Iv-Groep Ketenanalyse Slibverwerking met energieopwekking

Transcriptie

1 Iv-Groep Ketenanalyse Slibverwerking met energieopwekking Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking - versie 1.2 definitief Iv-Groep b.v. i

2 Opdrachtgever: Iv-Groep Projectnummer opdrachtgever: Project: Ketenanalyse Slibverwerking met energieopwekking Projectnummer: Betreft: Referentie: Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 Auteur(s): FdG, RF, SB Paraaf: Gecontroleerd: RF, SB Paraaf: Goedgekeurd: EV Paraaf: Datum: Revisie: 1.2 Status: Definitief Aantal pagina's: iv + 35 Iv-Groep b.v., Alle rechten voorbehouden, Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke ii toestemming van Iv-Groep b.v.

3 Inhoudsopgave 1 Inleiding Vaststellen onderwerpen ketenanalyses Leeswijzer 2 2 Doelstelling van het opstellen van de ketenanalyse 3 3 Vaststellen van de Scope van de ketenanalyse Onderwerp van de analyse Slibverbranding Vergisting en verbranding Overige methoden 6 4 Vaststellen systeemgrenzen en identificeren van ketenpartners Ketenstappen Ketenstappen van de slibverbrandingsmethode Slibproductie en ontwatering Slibtransport Slibdroging Slibverbranding Energieopwekking, -hergebruik en -levering Transport en verwerking van rest- en afvalstromen Ketenstappen Slibvergisting/-verbrandingsmethode Slibproductie en transport Slibvergisting Ontwatering vergist slib Verbranden biogas Energieproductie, -hergebruik en -levering Verwerking rest- en afvalstromen Uitsluitingen 13 5 Allocatie 14 6 Datacollectie en datakwaliteit 15 7 Kwantificeren van emissies Slibverbranding Productie van slib Slibtransport Drogen & Verbranden van slib Productie, hergebruik en levering van energie Verwerking en transport van rest- en afvalstoffen Totaal Slibvergisting en -verbranding Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 iii

4 7.2.1 Productie en transport van slib Vergisten en ontwateren van slib en biogasverbranding Productie, hergebruik en levering van energie uit biogasverbranding Verwerking en transport van afvalstoffen Drogen & Verbranden van slib Productie, hergebruik en levering van energie Verwerking en transport van afvalstoffen Totaal Vergelijking 26 8 Onzekerheden Algemeen Verbranding Vergisting 28 9 Reductiemogelijkheden Reductiemogelijkheden Reductiedoelstellingen Bronvermelding 31 Bijlagen 32 A Gedetailleerd overzicht van de verbrandingsmethode 33 B Gedetailleerd overzicht van de vergistings-/verbrandingsmethode Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 iv

5 1 Inleiding Een cluster bedrijven binnen Iv-Groep, bestaande uit Iv-Infra, Iv-Water en Iv-Bouw (hierna: Iv- Groep ) is gecertificeerd voor niveau 5 van de CO 2 -Prestatieladder. Door het behalen van niveau 5 werkt Iv-Groep actief mee aan het reduceren van CO 2 -uitstoot in de keten en de sector. Een belangrijk onderdeel van niveau 5 van de CO 2 -prestatieladder, is het verkrijgen van inzicht in de Scope 3 emissies van de organisatie. In het document Meest materiële emissies zijn de meest materiële Scope 3 emissiecategorieën reeds in kaart gebracht volgens de stappen zoals beschreven in de Corporate Value Chain (Scope 3) standaard van het GHG-protocol. Bij het inventariseren van de Scope 3 emissies is daarnaast de Branchegerichte toelichting voor ingenieursbureaus toegepast. Op basis van de inventarisatie zijn twee onderwerpen bepaald om een ketenanalyse op uit te voeren. 1.1 Vaststellen onderwerpen ketenanalyses In een workshop ketenanalyses is de rangorde van de emissiecategorieën vastgesteld met een brede vertegenwoordiging vanuit het bedrijf. Uitgangspunt voor de rangorde zijn de sectoren waarin Iv-Groep werkzaam is: water, bouw en infra. Door de aard van haar werk kan Iv-Groep invloed uitoefenen op de volgende Scope 3 categorieën: winning van grondstoffen, winning van energie en gebruik van energie tijdens de levensduur. Binnen de drie sectoren zijn vuil water en bruggen twee van de belangrijkste typen projecten in de orderportefeuille van Iv-Groep (zie onderbouwing in het document Meest materiële emissies ). Het belang van CO 2 -uitstoot bij deze twee typen projecten is groot voor wat betreft de aanleg van het object, en voor vuil water ook groot tijdens het gebruik van de afvalwaterzuivering. Om deze redenen is ervoor gekozen om de analyse te richten op winning van grondstoffen (bruggen) en winning van energie en gebruik van energie (vuil water). In dit rapport is er enkel gekeken naar slibverwerking en niet de waterzuivering. Er is gekozen voor het uitvoeren van de volgende twee ketenanalyses: Slibverwerking met energieopwekking Composietbrug Dit document beschrijft de ketenanalyse slibverwerking met energieopwekking. Voor de tweede ketenanalyse zie het document Ketenanalyse composietbrug Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 1/35

6 1.2 Leeswijzer Dit document maakt samen met de Ketenanalyse composietbrug (inclusief bijbehorende rekensheets in Excel voor beide ketenanalyses) en de Memo Meest Materiële Emissies deel uit van de implementatie van de CO 2 -Prestatieladder. Hoofdstuk Inhoud 2 Doelstellingen Beschrijving van het doel van de ketenanalyse 3 Scope Onderwerp van de ketenanalyse 4 Systeemgrenzen Reikwijdte van de ketenanalyse 5 Allocatie Toekennen van emissies aan delen van de keten 6 Datacollectie Methode van dataverzameling en bronnen van informatie 7 Kwantificeren van CO 2- emissies en resultaten Berekening en analyse van de CO 2-uitstoot in de keten 8 Onzekerheden 9 Reductiemogelijkheden Onzekerheden en verbetermogelijkheden voor de analyse Kansen om CO 2 te reduceren die voortkomen uit de ketenanalyse en reductiedoelstellingen die vastgesteld zijn 10 Bronvermelding Gebruikte bronnen Tabel 1: Leeswijzer Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 2/35

