[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste]

Massestrømsanalyse for cadmium

5. Affaldsprodukter

5.1  Skrot
5.2  Fast affald

5.2.1  Totale årlige mængder af fast affald
5.2.2  Termisk affaldsbehandling
5.2.3  Biologisk affaldsbehandling
5.2.4  Deponeringsaktiviteter
5.3  Farligt affald
5.4  Spildevand og spildevandsslam
5.5  Sammenfatning

I dette kapitel ses på omsætningen af cadmium med skrot, fast affald, farligt affald samt spildevand og spildevandsslam.

5.1 Skrot

Metalskrot, der indsamles og behandles med henblik på genanvendelse, kan indeholde cadmium i form af:

  • Cadmium som følgestof i zink
  • Cadmieret stål fx. i form af bolte og møtrikker fra fly
  • Lodninger og printplader i elektriske og elektroniske produkter
  • Farvepigmenter i lak på fx. køretøjer
  • Stabilisatorer i PVC i fx. biler

Betydningen af disse kilder kendes ikke med sikkerhed. Baseret på generel viden om cadmiums anvendelse historisk set og levetiden af de relevante produkter skal vurderes, at cadmium som følgestof i zink i dag er den vigtigste kilde. Det vides, at cadmieret stål kan forekomme som en meget beskeden kilde, mens cadmium som farvepigment i autolak og som stabilisator i PVC i dag vurderes kun at have begrænset omfang, omend det må påregnes, at der stadig er biler med cadmiumholdig lak og plast i brug i Danmark.

Shredderanlæg

I 1991 blev der på seks danske shredderanlæg (bilfragmenteringsanlæg) fragmenteret 292.000 tons skrot, (Jørgensen K P. 1993). Heraf var 63.000 tons bilskrot, mens det øvrige skrot bestod af hårde hvidevarer, landbrugsmaskiner, industriskrot og sammensat skrot fra kommunale genbrugsvirksomheder.

Shredderaffald

Ved fragmenteringen bliver ca. 25% af den tilførte skrotmængde (svarende til 50.000-75.000 tons/år) til affald, (Jørgensen K P. 1993). Affaldet består i væsentligt omfang af jord iblandet plast, træ, gummi, lette metaldele etc. Der er hovedsageligt tale om cyklonaffald (affald fra vindsigter), mens slam fra vådskrubber kun udgør få tons årligt.

Analyser af affald fra fire af de seks anlæg angav et gennemsnitligt indhold af metal i affaldet på 5,1%, svarende til 2.500-3.800 tons metal/år i den samlede affaldsmængde. Der foreligger ikke nogen indgående analyser af cadmiumindholdet i affaldet, men 10 prøver (1992-data) udtaget af forskellige ikke-definerede affaldsfraktioner angav værdier på 19-140 mg Cd/kg TS med et gennemsnit på 60 mg Cd/kg TS. I en undersøgelse af affald fra et enkelt anlæg indeholdt den største fraktion ("partikler <2 mm"), som udgjorde 57% af affaldet, 60 mg Cd/kg TS (målt som syreoplukkeligt metal), (Jørgensen K P. 1993).

Ved et enkelt anlæg er foretaget analyser af fraktionen ("partikler <2 mm") over en årrække. Disse analyser viser en klar tendens, idet indholdet af cadmium er mindsket fra ca. 130 mg/kg TS i 1990, over ca. 60 mg/kg TS i 1992 til ca. 22 mg/kg TS i 1997, (Isager T B. 1999).

Antages værdien på 22 mg Cd/kg TS som repræsentativ for shredderaffald i dag, kan det totale indhold af cadmium i dette affald estimeres til 1,1-1,7 tons cadmium pr. år. Datagrundlaget er dog beskedent, af hvilken årsag det anses for mere realistisk at estimere indholdet til et sted i intervallet 0,5-2,5 tons cadmium pr. år.

Shredderaffald bliver i dag udelukkende bortskaffet ved deponering på kontrolleret losseplads.

Sakseanlæg

Emner med sværere godstykkelse bliver fragmenteret med hydrauliske sakse. Ved denne proces dannes der 2.000-5.000 tons rystesoldsaffald, som tilføres deponi. På baggrund af målinger fra to anlæg, (Isager T B. 1999), hvor der måltes 2,8 - 28 mg Cd/kg TS, anslås det, at dette affald totalt indeholder 0,006 - 0,14 tons Cd/år. Målingerne er foretaget i perioden 1994-1998 og viser ingen klar tendens.

