Kartlegging og utredning av biogass i Alta

Transkript

1 Alta kommune Kartlegging og utredning av biogass i Alta Forstudie Rapport Oppdragsnr.: Dokumentnr.: R-01 Versjon: J

2 Oppdragsgiver: Alta kommune Oppdragsgivers kontaktperson: Tor Håvard Sund Rådgiver: Norconsult AS, Ankersgate 10, NO-3513 Hønefoss Oppdragsleder: Eirik Bjørn Fagansvarlig: Eirik Bjørn, prosess Andre nøkkelpersoner: Anne Willumsen J For bruk AnnWi EBjo EBjo B For kommentar hos oppdragsgiver AnnWi EBjo EBjo Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 2 av 40

3 Ord og uttrykk Dimensjonerende belastning Slam fra settefiskanlegg Dødfisk Biorest Uavvannet biorest Avvannet biorest Rejekt Mesofil utråtning Termofil utråtning Termisk hydrolyse Pasteurisering Belastningen på biogassanlegget som ligger til grunn for beregningene i denne forstudien Slam fra renseanlegg for resirkulering av vann (RAS-anlegg) i oppdrettsanlegg for settefisk på land Død fisk fra oppdrettsanlegg i sjø og settefiskanlegg på land Det en står igjen med etter nedbrytning av organisk materiale i biogassanlegget Bioresten slik den kommer ut fra råtnetanken Den faste delen av bioresten som en får etter avvanning. Utgjør typisk 20-25% av den uavvannede bioresten Væsken en får etter avvanning Utråtning i råtnetank ved C Utråtning i råtnetank ved C Sterilisering ved ca. 165 C, som også gjør at mer av råstoffet omdannes til biogass Hygienisering ved 70 C i minimum 30 minutter x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 3 av 40

4 Sammendrag Råstoffgrunnlag Råstoffgrunnlaget for et biogassanlegg i Alta vil i utgangspunktet være matavfall fra husholdninger og næring, samt husdyrgjødsel. Slam fra smoltanlegg og dødfisk vil også kunne utgjøre en viktig del av råstoffgrunnlaget. Videre vil septikslam og silslam fra kommunalt avløp kunne inngå. Muligheten og potensialet for råstoff fra oppdrettsnæringen er sentral i grunnlaget for etablering av et biogassanlegg i Alta. Beregninger er gjennomført for to råstoffgrunnlag, der alt. A anses som sikre mengder og alt. B i tillegg har med potensiale for økte mengder. Det anses sikker leveranse fra avfallsselskapene som i dag har kildesortering av matavfall, dvs. Finnmark Ressursselskap og Finnmark Miljøtjeneste i tillegg til Vefas. Det er forutsatt en vesentlig økt kildesortering både i husholdningene og i næring. Biorest En sikker avsetning av bioresten er avgjørende for at anlegget skal kunne realiseres. Spredning av uavvannet biorest på eng vil være hovedavsetningen. I dag spres husdyrgjødsel stort sett bare på arealer som pløyes. En uavvannet biorest er flytende og luktsvak, slik at den kan spres på eng uten nedmolding. Det forutsettes derfor at tilnærmet alt jordbruksareal kan benyttes til spredning av uavvannet biorest. Dette vil også gi en svært god resirkulering av næringsstoffer og spare bonden for innkjøp av kunstgjødsel. Dersom mengden overstiger tilgjengelig spredeareal, må overskytende del av bioresten avvannes og komposteres for produksjon av jordblandinger. Ved returfrakt med biler som frakter matavfall til biogassanlegget, vil en kunne tilby jordprodukter til en rimelig pris levert fra gjenvinningsstasjoner i Finnmark. Som en nødløsning kan det være aktuelt å transportere bioresten sørover til Trøndelag eller Østlandet dersom en ikke får avsetning på alt. Aktuelle anleggskonsept Med grunnlag i biproduktforskriften og de krav denne stiller til behandling av ulike typer råstoff kan en se for seg to ulike hovedkonsept for et biogassanlegg i Alta: Alternativ 1: Separat steriliseringstrinn (termisk hydrolyse) for mottak av biprodukter kategori 3 og 2 (bl.a. dødfisk) Alternativ 2: Separat hygieniseringstrinn (pasteurisering) for mottak av biprodukter kategori 3 Teknisk løsning for anlegget Matavfall og slam tippes i en mottakslomme og avfall utskilles med overbåndsmagnet og hammermøllesparator. Sand og glass sedimenterer i buffertank 1 før det går til videre behandling. Ved mottak av dødfisk må råstoffet først gjennomgå termisk hydrolyse. Det benyttes mesofil utråtning i 1 stk råtnetank i stål med emaljert innside og toppmontert propelleromrører. Tanken utstyres med hydrosykloner for uttak av sand. Bioresten etter utråtning ledes til en buffertank for utkjøring til landbruket og eventuelt også til avvanning i skruepresser. Biogassen renses i gassvasker og går videre til gasslager. For oppgraderingsanlegg i denne størrelsesorden vil membrananlegg være godt egnet. Gassen komprimeres til ca. 250 bar og lagres på gassflak for transport til forbrukere. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 4 av 40

5 For transport av husdyrgjødsel inn til anlegget og uavvannet biorest tilbake til landbruket, vil det være lønnsomt å benytte spesialbiler. Økonomi Investeringskostnadene er anslått til ca. 190 mill.kr. for alt. 1B Termisk hydrolyse og utråtning av potensiell råstoffmengde som inkluderer dødfisk 145 mill.kr for alt. 2A Pasteurisering og utråtning av sikker råstoffmengde 161 mill.kr. for alt. 2B Pasteurisering og utråtning av potensiell råstoffmengde Det anses som sikkert at et biogassanlegg i Alta vil få støtte fra Enova. Det er gjort anslag på årlige driftsinntekter og driftskostnader som sammen med kapitalkostnader gir årlige kostnader for anlegget. Med de forutsetninger som er gjort vil ikke et biogassanlegg basert på sikre mengder uten dødfisk (alt. 2A) bli lønnsomt, selv med maksimal støtte fra Enova på 50%. Det skyldes at bonden ikke kan betale særlig mye i leveringsgebyr samtidig som anlegget blir stort på grunn av mengden husdyrgjødsel. Ved økte mengder (alt. 2B), som i hovedsak stammer fra slam fra settefiskanlegg, vil anlegget kunne bli lønnsomt forutsatt støtte fra Enova på minst 25%. I tillegg til spredning av uavvannet biorest, må en del av bioresten avvannes og gå til jordproduksjon. Et anleggskonsept basert på termisk hydrolyse (1B) vil kunne bli lønnsomt, forutsatt at en får tilgang til en tilstrekkelig mengde dødfisk og støtte fra Enova. Mengden dødfisk som kan påregnes tilført anlegget er usikker, men potensialet et stort. Videre arbeid I motsetning til mange andre områder i Nord-Norge vil en lokalisering av et biogassanlegg i Alta være gunstig ettersom det er mye husdyrgjødsel som kan gi en høy biogassproduksjon og store jordbruksarealer egnet for spredning av biorest. Kostnadene for etablering av biogassanlegg som beskrevet er høye. Det bør derfor ses på om det er mulig å redusere kostnadene. Mest nærliggende kan det da være å vurdere en lokalisering av anlegget på Stengelsmoen ved Vefas sitt trommelkomposteringsanlegg. Bygg og deler av prosessanlegget kan da muligens benyttes. Dersom kostnadene ikke kan reduseres vesentlig, vil mottak av slam fra settefiskanlegg kunne være nødvendig for at anlegget skal kunne realiseres. Interessen i oppdrettsbransjen for leveranse av både slam og dødfisk bør derfor undersøkes nærmere. Dersom en kan sikre seg leveringsavtaler om en stor andel av dødfisken i fylket, kan en lokalisering av anlegget ved sjø være hensiktsmessig. Totalt sett synes det å være mulig å realisere et biogassanlegg i Alta. Dette bør avklares videre på forprosjektnivå. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 5 av 40

6 Innhold Innledning 8 Råstoffgrunnlag 9 Innledning 9 Matavfall fra husholdning og næring (storhusholdninger og dagligvarehandel) 9 Spesifikke mengder 9 Forventet utvikling for innsamling av matavfall 9 Mengder matavfall fra husholdninger 10 Mengder matavfall fra storhusholdninger og dagligvarehandelen 11 Husdyrgjødsel 11 Silslam fra renseanlegg og septikslam fra slamavskillere 12 Slam og avfall fra oppdrettsnæringen 12 Organisk avfall fra slakterier og meierier 13 Oppsummering av råstoffmengder 13 Alternativ A, sikre mengder 13 Alternativ B, mulighet for økte mengder 14 Andre rammebetingelser 15 Krav til behandling for ulike typer råstoff 15 Tilskudd for levering av husdyrgjødsel til biogassanlegg 15 Bruk av biorest - Gjødselvareforskriften 15 Investeringstilskudd fra ENOVA 17 Generelt 17 Omfang på støtte 17 Vilkår for støtte fra Enova 18 Disponering av biorest 19 Mulige løsninger 19 Avsetning til jordbruk i Alta 19 Spredearealer 19 Levering av ubehandlet husdyrgjødsel og tilbakeføring av uavvannet biorest 19 Transportløsninger 20 Avsetning til grøntanlegg i regionen 21 Transport ut av regionen til landbruk og jordproduksjon 22 x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 6 av 40