7 2 Doelstelling van het opstellen van de ketenanalyse De belangrijkste doelstelling voor het uitvoeren van deze ketenanalyse is het identificeren van CO 2 -reductiekansen, het definiëren van reductiedoelstellingen en het monitoren van de voortgang. Daarnaast biedt de analyse handvaten voor Iv-Groep om haar opdrachtgevers te adviseren over CO 2 -besparing in de te realiseren ontwerpen. Op basis van het inzicht in de Scope 3 emissies en de twee ketenanalyses wordt een reductiedoelstelling geformuleerd. Binnen het kwaliteitsmanagementsysteem CO 2 dat is ingevoerd wordt actief gestuurd op het reduceren van de Scope 3 emissies. Het verstrekken van informatie aan partners binnen de eigen keten en sectorgenoten, die onderdeel zijn van een vergelijkbare keten van activiteiten, is hier nadrukkelijk onderdeel van. Iv- Groep zal op basis van deze ketenanalyse stappen ondernemen om betrokken partijen binnen de eigen keten te betrekken bij het behalen van de reductiedoelstellingen Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 3/35

8 3 Vaststellen van de Scope van de ketenanalyse Zoals beschreven in de inventarisatie van de meest materiele Scope 3 emissies heeft Iv-Groep door haar werk relatief veel invloed op de categorieën winning van energie en gebruik van energie. Om reductiemogelijkheden binnen deze categorieën nader te onderzoeken, wordt gekozen voor de sector vuil water, omdat Iv-Groep veel werkzaam is binnen deze sector. Ook geldt dat het belang van CO 2 -uitstoot bij de objecten die Iv-Groep ontwerpt binnen deze sector groot is, zowel tijdens de aanleg als tijdens het gebruik. Daarnaast is er een logische koppeling met mogelijkheden om energie te winnen uit afvalmaterialen in het waterzuiveringsproces. Iv-Groep ontwerpt en adviseert over zowel waterzuiveringsinstallaties als over energieopwekking en terugwinning bij slibverwerking. Bij het reinigen van water komt afval in de vorm van zuiveringsslib vrij. Uit deze afvalstof kan bij de verwerking ervan energie worden teruggewonnen. Daarnaast kan het slib mogelijk ook nuttig worden ingezet als een grondstof, bijvoorbeeld ten behoeve van energieproductie. Een voorbeeld hiervan is het concept van De Energiefabriek 1. De teruggewonnen energie kan vervolgens zowel binnen als buiten de slibverwerkingsinstallatie ingezet worden. Deze ketenanalyse zal mogelijkheden identificeren om CO 2 -uitstoot in dit proces te verminderen, die Iv-Groep in haar advies richting de opdrachtgever mee kan nemen. Dit kan zowel door het terugdringen van de energiebehoefte en energieaanvoer in de slibverwerkingsinstallatie als door het opwekken van duurzame energie op basis van slib. 3.1 Onderwerp van de analyse Deze ketenanalyse beschouwd de volgende twee methoden van slibverwerking waarbij sprake is van energieterugwinning. In beide methoden wordt energie in de vorm van elektriciteit en warmte geproduceerd en geleverd. 1. Het verbranden van slib in een slibverbrandingsinstallatie (SVI) 2. Het vergisten van slib in een vergistingsinstallatie, gevolgd door verbranding in een SVI Onderstaande paragrafen geven een korte beschrijving hoe energie uit slib wordt teruggewonnen en op welke wijze deze energie wordt toegepast Slibverbranding Verbranding is een acceptabele en veelgebruikte wijze van slibeindverwerking, waarbij tevens energie kan worden opgewekt. Slib is een vorm van natte biomassa, dat grotendeels uit water bestaat. Voordat slib verbrand kan worden, moet het eerst gedroogd worden. Het gedroogde slib wordt vervolgens verbrand in een SVI, waarbij elektriciteit en warmte worden opgewekt. De elektriciteit wordt primair in de installatie gebruikt. De warmte wordt in het droogproces en bij het verwarmen van de verbrandingslucht toegepast. Ook wordt warmte extern geleverd aan installaties 1 Zie voor meer informatie: Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 4/35

9 van derden. In afbeelding 3.1 is een overzicht gegeven van de wijze van energieopwekking uit slib bij verbranding. Elektriciteit Slib Drogen Verbranden slib Warmte Extern gebruik Afbeelding 3.1: Energieopwekking en uit slib in de verbrandingsmethode Vergisting en verbranding In een vergistingsinstallatie wordt slib afgebroken en omgezet in biogas. Dit biogas kan op verschillende manieren ingezet worden. In deze analyse gaan we uit van de verbranding van het biogas in een warmte-krachtkoppelingsinstallatie (WKK-installatie). Hierbij worden elektriciteit en warmte geproduceerd uit de verbrandingsenergie van het biogas. De elektriciteit wordt gedeeltelijk in de vergistingsinstallatie gebruikt. Het restant aan elektriciteit wordt extern ingezet in overige installaties op de inrichting. Daarnaast kan elektriciteit worden teruggeleverd aan het net in geval van overcapaciteit. Warmte uit de WKK-installatie wordt zoveel mogelijk in de installatie zelf gebruikt. Resterende warmte wordt geleverd aan derden. Het slib dat overblijft na vergisting wordt vervolgens ontwaterd en afgevoerd naar de SVI. Op de SVI wordt het resterende slib verbrand, met inbegrip van energieterugwinning, conform de beschrijving in Afbeelding 3.2 geeft een overzicht van energieopwekking en (her-)gebruik bij de gecombineerde vergisting en verbranding van slib. Warmte Extern gebruik Biogas Verbranden biogas in WKK Slib Vergisten Ontwateren Elektriciteit Extern gebruik Elektriciteit Drogen Verbranden slib Warmte Extern gebruik Afbeelding 3.2: Energieopwekking uit slib in de vergisting-/verbrandingsmethode Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 5/35

10 3.1.3 Overige methoden Naast deze twee slibverwerkingsmethoden zijn er nog andere opties voor het verwerken van het slib en/of gebruik van energie uit het slibverwerkingsproces. Als voorbeeld wordt gegeven het opwaarderen van het geproduceerde biogas, zodat het geschikt is voor directe levering in het aardgasnetwerk of toegepast kan worden als biobrandstof voor voertuigen. Ook kan het slib vergast worden in plaats van vergist, om vervolgens op een vergelijkbare wijze opgewaardeerd te worden. Dergelijke toepassingen zijn echter nog niet op grote schaal in gebruik en/of nog in de ontwikkelingsfase. Vanwege deze beperkte toepassing zijn deze verwerkingsmethoden niet meegenomen in de analyse Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 6/35