Cadmium vil ved oparbejdningen havne dels i affaldsfraktioner dels følge jern- og stålskrot, der sendes til oparbejdning ved Det Danske Stålvalseværk og andre stålværker.

Import og eksport

Det forudsættes i denne rapport, at importen af skrot udligner eksporten af skrot, så der ikke er tale om nogen nettoimport eller -eksport af cadmium med skrot.

Oparbejdning af jern- og stålskrot

Skrot oparbejdes på Det Danske Stålvalseværk til nyt stål. I tabel 5.1 er angivet de emissioner af cadmium, som produktionen giver anledning til.

Tabel 5.1
Det Danske Stålvalseværk 1997. Emissioner af cadmium, (Larsen P. 1999).

Emission

Cadmium (tons/år)

Med stål 1)

~0

Internt genbrug 2)

0,005

Med restprodukter til eksternt genbrug 3)

4,4

Med restprodukter til depot 4)

0,09

Spildevand

0,0002

Emission til luft

0,02

I alt

4,5

Noter:
1) Cadmium antages at fordampe ved omsmeltning af jern- og stålskrot. Der findes ikke målinger for indholdet i jern og stål fremstillet i Danmark.
2) Slagger anvendes til anlægsformål.
3) Andre restprodukter udgøres langt overvejende af røgrensestøv, som eksporteres med henblik på genvinding.
4) Nogle af produkterne på depot vil evt. senere bortskaffes til genbrug, men det vælges der her at se bort fra.

Det ses, at langt størstedelen går med restprodukter til eksternt genbrug.

5.2 Fast affald

5.2.1 Totale årlige mængder af fast affald

Samlet affaldsmængde

Den samlede netto affaldsproduktion excl. affald fra kulafbrænding og spildevandsbehandling og andre typer behandlingsrester i Danmark i 1996 var 9,2 mio. tons.

Affaldsbehandling

Behandlingsmæssigt blev 57% af affaldet genanvendt, 25% blev forbrændt, 17% deponeret og 1% fik særlig behandling (jf. tabel 5.2). Det bemærkes, at fra 1. januar 1997 må der ikke deponeres brændbart affald på lossepladser. Mangel på forbrændingskapacitet især i Jylland har dog medført, at der visse steder foretages midlertidig oplagring af affald med henblik på senere forbrænding. Der findes ikke sikre oplysninger om omfanget heraf, og der er i det følgende antaget, at alt brændbart affald afbrændes.

Tabel 5.2  Se her!
Affald i Danmark 1996 fra primære kilder fordelt på affaldstype og behandlingsform, (Miljøstyrelsen. 1997b).

5.2.2 Termisk affaldsbehandling

Forbrændinganlæggene tilførtes i 1996 jf. tabel 5.2 knapt 2,3 mio. tons affald, heraf 1,3 mio. tons fra dagrenovation (76% af dagrenovationen). Hertil kommer de mængder af spildevandslam og andre restprodukter fra spildevandsrensning, der afbrændes i særlige slamforbrændingsanlæg, se afsnit 5.4.

Der foreligger ingen aktuelle og pålidelige undersøgelser af cadmiumindholdet i dagrenovation eller storskrald i Danmark, men den samlede mængde, der bortskaffes ved termisk affaldsbehandling kan estimeres ud fra et kendskab til cadmiumindholdet i restprodukterne fra forbrændingsprocessen samt røggasemissionen.

Faste restprodukter

De faste restprodukter omfatter slagger og røggasrensningsprodukter herunder flyveaske. Indholdet af cadmium i sådanne restprodukter produceret i Danmark er estimeret udfra data indhentet fra en række affaldsforbrændingsanlæg. Variationen i de foreliggende data har været af et omfang, hvor det er vurderet, at der ikke er grundlag for at skelne mellem de forskellige typer af røggasrensning (våd, semitør og tør). Det er tillige vurderet relevant at tillægge de beregnede mængder et usikkerhedsinterval på ±33%, svarende til, at indholdet af cadmium i slagger estimeres til 0,7 - 1,4 tons cadmium pr. år, mens indholdet i røggasrensningsprodukter estimeres til 8 - 17 tons cadmium pr. år, se tabel 5.3.

Tabel 5.3
Estimerede mængder af cadmium bortskaffet med restprodukter fra affaldsforbrændingsanlæg i Danmark i 1997.

