En förbättrad avskiljning har potential att ge ekonomiska och miljömässiga vinster. Som nämnts i avsnitt 4.5.3 bör kostnaden för investering av ny vindsikt jämföras med den
ekonomiska besparing som investeringen kan ge. En förstudie bör genomföras för att ta reda på vilka kostnader som kan undvikas med den nya vindsikten för att beräkna återbetalningstid och avkastning på investeringen. De övriga förslagen till förbättrad avskiljning som har tagits upp är däremot inte förenade med någon stor investeringskostnad och därför behöver ingen förstudie göras innan förslagen kan implementeras. Dock kan det vara fördelaktigt att ha en klar bild av vilka vinster som kan ges av ett projekt, innan det startas.
De vinster som kan ges av minskad inert material till CFB-pannan är dels att driftproblem kan undvikas. Driftproblemen orsakade av inert material har ibland lett till att pannan fått stoppas vilket är mycket kostsamt, eftersom avfallseldad CFB-pannor är förenade med mycket låga rörliga kostnader men mycket höga fasta kostnader. Vid pannstopp ersätts produktionen med förbränning av trädbränslen eller fossila bränslen, beroende på efterfrågan av värme, bränslen som har högre kostnader än avfallsbränslet. När driftproblemen inte är fullt så allvarliga att de orsakar stopp av anläggningen så åtgärdas de genom att blanda avfallsbränslet med
trädbränslen till pannan. Även detta är kostsamt på grund av de lägre rörliga kostnaderna för avfallsbränslet än för trädbränslen. I daglig drift motverkas driftproblemen orsakade av inert material genom en hög sandcirkulation vilket ger högre interna värmeförluster, högre
tryckluftsförbrukning och högre sandförbrukning vilket samtliga är förenade med kostnader. Förutom dessa besparingar som är kopplade till driftproblem så skulle en förbättrad
bränslekvalitet avseende inerta material ge besparing genom minskade mängder bottenaska. Dels genom att mindre inerta material hamnar i askan och dels genom att, som ovan nämnt, sandförbrukningen skulle kunna minskas.
Förutom besparingarna som är kopplad till bränslekvaliteten så kan besparingar göras genom minskade rejektmängder. Rejekten skickas till extern mottagare och är förknippade med mottagningskostnader. När det gäller metallrejekten så finns det ett visst värde hos rejektet. Minskade mängder brännbart material i rejekten skulle innebära renare metall vilket skulle höja dess värde.
Miljö – och klimatmässiga besparingar är också möjliga genom förbättrad avskiljning. Det brännbara materialet i rejekten skickas iväg, sorteras ut och skickas sedan tillbaka till
anläggningen. Detta orsakar onödiga transporter och utsläpp från lastbilar. När det kommer till driftproblemen av pannan på grund av inert material i bränslet så kan flera typer av besparingar göras. Den förhöjda sandcirkulationen leder till hög tryckluftsförbrukning, vilket förbrukar mycket el, värmeförluster samt sandförbrukning. El och värme är två produkter som ofta har en marginalproduktion som baseras på fossila bränslen. Bäddsand är en begränsad naturresurs som ej återvinns och som utvinns på speciella platser och fraktas till anläggningen. Driftproblemen kan, som ovan nämnts, leda till att mindre avfall förbränns och ersätts av trädbränslen eller fossila bränslen. Om trädbränslen ersätter avfallsbränslet så minskar
utsläppen av fossil koldioxid från anläggningen eftersom drygt en tredjedel av koldioxiden från avfallsförbränning i Sverige är fossilt (Jones & Blomqvist, 2012). Dock anses
avfallsförbränningen göra större klimatnytta än förbränning av trädbränslen eftersom ökad avfallsförbränning i Sverige leder till minskad deponering i Europa (Fråne m.fl., 2016). Profu (2016) genomför klimatberäkningar för energiföretag i Sverige. De anger att Marginal-
avfallsbränslet i Sverige i dagsläget är importerat avfall från Europa, främst Storbritannien, vilket innebär att varje ton avfall som inte förbränns i Sverige leder till att ett ton mer avfall deponeras i Storbritannien. Kvaliteten och utsläppen från avfallsdeponier i Europa varierar kraftigt men Storbritannien bedöms ha relativt höga krav på deponier. Trots det är
klimatnyttan med att förbränna avfall i Sverige jämfört med trädbränslen stor (Profu, 2016). Även om ökad avfallsförbränning och avfallsimport är fördelaktigt ur ett klimatperspektiv så kan det vara problematiskt ur ett socialt perspektiv. Allmänhetens inställning till importerat avfall kan vara negativ, på grund av rädsla för att importen leder till utsläpp av miljöfarliga ämnen, orsakade av människor som bor långt bort. Rädslan kan grundas på en bild av att importen sker utan kontroll och kan även bero på att allmänhetens kunskap om
avfallssammansättning och rökgasrening är låg. Det är därför viktigt att ha noggrann kontroll av det importerade avfallet för att undvika att farligt avfall importeras och att förbränning, askhantering och rökgasrening håller hög säkerhet.
