Warmtekrachtinstallatie
Emissiegrenswaarden
Het Activiteitenbesluit (paragraaf 3.2.1) stelt eisen aan de emissies van middelgrote stookinstallaties, waaronder de gasmotor van een warmtekrachtinstallatie. Voor het verbranden van vergistingsgas in een gasmotor zijn alleen emissiegrenswaarden gesteld aan de uitstoot van stikstofoxiden (NOx) en zwaveldioxide (SO2). Deze normen hebben een directe werking en hoeven niet opgenomen te worden in de omgevingsvergunning milieu. Voor het verbranden van vergistingsgas worden geen emissie-eisen gesteld aan totaal stof en onverbrande koolwaterstoffen (CxHy) in het rookgas van de gasmotor. Het opnemen van emissiegrenswaarden voor deze stoffen in de omgevingsvergunning milieu is niet nodig.
Zwaveloxiden
De concentratie zwaveloxiden in het rookgas van de warmtekrachtinstallatie hangt direct samen met de hoeveelheid zwavelwaterstof in het vergistingsgas. Het in het vergistingsgas aanwezige waterstofsulfide wordt in de warmtekrachtinstallatie namelijk omgezet in zwaveloxiden.
Het vergistingsgas dat wordt verbrand in de gasmotor van de warmtekrachtinstallatie bevat maximaal 430 mg/Nm3 waterstofsulfide. Dit volgens de voorschriften ‘Ontzwavelen vergistingsgas’. Dit komt overeen met 300 ppm. Deze concentratie waterstofsulfide in het vergistingsgas geeft een emissie van circa 44 mg/Nm3 zwaveldioxide in het rookgas.
Berekening van de emissie van zwaveldioxide in het rookgas (O2-concentratie in het rookgas 15 vol%):
- Vergistingsgas 60 vol% methaan en 300 ppm H2S geeft 44,3 mg/Nm3 SO2 in het rookgas
- Vergistingsgas 60 vol% methaan en 400 ppm H2S geeft 59,1 mg/Nm3 SO2 in het rookgas
- Vergistingsgas 50 vol% methaan en 300 ppm H2S geeft 51,4 mg/Nm3 SO2 in het rookgas
- Vergistingsgas 50 vol% methaan en 400 ppm H2S geeft 68,5 mg/Nm3 SO2 in het rookgas
Berekenend met CalcValEmis Versie 2.0e
WKK voor 20 december 2018
Een emissie van 44 mg/Nm3 voldoet aan de emissiegrenswaarde voor zwaveldioxide van 65 mg/Nm3 in het Activiteitenbesluit. Dit is de grenswaarde voor een warmtekrachtinstallatie op vergistingsgas die voor 20 december 2018 in gebruik is genomen.
WKK na 20 december 2018
Een emissie van 44 mg/Nm3 voldoet niet aan de emissiegrenswaarde voor zwaveldioxide van 40 mg/Nm3 in het Activiteitenbesluit. Voor nieuwe warmtekrachtinstallaties groter dan 1 MWth, die na 20 december 2018 in bedrijf worden genomen, geldt deze strengere emissiegrenswaarde. Dit staat in artikel 3.10f van het Activiteitenbesluit. Door gebruik te maken van een combinatie van ontzwavelingstechnieken kan ook aan deze emissiegrenswaarde worden voldaan. Na het ontzwavelen van het vergistingsgas in de vergistingstank kan de concentratie waterstofsulfide bijvoorbeeld verder worden verlaagd met een actief koolfilter. Het voordeel van het gebruik van actief kool is dat het niet alleen waterstofsulfide, maar ook ammoniak verwijdert.
Daarnaast kan de vorming van waterstofsulfide worden beperkt door zo weinig mogelijk zwavelhoudende covergistingsmaterialen toe te voegen aan de vergister. Het is van belang om covergistingsmaterialen met een relatief hoog zwavelgehalte zoals koolsoorten en eiwitrijk materiaal gedoseerd toe te voegen.
Stikstofoxiden
Het aanwezige ammoniak in het vergistingsgas wordt bij het verbranden vrijwel volledig omgezet in stikstofoxiden. Een warmtekrachtinstallatie die wordt gestookt op vergistingsgas moet voldoen aan een emissiegrenswaarde voor stikstofoxiden van 115 mg/Nm3.
Koolmonoxide
Bij een goed afgestelde gasmotor of stookinstallatie komt bij het verbranden van vergistingsgas, en andere brandstoffen een minimale hoeveelheid koolmonoxide vrij. Grotere hoeveelheden komen alleen vrij bij een onvolledige verbranding. Een juiste afstelling van de gasmotor of stookinstallatie geeft een optimale verbrandingsverhouding tussen vergistingsgas en lucht en garandeert een goed verbrandingsproces. De juiste afstelling wordt gewaarborgd door de voorschriften voor keuring en onderhoud in paragraaf 3.2.1 van het Activiteitenbesluit. Daarnaast kunnen voorschriften worden opgenomen in de vergunning voor het onderhoud van de warmtekrachtinstallatie (en de gasmotor).