7 Oppsummering aktuelle løsninger for håndtering av biorest 22 Mulig anleggsoppbygging 23 Anleggskonsept 23 Mottak og forbehandlingsanlegg 24 Mottak 24 Aktuelle typer forbehandlingsanlegg 24 Valg av løsninger for kostnadsberegningen 27 Hygienisering/sterilisering 27 Termisk hydrolyse 27 Pasteurisering 29 Valg av løsninger for kostnadsberegningen 30 Utråtning 30 Aktuelle løsninger 30 Valg av løsning for kostnadsberegningen 32 Eventuell avvanning og etterbehandling av biorest 32 Avvanning 32 Håndtering av rejekt fra avvanningen 32 Etterkompostering og jordproduksjon 32 Oppgradering av biogassen 33 Aktuelle anleggstyper 33 Valg av løsning for kostnadsberegningen 34 Anleggsøkonomi 35 Alternativer 35 Forutsetninger 35 Beregnede investeringskostnader 37 Driftskostnader 38 Årskostnader 38 Forutsetninger for beregning av kapitalkostnader 38 Støtte fra Enova 39 Samlede årskostnader 39 Oppsummering og anbefalinger for videre arbeid 40 Vedlegg 40 x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 7 av 40

8 Innledning Hovedmålet med utredningen er å kartlegge hvilke råstoffmengder som kan være aktuelle for et biogassanlegg i Alta og hvilken økonomi et anlegg vil kunne få. Råstoffgrunnlaget vil i utgangspunktet være matavfall fra husholdninger og næring, samt husdyrgjødsel. Slam fra smoltanlegg og dødfisk vil også kunne utgjøre en viktig del av råstoffgrunnlaget. Videre vil septikslam og silslam fra kommunalt avløp kunne inngå. Det er i tillegg forutsatt å knytte til seg andre kommuner/regioner for mottak av matavfall. Ved mottak av dødfisk kreves det anlegg med steriliserering. Uten dødfisk kan en benytte enklere behandling. Kostnadene vurderes derfor for begge typer anlegg. Avsetning av bioresten etter utråtning vil kunne være avgjørende for om anlegget er realiserbart. Aktuelle løsninger for håndtering av bioresten må derfor vurderes. Ettersom det forutsettes mottak av husdyrgjødsel, vil spredning av uavvannet biorest i landbruket kunne være en svært interessant løsning. Realisering av anlegget vil også kunne være avhengig av støtte fra Enova og mulighetene beskrives derfor. Forstudien skal dermed gi tilstrekkelig grunnlag for en beslutning om prosjektet skal føres videre. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 8 av 40

9 Råstoffgrunnlag Innledning I det etterfølgende omtales to ulike alternativer. Disse er: Alternativ A Alternativ B Basisalternativ Basisalternativ, samt mulighet for økte mengder Det er fire forskjellige avfallsselskap i Finnmark. Dette er Vest-Finnmark Avfallsselskap (Vefas), Finnmark Ressursselskap AS (Finnress), Finnmark miljøtjeneste AS (Fimil), Øst-Finnmark Avfallsselskap (Øfas). I tillegg står Masternes Gjenvinning AS for innsamling i Vadsø. Det er kun Vefas, Finnress og Fimil som sorterer ut matavfall i dag. Vefas Retur AS samler inn avfall fra næringer i samme område som Vefas, og er 100% eid av Vefas. Rask AS samler inn avfall fra næringer i samme område som Fimil, og er 100% eid av Fimil. Matavfall fra husholdning og næring (storhusholdninger og dagligvarehandel) Spesifikke mengder Mengden kildesortert matavfall fra husholdninger i Vefas sitt område var 751 tonn i Det tilsvarer 30 kg/person og år. Normaltall fra andre regioner gir mengder i området kg/person og år. Fimil samlet inn 61 kg/person og år i I en rapport utarbeidet for Miljødirektoratet angis potensiell mengde til 78,8 kg/innbygger og år (Østfoldforskning (2016) - Vurdering av virkemidler for økt utsortering av våtorganisk avfall og plastemballasje). Matavfall fra næring i Vefas sitt område utgjør i dag kun 9 tonn pr år. Den lave mengden skyldes ifølge Vefas at de fleste storkjøkken benytter avfallskverner. Det kan heller ikke være innsamling fra dagligvarehandelen. Finnress og Fimil samlet inn hhv. 200 og 150 tonn matavfall fra næring i 2017, som tilsvarer hhv. 17,3 og 11,0 kg/innbygger og år. I rapporten utarbeidet for Miljødirektoratet angis potensiell mengde til 40,2 kg/innbygger og år. Forventet utvikling for innsamling av matavfall I den fremlagte Stortingsmelding nr. 45 «Avfall som ressurs avfallspolitikk og sirkulær økonomi» er det blant annet fokus på matavfall og matsvinn, samt generell avfallsforebygging. FN har et bærekraftmål som sier at det globale matsvinnet skal halveres innen Norge har sluttet seg til dette målet og det jobbes nå med å få frem en avtale mellom myndighetene og matbransjen om reduksjon av matsvinnet. Satsingen og fokuset på matsvinn, samt mer fokus på kildesortering vil nok gi utslag i mengden matavfall som leveres når vi ser fram i tid. Det er likevel potensiale for å få ut vesentlig mer matavfall i kommunene som inngår i Vefas og Finnress. Ved etablering av et biogassanlegg og god informasjon, forventes oppnådd en bedret kildesortering tilsvarende en matavfallsmengde på 50 kg/innbygger og år. Avfallsminimering fremover i tid forutsettes å tilsvare den forholdsvis lave befolkningsøkningen, slik at innsamlet mengde blir konstant framover i tid. Ved avfallsminimering kan Fimil komme ned på samme nivå. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 9 av 40

10 For storhusholdninger og dagligvarehandelen forutsettes en spesifikk mengde på totalt 30 kg/innbygger og år. Mengder matavfall fra husholdninger Både for alternativ A og B er det forutsatt tilgang til matavfall fra andre regioner. I tabellen under er mengde matavfall samlet inn i 2017 hos de ulike avfallsselskapene vist sammen med dimensjonerende avfallsmengde for et biogassanlegg i Alta. Tabell 2-1: Mengde matavfall fra husholdninger som ble samlet inn av de ulike selskapene i 2017, og dimensjonerende mengde matavfall for et biogassanlegg i Alta. Avfallsselskap Matavfall fra husholdning [tonn/år] 2017 Dimensjonerende Vefas Finnress Fimil Øfas Masternes Sum: Befolkningsutvikling i regionen mot 2040 i statistikk fra SSB og med framskrevet folkemengde etter hovedalternativet så vil befolkningen i Vefas sitt område øke fra dagens innbyggere til innbyggere Finnress sitt område øke fra dagens innbyggere til innbyggere. Fimil sitt område avta fra dagens innbyggere til innbyggere. Øfas sitt område øke fra dagens innbyggere til innbyggere. Masternes Gjenvinning sitt område (Vadsø) øke fra dagens innbyggere til innbyggere. Følgende er lagt til grunn: I alternativ A inngår matavfall fra Vefas, Finnress og Fimil sine områder I alternativ B inngår matavfall fra Finnress, Fimil, Øfas og Masternes Gjenvinning sine områder. Energiforbruket ved transport av matavfall fra Vadsø til Alta utgjør ca. 15% av netto energiproduksjon i biogassanlegget for mengden som transporteres. Det er da forutsatt at bilen kjører tom tilbake. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 10 av 40

11 Mengder matavfall fra storhusholdninger og dagligvarehandelen Både for alternativ A og B er det forutsatt tilgang til matavfall, fra storhusholdninger og dagligvarehandelen, fra andre regioner. I tabellen under er mengde matavfall samlet inn hos de ulike avfallsselskapene vist. Dimensjonerende avfallsmengde er også listet opp i tabellen under. Tabell 2-2: Mengde matavfall fra storhusholdninger og dagligvarehandelen som ble samlet inn av de ulike selskapene i 2017, og dimensjonerende mengde matavfall fra næring for et biogassanlegg i Alta. Avfallsselskap Matavfall fra næring [tonn/år] 2017 Dimensjonerende Vefas (Retur) Finnress Fimil (Rask) Øfas Masternes Sum: Følgende er lagt til grunn: I alternativ A inngår matavfall fra Vefas, Finnress og Fimil sine områder. Matavfall følger forventet befolkningsøkning/-avtaking, og 30 kg/innbygger lagt til grunn. I alternativ B inngår matavfall fra Vefas, Finnress, Fimil, Øfas og Masternes Gjenvinning sine områder. Matavfall følger forventet befolkningsøkning/-avtaking, og 30 kg/innbygger er lagt til grunn Husdyrgjødsel Antall husdyr av ulike slag i Alta er innhentet fra landbrukskontoret. Tabell 2-3: Mengde husdyrgjødsel i Alta kommune pr. 1 mai Dyr Antall Mengde (tonn/år) Mengde (tonnts/år) Hest Storfe Sau Verpehøner Gjødsel fra storfe utgjør mesteparten av råstoffgrunnlaget til et biogassanlegg i Alta. Følgende er lagt til grunn: Husdyrgjødsel fra hest (28 % TS), storfe (10 % TS) og sau (15 % TS) er lagt til grunn i begge alternativene. Beitesesong for sau er 4-4,5 mnd. og for storfe er den 2 mnd. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 11 av 40