5
SLUTSATSER
Detta examensarbete har avsett att undersöka faktorer som påverkar avskiljningen av inert material från avfallsbränsle och att ge förslag till åtgärder som kan ge bättre avskiljning. Detta har genomförts genom en fältstudie på en bränsleberedning i anknytning till en avfallseldad CFB-panna.
De faktorer som har identifierats ha störst påverkan på avskiljningen av inert material är inkommande avfall och dess egenskaper samt materialflödets storlek genom
produktionslinjen. Dessa faktorer antas ha påverkan på samtliga avskiljare. Dessutom antas ojämnt materialflöde ha påverkan på magnetavskiljaren samt tillbakakastande turbulens och fastnande material ha påverkan på vindsikten.
Att minska materialflödet, d.v.s. mängd material per tidsenhet, genom produktionslinjerna föreslås som en åtgärd för att ge förbättrad bränslekvalitet och minskade rejektvolymer. Detta kan uppnås genom att fördela RDF-produktionen så jämnt som möjligt på produktionslinjerna och över tid. För att ge möjlighet för det bör matningen av material genom linjerna anpassas genom mer aktiv planering av produktionen och minimering av stopptider för
produktionslinjerna.
Två typer av enklare konstruktioner föreslås som åtgärder. En konstruktion för att jämna ut materialflödet innan magnetavskiljaren föreslås för förbättra dess funktion, då materialet är tjockt och ojämnt fördelat i magnetavskiljaren. En konstruktion för att förändra luftflödet i vindsikten föreslås, exempelvis genom att sätta in en typ av spärrluft, för att förhindra tillbakakastande turbulens och att förhindra att material fastnar på vindsiktsspjället. Slutsatsen har dragits att en investering i en ny vindsikt för att konstruera en två-stegs vindsiktning skulle kunna ge bättre avskiljning. Mängden brännbart material i
tungfraktionsrejektet skulle minskas och möjlighet skulle ges att minska andelen inert material i avfallsbränslet. Ytterligare avskiljning placerad efter den nya vindsikten kan rekommenderas för att säkerställa lägre inert innehåll i RDF eftersom det inerta materialet är relativt
koncentrerat där. Huruvida investeringen skulle vara lönsam eller ej har diskuterats men ej undersökts i detta arbete. Vidare undersökning kring om investeringen skulle vara lönsam eller ej bör genomföras innan investeringen kan föreslås som åtgärd.
En slutsats som har dragits är att det inkommande avfallet har stor inverkan på
avskiljningsprocessen. Det inkommande avfallet är varierande till sitt innehåll och därmed föreslås att en regelbunden variation av processen bör genomföras för att säkerställa god bränslekvalitet och rejektkvalitet. Avskiljningsprocessen föreslås varieras genom att
information samlas in genom uttag och visuell bedömning av bränslekvalitet och rejektkvalitet. Informationen från den visuella bedömningen bör sedan sammanvägas med en bedömning av inkommande avfall för att sedan leda fram till ett beslut om hur processen ska anpassas utifrån den styrning som är möjlig. Denna insamling av information och anpassning av processen bör genomföras regelbundet, förslagsvis dagligen, för att på så sätt säkerställa god avskiljning.