Restprodukt

Mængder i 19961)
tons

Mængder i 19962)
tons TS

Cadmium- indhold3)
g Cd/tons TS

Cadmium4)
Tons/år

Slagger

439.000

351.000

3,0 (<1-12)

0,7 - 1,4

Røggasrensningsprodukter

61.400

49.100

260 (57-750)

8 - 17

I alt

500.400

400.000

 

8,7- 18

Noter:
1) Slaggemængde er hentet fra (Eriksen A L. 1998). Mængden af røggasrensningsprodukter er estimeret udfra viden om affaldsmængder afbrændt i 1996 (jf. tabel 5.2) og oplysninger om produktion af røggasrensningsprodukter i 1995 ved danske affaldsforbrændingsanlæg (ISWA. 1997).
2) For begge restprodukter er anvendt et gennemsnitligt vandindhold på 20% på basis af oplysninger fra (Crillesen K. 2000), (Hansen J. 2000), (Olsen G. 2000) og (Sørensen P E. 2000).
3) De angivne data for cadmiumindhold i slagger og røggasrensningsprodukter er baseret på måledata (primært 1997/98-data) fra følgende affaldsforbrændingsanlæg:
Amagerforbrænding, Vestforbrænding, Nordforbrænding i Hørsholm, VEGA i Tåstrup, Horsens, Kolding, Reno Syd i Skanderborg, Århus-Nord og Reno-Nord i Ålborg (Nielsen J, Knudsen K. 1999), (Crillesen K. 1999), (Johannsson O R. 1999), (Sørensen P E. 1999), (Sørensen L. 1999), (Kristiansen T. 1998), (Holst B. 1999), (Skov H. 1999) og (Nielsen J D. 1998).
Endvidere er benyttet ældre data fra REFA i Nykøbing Sjælland og FASAN i Næstved, (COWI. 1999).
Der er i dataene ikke grundlag for at skelne mellem forskellige former for røggasrensning (dvs. våd versus semitør og tør).
4) De beregnede cadmiummængder er angivet i et skønnet usikkerhedsinterval på ± 33%.

Emission til luft

Udover de faste restprodukter blev der i 1996 emitteret ca. 15 mia. Nm3 røggas, idet der er regnet med en luftmængde på 6.500 Nm3 pr ton affald. Efter 1996 har alle affaldsforbrændingsanlæg i Danmark været udstyret med sur røggasrensning. Emission af cadmium til luft er estimeret udfra data indhentet fra en række affaldsforbrændingsanlæg. Variationen i de foreliggende data har været af et omfang, hvor det er vurderet, at der ikke er grundlag for at skelne mellem de forskellige typer af røggasrensning (våd, semitør og tør). Det er tillige vurderet relevant at tillægge den beregnede emission på ca. 0,31 tons cadmium pr. år et usikkerhedsinterval på ±33% svarende til, at emissionen estimeres til at tilhøre intervallet 0,2-0,4 tons cadmium pr. år.

Tabel 5.4
Estimeret emission af cadmium til luft via renset røggas ca. 1997 1).

Affaldsmængde behandlet

Cadmiumindhold i røggas 2)

Estimeret totalemission til luft i Danmark 3)

Tons Gennemsnit mg Cd/Nm3 Variation mg Cd/Nm3 Tons Cd/år

2.280.000

0,021

<0,002-0,25

0,2-0,4

Noter:
1) Beregningen er baseret på oplysninger om affaldsmængder behandlet på anlæggene i 1996, (Miljøstyrelsen. 1997b).
2) De angivne data for cadmiumindhold i røggas er baseret på måledata
(1997/98-data) fra følgende affaldsforbrændingsanlæg:
Amagerforbrænding, Vestforbrænding, Nordforbrænding i Hørsholm, VEGA i Tåstrup, Horsens, Kolding, Reno Syd i Skanderborg, Århus-Nord og Reno-Nord i Ålborg, (Nielsen J, Knudsen K. 1999), (Crillesen K. 1999), (Johannsson O R. 1999), (Sørensen P E. 1999), (Sørensen L. 1999), (Kristiansen T. 1998), (Holst B. 1999), (Skov H. 1999) og (Nielsen J D. 1998).
De angivne målinger er anført for tør røggas ved 0
°C, 1.013 mbar og 11% O2. Der er ikke fundet anledning til at skelne mellem forskellige former for røggasrensning (dvs. våd versus semitør og tør).
3) Der er regnet med en luftmængde på 6.500 Nm3/ton affald.