12 Silslam fra renseanlegg og septikslam fra slamavskillere Vefas fikk inn 269 tonn slam i 2016 med minst 25 % tørrstoff. Fra kommunale slamavskillere ble det samlet inn 210 tonn i 2016, og septikslam samlet inn i Alta utgjorde 737 tonn i Disse slammengdene er med gjeldende regelverk ikke aktuelle å ta inn i et biogassanlegg der bioresten forutsettes spredt på eng. Dødfisk Slam og avfall fra oppdrettsnæringen Dødfisk og annet kategori-2-avfall fra oppdrettsnæringen utgjorde iht. opplysninger fra rapport: «Forstudie verdikjede biogassubstrat», datert , utarbeidet av SINTEF: Dødfisk (kategori II-materiale) utgjorde totalt tonn i de tre fylkene; tonn oppstod i Finnmark, tonn i Troms og tonn i Nordland. Undersøkelser viser at oppdrettsbransjen må betale forholdvis mye for håndtering av dødfisk. Det betyr at det bør være mulig å få tilgang til en del av dette råstoffet, men det er få oppdrettsanlegg som har vært villige til å inngå forpliktende avtaler om levering til biogassanlegg. På den annen side forventes det at oppdrettsnæringen i Finnmark vil få en kraftig vekst. Følgende er lagt til grunn: Mengde dødfisk som inngår i råstoffgrunnlaget til biogassanlegget er 4000 tonn pr år i alt. 1B, altså 58% av den totale mengden som oppstod i Finnmark i I alternativ 2A og i alternativ 2B inngår ingen dødfisk-mengde. Slam fra settefiskanlegg Det vil være behov for en tilfredsstillende håndtering av slam fra oppdrettsnæringen. Det er forventet at et krav om oppsamling av slammet fra RAS-anleggene vil komme om 1-2 år. I dag sendes slammet på sjøen. Nordnorsk Smolt AS i Hasvik ses på som en sikker leverandør av slam til et biogassanlegg i Alta. I 2016 oppstod det 1805 tonn slam hos denne bedriften. I alternativ B er også slam fra Grieg Seafood Finnmark i Adamselv og Laksefjord AS i Friarfjorden tatt med i beregningsgrunnlaget. Grieg Seafood i Adamselv har planer om å utvide til 2000 tonn for/år. Det vil gi ca tonn slam/år. Laksefjord utvider til 5100 tonn for/år som vil gi ca tonn slam/år og planlegger ytterligere utvidelse i Det er ikke kjent hvorvidt settefiskanlegg ønsker/kan levere slam til et mulig biogassanlegg i Alta. Laksefjord AS vurderer å bygge eget biogassanlegg, men leveranse til et biogassanlegg i Alta kan være aktuelt dersom det blir gunstigere økonomisk og miljømessig. Noen settefiskanlegg har allerede investert i avvannings- og tørkeanlegg, slik at leveranse til behandlingsanlegg langt unna kan være aktuelt. Tørket slam leveres bl.a. til Norcem i Kjøpsvik. Følgende er lagt til grunn: tonn/år fra Nordnorsk Smolt AS i Hasvik er satt opp for alt. A tonn/år, til sammen, fra Nordnorsk Smolt AS i Hasvik, Grieg Seafood Finnmark i Adamselv og Laksefjord AS i Friarfjorden er satt opp for alt. B. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 12 av 40

13 Organisk avfall fra slakterier og meierier Organisk avfall fra meierier er aktuelt som råstoffgrunnlag for biogassanlegg. Tine Meierier Alta ligger i Alta kommune. I dag deponeres råstoff som ikke kan brukes og feilproduserte produkter, fra meieriet, hos Jorra samdrift. Det organiske avfall blir brukt som gjødsel. I 2017 utgjorde råstoff som ikke kan brukes og feilproduserte produkter fra Tine Meierier Alta 10 tonn. Nortura har et slakteri i Karasjok. Avskjær fra slakterier går normalt til produksjon av fôr og ikke til biogassanlegg. Det samme gjelder avskjær fra lakseslakterier. Følgende er lagt til grunn: Organisk avfall fra meieri og slakteri er ikke tatt med i beregningsgrunnlaget. Oppsummering av råstoffmengder Alternativ A, sikre mengder Tabell 2-4 viser råstoffmengder lagt til grunn for vurderingene for: Alternativ A Basisalternativ Tabell 2-4: Råstoffmengder for alternativ A Råstoff % Dimensjonerende mengder tørrstoff tonn råstoff pr år tonn TS pr år Silslam Alta Kommunale slamavskillere 3, Septikslam Alta 2, Matavfall husholdninger Vefas Matavfall husholdninger andre Matavfall næring Vefas Matavfall næring andre Slam settefiskanlegg Død fisk, kat Husdyrgjødsel, hest Husdyrgjødsel, storfe Husdyrgjødsel, sau Husdyrgjødsel, verpehøner Sum x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 13 av 40

14 Alternativ B, mulighet for økte mengder Tabell 2-5 viser råstoffmengder lagt til grunn for vurderingene for: Alternativ B Basisalternativ, samt med mulighet for økte mengder Tabell 2-5: Råstoffmengder for alternativ B Råstoff % Dimensjonerende mengder tørrstoff tonn råstoff pr år tonn TS pr år Silslam Alta Kommunale slamavskillere 3, Septikslam Alta 2, Matavfall husholdninger Vefas Matavfall husholdninger andre Matavfall næring Vefas Matavfall næring andre Slam settefiskanlegg Død fisk, kat Husdyrgjødsel, hest Husdyrgjødsel, storfe Husdyrgjødsel, sau Husdyrgjødsel, verpehøner Sum x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 14 av 40

15 Andre rammebetingelser Krav til behandling for ulike typer råstoff EU-forordningen om animalske biprodukter er implementert i norsk lov ved Forskrift om animalske biprodukter ikke beregnet for konsum (animaliebiproduktforskriften). Denne forskriften angir de krav som må overholdes ved behandling av ulike typer råstoff i et biogassanlegg. Forskriften deler biproduktene inn i 3 kategorier som i utgangspunktet krever følgende behandling: Kategori 1 destruksjon Kategori 2 sterilisering ved 133 ºC i 20 minutter Kategori 3 hygienisering ved 70 ºC i 60 minutter Det er noen unntak fra disse generelle kravene: Selvdød fisk er kategori 2, men kan foreløpig behandles etter nasjonale krav som tilsier kverning, oppvarming til 90 ºC og ensilering før behandling i biogassanlegg. Selvdød fisk kan også benyttes i pelsdyrfôr. Matavfall fra husholdninger og storhusholdninger, samt melkeprodukter, kan behandles etter nasjonale krav. Matavfall fra storhusholdninger er næringsavfall og samles normalt inn sammen med matavfall fra dagligvarehandelen. Egg og foredlede matvarer fra dagligvarehandelen kan behandles etter nasjonale krav (EUforordning som ennå ikke er gjeldende i Norge). Ettersom butikkene vanskelig kan skille på foredlede matvarer og ikke-foredlede (i hovedsak rått kjøtt), betyr dette at det kreves separat hygieniseringstrinn for å ta imot matavfall fra dagligvarehandelen. Slam fra settefiskanlegg er ikke klassifisert som biprodukt. Tilskudd for levering av husdyrgjødsel til biogassanlegg Det er mulig å motta støtte for levering av husdyrgjødsel til biogassproduksjon. FOR Forskrift om tilskudd for levering av husdyrgjødsel til biogassanlegg har som formål å stimulere til at husdyrgjødsel blir levert til biogassanlegg. Tilskudd kan gis til jordbruksforetak som har husdyr og leverer husdyrgjødsel til biogassanlegg lokalisert i Norge. Foretak som søker tilskudd, skal søke elektronisk på søknadsskjema fastsatt av Landbruksdirektoratet. 4. Beregning av tilskudd Tilskudd gis per tonn husdyrgjødsel, vektet for vanninnholdet i gjødselen. Gjødsel med 0 vanninnhold danner referanse, og vektes med faktor 1. Faktoren avtar med økende andel vann etter formelen 1-x² der x er andelen vann i gjødselen. Satsen er kr 500 per tonn levert husdyrgjødsel. For eksempel vil tilskudd for levering av storfegjødsel, med et TS-innhold på 10 %, være 95 kr/tonn. Bruk av biorest - Gjødselvareforskriften Bruk av biorest reguleres i henhold til FOR Forskrift om gjødselvarer mv. av organisk opphav (Gjødselvareforskriften). x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 15 av 40