6
FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE
Ett viktigt fortsatt arbete är att göra en förstudie för besparingarna som kan uppnås genom investering i den testade vindsikten för att se huruvida en investering är lönsam eller ej. Förstudien bör göras genom att beräkna hur stor besparing som kan göras av de delar som presenteras i kapitel 4.6. Studien bör fokusera på att uppskatta och beräkna både de ekonomiska och miljö- och klimatmässiga besparingar som kan uppnås av förbättrad avskiljning.
Slutsatsen har dragits i detta arbete att ett behov finns att aktivt styra anläggningen utifrån inkommande avfall för att upprätthålla god avskiljning. Fortsatt arbete på den aktuella anläggningen kan vara att undersöka hur anläggningen ska styras utifrån insamlad informationen kring RDF-kvalitet, rejektkvalitet samt inkommande avfall. Mer kunskap behövs kring hur olika inställningar av anläggningen påverkar avskiljningen vid olika sorters inkommande avfall. Liknande arbete kan också vara intressant för andra anläggningar inom avfallsindustrin för att uppnå besparingar av förbättrad sortering.
Resultatet av detta arbete visar att det finns ett behov av insamling av mer information från beredningsprocessen och ett allmänt behov inom avfallsindustrin att införa mer automation. Fortsatt arbete bör fokusera på hur och på vilka sätt processen automatiskt kan övervakas och mätas för att ge nyttig information. Vidare bör även undersökas hur insamlad information kan ligga till grund för styrning av processen, både manuellt och automatiskt. Automation inom avfallsindustrin har en enorm potential till att leda till ökad resurseffektivitet och minskade växthusgasutsläpp.
REFERENSER
Avfall Sverige. (2013). Manual för plockanalys av hushållens kärl- och säckavfall. Hämtad 01 mars 2017, från
http://www.avfallsverige.se/fileadmin/uploads/Rapporter/Utveckling/U2013-11.pdf Avfall Sverige. (2016). Svensk avfallshantering 2016. Hämtad från
http://www.avfallsverige.se/fileadmin/uploads/Rapporter/sah_2016_webb.pdf Bilitewski, B. (2010). Mechanical treatment: Unit process. I Christensen, T. (Red.) Solid Waste
Technology & Management (ss. 321-348). John Wiley & Sons Inc.
Bisaillon, M., Johannson, I., Jones, F., & Sahlin, J. (2013). Bränslekvalitet - Sammansättning
och egenskaper för avfallsbränsle till energiåtervinning. Waste Refinery. Hämtad från
http://wasterefinery.se/tidigareprojekt/
Caputo, A. C., & Pelagagge, P. M. (2002). RDF production plants: I Design and costs. Applied
Thermal Engineering, 22(4), 423–437. https://doi.org/10.1016/S1359-4311(01)00100-
4
Christensen, T. (2010). Introduction to waste management. I Christensen, T. (Red.) Solid Waste Technology & Management (ss. 3-59). John Wiley & Sons Inc.
