Combustion of sewage sludge : Investigation of the possibility of a plant in Umeå

Avloppsslam är en restprodukt som uppstår vid rening av avloppsvatten, det innehåller både energi och näringsämnen. Ett av dessa näringsämnen som är en viktig del i livsmedelsproduktion och riskerar att bli en bristvara i framtiden är fosfor. En utredning på uppdrag av regeringen presenterade nyligen ett förslag för slamhantering med begränsad slamspridning och krav på att minst 60 % av all fosfor i avloppsslam ska återvinnas. Återvinning av fosfor ur förbränningsaska är ett alternativ som uppfyller kraven på återvinning. I denna rapport utreds möjligheterna för en fjärrvärmeanläggning med slamförbränning i Umeå. Detta med utgångspunkt från det slam som produceras vid Vakins avloppsreningsverk på Ön och de lokala förutsättningar som finns i Umeå. Utredningen har genomförts genom litteraturstudier, samtal med kunniga personer och termodynamiska jämviktsberäkningar. Slamproduktionen i Umeå är i dagsläget 10 000 ton/år men bedöms öka till upp mot 15 000 ton/år fram till år 2050. Utifrån mängden slam och dess låga värmevärde anses samförbränning vara ett bättre val för en fjärrvärmeanläggning, monoförbränning kan snarare ses som ett alternativ för kvittblivning av slam. Två bränslen som anses intressanta för samförbränning och därför utvärderas närmre i denna rapport är bark och rörflen. Termodynamiska beräkningar visar att en blandning av bark och slam kan förväntas ha en högre asksmältpunkt än en blandning med rörflen och slam. Jämfört med rörflen anses även tillgång och generella driftegenskaper för bark och andra trädbränslen vara mer fördelaktiga. En viss inblandning av rörflen kan däremot ge ett högre värmevärde samt att det kan förbättra växttillgängligheten för fosfor i askan. Den föreslagna bränslemixen med 15 % ts slam innebär att anläggningen kommer att ha en effekt på 18 MW med kontinuerlig drift under tidsperioden september-maj. Bränslemixen riskerar dock att vara för fuktig för att uppnå de temperaturkrav som krävs vid avfallsförbränning, därmed kan torkning av slam eller bark bli nödvändigt. Den panna som föreslås i denna rapport är en rosterpanna med rörlig rost. Valet baseras delvis på att ett antagande om att en stor del av tungmetallerna hamnar i flygaskan vilket kan ge en bottenaska som kan spridas direkt på skogs- eller åkermark. Ekonomin för en samförbränningsanläggning är väldigt beroende av förutsättningarna för fjärrvärmenätet. Baserat på antaganden i denna studie är det i dagsläget mer ekonomiskt lönsamt med en monoförbränningsanläggning. Vid ett ökat behov av fjärrvärmeproduktion kan en samförbränningsanläggning däremot vara ett bättre alternativ