16 22.Gjødslingsplan Bruk av gjødselvarer etter denne forskrift på landbruksarealer skal inngå i gjødslingsplan, jf. forskrift om gjødslingsplanlegging. 23.Spredetidspunkt Spredning av gjødselvarer av organisk opphav er kun tillatt i perioden 15. februar til 1. november. Det er ikke tillatt å spre gjødselvarer på snødekket eller frossen mark. Spredning uten nedmolding/nedfelling på eng og annen grøde bør gjøres så tidlig i vekstsesongen at det er mulighet for betydelig gjenvekst som høstes eller beites, og skal gjøres senest innen 1. september, dersom ikke noe annet er bestemt av kommunen iht. tredje ledd. 25. Spesielle krav til bruk av produkter med avløpsslam Produkter som inneholder slam kan ikke spres på areal der det dyrkes grønnsaker, poteter, bær eller frukt. Der slam er spredt kan det først dyrkes slike vekster minimum tre år etter siste sprededato. Slam må ikke spres i eng eller brukes i gartnerier. I private hager, parker, lekeareal og lignende må slam bare brukes som del av et dyrkingsmiddel. Etter spredning skal slammet nedmoldes straks og senest 18 timer etter spredning. Ved bruk av produkter med slam må foretaket senest to uker før første levering legge fram for kommunen melding med vurdering av alle forhold som kan ha innvirkning på jordbruksfaglige, forurensingsmessige, sikkerhetsmessige, helsemessige og hygieniske forhold ved bruken. Meldingen skal også inneholde opplysninger om mengde, sammensetning, størrelse og type areal det skal spres på, eventuelle jordanalyser foruten gårds-/bruksnummer og navn/adresse på mottaker. Kommunen skal forelegge meldingen for medisinskfaglig rådgiver til uttalelse. Avdekker meldingen forhold som gjør at forskriftens krav ikke etterleves, kan kommunen kreve forholdet rettet etter kommunehelsetjenesteloven 4a-8. Enhver som disponerer slam plikter å innføre og utøve internkontroll i overensstemmelse med forskrift av 25. april 2003 nr. 486 om miljørettet helsevern 12. Ny gjødselvareforskrift var på høring i 2012, uten at ny forskrift ble vedtatt. I juni 2016 ga Landbruksog matdepartementet og Klima- og miljødepartementet i oppdrag til Mattilsynet og Miljødirektoratet å komme med forslag til ny forskrift. En viktig avklaring vil være hvilke bruksbegrensninger som settes for biorest som inneholder slam etter videregående behandling som termisk hydrolyse. En arbeidsgruppe ble nedsatt og et høringsforslag for deler av forslaget har vært ute på høring med frist 8. desember. I dette ligger bl.a. at organisk mineralgjødsel får færre bruksbegrensninger ved bruk der det dyrkes grønnsaker, poteter, bær eller frukt. Dyrking skal kunne skje 10 måneder etter spredning og det blir ikke krav til nedmolding eller noen meldeplikt. Arbeidsgruppa skulle legge fram sitt komplette forslag innen 31. desember 2017, men dette har ennå ikke kommet på høring. Status for arbeidet ble presentert på Norsk Vanns fagtreff 25. oktober Når det gjelder sterilisert biorest (etter termisk hydrolyse mm.) der slam inngår, vil arbeidsgruppa ikke åpne for bruk på eng. Dette begrunnes med usikkerhet rundt organiske miljøgifter. Det ble imidlertid sagt at det kan gjøres en vurdering av dette dersom det er ønskelig fra bransjen. For bruk der det dyrkes grønnsaker, poteter, bær eller frukt vil en foreslå samme begrensninger som for organisk mineralgjødsel. På Norsk Vanns fagtreff 7. februar 2018 ble det ikke presentert noe nytt. Det ble opplyst om at fristen arbeidsgruppa har til å sende over forslag til departementene er utsatt til 15. mars Dette forslaget blir trolig offentlig. Arbeidsgruppa skal ha en muntlig presentasjon for departementene 1. mars. For spørsmål knyttet til bruk av gjødselvarer utenfor jordbruket og spørsmål knyttet til miljøgifter x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 16 av 40

17 er fristen utsatt til 30. april På Norsk Vanns fagtreff februar i år var det for tidlig for mattilsynet å kunne si når forslaget vil komme på høring. Mattilsynet har gitt dispensasjon fra gjeldende regelverk til anlegg med termisk hydrolyse. Etter juridiske vurderinger anser Mattilsynet nå slike dispensasjoner å være ulovlige. Det vil derfor ikke bli gitt dispensasjoner når ny forskrift foreligger. Investeringstilskudd fra ENOVA Generelt Enova har som målsetting å bidra til å sette fart på utfasingen av fossile brensler. I denne strategien inngår å gi økonomisk støtte til virksomheter som vil etablere produksjonsanlegg for biogass og biodrivstoff. Enova gir investeringsstøtte til etablering av produksjonsanlegg for biogass. Hovedmålsettingen med støtten er å tilføre tilstrekkelig lønnsomhet i prosjektet til at dette besluttes gjennomført. I dette ligger også at søknad om støtte må foreligge før prosjektet er startet opp. Investeringsstøtten omfatter både nye anlegg og oppgradering av nye anlegg. Det gis støtte til anlegg som leverer varme eller utvinner biogass med drivstoffkvalitet. Produksjonsanlegget må ha en årlig produksjon på minimum 1 GWh samt oppfylle kravene i Produktforskriften. I tilknytning til investeringsstøtten er det oppgitt følgende kriterier: er direkte knyttet til produksjon av brenselet. Oppgradering av biogass til drivstoffkvalitet inngår også i programmet. inkluderer ikke investeringer knyttet til avfallsbehandling er ikke tilknyttet produksjon av matbasert biogass og biodrivstoff benytter den kommersielt beste tilgjengelige teknologien omfatter investeringer i konkrete fysiske installasjoner/tiltak har en økonomisk levetid på minimum 15 år for anleggene skal være igangsatt innen 2 år og ferdigstilt innen 5 år etter inngått kontrakt med Enova Omfang på støtte Størrelsen på støtten vurderes individuelt for hvert prosjekt. Utgangspunktet for Enova er å gi den støtten som er nødvendig for å ta en positiv investeringsbeslutning. Regelverket begrenser støtten opp til maksimalt 50 % (45 % for store virksomheter). Det finnes ingen fast sats for fastsetting av støtte slik det var antydet for en del år tilbake. Ut ifra samtaler med Enova kan en forvente støtte i området 1-2 kr/kwh. Dersom en ser litt på tildelte tilskudd de siste årene har disse i hovedsak ligget i området 1,1-1,2 kr/kwh. Flere av disse anleggene er bygget noe tilbake i tiden. Når en ser på noe endrede formuleringen mht. støtte er det grunnlag for å anta at det nå vil være mulig å oppnå støtte som ligger høyere opp, dvs. nærmere 2 kr/kwh. Vi forutsetter da selvsagt at dette er nødvendig for å etablere et realiserbart prosjekt. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 17 av 40

18 Vilkår for støtte fra Enova Generelle vilkår Statsstøtte kan bare lovlig tildeles når støtten er en forutsetning for å oppnå målet for den aktuelle støtteordningen. Enova kan bare støtte prosjekter som ikke ville blitt gjennomført uten støtte. Det er avgjørende at søker sender inn søknaden om støtte før prosjektet er besluttet gjennomført, igangsatt eller at søker på annen måte har forpliktet seg til å gjennomføre prosjektet. I tillegg vil Enova gjøre en konkret vurdering av om støtten er nødvendig. Her vil Enova legge vekt på hva som er søkers alternativ til å gjennomføre prosjektet, og hvorvidt prosjektet er lønnsomt uten støtte. Annen offentlig støtte Dersom prosjektet mottar støtte fra andre statlige ordninger eller tidligere har mottatt støtte fra Enova, må dette vurderes opp mot lovlig støttenivå i statsstøtteregelverket. Rangeringskriterier fra Enova ved behandling søknader Søknader prioriteres av Enova ut fra i hvor stor grad de oppfyller følgende kriterier: Høyt energiresultat målt opp mot støttenivået (kwh/støttekrone) Dokumentert gjennomføringsevne, det vil si: o Prosjekter der teknologi, forretningsmodell og marked kan verifiseres o Prosjekter med realistiske planer for organisering, finansiering og prosjektgjennomføring o Prosjekter der offentlige tillatelser foreligger o Prosjekter med en godt dokumentert plan for drift og vedlikehold o Prosjekter basert på realistiske økonomiske forutsetninger x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 18 av 40

19 Disponering av biorest Mulige løsninger Felles for mange biogassanlegg som er etablert eller planlagt på Vestlandet og i Nord-Norge er at det ikke er tilgjengelige jordbruksarealer for spredning av biorest. Bioresten må da avvannes og inngå i jordblandinger. Ettersom det forutsettes at husdyrgjødsel skal inngå som råstoff i et biogassanlegg i Alta, vil store arealer frigjøres for spredning av biorest. Det vil være gunstig å spre uavvannet biorest, ettersom alle næringsstoffene i bioresten da vil føres tilbake til landbruket. Nitrogen vil i hovedsak være ammonium som er direkte plantetilgjengelig. Ved avvanning vil mesteparten av nitrogen og kalium i tapes i rejektvannet. Dersom bioresten avvannes, kan følgende avsetningsmuligheter være aktuelle: Bruk på grøntanlegg i regionen Transport ut av regionen til landbruk og jordproduksjon Avsetning til jordbruk i Alta Spredearealer Jordbruksarealet i Alta er da og omfatter i hovedsak eng for dyrking av grovfôr og innmarksbeite. Innmarksbeite utgjør ca da og gress- og åkerareal da. Det spres ikke husdyrgjødsel på alt dette. Det spres mest på areal som pløyes, og det er maks 1/5 av arealet. Areal som det faktisk spres husdyrgjødsel på anslås til da. Uavvannet biorest er homogent, har høyt vanninnhold og lukter lite, slik at det ikke er behov for nedmolding. Det forutsettes derfor at biorest kan spres på størsteparten av jordbruksarealet. I beregningene forutsettes det spredning på da. Nødvendig spredeareal beregnes ut fra fosfortilførselen, som har en begrensning på 3,5 kgp/da. Ut fra dette vil det være tilstrekkelig spredeareal for de sikre mengdene, jf. Tabell 2-4. Ved mulig mengde angitt i Tabell 2-5, vil ikke spredearealet være stort nok, slik at det også må installeres avvanningsutstyr og avvannet biorest må gå til grøntanlegg eller jordproduksjon. Det kan også være aktuelt å spre væskefraksjonen etter avvanning, som har et høyt innhold av nitrogen og kalium. Bruk av væskefraksjonen vil være spesielt interessant på arealer som har høyt fosforinnhold og nok organisk materiale i jorda. Levering av ubehandlet husdyrgjødsel og tilbakeføring av uavvannet biorest Dette har vært den vanlige løsningen på de danske fellesanleggene. Normalt skal samme mengde biorest tilbakeføres til gården som mengden husdyrgjødsel som leveres til biogassanlegget. Gårdbrukeren kan imidlertid betale ekstra gebyr for den mengde som ikke ønskes i retur. Biogassanlegget står da for lagring av denne mengden og avsetning til gårder med planteproduksjon. Biogassanlegget har normalt ikke avvanningsutstyr. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 19 av 40