Cimpan, C., Maul, A., Jansen, M., Pretz, T., & Wenzel, H. (2015). Central sorting and recovery of MSW recyclable materials: A review of technological state-of-the-art, cases, practice and implications for materials recycling. Journal of Environmental Management, 156, 181–199. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.03.025
Cook, E., Wagland, S., & Coulon, F. (2015). Investigation into the non-biological outputs of mechanical–biological treatment facilities. Waste Management, 46, 212–226. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.09.014
Di Lonardo, M. C., Franzese, M., Costa, G., Gavasci, R., & Lombardi, F. (2016). The application of SRF vs. RDF classification and specifications to the material flows of two
mechanical-biological treatment plants of Rome: Comparison and implications. Waste
Management, 47, Part B, 195–205. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.07.018
Edo-Alcón, N., Gallardo, A., & Colomer-Mendoza, F. J. (2016). Characterization of SRF from MBT plants: Influence of the input waste and of the processing technologies. Fuel
Processing Technology, 153, 19–27. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2016.07.028
Europaparlamentet och rådet. (2008). Avfallsdirektivet (2008/98/EG). Hämtad från http://eur-lex.europa.eu/legal-content/SV/TXT/PDF/?uri=CELEX:02008L0098- 20150731
Europeiska kommissionen. (2015). Att sluta kretsloppet: Kommissionen antar ett ambitiöst nytt paket om cirkulär ekonomi för att öka konkurrenskraften, skapa jobb och generera en hållbar tillväxt. Hämtad 19 januari 2017, från http://europa.eu/rapid/press-
release_IP-15-6203_sv.htm
eurostat. (2015a). Archive:Greenhouse gas emissions from waste disposal - Statistics Explained. Hämtad 21 februari 2017, från http://ec.europa.eu/eurostat/statistics- explained/index.php/Archive:Greenhouse_gas_emissions_from_waste_disposal#Furt her_Eurostat_information
eurostat. (2015b). Energy, transport and environment indicators - 2015 edition. Hämtad från http://ec.europa.eu/eurostat/documents/3217494/7052812/KS-DK-15-001-EN- N.pdf/eb9dc93d-8abe-4049-a901-1c7958005f5b
eurostat. (2016a). Greenhouse gas emissions by sector. Hämtad 21 februari 2017, från
http://ec.europa.eu/eurostat/tgm/refreshTableAction.do?tab=table&plugin=1&pcode= tsdcc210&language=en
eurostat. (2016b). Municipal waste statistics - Statistics Explained. Hämtad 19 januari 2017, från http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-
explained/index.php/Municipal_waste_statistics
eurostat. (2017). Waste management indicators - Statistics Explained. Hämtad 20 februari 2017, från http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-
explained/index.php/Waste_management_indicators
Flamme, S., & Geiping, J. (2012). Quality standards and requirements for solid recovered fuels: a review. Waste Management & Research, 30(4), 335–353.
https://doi.org/10.1177/0734242X12440481
Fråne, A., Youhanan, L., Ekvall, T., & Jensen, C. (2016). Avfallsimport och
materialåtervinning. IVL. Hämtad från
http://www.ivl.se/download/18.76c6e08e1573302315f5e2/1476285336040/B2266.pdf Gundupalli, S. P., Hait, S., & Thakur, A. (2017). A review on automated sorting of source-
separated municipal solid waste for recycling. Waste Management, 60, 56–74. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.09.015
Hermansson, S., Johannson, I., Jones, F., Carlberg, D., Viberg, M., Paul, C., & Victorén, A. (2013). Optimerad bränsleberedning genom siktning. Borås. Hämtad från
Hermansson, S., Victorén, A., Niklasson, F., & Jones, F. (2013). Förbehandling av
avfallsbränsle för fluidbäddpannor med långsamtgående kross och siktning. Waste
Refinery. Hämtad från http://wasterefinery.se/tidigareprojekt/
Hoornweg, D., & Bhada-Tata, P. (2012). What a waste - a global review of solid waste
management. World Bank. Hämtad från
https://siteresources.worldbank.org/INTURBANDEVELOPMENT/Resources/336387- 1334852610766/What_a_Waste2012_Final.pdf
Hulgaard, T., & Vehlow, J. (2010). Incineration: Process and Technology. I Christensen, T. (Red.) Solid Waste Technology & Management (ss. 365-392). John Wiley & Sons Inc. Intergovernal panel of climate change. (2014). Climate Change 2014 - Synthesis Report -
Summary for Policymakers. Hämtad från https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/
Jones, F., & Blomqvist, E. W. (2012). Bestämning av andel fossilt kol i avfall som förbränns i
Sverige. Malmö: Avfall sverige. Hämtad från www.avfallsverige.se
Lombardi, L., Carnevale, E., & Corti, A. (2015). A review of technologies and performances of thermal treatment systems for energy recovery from waste. Waste Management, 37, 26–44. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.11.010
Lorber, K. E., Sarc, R., & Aldrian, A. (2012). Design and quality assurance for solid recovered fuel. Waste Management & Research, 30(4), 370–380.
