantage, langsommere voksende afgrøder eller behov for at fylde ”fosforbanken” i jorden op, så er biochar det helt rigtige. Landmændene kan godt komme lidt i klemme, hvis mange forsyninger vælger at satse på pyrolyse, for biochar har en værdi frem for slammet, som de får betaling for at aftage.

Henning Schmidt-Petersen forventer, at det bliver det væsentligt dyrere for forsyninger at komme af med slammet fra efteråret 2022, hvis der bliver pålagt CO2-afgifter på det. Det vil gøre det endnu mere fordelagtigt for spildevandsselskaber at investere i teknologier, der på den ene eller anden måde reducerer slammængden.

Henning Schmidt-Petersen forventer, at det bliver det væsentligt dyrere for forsyninger at komme af med slammet fra efteråret 2022, hvis der, som han forventer, bliver pålagt CO2-afgifter på det. Det vil gøre det endnu mere fordelagtigt for spildevandsselskaber at investere i teknologier, der på den ene eller anden måde reducerer slammængden.

Fjerner mange miljøfremmede stoffer

Flere og flere forsyninger oplever også fund af PFAS/PFOS i deres spildevandsslam, og det gør det ekstra dyrt at komme af med. Slammet skal nemlig sendes til deponi, eller en metode skal findes for at fjerne stofferne. Odsherred Forsyning har nu Eurofins’ ord for, at der ikke findes PFAS/PFOS i hverken biochar, kondens- og scrubbervand fra anlægget. Alle kendte organiske miljøfarlige stoffer destrueres nemlig i pyrolyseprocessen, forklarer Henning SchmidtPetersen.

PYROLYSE

- PAH’er, mikroplast, hormoner, medicinrester, pesticider – der er ikke spor af dem i de analyser, Eurofins har fået foretaget.

Ved de temperaturer, som vi arbejder ved, fjernes tungmetallerne arsen, cadmium og kviksølv også. Metallerne sætter sig på partikler i røggassen. Derfor har vi sat en scrubber på skorstenen, inden røgen kommer ud. Så vasker vi partiklerne ud med vand, hvis det er nødvendigt. Efterfølgende fanges partiklerne i et filter, og filteret sendes til deponi.

Det lyder næsten for godt til at være sandt, og endnu har ingen forskningsinstitutioner skrevet videnskabelige artikler, der dokumenterer Odsherred Forsynings analyser. Forsyningens tests, foretaget af analysevirksomhederne Eurofins og Force Technologies viser dog, at det er muligt at fjerne selv de meget genstridige miljøfarlige stoffer. Slutproduktet er en ”ren” biochar, som tilmed kan up-cycles til aktiveret biochar og bruges til at rense renset spildevand for PFAS/PFOS, medicinrester og andre uønskede stoffer. Desuden kan overskudsvarme nedkøles til 80°C og bruges til fjernvarme til gavn for områdets borgere. Dermed gavner den nylige investering i Fårevejle ikke kun områdets miljø, men også borgernes økonomi og sundhed.

Optimering inden ibrugtagning

Det er vigtigt, at forsyningerne får slamafvandingssystemerne til at køre optimalt, inden de tager et pyrolyseanlæg som det i Odsherred i brug. I Fårevejle fødes slam med 22% TS til anlægget, men jo højere % TS, jo mindre energi kræver det. Er andelen af vand i slammet høj, kan det ikke producere nok varme og damp til tørringen. Er der problemer med % TS i slammet i Fårevejle, kan et elektrisk varmelegeme tages i brug og hjælpe med processen. Anlægget drives af solceller, så den strøm, det bruger, er grøn. Som alternativ kan bruge lidt biogas i brænderen.

Unbeatable savings from wire to air

Den ægte innovation gør en stor forskel på din EL-regning. HST™ turbokompressorer fra Sulzer er designet til beluftning af spildevand. Turbokompressoren er optimeret til total effektivitet, hvilket giver dig mere luft per kilowatt time.

Omfattet af en fuldt luftkølet maskine er vores HST turbokompressorer væskefrie, hvilket betyder, at du ikke behøver, at bekymre dig om oliespild eller kontrol kølevæskeniveau. De magnetiske lejer overvåges digitalt og har ingen slitage – og så kan man kan starte og stoppe en HST så ofte der er behov. Den optimale lejetolerance opnås ved anvendelse af mikroprocessorer til styring af rotorens position, som i øvrigt er den eneste bevægelige del i HST turbokompressorer. Resultatet er stabil ydelse og støjsvag drift - med en effektivitet som ingen anden kompressor kan matche.

For mere innovation i spildevandsrensning, besøg www.sulzer.com

Optimized Solutions

Reducer jeres energiforbrug, Energi optimering!

Det er én kendt sag, at beluftningen af de biologiske processer på et renseanlæg udgør halvdelen – og nogle gange endnu mere - af det samlede energiforbrug.

I de bundbeluftningsinstallationer, der findes på renseanlæggene i dag, reguleres luftmængderne med spade- eller butterflyventiler. Fælles for disse ventiler er, at de har et ikkelineært åbningsareal, og derfor ikke er velegnede til regulering af luftflow, hvilket slet ikke harmonerer i et system med en trykfølsom blæserstation! At det så alligevel er lykkedes at anvende uegnede luftventiler, skyldes dygtige programmørers styringsmæssige ”workaround’s” med henblik på at forsinke blæserstationens reaktion på de skiftende sætpunkter for lufttilførslen. Væk er så også muligheden for at nå en optimal procesbeluftning!

Derfor er opfordringen, at fjerne flaskehalsen for optimal luftilførsel ved at udskifte spade- og luftventilerne med IRIS luftventiler. IRIS luftventiler giver netop mulighed for en lineær regulering af en centreret arealåbning for en præcis ændring af lufttilførslen, hvorfor blæserstationen meget bedre kan tilpasse sig trykændringer i luftinstallationen – også ved hurtigere reguleringer. IRIS ventilerne giver således ikke kun muligheden for at følge et beregnet procesmæssigt og energioptimeret sætpunkt for lufttilførslen uden forsinkelser, men vil også med det altid centrerede luftflow sikre et minimalt energitab i luftrørene. Schweiziske Eggers har i mange år produceret IRIS ventilen og har et utal af referencer på renseanlæg verden over.

BioMizing har forhandlingen i Scandinavian af Irisventilen fra Schweiziske Egger

Se mere på www.biomizing.dk

BioMizing ApS. Langelandsvej 12B, 5500 Middelfart Telefon +45 82820030 CVR: 42461725 WWW.BIOMIZING.DK