Balance, affaldsforbrænding

Som det fremgår af tabel 5.3 og 5.4 kan det samlede indhold af cadmium i affald, der tilførtes forbrændingsanlæg i Danmark omkring 1997 estimeres til 9-18 tons/år.

Til sammenligning er i tabel 5.5 opsummeret de estimater, der er givet for cadmiumbidraget til brændbart affald for hvert af de enkelte anvendelsesområder. Denne opgørelse af kilder peger på en samlet tilførsel af cadmium til affaldsforbrænding på 1,7 - 30 tons/år, hvilket er i rimelig overensstemmelse med det beregnede indhold i restprodukter og røggas. Det bemærkes, at en væsentlig kilde ikke har kunnet kvantificeres direkte. Det drejer sig om cadmium anvendt som stabilisator og/eller pigment i plast solgt før cadmiumforbudet trådte i kraft i Danmark, se afsnit 3.4.1.

Tabel 5.5
Kilder til cadmium i brændbart affald i 1996.

Produkt / anvendelse

Tilførsel
Tons Cd/år

Batterier

0-13,5

Elektroniske komponenter 1)

0,02-0,09

Plast excl. legetøj 2)

1-10

Legetøj

0,2-3,6

Pigmenter til andre formål

0,04-0,05

Cadmiering

0,035

Cadmiumholdige legeringer

0-0,07

Smykker

0-1,8

Andre anvendelser

0,3

Sigterest fra biologisk affaldsbehandling

0-0,1

Som følgestof

0,1-0,2

I alt 3)

1,7-30

Noter:
1) Det er antaget, at elektroniske produkter til forbrænding/deponi bortskaffes med storskrald, og at ca. 47% af cadmiummængden tilføres forbrændingsanlæg svarende til den generelle fordeling for storskrald (jf. tabel 5.2)
2) Det angivne estimat omfatter også cadmium i plastprodukter solgt i Danmark, før cadmiumforbudet i 1983 blev indført.
3) Tallene er afrundede.

5.2.3 Biologisk affaldsbehandling

Biologisk affaldsbehandling omfatter kompostering og bioforgasning. Baseret på (Miljøstyrelsen. 1997b) og (Domela I. 1997) vurderes det, at der i 1996 ved biologisk affaldsbehandling i Danmark blev genereret af størrelsen ca. 200.000 tons kompost, ca. 20.000 tons sigterest og ca. 120.000 m3 gødningsvæske. Gødningsvæsken må antages at stamme fra bioforgasningsanlæg. Det bemærkes, at de foreliggende oplysninger om produktionen af kompost i Danmark ikke er entydige, jf. (Miljøstyrelsen. 1997b) og (Domela I. 1997), og at ovennævnte skøn for produktionen af kompost derfor er behæftet med en væsentlig usikkerhed.

Af komposten blev ca. 3.300 tons tilført deponi til løbende afdækning eller andre formål. Herudover blev ca. 45.000 tons anvendt til slutafdækning af deponier, hvilket her skal ligestilles med anden tilførsel til jordbrugsformål, da komposten erstatter almindelig muldjord. Den øvrige del af komposten blev især anvendt i private haver og til grønne områder, men også til landbrug, skovbrug og gartneri, (Domela I. 1997).

Indholdet af cadmium i kompost og restprodukter fra bioforgasning er af størrelsen 0,25- 0,7 mg/kg TS. Variationen beror bl.a. på det organiske materiales oprindelse, idet kompost baseret på have/park affald typisk vil indeholde mere cadmium end kompost baseret på dagrenovation, (Kjølholt J et al. 1998). Her skal anslås en middelværdi på 0,5 mg/kg TS, der tager hensyn til, at den overvejende del af komposten er baseret på have/parkaffald. Hermed kan indholdet af cadmium i kompost og restprodukter produceret ved danske anlæg anslås til ca. 100 kg.

Når der tages højde for den udbredte hjemmekompostering af haveaffald og dagrenovation, der også finder sted i Danmark såvel som usikkerheden på mængdeskøn, må det anses for rimeligt at anslå den totale mængde af cadmium bortskaffet med biologiske affaldsprodukter i Danmark til 0,1 - 0,2 tons/år.

Den foreliggende viden om kilderne til cadmium i kompost gør det ikke muligt at kvantificere de forskellige kilder. Af sandsynlige kilder kan peges på historiske anvendelser af cadmium i plast (både pigmenter og stabilisatorer) samt cadmium som følgestof i zink, (Kjølholt J et al. 1998). Hertil kommer atmosfærisk deposition.