https://doi.org/10.1177/0734242X12440484
Montejo, C., Costa, C., Ramos, P., & Márquez, M. del C. (2011). Analysis and comparison of municipal solid waste and reject fraction as fuels for incineration plants. Applied
Thermal Engineering, 31(13), 2135–2140.
https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.03.041
Montejo, C., Tonini, D., Márquez, M. del C., & Fruergaard Astrup, T. (2013). Mechanical– biological treatment: Performance and potentials. An LCA of 8 MBT plants including waste characterization. Journal of Environmental Management, 128, 661–673. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.05.063
Nasrullah, M., Vainikka, P., Hannula, J., Hurme, M., & Kärki, J. (2015). Mass, energy and material balances of SRF production process. Part 3: Solid recovered fuel produced from municipal solid waste. Waste Management & Research, 33(2), 146–156. https://doi.org/10.1177/0734242X14563375
Naturvårdsverket. (2016). National Inventory Report Sweden 2016 - Greenhouse Gas
Emission Inventories 1990-2014. Hämtad från
https://www.naturvardsverket.se/upload/sa-mar-miljon/statistik-a-till- o/vaxthusgaser/2015/national-inventory-report-nir_rapporterad-till-unfccc- 160415.pdf
Profu. (2016). Klimatbokslut - Fördjupning - version 2. Hämtad från
http://www.molndalenergi.se/verksamhet/miljo/miljopaverkan/klimatbokslut Reza, B., Soltani, A., Ruparathna, R., Sadiq, R., & Hewage, K. (2013). Environmental and
economic aspects of production and utilization of RDF as alternative fuel in cement plants: A case study of Metro Vancouver Waste Management. Resources, Conservation
and Recycling, 81, 105–114. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2013.10.009
Rotter, S. (2010). Incineration: RDF and SRF - Solid Fuels from Waste. I Christensen, T. (Red.) Solid Waste Technology & Management (ss. 486–501). John Wiley & Sons Inc. Rotter, S., Kost, T., Winkler, J., & Bilitewski, B. (2004). Material flow analysis of RDF-
production processes. Waste Management, 24(10), 1005–1021. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2004.07.015
Sarc, R., & Lorber, K. E. (2013). Production, quality and quality assurance of Refuse Derived Fuels (RDFs). Waste Management, 33(9), 1825–1834.
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.05.004
United nations framework convention on climate change. (2017). The Paris Agreement - main page. Hämtad 22 februari 2017, från
http://unfccc.int/paris_agreement/items/9485.php
Velis, C. A., Longhurst, P. J., Drew, G. H., Smith, R., & Pollard, S. J. T. (2010). Production and Quality Assurance of Solid Recovered Fuels Using Mechanical—Biological Treatment (MBT) of Waste: A Comprehensive Assessment. Critical Reviews in Environmental
Science and Technology, 40(12), 979–1105.
https://doi.org/10.1080/10643380802586980
Vrancken, C., Longhurst, P. j., & Wagland, S. t. (2017). Critical review of real-time methods for solid waste characterisation: Informing material recovery and fuel production. Waste
Management, 61, 40–57. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.01.019
Wikström-Blomqvist, E., Franke, J., & Johansson, I. (2007). Karaktärisering av fasta
inhomogena avfallsbränslen – inverkan av metoder för provtagning och provberedning. Värmeforsk. Hämtad från
https://energiforskmedia.blob.core.windows.net/media/18912/karaktarisering-av- fasta-inhomogena-avfallsbranslen-varmeforskrapport-1036.pdf