20 I Alta vil bonden måtte ta tilbake en større mengde enn den husdyrgjødselen han har sendt fra seg ettersom det i tillegg til husdyrgjødsel skal utråtnes mye matavfall. Den utråtnede mengden som tas med i retur, lagres i gjødseltanken til spredetidspunktet. I tillegg må det etableres lagringsvolumer på anlegget eller ute hos bonden. I Tønsberg-regionen er det gravd ut laguner for biorest med duk som bunntetting. Bioresten dekkes med strø. Det benyttes lette traktorer med slepeslange fra biorestlageret for spredning på jordet. Bonden må også installere en ekstra tank på gården som gjødselen føres til. Tankstørrelsen er gjerne 1,5-2 ganger volumet pr. transport. Ved bruk av slamsugebil som tar m 3 innebærer det at tanken må være m 3. Transportløsninger Ved transport av useparert husdyrgjødsel og av uavvannet biorest kan den enkelte bonde benytte egen gjødselvogn. Med de forutsatte mengdene som skal behandles ved anlegget, blir imidlertid transportomfanget så stort at det vil være svært aktuelt å vurdere investering i egne biler tilpasset slik transport. Dette er en vanlig løsning på mange danske anlegg. På grunn av de korte transportavstandene blir tiden det tar å laste og losse avgjørende for hvor mange lass en bil kan kjøre i løpet av en dag. I Danmark har det derfor blitt arbeidet mye med å få fram optimale løsninger. Den mest effektive løsningen anses nå å være bruk av tankbil med volum ca. 35 m 3 og en lastearm med en sentrifugalpumpe for tømming av bilen og en rotasjonspumpe for fylling av bilen fra gjødseltank eller lagertank på anlegget. Med dette utstyret tar det bare 4-6 minutter å tømme eller fylle bilen. En slik bil er vist på de to bildene under. Figur 4-1: Spesialbil for transport av husdyrgjødsel og biorest (Foto: VM Tarm A/S) x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 20 av 40

21 Figur 4-2: Spesialbil for transport av husdyrgjødsel og biorest, detalj lastearm (Foto: VM Tarm A/S) Det vil være behov for 1-2 biler av angitt type, avhengig av hvor anlegget plasseres og hvor mye husdyrgjødsel og uavvannet biorest som skal transporteres. Med gjennomsnittlig avstand tur-retur på 40 km og forutsatte mengder, vil det være behov for 2 biler. Transportkostnaden vil da ligge i området kr/tonn. Avsetning til grøntanlegg i regionen Biorest brukt direkte i grøntanlegg anses som mer eller mindre uaktuelt siden det ikke er attraktivt nok av hensyn til lukt og merarbeidet ved å blande inn bioresten med stedegne masser. Biorest brukt i jordblandinger er derimot en mulig løsning. Utråtnet biorest er likevel ikke enkelt å bruke i en jordblanding. Bioresten bør ikke oppfattes som klinete og deigete i jordblandingen. Forbehandling av bioresten bør sikre en jordblanding uten lukt og som er behagelig å jobbe med. Det kan derfor være behov for lagring eller kompostering av bioresten før den inngår i jordblandinger. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 21 av 40

22 Gjødselvareforskriften gir mulighet for å bruke 30 % biorest. Ved å bruke 30 % blir næringsinnholdet i høyeste laget for plantevekst. Sannsynligvis vil mengde biorest i jordblandinger bli redusert i den fremtidige revisjonen av Gjødselvareforskriften. Det kan etableres et anlegg for lokal jordproduksjon i tilknytning til biogassanlegget eller på et egnet sted i nærheten. Ved transport tilbake til gjenvinningsstasjoner i regionen bør det være mulig å få en betydelig avsetning av jordblandinger. Transport ut av regionen til landbruk og jordproduksjon Transport av bioresten ut av regionen kan bli nødvendig dersom en ikke klarer å få tilstrekkelig lokal avsetning, men dette vil bli en kostbar løsning. I det etterfølgende beskrives hvordan HØST verdien i avfall AS kan ta hånd om bioresten: HØST er Norges største håndterer av biorest og kompost fra offentlig eide anlegg. Ca tonn organisk avfall blir årlig gjenbrukt gjennom HØST og GRØNN VEKST som gjødsel til landbruket eller som tilslag i raffinerte vekstmedier. I forhold til dagens og fremtidens regelverk vil det være svært viktig å ha mulighet for bruk av biorest både til landbruk og i grøntanlegg. Landbruket vil alltid være den viktigste kanalen for bruk av biorest siden mengdene som kan brukes i landbruket tross alt er større enn i grøntanlegg og jordblandinger. Hovedavsetningsmuligheten er knyttet opp mot landbruket på Østlandet og/eller i Trøndelag, hvor bioresten vil kunne gjenbrukes i landbruket. Transporten forutsettes å gå med skip. Med god mellomlagringskapasiteten er det mulig å se for seg 1-2 utskipninger i året. Ved ankomst i Trøndelag eller på Østlandet vil bioresten kjøres inn til mellomlager. Mellomlagrene skal tilfredsstille myndighetskrav og ligger naturlig nok i nærheten av landbruk hvor bioresten planlegges avsatt. Holder bioresten rett kvalitet, vil deler av den kjøres rett til jordproduksjonssteder hvor den blir benyttet som bestanddel til jordproduksjon. Høst har totalt 15 «jordfabrikker med utsalg» i regionene hvor bioresten er tenkt å skipes inn. Med estimert årlig volum, og en forutsetning på at kvaliteten på bioresten er god med tanke på kvalitetsklasser samt TS innhold (+25%), estimerer Høst en samlet pris for en avsetningsløsning som skissert til å ligge på NOK pr. tonn. Oppsummering aktuelle løsninger for håndtering av biorest Bioresten bør i hovedsak gå uavvannet til landbruket i Alta. Dette vil være den beste løsningen både miljømessig og kostnadsmessig. Avvanning og kompostering av en del av bioresten og produksjon av jordblandinger, vil bli nødvendig ved mottak av råstoffmengder som gjør at spredearealet ikke blir stort nok. Siden mengdene vil bli begrenset og en kan benytte returfrakt tilbake til de øvrige avfallsselskapene som leverer avfall til biogassanlegget, bør dette være en realistisk tilleggsløsning. En vil da kunne tilby jordprodukter til en rimelig pris levert fra gjenvinningsstasjoner i store deler av Finnmark. Transport sørover for spredning på kornarealer i Trøndelag og på Østlandet er en reell løsning, men vil få en høy kostnad. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 22 av 40

23 Mulig anleggsoppbygging Anleggskonsept Med grunnlag i biproduktforskriften og de krav denne stiller til behandling av ulike typer råstoff kan en se for seg tre ulike hovedkonsept for et biogassanlegg i Alta: Alternativ 1: Separat steriliseringstrinn for mottak av biprodukter kategori 2 Alternativ 2: Separat hygieniseringstrinn for mottak av biprodukter kategori 3 Alternativ 3: Hygienisering etter nasjonale krav med validert prosess I tabellen under konkretiseres det hvilken anleggstype som er aktuell for hvert hovedkonsept. Tabell 5-1: Oversikt over mulige anleggskonsept avhengig av råstofftype. Alt. Råstoff Biogassprosess 1 Alle typer ubehandlet organisk avfall, inkl. kategori 2 2 Ubehandlet slam og matavfall fra husholdninger, storhusholdninger og dagligvare 3 Ubehandlet slam og matavfall fra husholdninger og storhusholdninger, samt egg og foredlede matvarer fra dagligvarehandel Termisk hydrolyse (min. 133ºC), mesofil utråtning Pasteurisering (70ºC), mesofil utråtning Termofil utråtning (55-60ºC), innpumping hver time Det er lite aktuelt å samle inn kun foredlede matvarer, og ikke rått kjøtt, fra dagligvarehandelen. Dessuten samles avfall fra storhusholdninger og dagligvarehandel vanligvis inn med de samme bilene, slik at det ikke er mulig å få inn avfall kun fra storhusholdninger. I kapittel 2 er det vist at potensialet mht. matavfall fra storhusholdninger og dagligvarehandel er så stort at det vil være lite aktuelt å bygge et anlegg som ikke kan behandle dette avfallet. Alternativ 3 vurderes derfor ikke nærmere i utredningen. Potensiell dødfiskmengde er stor og biogassanlegget vil kunne få tilgang til en vesentlig mengde selv om vi anser det for å være usikkert. Et anlegg som kan motta dødfisk, alternativ 1B, inkluderes derfor i den videre vurderingen. Dersom matavfall og slam utråtnes sammen, vil bioresten få begrensninger i bruksområde iht. gjeldende Gjødselvareforskrift. I kapittel 2 er det vist at slammengdene utgjør en svært liten andel av råstoffgrunnlaget. Det velges derfor å ikke inkludere slam videre i utredningen. Slammet må da komposteres hos Vefas slik som i dag. Dersom bruksbegrensningen mht. avløpsslam fjernes i ny Gjødselvareforskrift, kan en ta imot avvannet slam sammen med avfall. For mottak av uavvannet septik må det etableres en egen mottakskum. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 23 av 40