Der foreligger ingen målinger for sigterest, som må forventes at indeholde højere niveauer af cadmium end kompost. Sigterest vil enten blive deponeret eller tilført forbrændingsanlæg. Her er regnet med en fordeling på 50:50. Som et groft skøn, der alene er baseret på forfatternes fornemmelser skal her anslås et samlet indhold af cadmium i sigterest på mindre end 0,2 tons årligt.

Det er ikke forsøgt at indhente oplysninger om gødningsvæske fra bioforgasningsanlæg, men indholdet af cadmium kan med rimelighed anses for marginalt.

5.2.4 Deponeringsaktiviteter

Der findes ingen samlede oplysninger om indholdet af cadmium i affald, som deponeres på losseplads og lignende. Kilder til cadmium i affald, der deponeres, er opgjort i tabel 5.6.

Tabel 5.6
Kilder til cadmium i affald, der deponeres i 1996.

Produkt/anvendelse

Tilførsel
Tons Cd/år

Elektroniske komponenter 1)

0,03-0,1

Sigterest fra komposteringsanlæg 2)

0-0,1

Shredderaffald og affald fra sakseanlæg

0,5-2,6

Stålfremstilling

0,09

Som følgestof

2,7-3,2

I alt 3)

3,3-6,1

Noter:
1) Det er antaget, at elektroniske komponenter til forbrænding/deponi bortskaffes med storskrald, og at ca. 53% af cadmiummængden tilføres deponi svarende til den generelle fordeling for storskrald (jf. tabel 5.2).
2) Groft skøn, der ikke er underbygget af målinger.
3) Tallene er afrundede.

Udvaskning fra lossepladser

Mængden af cadmium i perkolat fra de igangværende 60 lossepladser kan på baggrund af (Lindhardt B. 1990) skønnes til <0,05-0,5 kg pr år, idet der er regnet med 5 mio. m3 perkolat pr. år med et cadmiumindhold på <0,01-0,1 mg/m3.

Udsivningen fra gamle depoter

Udsivningen fra gamle affaldsdepoter uden farligt affald er i (COWIconsult. 1987) anslået til ca. 1,2 mio. m3/år. Med et cadmium indhold på <0,01-0,1 mg/m3, (Lindhardt B. 1990), kan den årlige belastning estimeres til <0,1-1,2 kg pr. år, som vil sive til omgivelserne.

5.3 Farligt affald

Cadmiumholdigt farligt affald omfatter:

  • Kasserede nikkel-cadmium batterier, som indsamles og eksporteres
  • Bundslam og kasserede zink- og cadmiumbade fra galvaniseringsvirksomheder
  • Laboratorieaffald
  • Cadmiumbelastet jord, støv, malingsrester og lignende affaldstyper herunder restaffald fra tidligere produktioner

Alle åbne og lukkede nikkel-cadmium batterier, der indleveres til Kommunekemi og registreres som sådan, eksporteres til oparbejdning i udlandet. Kommunekemi eksporterer dog ikke selv, men leverer batterierne til en anden dansk virksomhed med eksporttilladelse. En række danske virksomheder har tilladelse til at modtage og eksportere nikkel-cadmium batterier. Som angivet i afsnit 3.2.2 kan denne eksport opgøres til 13-15 tons cadmium årligt i 1998.

Hvad angår åbne nikkel-cadmium batterier gælder som nævnt i afsnit 3.2.1, at Kommunekemi tapper elektrolytten fra og eksporterer resten til genanvendelse i udlandet. I 1996 blev således eksporteret 0,4-1,0 tons cadmium fra Kommunekemi.

Kommunekemi

Kommunekemi har ingen opgørelser af, hvor meget cadmium, der modtages med farligt affald, men sammensætningen af det affald, som deponeres fra Kommunekemi efter behandling, giver en indikation af indholdet i de modtagne affaldskategorier (jf. tabel 5.7).

Tabel 5.7
Cadmiumindhold i affald, som blev deponeret fra Kommunekemi i 1997-98, (Hansen E, Bielefeld J. 1999).

Affaldstype

Tons Cd/år

Slagger fra forbrænding 1)

<0,11

Flyveaske 1)

0,36

Filterkager 2)

0,04

I alt

0,4-0,5

Noter:
1) Cadmium fra slagger og flyveaske stammer fra afbrænding af organisk affald indeholdende cadmium såvel som afbrænding af andet affald, der kan være kontamineret med organisk materiale, eller hvor cadmiumindholdet er let udvaskeligt. Dette kan bl.a. være laboratorieaffald, forurenet jord og støv, olieprodukter, slibestøv fra autolakererier samt rester fra tidligere produktioner etc.
2) Filterkager må antages at stamme fra bundslam og kasserede zink- og cadmiumbade fra galvaniserings- og afstripningsaktiviteter.

