Dansk Kompetencecenter for Affald og Ressourcer

Termisk behandling

Forbrænding - Fluid bed
Fluid bed (eller fluidized bed) er en behandlingsteknologi, der håndterer affald ved afbrænding oven på et ”flydende sandlag”. Navnet kommer af, at der blæses luft ind under sandlaget, som derpå bringes til at svæve. I denne tilstand opfører sandet sig principielt som en flydende væske.
 
Ved denne tilgang forudsættes der en neddeling af materialet og dermed en hurtigere og bedre forbrænding. I Danmark er det udelukkende spildevandsslam, der behandles på denne måde.
 
Inden slammet kan forbrændes, skal det først afvandes, eksempelvis i en centrifuge, og derpå tørres. I slamtørreren opvarmes slammet til kogepunktet ved hjælp af en over 100 grader varm omrører. Varmen hertil kommer fra overskudsvarme fra forbrændingen.
 
Når slammet har nået det nødvendige tørhedsniveau, kan det indfødes via ovnsiden, hvor det skubbes ind med et stempel. Bunden af fluid bed-ovnen består af et ca. 50 cm højt sandlag. Ophedet forbrændingsluft blæses med stor hastighed gennem en dysebund under sandet, som derved opvarmer det, og får det til at svæve (fluidisere).
 
Temperaturen i ovnen ligger på 850-950 grader. Det glohede og svævende sand virker som sandpapir på slammet og medfører, at det sønderdeles til partikler. Partikelformen gør, at slammet udbrænder nærmest øjeblikkeligt.
 
På grund af den opadgående luftstrøm suges asken og røggassen ud af toppen på ovnen. Her løber det gennem et elektrofilter, hvor asken sætter sig, mens røggassen fortsætter gennem posefiltre og et såkaldt skrubbetårn, hvor de miljøskadelige stoffer opfanges.
 
Affaldets gennemløbstid er 3-4 timer.

Asken, der udgør ca. 40-45 % af det afvandede slam, kan bl.a. genanvendes i beton eller lægges på deponi. Det er muligt at installere røggaskondensering og derved udnytte overskudsvarmen til fjernvarmeproduktion.

Forbrænding - risteanlæg
Forbrænding er en behandlingsproces, der kan omdanne blandet affald, herunder organisk, til energi. Ved forbrændingen (termisk oxidationsproces) tilføres materialet ilt, som derved sikrer en fuldstændig forbrænding.
 
Beskrivelsen tager udgangspunkt i et ristefyret anlæg, som udgør flertallet af de danske forbrændingsanlæg.
 
Affaldet læsses af i en silo, hvor det blandes ved hjælp af kraner, som derpå flytter det over i en tragt. Herfra falder affaldet ned og går i brand på en række bevægelige riste, hvor der blæses luft op igennem.
 
Ristene skubber det brændende affald fremad gennem ovnen for at sikre den bedst mulige udbrænding og sådan, at røggassen opnår en temperatur på mindst 850 grader i efterforbrændingszonen, som er nødvendig for at nedbryde dioxinen.
 
Som processen skrider frem, ryger det udbrændte affald gennem ristene som slagge (en ubrandbar rest), hvor det typisk afkøles af vand.
 
Røggassen, som opstår under forbrændingen, opfanges i kedler, der producerer damp. Dampen ledes derpå over i en turbine, som omdanner det til strøm. Efterfølgende afkøles dampen i en varmeveksler, som overfører varmeenergien til fjernvarmenettet. Visse forbrændingsanlæg har røggaskondensering, der øger anlæggets varmeproduktion.
 
Når røggassen har afgivet varmen i kedlerne, skal den renses for miljøfarlige stoffer. Det kan bl.a. ske ved, at røggassen blandes med kalk og aktivt kul, hvorpå den sendes gennem posefiltre, der fanger støv og flyveaske.

Affaldets gennemløbstid er ca. 6-8 timer.

Termisk forgasning
Termisk forgasning er en måde at omdanne forskellige affaldsfraktioner til en brændbar gas i et iltfattigt miljø. Gassen kan bruges til produktion af el og varme.
Forgasningsprocessen kan opdeles i tre trin, tørring, pyrolyse og forgasning.
 
Tørringen forløber ved, at affaldet opvarmes. Denne opvarmning sker som oftest ved at afbrænde en mindre del af affaldet og dermed øge temperaturen.
 
Når temperaturen kommer op omkring 200 grader, starter pyrolysen. Pyrolysen er en destillation, som adskiller affaldet i en tjæreholdig pyrolysegas og så koks. Koksen består hovedsageligt af kul, lidt tjære og aske.
 
Ved 600 grader begynder den egentlige forgasning. Det sker ved, at kulstoffet og tjæren reagerer med forgasningsmidlet, normalt vamddamp. Herved produceres der en forgasningsgas, som består af en blanding af kulilte (CO), brint (H2) og lidt metan (CH4).
 
Hvis temperaturen hæves til over 1000 grader, er det muligt at opnå en fuldstændig omsætning af koks og tjære til kul og brint.
 
Forgasningsgassen kan efterfølgende brændes af i en gasmotor eller i en kedel og derved producere el og varme. Gennem en kemisk proces kan forgasningsgassen også omdannes til metanol eller syntetisk dieselolie.

Pyrolyse
Pyrolyse er en kemisk spaltning af biomasse ved hjælp af varme uden tilførsel af ilt. Herved opstår der en tjæreholdig pyrolysegas, som ved afbrænding kan omdannes til el og varme, samt en koksrest.

Biomassen, som i dette tilfælde er affaldstræ fra udtjente kasser og paller, bliver først knust i en flishugger, inden det føres ind i anlægget gennem en roterende snegl.

Sneglen er omgivet af en varmekappe, hvis temperatur er 800 grader, som sørger for at varme flisen op (opvarmningen sker ved hjælp af røggas fra den videre proces). Derved afdrives de flygtige bestanddele (brint, metan, kulilte og tjærestoffer) og bliver til pyrolysegas.

Pyrolysegassen ledes derpå over i brændkammeret, hvor det brændes af. Røggassen, som opstår ved afbrændingen, føres som nævnt tilbage til varmekappen, hvorefter det føres videre til en forvarmer. Forvarmeren varmer luften til brændkammeret, hvorved der opnås en bedre forbrænding. Dermed er der tale om en cirkulær proces.

Brændkammeret er koblet til en Stirlingmotor, der ved hjælp af stempler driver en generator. Her bliver energien i varmen omdannet til el. Røggassen udnyttes endvidere til opvarmning af vand, der kan distribueres som fjernvarme.

Når temperaturen passerer ca. 500 grader under selve pyrolyseprocessen, er der kun de ikke-flygtige bestanddele tilbage i form af et fast kulstof, kaldet koks. Denne koks kan efterfølgende bruges som jordforbedringsmiddel og til CO2-lagring.

Gennemløbstiden er 45-60 min.


Vi kan se, at du bruger Internet Explorer som browser. Microsoft har udfaset Internet Explorer, som er erstattet af Microsoft Edge. Da der ikke længere udvikles på Internet Explorer, er der visse ting, du risikerer ikke længere fungerer på DAKOFAs hjemmeside, hvis du fortsætter med at bruge denne browser. Der kan blandt andet være problemer med at se tilmeldingsknapperne. Du kan i stedet bruge Google Chrome, Microsoft Edge, Mozilla Firefox, Safari eller lignende til at tilgå DAKOFAs hjemmeside.