11 4 Vaststellen systeemgrenzen en identificeren van ketenpartners Om de beide productiemethoden met elkaar te vergelijken, worden een aantal ketenstappen in deze analyse verder uitgewerkt. In de weergegeven keten staat de slibverwerkingsinstallatie centraal, omdat het ontwerpen van een dergelijke installatie het kernproces van Iv-Groep is. De levenscyclus van het slib zelf is alleen meegenomen voor zover dit direct relevant is voor het opereren van de slibverwerkingsinstallatie, namelijk op het moment dat het slib als afval vrijkomt bij de rioolwaterzuiveringsinstallatie. In de analyse wordt uitgegaan van slib dat elders uit een rwzi is vrijgekomen en dat vervoerd wordt naar de slibverwerkingsinstallatie. 4.1 Ketenstappen Globaal gezien ziet de levenscyclus van een slibverwerkingsinstallatie (ongeacht de verwerkingsmethode) er als volgt uit: Afbeelding 4.1: Keten verwerkingsinstallatie De installatie wordt door Iv-Groep ontworpen. Vervolgens wordt de installatie gebouwd, waarvoor eerst de materialen gewonnen en geproduceerd moeten worden. Als de bouw is afgerond, kan de installatie in gebruik worden genomen. Tijdens het gebruik van de installatie zal er slib worden verwerkt, waarbij energie geproduceerd wordt. Op een gegeven moment zal de installatie niet meer nodig of bruikbaar zijn. Op dat moment zal de installatie afgebroken worden. In deze analyse wordt ingezoomd op de gebruiksfase van de installatie. Eerder is al vastgesteld dat het belang van CO 2 -uitstoot tijdens het gebruik bij een installatie groot is, en dat Iv-Groep hier veel invloed op heeft. Daarnaast wordt in de gebruiksfase ook energie geproduceerd uit afval, wat eveneens een significante invloed heeft op CO 2 -uitstoot. De manier waarop de energie wordt geproduceerd en ingezet wordt in grote mate beïnvloed door het ontwerp en advies van Iv-Groep. In de gebruiksfase van de slibverwerkingsinstallatie gebeuren een tweetal dingen: de installatie verbruikt energie om het slib te verwerken (input), en de installatie produceert energie door het Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 7/35

12 verwerken van het slib (output). Het verwerkingsproces zelf heeft verschillende stappen, met elk hun eigen input en output. 4.2 Ketenstappen van de slibverbrandingsmethode In de volgende paragrafen worden de ketenstappen van de slibverbrandingsmethode toegelicht en wordt de specifieke in- en output per ketenstap gegeven. Afbeelding 4.2 geeft een globaal procesoverzicht van deze ketenstappen. Een gedetailleerd overzicht van de slibverbrandingsmethode is te vinden in bijlage A Slibproductie en ontwatering Tijdens het zuiveren van afvalwater in de waterlijn van een rwzi wordt zuiveringsslib gevormd.. Het slib wordt als afvalstof periodiek afgescheiden uit de waterlijn en vervolgens ingedikt tot circa 8% droge stof gehalte. Het zuiveringsslib heeft een organische stof gehalte van circa 70%, de overige 30% betreft anorganische stoffen. De productie van slib en het indikken worden toegerekend aan de waterlijn en vallen daarmee buiten de scope van deze ketenanalyse. Na indikking wordt het slib verder ontwaterd in een ontwaterinstallatie tot een droge stof gehalte van circa 20%. Bij het ontwateren van slib wordt circa 0,05 kwh per kilogram slib droge stof verbruikt. De elektriciteit wordt afgenomen van het elektriciteitsnet. Daarnaast wordt een PEhulpmiddel gedoseerd met een verbruik van circa 0,036 kg PE per kilogram slib droge stof Slibtransport Het ontwaterde slib wordt vervolgens per vrachtwagen naar de SVI afgevoerd. In deze ketenanalyse is voor de transportafstand van de rwzi naar de slibeindverwerking uitgegaan van 50 km (enkele rit) Slibdroging Bij de slibverbrandingsinstallatie wordt de aangevoerde slibkoek eerst verder gedroogd zodat het makkelijker brandt in de verbrandingsoven. Met behulp van stoom (warmte) wordt het water in het slib gedeeltelijk verdampt totdat het slib een drogestof gehalte heeft van circa 35%. De benodigde warmte voor dit proces wordt geheel teruggewonnen uit de warmte die vrijkomt bij het verbanden van het slib in de navolgende verbrandingsoven. De netto warmtevraag voor het verdampen van 1 kg slibwater bedraagt circa 2,68 MJ th. Hiervoor moet op bruto basis circa 3,61 MJ th aan warmte (stoom) worden aangevoerd. Naast het hergebruik van warmte uit de installatie wordt er voor de verwerking van 1 kg slib droge stof ook nog 6 Nl 2 aardgas en 0,256 kwh elektriciteit van het net afgenomen Slibverbranding Het gedroogde slib wordt in de verbrandingsoven van de SVI verbrand. In de oven wordt al het organische stof in het slib verbrand, waarbij warmte vrijkomt. De verbrandingswaarde van 1 kg organische stof bedraagt circa 21,7 MJ th. Het anorganische stof in het slib blijft als een asrest over en kan als een hulpstof worden toegepast in andere industrieën. 2 1 Nl (normaal liter) = 0,001 Nm Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 8/35

13 4.2.5 Energieopwekking, -hergebruik en -levering Met de verbrandingswarmte uit de sliboven wordt een stoomketel opgewarmd. De stoomketel heeft een thermisch rendement van circa 60%, de resterende verbrandingswarmte wordt met de rookgassen uitgestoten naar de atmosfeer. Het geproduceerde stoom wordt primair ingezet in de slibdroger. Het restant aan stoom wordt ingezet in een stoomturbine voor elektriciteitsopwekking. Het elektrisch rendement van deze installatie bedraagt circa 10%. De restwarmte uit de stoomturbine kan vervolgens nog worden geleverd aan derden. Het nuttig rendement van de warmtelevering bedraagt circa 50%. Door de levering van warmte kan bij derden bespaard worden op het gebruik van aardgas voor warmteproductie Transport en verwerking van rest- en afvalstromen In het slibverwerkingsproces bij de verbrandingsinstallatie komen rest- en afvalstromen vrij in de vorm van droogdamp condensaat uit de slibdroging en rookgassen en asrest uit de slibverbranding. Deze rest- en afvalstoffen worden eerst voorbehandeld op de SVI, waarbij diverse hulpstoffen worden verbruikt. Het gezamenlijk hulpstoffenverbruik per kilogram slib droge stof verwerkt in de SVI staat representatief aan de emissie van 0,36 kg CO 2 -equivalent. Na voorbehandeling is het condensaat nog steeds een vervuilde afvalstroom dat verder wordt gezuiverd op een rwzi. In deze ketenanalyse wordt uitgegaan dat het condensaat per vrachtwagen wordt afgevoerd naar een rwzi over een afstand van 50 km. Op de rwzi wordt het condensaat gezuiverd in de waterlijn, waarvoor ten behoeve van deze ketenanalyse gerekend wordt met een broeikasgasemissie van circa 0,382 kg CO 2 -eq. per m 3 afvalwater. De asrest die overblijft bij de verbranding van het zuiveringsslib wordt als grond- of hulpstof ingezet in andere industrieën. Aangezien de verbrandingsassen een nieuwe toepassing krijgen in een andere procesketen, blijft in deze ketenanalyse de emissie van broeikasgassen ten gevolge van de verwerking van deze reststof buiten beschouwing. De afvoer van de asrest wordt wel meegenomen in deze ketenanalyse, waarvoor gerekend wordt met een transportafstand van 50 km Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie 1.2 9/35