24 Mottak og forbehandlingsanlegg Mottak For mottak av matavfall, avvannet slam og hestegjødsel kan det benyttes mottaksbinger hvorfra avfallet føres med bånd eller skruetransportører til videre behandling. For å begrense luktspredningen til omgivelsene kan bingene utstyres med luker som åpnes kun når bilene skal tømme. Det finnes ulike typer binger, der utmating skjer med skruer eller bevegelig gulv. Ved mottak av ulike typer avfall som ønskes homogenisert mest mulig før videre behandling, kan det benyttes binger med flere skruer i bunnen som kan gå hver sin vei. Fiskeavfall leveres normalt som ensilasje, dvs. at det er kvernet og tilsatt syre. Fiskeensilasjen er pumpbar og lagres enklest på tanker av syrefast stål. Husdyrgjødsel fra storfe og sau kan pumpes direkte fra bil til buffertank 1 der gjødselen blandes med forbehandlet og fortynnet matavfall og slam fra settefiskanlegg. Aktuelle typer forbehandlingsanlegg Forbehandling av matavfall har vært en utfordring og mange behandlingsløsninger har vært benyttet opp gjennom årene for å fjerne uønsket materiale og stå igjen med et rent substrat som kan tilføres råtnetanken. Erfaringene viser at det har gått dårlig der en har forsøkt seg med billige løsninger. Pulperløsninger er muligens de som har fungert best, men både investerings- og driftskostnadene er høye. De senere årene har det derfor blitt utviklet nye løsninger som har vist seg å fungere bra. Disse presenteres under: Norsk Biogass AS eier teknologien til BioSep en maskin som kan behandle alle typer våtorganisk avfall, inklusive emballerte varer i plast, glass eller metall. Maskinen er utviklet ved tidligere Norsk Biogassubstrat AS på Taranrød ved Tønsberg. Markedsføring er overlatt til Goodtech Environment som også leverer komplette forbehandlingslinjer. Maskinen er bl.a. benyttet av Cambi AS på Ecopro i Levanger og på Romerike Biogassanlegg. Haarslev Industries har utviklet en hammermølleseparator de kaller Waste Food Depacker. Maskinen er bl.a. benyttet av Purac AB i deres anleggsleveranse på Lillehammer og Grødaland på Jæren. Cellwood Machinery AB i Sverige har tradisjonelt arbeidet innenfor treforedlingsindustrien. De har nå tilpasset utstyr fra dette markedsområdet til forbehandling av våtorganisk avfall. Et slikt forbehandlingsanlegg er installert hos Hadeland og Ringerike Avfallsselskap (HRA) på Jevnaker. Felles for alle disse er at poser med matavfall åpnes med en langsomtgående grovkvern. Kverna vil også stoppe større steiner, metalldeler og lignende. Etter grovkverning mates avfallet ut på et kort transportbånd med overbåndsmagnet for utskilling av metaller. Fra båndet ledes avfallet direkte ned i en skrue som fører avfallet videre. Metallseparatoren kan kasses inn sammen med skruen for å hindre søl og luktspredning. I alle de tre anleggene tilsettes vann eller urenset rejektvann, slik at TS-innholdet tilpasses etterfølgende behandling. Plast og andre flytestoffer som avskilles, kan føres med skruetransportør fram til en drenert komprimatorcontainer, slik at vann presses ut og renner ned i drensrenne i gulvet. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 24 av 40

25 Beskrivelse av utstyrstype BioSep Maskinen har et roterende sold som knuser avfallet og holder tilbake større partikler. En komplett installasjon består gjerne av to sett BioSep der den første har et sold på 25 mm som i hovedsak skiller ut plast. Plasten vaskes inne i maskinen før den skytes ut av maskinen med trykkluft. Avfallet kan deretter gå til en ny BioSep med sold på 6-8 mm for å ta ut de minste plastbitene. Maskinen er utprøvd over flere år med matavfall fra storhusholdninger, dagligvarehandel og næringsmiddelindustri. Erfaringene er svært gode mht. utskillingsgrad og renhet på plast og annet utskilt materiale og derav svært lite tap av organisk materiale. Den store fordelen med maskinen er at dette oppnås selv med TS-innhold over 20%. Kapasitet på en BioSep-enhet med 25 mm sold er 4-6 tonn matavfall/h når det kjøres matavfall fra husholdninger. Haarslev Waste Food Depacker Hammermølleseparatoren har en rist på 15 mm. Det kan benyttes ulike hammere. Y-hammere gir god renhet på rejektet, mens K-hammere gir god renhet på slurryen. Kapasitet på en WFD-enhet er ca 10 tonn matavfall/h når det kjøres matavfall fra husholdninger. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 25 av 40

26 Cellwood Machinery Anlegget til Cellwood Machinery består av en dissolver (Grubbens) og en dispergeringsenhet (Krima) som finfordeler avfallet før det ledes videre til en rejektseparator. Til slutt fjernes tyngre partikler og sand i en vortex-syklon (HD Cleaner). Både silslam og matavfall kan inneholde mye sand. Sanden vil slite på rør, ventiler og utstyr, slik at det vil være fordelaktig å fjerne en del sand tidlig i prosessen. Finere sand vil normalt først løses ut ved oppvarming av biosubstratet og i råtnetankene. For å fjerne sand i en hydrosyklon allerede i forbehandlingen, må det blandes inn så mye vann at TSinnholdet kommer ned til 8-10%. Dette kan gjøres også i en BioSep og i en hammermølleseparator. Med etterfølgende termisk hydrolyse, vil det være viktig å ikke varme opp unødvendig store vannmengder, og en ønsker gjerne TS-innhold på 16-17%. Etter hydrosyklonen kan da substratet fortykkes i en sentrifuge eller i en spesiell type skruepresse. Alternativet er å akseptere noe økt slitasje på utstyret fram til THP-anlegget og legge inn hydrosyklon der. En løsning kan også være å la sand, glass og andre tunge partikler sedimentere i en tank som tømmes med jevne mellomrom med sugebil. Det kan også tenkes benyttet fastmontert utstyr som suger opp sedimentene. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 26 av 40

27 Valg av løsninger for kostnadsberegningen For kostnadsberegning og design av anlegget på skissenivå tas det utgangspunkt i et anlegg basert på mottakslomme med skrueutmating, metallutskilling med overbåndsmagnet og hammermøllesparator. Substrat pumpes til buffertank 1 for sedimentering av sand mm. Vann tilsettes også i buffertank1 for å få riktig TS-innhold inn til videre behandling. Det bygges to tanker, slik at en kan tas ut av drift for tømming av sand. Buffertankene dimensjoneres for 2 døgns lagring. Ved innkjøp av prosessutstyr bør det åpnes for at det kan tilbys ulike typer. Figur 5-1: Mulig forbehandlingsanlegg. Hygienisering/sterilisering Termisk hydrolyse Ved termisk hydrolyse for alternativ 1 benyttes damp som føres direkte inn i substratet. En må ha reaktorer for dette, samt gasskjele og dampgenerator. Så langt er det kun Cambi som har levert anlegg i Norge med termisk hydrolyse. Deres THP-prosess B6 benytter store reaktorer, som gjør at kapasiteten på anlegget blir rundt tonn tørrstoff/år, eller over tonn matavfall og silslam. Prosessen til Cambi beskrives i det etterfølgende: Fortykket slam og biosubstrat pumpes først inn til pulperen. Den termiske hydrolysen foregår i reaktortankene, hvor damp med 10 bar og 180 C tilsettes, slik at temperaturen kommer opp i x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 27 av 40

28 minst 133 C. Hver batch er på 64 minutter. Dampen fra reaktorene og fra flashtanken returneres til pulperen, hvor det innkomne substratet oppvarmes og homogeniseres. Ved å senke damptrykket i reaktoren ledes hydrolysatet til flashtanken, hvor trykket senkes til atmosfærisk trykk og temperaturen faller til ca. 100 C. Høyt trykk og høy temperatur i reaktorene, og den dampeksplosjon som forekommer ved trykksenkningen, sikrer en hydrolysering av det organiske materialet og en fullstendig sterilisering. Resultatet er et ensartet hydrolysat med lav viskositet. Det betyr at råtnetanken kan drives med høyere TS-innhold enn normalt og med en oppholdstid ned mot 12 dager, samtidig som gassutbyttet blir høyere. Den lave viskositeten etter den termiske hydrolysen gjør at sand vil løses ut. Sand kan da fjernes fra hydrolysatet med en hydrosyklon på en sirkulasjonskrets fra flashtanken, som også er en buffertank for kontinuerlig innpumping til råtnetankene. Sand tilføres egen sandavvanner med utlasting til sandcontainer. Ut fra THP-anlegget er TS-innholdet ca. 14% og etter flashtanken tilsettes vann for å få % TS. Vannet kan være rejektvann fra sluttavvanningen som er sterilisert, men begrensningen er ammoniuminnholdet dersom ikke også ammonium renses. Det legges derfor opp til at det benyttes så mye urenset rejektvann som mulig uten at ammoniumkonsentrasjonen i råtnetankene blir for høy og at øvrig tilsetting er rent vann. Slammet ledes så via en varmeveksler(forkjøler) for å ta ut høytemperaturvarme. Dette kan bl.a benyttes til forvarming av matevann til dampproduksjonen. Temperaturen reduseres da til C. Dersom en går lavere er det fare for at fett legger seg på varmevekslerflaten. Hydrolysatet med et TS - innhold på ca. 12 % føres inn foran pumpene i resirkulasjonskretsen for råtnetankene og videre via en hydrosyklon for å ta ut sand og til en varmeveksler der slamtemperaturen senkes til ca 40 C. Gjenvunnet varme kan benyttes til byggoppvarming. Cambi har også utviklet et anlegg med lavere kapasitet som de kaller THP-B2. Denne benytter mindre reaktorer der en kan gå helt ned mot en kapasitet på tonn TS/år. Hele anlegget kan leveres ferdig i containere. Dette anlegget anbefales imidlertid ikke når matavfall eller slam med mye sand skal behandles. Krüger Kaldnes sitt morselskap, Veolia i Frankrike, har levert noen anlegg på kontinentet med sin kontinuerlige prosess, Exelys. De har nå et anlegg under bygging i Danmark og har avventet markedsføring av prosessen i Norge til dette anlegget står klart. Prosessen, Exelys, beskrives i det etterfølgende: Prosessen er i kontinuerlig drift og kombinerer termisk hydrolyse og anaerob utråtning. Ved å kombinere termisk hydrolyse og anaerob utråtning kan Exelys gi bedre resultat enn konvensjonell utråtning. Avvannet slam og damp føres inn i en blandetank. Slam med egnet TS-innhold og temperatur ledes videre inn i en Exelys-reaktor. Prosessen i reaktoren forgår ved 165 C og ved et trykk på 6-8 bar. Varighet er ca. 30 min. Under oppholdet i reaktoren blir organisk materiale brutt ned til enklere forbindelser, og blir dermed mer tilgengelig for nedbrytning i den etterfølgende anaerobe utråtningen. En varmeveksler sørger for at slammet som kommer ut av reaktoren blir kjølt ned til C. Vann blir tilsatt slammet for å fortynne det til et TS-innhold på 10-12%. Dette slammet går så videre til anaerob utråtning. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 28 av 40