14 m e Slibproductie en - ontwatering e Transport slib he e Drogen slib he e Verbranden slib m he e Verwerking en Transport transport rest-/ afvalstroom afvalstoffen Legenda e Energieterugwinning Energie van het net he e he m Hergebruik energie uit de installatie Materiaal Afbeelding 4.2: Processchema van de ketenstappen in de slibverbrandingsmethode 4.3 Ketenstappen Slibvergisting/-verbrandingsmethode In de volgende paragrafen worden de ketenstappen van de gecombineerde vergisting- en verbrandingsmethode toegelicht en wordt specifieke in- en output per ketenstap gegeven. Afbeelding 4. geeft een globaal procesoverzicht van deze ketenstappen. Een gedetailleerd overzicht van deze gecombineerde slibverwerkingsmethode is te vinden in bijlage B Slibproductie en transport Net als bij de verbrandingsmethode, wordt gestart met zuiveringsslib dat periodiek als afvalproduct uit de waterlijn van de rwzi wordt afgescheiden en vervolgens wordt ingedikt tot circa 8% droge stof gehalte. Het slib droge stof bestaat voor circa 70% uit organische materiaal, de resterende 30% is anorganische stof. Ook bij deze methode vallen slibproductie en indikking buiten de scope van de ketenanalyse. Het slib hoeft na indikking niet verder ontwaterd te worden, omdat het eerst wordt vergist in de vergistingsinstallatie. In deze ketenanalyse is uitgegaan van een centrale slibgistingsinstallatie op de locatie van een bepaalde rwzi. Deze centrale slibgistingsinstallatie verwerkt het zuiveringsslib Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

15 van deze rwzi en dat van omliggende rwzi s. In deze ketenanalyse is aangenomen dat 75% van de slibaanvoer naar de gisting afkomstig is van externe locaties. Voor het slibtransport naar de centrale slibgistingsinstallatie is gerekend met een gemiddelde afstand van 50 km Slibvergisting Het slib wordt in de gistingsinstallatie bij een temperatuur van circa 35 C vergist met behulp van bacteriën. Tijdens het gistingsproces wordt circa 35% van de organische stof in het slib afgebroken en omgezet in biogas (circa 65% CH 4 ). In deze ketenanalyse wordt gerekend met een algemeen kengetal voor de biogasproductie à 315 normaal liter per kg slib droge stof gevoed aan de gisting. De warmtevraag voor het opwarmen van het slib en het op temperatuur houden van de gisting bedraagt circa 0,147 MJ th per kubieke meter aangevoerd slib. Daarnaast dient het slib in de gistingstank voldoende gemend te worden voor een goede werking van het gistingsproces. De energievraag hiervoor bedraagt circa 0,85 kwh per kubieke meter aangevoerd slib. Door de verbranding van het geproduceerde biogas in een WKK-installatie wordt geheel voorzien in de energievraag van de gistingsinstallatie. Er wordt dus geen energie van het net afgenomen. Bij de afvoer van uitgegist slib kan een kleine hoeveelheid biogas weglekken (ca. 0,25%), waardoor het sterke broeikasgas methaan (CH 4 ) in de atmosfeer vrijkomt. De emissie van het broeikasgas N 2 O (lachgas) is niet meegenomen, aangezien dit niet tot nauwelijks wordt geproduceerd bij het vergisten van slib Ontwatering vergist slib Na het vergistingsproces wordt het vergiste slib mechanisch ontwaterd. Door vergisting is de ontwaterbaarheid van het slib verbeterd in vergelijking met niet-vergist slib. Na ontwatering wordt dan ook een drogestof gehalte van minimaal 22,5% gehaald. De ontwateringsinstallatie heeft een elektriciteitsverbruik van circa 0,05 kwh per kilogram slib droge stof. Deze energievraag wordt geheel geleverd door de productie van elektriciteit in de WKK-installatie. Daarnaast wordt per kilogram droge stof circa 0,036 kg PE-hulpstof gedoseerd. Verder wordt er nog energie verbruikt door pompen en overige kleine installaties, welke een gezamenlijk elektriciteitsverbruik van circa 0,02 kwh per kilogram slib droge stof hebben. Ook voor deze processen wordt door elektriciteitsopwekking in de WKK voorzien in de energiebehoefte Verbranden biogas Het verkregen biogas uit de gistingsinstallatie wordt in de gasmotor van een WKK-installatie verbrand. De verbrandingswaarde van het biogas (65% CH 4 ) bedraagt circa 23,5 MJ/Nm 3. Met de verbrandingsenergie die hierbij vrijkomt wordt elektriciteit opgewekt. Daarnaast wordt warmte teruggewonnen benodigd voor het opwarmen van het slib en het op temperatuur houden van de gistingsinstallatie. Bij de verwerking van het biogas in de WKK-installatie kan een klein deel van het biogas onverbrand weglekken (ca. 0,30%), waardoor ook hier het broeikasgas methaan (CH 4 ) in de atmosfeer vrijkomt Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

16 4.3.5 Energieproductie, -hergebruik en -levering De verbrandingsenergie die vrijkomt bij het verbranden van het biogas wordt voor circa 40% omgezet in elektriciteit en voor circa 50% teruggewonnen als nuttige warmte. De resterende verbrandingsenergie gaat als restwarmte met de rookgassen verloren naar de atmosfeer. Circa 11% van de opgewekte elektriciteit en 50% van de teruggewonnen warmte wordt ingezet om te voorzien in de energievraag van alle installaties in deze vergistingsketen. Hiermee is de vergistingsinstallatie geheel zelfvoorzienend. De resterende elektriciteit (89%) wordt geleverd aan procesinstallaties op de rwzi welke buiten de scope van deze slibketenanalyse vallen. In het geval er een overschot aan elektriciteit wordt geproduceerd, wordt dit overschot aan elektriciteit terug geleverd aan het net. Beide vormen van elektriciteitslevering worden vanuit het oogpunt van deze analyse beschouwd als externe levering van elektriciteit. Ook het restant aan teruggewonnen warmte (50%) wordt extern geleverd, met een nuttig rendement van 50%. Als gevolg van deze warmtelevering kan bij derden bespaard worden op het aardgasverbruik Verwerking rest- en afvalstromen Bij het ontwateren van het vergiste slib wordt slibwater (centraat) afgescheiden. Het centraat bevat hoge concentraties aan stikstof en fosfaat als gevolg van de afbraakprocessen in het vergistingsproces. Per kilogram slib droge stof afgebroken in de gisting komt circa 50 gram stikstof en 30 gram fosfaat in oplossing. Om de zuiveringscapaciteit van de waterlijn niet te overbelasten, wordt het centraat eerst voorbehandeld ten behoeve van nutriëntenverwijdering. Fosfaat wordt verwijderd door middel van de productie van struviet. Bij de verwijdering van één kilogram fosfaat wordt circa 1,5 kwh elektriciteit verbruikt. Daarnaast dient als hulpstof voor struvietvorming circa 2,1 kilogram magnesiumoxide per kilogram fosfaat te worden gedoseerd. Het gevormde struviet wordt als kunstmestvervanger of als grondstof in de kunstmestindustrie ingezet. Hiermee krijgt deze fosfaatreststof een nieuwe toepassing in een andere productketen, zodat de afvoer en verdere verwerking ervan buiten de scope van deze ketenanalyse valt. Stikstof wordt in een aparte installatie op biologische wijze verwijderd. In dit proces wordt per kilogram stikstofverwijdering circa 1,3 kwh elektriciteit verbruikt voor de inblazing van zuurstof. De energievraag van deze processen wordt geheel geleverd door de opwekking van elektriciteit in de WKK-installatie. Na de nutriëntenverwijdering wordt het centraat op de waterlijn van de rwzi geloosd. Door de voorbehandeling is de vuillast van het centraat op de waterlijn verwaarloosbaar ten opzichte van de influentbelasting. De uitstoot van broeikasgassen door de processen in de waterlijn wordt in deze ketenanalyse dan ook buiten beschouwing gelaten. De ontwaterde slibkoek die overblijft na vergisting en ontwatering wordt alsnog afgevoerd naar de slibverbrandingsinstallatie. Voor een beschrijving van het verdere verwerkingsproces wordt verwezen naar de desbetreffende ketenstappen van de slibverbrandingsmethode ( t/m 4.2.6) Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

17 m e Slibproductie en - transport he Vergisten slib Verbranden biogas m he Ontwateren slib Energieterugwinning he e m he Verwerking rest-/ afvalstoffen m e Transport ontwaterd slib Legenda Verwerking slib in SVI (zie afb. 4.1) e he Energie van het net (elektriciteit, aardgas, brandstof) Hergebruik energie uit de installatie m Materiaal Afbeelding 4.3: Processchema van de ketenstappen in de gecombineerde slibvergisting & -verbrandingsmethode 4.4 Uitsluitingen Zoals eerder aangegeven richt de analyse zich op de gebruiksfase van de installatie. Het bouwen en slopen van de installatie maakt geen onderdeel uit van de analyse. Uit eerder uitgevoerde ketenanalyses blijkt namelijk dat bij gebouwen verreweg de meeste uitstoot wordt veroorzaakt in de gebruiksfase. Aangezien deze analyses uitgaan van een huis en niet van een productielocatie, zal de broeikasgasemissie in de gebruiksfase bij een verwerkingslocatie nog veel groter zijn vanwege het hogere energiegebruik. Daarnaast is de invloed van Iv-Groep op de gebruiksfase en het productieproces het grootst. Dit betekent dat de meeste reductiepotentie, en dus ook de meeste mogelijkheden voor Iv-Groep om invloed uit te oefenen op de CO 2 -uitstoot, zich in de gebruiksfase bevinden Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

18 5 Allocatie Als allocatie noodzakelijk is dan wordt de methode gebruikt uit hoofdstuk 9 van de Product Accounting & Reporting standard. Productie van slib Het slib dat in deze analyse centraal staat is een afvalproduct dat afkomstig uit de waterlijn van de rwzi. Omdat het doel van dit proces het produceren van schoon water is, en slib een afvalproduct is in het proces, wordt er binnen deze analyse geen uitstoot toegekend aan het produceren van het slib. Energieproductie WKK In de WKK wordt ook elektriciteit en warmte opgewekt. Voor de WKK wordt een verhouding aangehouden van 40% elektrische energie en 50% warmte-energie. Rendement levering en hergebruik warmte Voor de levering en hergebruik van teruggewonnen warmte uit de biogas- en slibverbranding is gerekend met een nuttig rendement van 50%, de overige 50% gaat verloren tijdens het transport en warmteoverdracht bij derden. Energieconversies Voor het bepalen van het energiegebruik uit elektriciteit, aardgas en biogas is gerekend met een conversiefactor van 3,6 MJ/kWh voor elektriciteit, 31,7 MJ/Nm 3 voor aardgas (Slochterenkwaliteit) en 23,5 MJ/Nm 3 voor biogas (à 65% CH 4 ). Toepassing van reststoffen in andere industrieën Het centraat uit de ontwatering van vergist slib en de asrest uit de slibverbrandingsinstallatie kunnen beiden worden toegepast in andere industrieën als hulp- of grondstof. Omdat deze reststoffen een tweede levenscyclus krijgen in een andere procesketen, wordt de broeikasgasemissie voor de verwerking van deze stoffen niet meegenomen in de slibketenanalyse. De afvoer van deze reststoffen naar de andere industrieën wordt wel meegenomen Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

19 6 Datacollectie en datakwaliteit De sterke voorkeur bij de datacollectie ligt bij het gebruik van primaire data. Secundaire (proxy) data wordt alleen gebruikt als er geen andere gegevens aanwezig zijn. De volgorde waarin de datacollectie is uitgevoerd staat in de volgende lijst weergegeven: 1. Primaire data op basis van gemeten CO 2 -uitstoot gegevens. 2. Primaire data op basis van gebruikte brandstoffen/energieverbruik. CO 2 -uitstoot wordt berekend met een CO 2 -conversiefactor. 3. Secundaire data op basis van gemeten CO 2 -uitstoot gegevens. 4. Secundaire data op basis van brandstof/energieverbruik. CO 2 -uitstoot wordt berekend met een CO 2 -conversiefactor. 5. Secundaire data over CO 2 -uitstoot uit algemene (sector)databases. Een uitgangspunt bij elke ketenanalyse is dat de CO 2 -uitstoot, binnen de ketenstappen die uitgevoerd zijn door het bedrijf dat de ketenanalyse maakt, gebaseerd moet zijn op primaire data. Aangezien alle ketenstappen niet uitgevoerd worden door Iv-Groep zelf, was het binnen deze analyse lastig om primaire data te verzamelen. Om deze reden is vaak gebruik gemaakt van secundaire data in de vorm van brandstof/energieverbruik van vergelijkbare installaties en/of (sector)databases. Binnen deze ketenanalyse is gebruik gemaakt van de EcoInvent 2.0 database. Deze database bevat veel CO 2 -uitstoot gegevens, voornamelijk over de winning van grondstoffen, productie en transport naar de gebruikslocatie van vele materiaalsoorten. Om een beeld te krijgen van de onzekerheid door het gebruik van deze database, is deze getoetst op de criteria zoals genoemd in het GHG-protocol Product Accounting and Reporting Standard: 1. Technologisch representatief; De EcoInvent database bevat gegevens over veel verschillende productiemethodes, waardoor meestal gegevens te vinden zijn die technologisch representatief zijn. 2. Temporaal representatief; De EcoInvent database maakt gebruik van gegevens van meestal minder dan 10 jaar oud. 3. Geografisch representatief; Waar mogelijk is gekozen voor productiemethodes representatief voor West-Europa. 4. Compleetheid; De CO 2 -uitstoot gegevens in de database zijn zeer compleet in het aantal processen dat is meegenomen. 5. Precisie; De CO 2 -uitstoot gegevens in de database zijn gebaseerd op literatuur met veelal een onzekerheid van <5% Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