29 Prosessen skal få enda større energimengder ut av biomassen, og samtidig reduseres slammengden markant. Ved anlegget i Danmark hevdes det at biogassproduksjonen økes med 50 % og at slammengden reduseres med 30 %. Veolia leverer en standard Exelys-pakke for små til medium store anlegg. Fire ulike rektorstørrelser er tilgjengelig. Slam fra 8,2 tonn TS/dag til 35,7 tonn TS/dag, med maks tonn TS/år, kan behandles i en slik type anlegg. Varmen som blir generert av det hydrolyserte slammet blir brukt til å produsere damp og til å forvarme slammet som blir matet inn i reaktoren. Under er et bilde av «Package Exelys». Figur 5-2: Package Exelys fra Veolia. Pasteurisering Et pasteuriseringsanlegg for alternativ 2 er bygget opp av følgende anleggsdeler: Slam/slam-varmeveksler Pasteuriseringsenhet Gasskjele for produksjon av varmt vann eller damp Som slam/slam-varmevekslere har det gjennom mange tiår blitt benyttet spiral-vvx fra Alfa Laval. Det er arbeidskrevende å fjerne belegg som dannes på vekslerflatene. På flere anlegg har en byttet ut disse med rørvarmevekslere som enklere kan rengjøres ved pluggkjøring. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 29 av 40

30 Rørvarmevekslere er en enhet bestående av to slam/vann-vvx, som vist i Figur 5-3. I figuren vises også flytskjema for et pasteuriseringsanlegg der den siste oppvarmingen til 70 C skjer i en ekstern VVX. Flytskjema pasteuriseringsanlegg med ekstern oppvarming Varmevekslerenhet slam/slam, Läckeby Products VVX til høyre består av sirkulære slamrør lagt inn i en kasse hvor vannet sirkulerer. Figur 5-3: Prinsippløsning for pasteurisering og oppbygging av slam/slam-varmevekslere Pasteuriseringstankene må ha omrøring. Tradisjonelt benyttes toppmonterte propellomrørere. Et svakt punkt på disse er akseltettingen som på flere anlegg må byttes forholdsvis ofte. På Høvringen RA i Trondheim har en nå byttet ut propellomrørene med pumpeomrøring. Energiforbruket er noe høyere, men erfaringene mht. drift og omrøringseffekt er gode. Valg av løsninger for kostnadsberegningen Kostnad for THP-anlegg fra Cambi legges til grunn for alternativ 1B. Exelys-prosessen fra Krüger Kaldnes kan muligens gi lavere kostnad. Pasteurisering slik det er vist i Figur 5-3 legges til grunn for alternativ 2A og 2B. Utråtning Aktuelle løsninger Utråtning kan foregå i det mesofile eller termofile temperaturområdet. Ved mesofil drift er temperaturen i råtnetankene i området C og ved termofil C. Mesofil utråtning gir normalt en mer stabil prosess enn termofil utråtning, og vanligvis også bedre avvannbarhet av bioresten. Råtnetanker kan bygges både i spennarmert betong og i stål der diameter og høyde er forholdsvis lik. Betong kan gi lengre levetid og på store tanker kan betong være konkurransedyktig i pris med stål. Ståltanker vil imidlertid gi langt større fleksibilitet mht. fremtidige endringer og gir mulighet for atkomst med Bobcat for å kjøre ut sand fra tanken uten at det må etableres kostbare luker som i en betongtank. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 30 av 40

31 Tankene kan utstyres med toppmontert propelleromrører, gassomrøring via hengende lanser eller pumpeassistert gassomrøring med innpumping ved bunnen. Gassomrøring krever kompressor og har et vesentlig høyere el.forbruk en propelleromrøring og spesielt pumpeassistert gassomrøring er et kostbart system. Det er så langt vanskelig å angi om nytten oppveier tilleggskostnadene. På anlegg for husdyrgjødsel er det vanlig å bruke tanker i prefabrikkert betong der diameteren er vesentlig større enn høyden. Tankene har tak i PVC-duk og nedsenkede omrørere. I Norge er det bare benyttet slike tanker hos HRA. Råtnetank i stål med emaljert innside før isolering og kledning. Propelleromrører i råtnetank Sand vil akkumuleres i råtnetanken over tid og det vil etter noen år bli nødvendig å tømme tanken for sedimenter. Dette er en omfattende operasjon. På flere norske anlegg er det derfor installert hydrosykloner på resirkulasjonskretsen for å ta ut sand. Ved Mjøsanlegget kjøres det ut 11 tonn/uke, som utgjør ca. 1,3% av mottatt avfallsmengde. Ecoproanlegget har hatt hydrosykloner fra det startet opp i 2008 og Litium-tester viser at volumet i tankene ikke har blitt redusert. På dette anlegget, som mottar både slam og matavfall, tas det ut ca. 1,2% av mottatt avfallsmengde. Det synes derfor å være stor nytteverdi i å installere hydrosykloner. Dersom råtnetanken likevel må tømmes vil det være en fordel å ha to tanker, slik at en har bra kapasitet og at ny oppstart av tanken som er tømt skjer raskt ved å pumpe over slam fra tanken som er drift. Dersom en bare har en tank vil ny oppstart kunne gå forholdsvis raskt ved å pumpe over fra buffertank 2. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 31 av 40

32 Valg av løsning for kostnadsberegningen To råtnetanker gir en vesentlig kostnadsøkning og en vil muligens aldri ha behov for å tømme tankene. Det foreslås benyttet mesofil utråtning i 1 stk råtnetank både for alt. 1 termisk hydrolyse og alt. 2 pasteurisering. Det forutsettes benyttet råtnetank i stål med emaljert innside og toppmontert propelleromrører. Tanken utstyres med hydrosykloner. Sanden ledes til sandavvanner. For alt.1 er det felles avvanner for alle tre hydrosyklonene (pulper, flashtank og råtnetank). Buffertank 2 dimensjoneres for 5 døgns lagring. Uavvannet biorest pumpes direkte fra tanken til bil. Eventuell avvanning og etterbehandling av biorest Avvanning Avvanning av utråtnet biorest kan foregå med skruepresser eller dekantersentrifuger. Fordelen med skruepresser er at de har svært lavt strømforbruk og lavt støynivå i forhold til sentrifuger. Ulempen er at det kan kreves flere maskiner for å oppnå tilstrekkelig kapasitet og muligens noe lavere TS-innhold i bioresten. Mesofil utråtning gir normalt en biorest med ganske gode avvanningsegenskap og vil med et moderat polymerforbruk kunne avvannes til 25-30% TS. Ved etterfølgende kompostering av bioresten, og derav avdamping av vann, kan det muligens aksepteres lavere TS-innhold og således spares polymer. Det forutsettes at det installeres skruepresser som samlet har tilstrekkelig kapasitet til å avvanne hele mengden, samt en reservemaskin og en felles polymerdoseringsstasjon med separate doseringspumper til hver maskin. Bioresten føres med transportskrue til containere. Håndtering av rejekt fra avvanningen En del av rejektvannet vil kunne brukes til fortynning av innkommende råstoff, men det begrenses av ammoniumkonsentrasjonen i råtnetanken. Dersom den blir for høy, vil utråtningsprosessen stoppe opp. Den enkleste håndteringen av resterende mengde vil en få dersom biogassanlegget kan lokaliseres slik at en kan få utslipp til sjø uten noen videre rensing. Dersom dette ikke er tilfelle, må det etableres et renseanlegg. Dette kan være åpne dammer der den ene er luftet, mens den andre er for sedimentering. Primært bør det rensede vannet infiltreres i grunnen. Det medtas ikke kostnader for renseanlegg, men det legges inn en driftskostnad for håndtering av rejektet som også forutsettes å dekke investeringskostnader. Etterkompostering og jordproduksjon Eventuell etterkompostering av bioresten forutsettes å skje i Vefas sitt eksisterende anlegg for kompostering av slam. Det legges inn en driftskostnad for håndtering av bioresten. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 32 av 40