20 Daarnaast wordt gebruik gemaakt van de Nationale Milieudatabase. De gegevens worden uit het programma DuboCalc 2.2 gehaald. De Nationale Milieudatabase wordt beheerd door de Stichting Bouwkwaliteit. 1. Technologisch representatief; De Nationale Milieudatabase is opgebouwd uit gegevens die afkomstig zijn uit LCA s. Deze LCA s worden opgesteld in opdracht van de bedrijven en/of brancheverenigingen die de betreffende producten produceren. 2. Temporaal representatief; De Nationale Milieudatabase is in oktober 2012 getest door de SBK op toepassing voor het bouwbesluit in Geografisch representatief; De LCA s die ten grondslag liggen aan de Nationale Milieudatabase zijn uitgevoerd voor de bedrijven en/of branches die in Nederland producten verkopen. 4. Compleetheid; Naast de CO 2 -uitstoot van de producten worden ook andere milieuindicatoren beschikbaar gesteld. 5. Precisie; De LCA s zijn opgesteld door professionele bureaus, wat een zekere precisie garandeert. Een afwijkingspercentage is niet beschikbaar. Een derde database waar gebruik van gemaakt wordt is de BAM Project Carbon Calculator. Ook deze wordt hier getoetst op de criteria van datakwaliteit uit het GHG-protocol Product Accounting and Reporting Standard: 1. Technologisch representatief; De BAM PCC-tool bevat gegevens specifiek voor de bouwsector. Vaak zit hier vergelijkbaar materieel tussen als waar gegevens over nodig zijn. 2. Temporaal representatief; De gegevens in de BAM PCC-tool zijn gebaseerd op 28 projecten die minder dan 3 jaar geleden zijn uitgevoerd. 3. Geografisch representatief; De gegevens zijn afkomstig van materieel dat in Nederland is gebruikt en is daarmee geografisch representatief. 4. Compleetheid; De berekeningsmethodes achter de gegevens zijn niet overal beschikbaar, waardoor een goede uitspraak over de compleetheid lastig te geven is. 5. Precisie; De gegevens zijn gebaseerd op gemeten brandstofverbruik en bezitten daardoor een goede precisie. Naast deze databases is er ook gebruik gemaakt van de volgende eerder uitgevoerde ketenanalyses en van eerder uitgevoerde studies naar slibverwerking: - GMB, Ketenanalyse RWZI s, 18 januari Agentschap NL, CO 2 -tool elektriciteit, gas en warmte van biomassa, versie 1, mei Agentschap NL, Handleiding CO 2 -tool elektriciteit, gas en warmte van biomassa, versie 1, mei Afval Overleg Orgaan, Milieueffectenrapport Landelijk Afvalbeheerplan, Achtergronddocument A27 Uitwerking Zuiveringsslib, CE Delft, Statusdocument bio-energie, Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

21 7 Kwantificeren van emissies Aan de hand van de in hoofdstuk 4 beschreven processen is de emissie van broeikasgassen in de ketenstappen van beide slibverwerkingsmethoden bepaald. Daarnaast is voor beide slibverwerkingsmethoden bepaald hoeveel energie er is teruggewonnen uit het slib. De ketenanalyse van beide slibverwerkingsmethoden is gemaakt met als uitgangspunt de verwerking van 1 ton slib droge stof. 7.1 Slibverbranding Productie van slib Het centrale uitgangspunt van deze ketenanalyse is de afvoer en verwerking van 1 ton slib droge stof. Aan de productie van slib in de waterlijn wordt geen emissie van broeikasgassen toegekend, omdat het slib een afvalstof is, welke wordt afgescheiden uit de waterlijn van een rwzi. Voor het ontwateren van het slib wordt 50 kwh aan elektriciteit van het net afgenomen en 36 kg PE-hulpstof gedoseerd, wat resulteert in een broeikasgasemissie van respectievelijk 22,8 kg CO 2 - equivalent en 41,1 kg CO 2 -equivalent Slibtransport Het ontwaterde slib wordt per vrachtwagen afgevoerd naar de slibverbrandingsinstallatie. Per ton slib wordt 250 ton km gemaakt, waarbij 27,5 kg CO 2 -equivalent aan broeikasgassen wordt uitgestoten Drogen & Verbranden van slib In de slibdroger van de slibverbrandingsinstallatie wordt circa 2,86 ton condensaat afgescheiden. Voor het drogen is MJ th aan warmte in de vorm van stoom benodigd. Deze warmtevraag wordt geleverd door energieterugwinning uit het verbrandingsproces. Aan het verbranden van slib wordt geen CO 2 -uitstoot toegekend, omdat het de verbranding van hernieuwbare biomassa betreft 3. Naast de energie die wordt teruggewonnen uit het slibverbrandingsproces wordt door de installatie ook nog 6 Nm 3 aardgas en 262 kwh elektriciteit van het net afgenomen. Dit gas- en elektriciteitsverbruik is equivalent aan een broeikasgasemissie van respectievelijk 11,0 kg CO 2 -eq. en 119,2 kg CO 2 -eq Productie, hergebruik en levering van energie Het slib dat wordt verbrand in de oven bevat 0,7 ton aan organische stof. Bij de verbranding hiervan komt MJ aan energie vrij in de vorm van verbrandingswarmte. Deze energie wordt gedeeltelijk teruggewonnen door de installatie. Afbeelding 7.1 geeft een overzicht van de verdeling van de vrijgekomen energie uit slibverbranding. 3 Dit is conform de EU berekeningsmethodiek van CO 2 -uitstoot van verbranding van biomassa. Deze methodiek wordt ook aangehouden in de CO 2 -tool voor bio-energie van Agentschap NL. Zie Handboek CO 2 - tool, pagina Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

22 Slibvergisting Energie uit slibverbranding: MJ E-productie: 136 MJ Stoom t.b.v. droger: MJ Bruto levering warmte: MJ Restwarmte (rookgassen): MJ Afbeelding 7.1: Overzicht hergebruik en levering van energie uit slibverbranding in de slibverbrandingsketen. In de installatie wordt MJ (60%) aan warmte teruggewonnen bij de productie van stoom. Het restant van de verbrandingswarmte (6.066 MJ) gaat met de rookgassen verloren naar de atmosfeer. Van de geproduceerde stoom wordt circa 85% (7.734 MJ) ingezet in de slibdroger. Het restant aan stoom wordt ingezet in een stoomturbine welke 136 MJ een elektriciteit opwekt. De restwarmte uit de stoomturbine (1.228 MJ) wordt geleverd aan derden. De levering en hergebruik van warmte gaat gepaard met een rendement van 50%, zodat netto 614 MJ aan warmte nuttig kan worden ingezet. Door deze levering van warmte kan bij derden 19 Nm 3 aardgas worden bespaard, zodat de emissie van 35 kg CO 2 -eq. kan worden vermeden Verwerking en transport van rest- en afvalstoffen Het gebruik van hulpstoffen bij de (voor-)behandeling van de rest- en afvalstromen uit het slibverbrandingsproces is verantwoordelijk voor een uitstoot aan broeikasgassen van 36 kg CO 2 - equivalent. Bij het drogen van het slib wordt 2,1 m 3 droogdamp condensaat afgescheiden. Ten gevolgen van de afvoer wordt 107 ton km 4 gemaakt, waardoor 11,8 kg CO 2 -eq. aan broeikasgassen wordt 4 De eenheid ton km (tonkilometer) is een algemeen gebruikte eenheid voor het transport van 1 ton vracht over een afstand van 1 kilometer. Dit kan bijvoorbeeld ook het transport van 0,1 ton vracht over een afstand van 10km inhouden. De waarde van het aantal tonkilometers wordt berekend door het aantal vrachtton te vermenigvuldigen met de transportafstand van deze vracht Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

23 uitgestoten. De verwerking van het condensaat in de waterlijn van de rwzi leidt tot een uitstoot van 0,8 kg CO 2 -eq. Bij de verbranding van het slib blijft 0,3 ton anorganische stof als asrest over. Deze as kan worden gebruikt als hulpstof in andere industrieën. Voor de afvoer van deze asrest uit de slibverbranding wordt 15 ton km gemaakt, wat gelijk staat aan de emissie van 1,7 kg CO 2 -eq Totaal In tabel 7.1 is een overzicht gegeven van de broeikasgasemissie per onderdeel van elke ketenstap en de totale netto uitstoot in de slibverbrandingsketen. Ketenstap Broeikasgasemissie Productie en transport slib - slibproductie 1 ton droge stof, 5 ton slibkoek 0 kg CO 2-eq. - ontwatering 50 kwh, 36 kg PE-hulpstof 63,8 kg CO 2-eq. - slibtransport 5 ton slib à 50 km 27,5 kg CO 2-eq. Subtotaal 91 kg CO 2-eq. Drogen & verbranden van zuiveringsslib - aardgas van het net 6 Nm 3 11,0 kg CO 2-eq. - elektriciteit van het net 262 kwh 119,2 kg CO 2-eq. Subtotaal 130 kg CO 2-eq. Productie, hergebruik en levering van energie uit slibverbranding - hergebruik warmte MJ 0 kg CO 2-eq. - hergebruik elektriciteit 136 MJ 0 kg CO 2-eq. - netto levering warmte 614 MJ (equivalent aan 19,4 Nm 3 aardgas) -35,4 kg CO 2-eq. Subtotaal -35 kg CO 2-eq. Verwerking en transport rest- en afvalstoffen - (voor-)behandeling rest-/afvalstoffen 36,0 kg CO 2-eq - transport afvalwater 2,1 m 3 à 50 km 11,8 kg CO 2-eq. - verwerking afvalwater op rwzi 2,1 m 3 0,8 kg CO 2-eq. - transport reststoffen 0,3 ton à 50 km 1,7 kg CO 2-eq. Subtotaal 50 kg CO 2-eq. Totale uitstoot broeikasgassen voor de verwerking van 1 ton slib droge stof 236 kg CO 2-eq. Tabel 7.1: Totaaloverzicht broeikasgasemissie voor de verwerking van 1 ton slib droge stof in de slibverbrandingsketen Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

24 kg CO 2 -emissie per ton ds verwerkt Verbranden: uitstoot per ketenstap 300 Transport Drogen/Verbranden slib Hergebruik/Levering energie Verwerking/Transport afvalstromen Totaal Afbeelding 7.2: Veroorzaakte broeikasgassen emissie per ketenstap in de slibverbrandingsketen (een negatieve waarde geeft een vermeden emissie van broeikasgassen weer) 7.2 Slibvergisting en -verbranding Productie en transport van slib Evenals in de ketenanalyse met enkel slibverbranding is het uitgangspunt de verwerking van 1 ton slib droge stof. Ook hier wordt geen emissie van broeikasgassen toegekend aan de productie van het slib. Het slib dat gevoed wordt aan de gisting is voor 75% afkomstig van andere (externe) rwzi-locaties en wordt per vrachtwagen aangevoerd. Ten gevolge van dit slibtransport wordt 469 ton km gemaakt, wat leidt tot de uitstoot van 51,6 kg CO 2 -eq. aan broeikasgassen Vergisten en ontwateren van slib en biogasverbranding Tijdens het vergisten van het slib wordt 0,25 ton organische stof in het slib afgebroken en omgezet tot 315 Nm 3 biogas. Voor het opwarmen van het slib en het op temperatuur houden van de gisting is MJ aan warmte benodigd. Deze warmtevraag wordt geheel geleverd door de energieterugwinning uit de verbranding van het biogas in de WKK. Na het vergisting blijft 0,75 ton slib droge stof over dat vervolgens wordt ontwaterd tot 22,5% droge stof. Voor de ontwatering van het vergist slib wordt circa 38 kwh aan elektriciteit verbruikt. Dit elektriciteitsverbruik wordt volledig geleverd door de elektriciteitsopwekking in de WKK-installatie. Daarnaast wordt 26,8 kg PE-hulpstof gedoseerd, wat resulteert in een broeikasgasemissie van respectievelijk 30,8 kg CO 2 -equivalent. Uit de gistingsinstallatie kan een kleine hoeveelheid biogas weglekken (ca. 0.25% van de biogasproductie). Tevens kan bij de biogasverbranding in de WKK-installatie een kleine hoeveelheid biogas onverbrand uit de installatie weglekken (ca. 0,28% van de biogasproductie) Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