33 Oppgradering av biogassen Aktuelle anleggstyper Det finnes i dag flere teknologier for fjerning av karbondioksid og andre uønskede bestanddeler i biogassen. De mest aktuelle er i første rekke: Vannskrubbing Kjemisk skrubbing Kryogene metoder Membranprosesser Vannskrubber. Biogass tilføres i bunnen av en kolonne og vannet til toppen av kolonnen i motstrøm. Vannet forlater kolonnen i bunnen og dekomprimeres i en flashtank. Deretter strippes CO2 i en kolonne og ledes til atmosfæren etter luktfjerning, eller oppsamles og videreforedles for salg. Skrubbingen foregår i et trykksystem som produserer en del overskuddsvarme fra kompressorer som kan gjenvinnes vha. varmeveksling til oppvarmingsformål. Kjemisk skrubbing. Biogass kan oppgraderes ved kjemisk adsorpsjon i forskjellige stoffer, blant annet alkanolaminer. Det absorberende kjemikaliet må regenereres vha. varme og stripping. Eksempel på denne prosess er COOAB-prosessen benyttet bl.a. ved Bekkelaget RA, SNJ og Lindum i Drammen og Ammongas-prosessen som er benyttet bl.a. på Grødaland og hos HIAS på Hamar. Som ved skrubbersystemer kan CO2-gassen oppsamles til videreforedling eller ledes til atmosfæren. Kryogene metoder. Nedkjøling av biogassen trinnvis til passende lave temperaturer og ved et passende overtrykk kan utskille de forskjellige bestanddeler til væske. Vann vil kondensere først (ca 5 o C), deretter H2S og siloxaner (-25 o C), CO2 (-25 til -75 o C) og metan (-100 til -190 o C). Heretter er kun N2 og O2 på gassform, og disse kan ledes ut til atmosfæren. Metan vil være flytende etter prosessen. CO2 kan avhendes direkte som salgbart produkt, da det også er flytende. Metoden er relativt energikrevende. Det er foreløpig få leverandører. Membranprosesser. Prinsippet bygger på at de forskjellige komponenter i en gass har forskjellig evne til å addere til membranen for så diffundere gjennom denne. Det benyttes fortrinnsvis plastbaserte polymermembraner. CO2 vil trenge gjennom en polymermembran ganger raskere enn metan. Gjenværende produktgass ut av en membran vil ha et trykk som er tilsvarende likt som trykket av fødegassen. I oppgradering av biogass vil metan være produktgass og vil kunne forlate membranen ved et relativt høyt trykk. Typiske gasskomponenters evne til å diffundere gjennom en polymermembran er gitt under. En polymermembran vil derfor være en god måte å skille ut CO2 fra en biogass fødestrøm. Rågass fra råtnetank må komprimeres før den sendes inn på membranen. Typisk nødvendig trykk inn på membranen ligger på barg. Membraner er følsomme for væske og gassen tørkes ved kjøling før den når membraner. Under denne prosessen fjernes også NH3. Videre må gassen filtreres for partikler og H2S må spesifikt fjernes sammen med VOC/siloxan. Dette kan gjøres med adsorpsjon på aktivt kull som må skiftes ved behov. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 33 av 40

34 Avhengig av ønsket renhet på produktgass og mengde restgass til eventuell resirkulasjon eller til regenerativ termisk oksidasjon (RTO) kan forskjellige konfigurasjoner av membranoppsett benyttes. I Figur 5-4 under er prinsippet vist. Figur 5-4: Prinsipp for forskjellige membrankonfigurasjoner I tilfelle (A) kommer gassen in på membraner der all restgass går til oksidering i RTO. Dette er minst energikrevende, men gir høy andel av metan i restprodukt (typisk 10%) samt relativ stor andel av CO2 i biogass (typisk 5-10 %). Antall membraner og energikostnaden er lav. I tilfelle (B) settes membraner i serie. I første membran vil restgass være som for tilfelle (A), produktgassen sendes til ny(e) membran(er) og produktgassen kan normalt nå opp mot 98% metan. Restgassen for etterfølgende membraner vil være høyt, og det kreves resirkulering av strømmen tilbake til fødekompressor for anlegget for ikke å tape for mye metan til forbrenning. I tilfelle (C) er membraner konfigurert for lavest mulig tap av metan i reststrømmer (ned mot 1%) og konsentrasjon av metan på 99-99,5% i produktgassen. Denne løsningen krever høy energikostnad, og er plasskrevende med hensyn til antall nødvendig membraner. Strømforbruket i forbindelse med membran oppgradering er i stor grad forbundet med fødekompressoren til membranene. Forbruket er relatert til nødvendig trykk for membraner, og hvordan disse er konfigurert, ref. Figur 5-4. Typisk strømforbruk vil ligge i området 0,20-0,35 kwh/nm 3. Membrananlegg til bruk for biogassoppgradering leveres ofte i modulære størrelser. Membraner er ikke like følsomme for variasjoner i fødestrømmen som en amingenerator. Et membrananlegg består ofte av flere parallelle membranoppsett, og det derfor mulig å koble ut deler av anlegget dersom det skulle oppstå variasjoner i fødemengde. Det er bygget ett anlegg i Norge basert på membranteknologi. Dette ligger hos HRA på Jevnaker og er levert av DTM i Nederland via Nærenergi AS. Valg av løsning for kostnadsberegningen Gassproduksjonen er beregnet til maksimalt 506 Nm 3 /h (alt. 1B). 22,6% av gassen vil bli brukt til produksjon av damp. Dvs. at det vil være ca. 391 Nm 3 /h som skal oppgraderes. For oppgraderingsanlegg i denne størrelsesorden vil membrananlegg være godt egnet. Teknologien er i stor utvikling og det antas at flere leverandører vil ha godt uttestede anlegg om noen år. Et membrananlegg med konfigurasjon B vil gi tilstrekkelig renhet på den oppgraderte gassen til at den kan komprimeres og lagres på flak for bruk som drivstoff. Dette vil med stor sikkerhet gi det rimeligste anlegget og legges til grunn i kostnadsberegningen. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 34 av 40

35 Anleggsøkonomi Alternativer I første omgang ses det på to alternative råstoffmengder. Dvs. at vi står igjen med følgende 3 alternativer for kostnadsberegning: Tabell 6-1: Alternativer som kostnadsberegnes Alt. 1 Termisk hydrolyse Alt. 2 Pasteurisering - 2A Basismengder 1B Utvidet mengde 2B Utvidet mengde ekskl. dødfisk En mulig anleggsløsning for alternativene er illustrert i Figur 6-1 og Figur 6-2 (side 37). Figur 6-1: Mulig anleggsløsning, alt.1 Termisk hydrolyse Forutsetninger For kostnadsberegning og design av anlegget tas det utgangspunkt i et anlegg basert på forutsetninger som vist i Tabell 6-2. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 35 av 40

36 Tabell 6-2: Oversikt over utstyr for alt. 1B (utvidet mengde) og alt. 2A (sikker mengde). Anleggsdel Mottak slam og matavfall Alt. 1BTermisk hydrolyse Alt. 2A Pasteurisering Alt. 2A Pasteurisering 1 stk mottakslomme 60 m 3 1 stk mottakslomme 60 m 3 1 stk mottakslomme 60 m 3 Mottak fiskeensilasje 2 stk mottakstank 60 m 3 2 stk sentrifugalpumper, kapasitet 50 m 3 /h 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 5 m 3 /h Forbehandling 1 stk kvern, kort transportbånd og overbåndsmagnet 1 stk kvern, kort transportbånd og overbåndsmagnet 1 stk kvern, kort transportbånd og overbåndsmagnet 1 stk hammermøllesparator 1 stk hammermøllesparator 1 stk hammermøllesparator 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 15 m 3 /h 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 10 m 3 /h 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 15 m 3 /h Buffertank 1 2 stk betongtank 250 m 3 for sedimentering av sand mm. 2 stk betongtank 380 m 3 for sedimentering av sand mm. 2 stk betongtank 550 m 3 for sedimentering av sand mm. Hygienisering THP-B6 2 stk pasteuriseringstanker 2 stk pasteuriseringstanker 3 m 3 3 m 3 Dampkjel 2800 kg/h Varmtvannskjel Varmtvannskjel Utråtning 1 stk ståltank 3700 m 3 1 stk ståltank 4600 m 3 2 stk ståltank 3500 m 3 Buffertank 2 2 stk betongtank 700 m 3 2 stk betongtank 700 m 3 2 stk betongtank 700 m 3 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 15 m 3 /h 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 10 m 3 /h 2 stk eksenterskruepumper, kapasitet 15 m 3 /h Avvanning 2 stk skruepresser 2 stk skruepresser Utlastingsskruer og 2 stk containere Gasslager Dobbel membrantank 260 m 3 Dobbel membrantank 200 m 3 Utlastingsskruer og 2 stk containere Dobbel membrantank 260 m 3 Oppgraderingsanlegg Membrananlegg Membrananlegg Membrananlegg Komprimering, lager Kompressor 250 bar, 2 stk flaskecontainere Kompressor 250 bar, 2 stk flaskecontainere Kompressor 250 bar, 2 stk flaskecontainere Det er ikke lagt inn kostnader for etablering av lager for uavvannet biorest ute på hvert bruk. Foreløpig er det forutsatt dekket av bonden. Lagrene må i så fall bekostes av deler av tilskuddet fra staten for levering av husdyrgjødsel til biogassanlegg og sparte kostnader til innkjøp av kunstgjødsel. x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 36 av 40

37 Figur 6-2: Mulig anleggsløsning, alt.2a Pasteurisering Beregnede investeringskostnader Grove investeringskostnader er angitt i Tabell 6-3 for de 3 anleggsalternativene. Nøyaktigheten i anslagene antas å ligge innenfor +30%. Tabell 6-3: Investeringskostnad for alternative anleggskonsepter Investeringskostnad Alt. 1B Termisk hydrolyse Alt. 2A Pasteurisering Alt. 2B Pasteurisering Mill.kr Bygningsteknisk 51,3 52,8 55,4 Prosess/maskin 91,4 50,7 62,5 El.kraft 9,5 8,9 8,9 Styring og overvåking 4,3 4,5 4,5 VVS-teknisk 9,1 9,1 9,1 Utomhus, diverse 5,0 5,0 5,0 Sum 170,6 130,9 145,4 Prosjektering (5,0 %) 10,2 7,9 8,7 Administrasjon, byggeledelse (3,0 %) 8,5 6,5 7,3 Total investering 189,4 145,3 161,4 x:\nor\oppdrag\hønefoss\517\77\ \5 arbeidsdokumenter\52 prosess\r-01 forstudie biogass i alta-j02.docx Side 37 av 40