25 Als gevolg van beide biogaslekken wordt het broeikasgas methaan (CH 4 ) uitgestoten naar de atmosfeer, wat gelijk staat aan de emissie van 18,9 kg CO 2 -eq Productie, hergebruik en levering van energie uit biogasverbranding Het biogas dat is geproduceerd in de gistingsinstallatie wordt verbrand in de gasmotor van een WKK-installatie. Aan de verbranding van biogas in de WKK-installatie wordt geen emissie van broeikasgassen toegekend, omdat het de verbranding van biogas betreft dat is verkregen uit hernieuwbare biomassa. Het verbranden van 315 Nm 3 biogas levert MJ energie. Deze energie wordt gedeeltelijk teruggewonnen door de WKK-installatie doormiddel van elektriciteitsopwekking en warmteterugwinning. In afbeelding 7.3 is een overzicht gegeven van de verdeling van de vrijgekomen energie uit biogasverbranding. Gecombineerde slibvergisting & -verbranding Energie uit biogasverbranding: MJ Hergebruik warmte: MJ Levering warmte (bruto): MJ Levering elektriciteit: MJ Rookgassen (restwarmte): 740 MJ Afbeelding 7.3: Overzicht hergebruik en levering energie uit biogasverbranding in de gecombineerde slibvergisting en verbrandingsketen. Hergebruik elektriciteit: 320 MJ In de WKK-installatie wordt MJ (40%) aan elektriciteit geproduceerd energie en MJ (50%) aan warmte teruggewonnen. Het restant van de verbrandingsenergie (740 MJ) gaat met de rookgassen verloren naar de atmosfeer. Van de geproduceerde elektriciteit wordt circa 11% (320 MJ) ingezet in de eigen installatie. Het restant aan elektriciteit wordt geleverd aan overige installaties op de rwzi, welke buiten de scopegrenzen vallen, of wordt geleverd aan derden in geval van overproductie. Door deze externe Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

26 levering van elektriciteit aan overige installaties en aan derden kan worden bespaard op de afname van elektriciteit van het net. Het gevolg is dat een emissie van 334 kg CO 2 -eq. wordt vermeden. De teruggewonnen warmte wordt voor 50% (1.851 MJ) ingezet in de installatie ten behoeve van het opwarmen van het slib en het op temperatuur houden van de gisting. Het restant aan warmte (1.851 MJ) wordt geleverd aan derden. De levering en hergebruik van warmte gaat gepaard met een rendement van 50%, zodat netto 925 MJ aan warmte nuttig kan worden ingezet. Door deze levering van warmte kan bij derden 29 Nm 3 aardgas worden bespaard, zodat de emissie van 53 kg CO 2 -eq. kan worden vermeden Verwerking en transport van afvalstoffen Bij het ontwateren van het vergist slib wordt 8,9 m 3 aan centraat afgescheiden. Als gevolg van de slibafbraak in de gisting bevat het centraat 12,5 kg stikstof en 7,5 kg fosfaat. Bij de verwijdering van deze nutriënten in de deelstroominstallaties wordt respectievelijk 16,3 kwh en 11,3 kwh aan elektriciteit verbruikt. Deze energievraag wordt geheel geleverd door de opwekking van elektriciteit in de WKK-installatie en heeft dus geen broeikasgasemissie. Daarnaast wordt bij de verwijdering van fosfaat 15,8 kg MgO-hulpstof gedoseerd ten behoeve van struvietproductie. De dosering van deze hulpstof is representatief voor een broeikasgasemissie van 17,8 kg CO 2 -eq. De afvoer en verwerking van het gevormde struviet valt buiten de scope van deze analyse. Evenals de verwerking van het voorbehandelde centraat, dat wordt afgevoerd naar de waterlijn van de rwzi. Na vergisten en ontwateren van het slib blijft 3,3 ton slibkoek (0,75 ton slib droge stof à 60% organische stof) over dat vervolgens alsnog wordt afgevoerd naar de slibverbrandingsinstallatie. Voor het slibtransport wordt 166,7 ton km gemaakt, waardoor 18,3 kg CO 2 -eq. aan broeikasgassen wordt uitgestoten Drogen & Verbranden van slib Bij de slibverbrandingsinstallatie vindt hetzelfde proces plaats als in de slibketenanalyse met enkel slibverbranding (zie 7.1). Als gevolg van de voorafgaande vergisting van het slib wordt er wel minder slib verwerkt in de SVI. Waar in de vorige slibketenanalyse 5 ton slib (à 1 ton slib droge stof met 70% organische stof) wordt verbrand, wordt na vergisting slechts 3,3 ton slib (à 0,75 ton slib droge stof met 60% organische stof) verbrand. In de slibdroger van de slibverbrandingsinstallatie wordt circa 1,19 ton droogdamp condensaat afgescheiden. Voor het drogen is MJ th aan warmte in de vorm van stoom benodigd. Deze warmtevraag wordt geleverd door energieterugwinning uit het verbrandingsproces. Ook hier weer wordt geen CO 2 -uitstoot toegekend aan de verbranding van het slib. Naast de energie die wordt teruggewonnen uit het slibverbrandingsproces, wordt door de installatie ook nog 4,5 Nm 3 aardgas en 193 kwh elektriciteit van het net afgenomen. Dit gas- en elektriciteitsverbruik is equivalent aan een broeikasgasemissie van respectievelijk 8,2 kg CO 2 -eq. en 87,7 kg CO 2 -eq Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35

27 7.2.6 Productie, hergebruik en levering van energie Het slib dat wordt verbrand in de oven bevat 0,45 ton aan organische stof. Bij de verbranding hiervan komt MJ aan energie vrij in de vorm van verbrandingswarmte. Deze energie wordt gedeeltelijk teruggewonnen in de installatie. Afbeelding 7.4 geeft een overzicht van de verdeling van de vrijgekomen energie uit slibverbranding. Gecomineerde slibvergisting & -verbranding Energie uit slibverbranding: MJ E-productie: 155 MJ Stoom t.b.v. droger: MJ Bruto levering warmte: MJ Restwarmte (rookgassen): MJ Afbeelding 7.4: Overzicht hergebruik en levering van energie uit slibverbranding in de gecombineerde slibvergisting en -verbrandingsketen. In de stoomketel wordt MJ (60%) aan warmte teruggewonnen ten behoeve van de productie van stoom. Het restant van de verbrandingswarmte (3.900 MJ) gaat met de rookgassen verloren naar de atmosfeer. Van de geproduceerde stoom wordt circa 73,5% (4.299 MJ) ingezet in de slibdroger. Het restant aan stoom wordt ingezet in een stoomturbine, welke 155 MJ een elektriciteit opwekt. De restwarmte uit de stoomturbine (1.550 MJ) wordt geleverd aan derden. De levering en hergebruik van warmte gaat gepaard met een rendement van 50%, zodat netto 698 MJ aan warmte nuttig kan worden ingezet. Door deze levering van warmte kan bij derden 22,0 Nm 3 aardgas worden bespaard, zodat de emissie van 40 kg CO 2 -eq. kan worden vermeden Ketenanalyse energieopwekking slibverwerking versie /35