Spørgsmålet om oprindelsen af det cadmium, som deponeres hos Kommunekemi med restprodukter fra forbrændingsovnene og filterkager har været diskuteret med Kommunekemi. Konklusionen er, at der er mange potentielle kilder til cadmium, og at det ikke umiddelbart er muligt at kvantificere betydningen af de enkelte kilder.

Herudover blev der i 1998 deponeret ca. 0,15 tons cadmium med flyveaske modtaget fra eksterne kilder. Det drejer sig så vidt vides overvejende om flyveaske fra affaldsforbrændingsanlæg (Hansen E, Bielefeld J. 1999). Denne mængde er allerede indregnet under affaldsforbrænding (jf. tabel 5.3) og vil derfor ikke blive medregnet her under Kommunekemi. Noget flyveaske vil herudover blive tilført forbrændingsovnene, for at sikre at asken er tilstrækkeligt udbrændt og tungmetallerne tilstrækkeligt stabiliseret inden deponering.

Emissioner fra Kommunekemi

Emissioner til luft og vand ved Kommunekemis behandling af olie- og farligt affald kan opgøres til (Hansen E, Bielefeld J. 1999):

  • 0,005 tons Cd/år med røggas til luften,
  • <0,001 tons Cd/år med processpildevand, og
  • Ca. 0,0001 tons Cd/år med regnvand og kølevand (direkte udledning).
  • Ca. 0,0005 tons Cd/år udvasket fra deponi.

5.4 Spildevand og spildevandsslam

Cadmium vil sammen med spildevand udledes fra følgende punktkilder:

  • Renseanlæg
  • Særskilte udledninger fra industri
  • Regnvandsbetingede udløb fra overløbsbygværker og separat-kloakerede områder
  • Spredt bebyggelse

Den totale spildevandsmængde udledt via kommunale renseanlæg i Danmark udgør ca. 770 mio. m3/år som gennemsnit for årene 1989-1996, mens regnvandsbetingede udløb afledt uden om renseanlæg androg ca. 200 mio. m3/år i et normalår, (Miljøstyrelsen. 1997a).

Udledninger af N, P og organisk stof registreres løbende i forbindelse med Vandmiljøplanens overvågningsprogram, men tungmetaller har frem til 1997 ikke været omfattet af dette program. I 1998 blev der iværksat et nyt overvågningsprogram, hvori der indgår analyser af cadmium på rensningsanlæg, industrier og regnbetingede udledninger. Data fra dette program er ikke medtaget i denne rapport. I 1993 var afrapporteringen tematiseret med hovedvægt omkring punktkilder, med en redegørelse for belastningen af ferske og marine områder med tungmetaller og miljøfremmede stoffer, (Miljøstyrelsen. 1994).

Renseanlæg

I tabel 5.8 er angivet indløbs- og udløbskoncentrationer af cadmium fra tre kommunale anlæg, hvor der i 1992-1993 blev foretaget et måleprogram for miljøfarlige stoffer. Alle tre renseanlæg er relativt veludbyggede med anlæg til fosfor- og kvælstoffjernelse.

Tabel 5.8  Se her!
Cadmium i indløbs- og udløbsvand fra kommunale renseanlæg; 1992-1994.

Ved at multiplicere gennemsnittet af de målte indløbs- og udløbskoncentrationer på de tre renseanlæg i analyserunde 1 (jf. tabel 5.8) med den samlede spildevandsmængde fra renseanlæg i Danmark estimeret i Vandmiljø-94, (Miljøstyrelsen. 1994) fås for hele landet følgende mængder:

  • Tilløb:ca. 1,3 tons Cd/år
  • Afløb:ca. 1,0 tons Cd/år

Tilbageholdelsesprocenten for cadmium var i gennemsnit omkring 25 %.

Baseret på samme princip, men med udgangspunkt i resultaterne fra analyserunde 2 kan estimeres:

  • Tilløb:ca. 0,88 tons Cd/år
  • Afløb:ca. 0,42 tons Cd/år

I denne runde var tilbageholdelsesprocenten for cadmium i gennemsnit omkring 50 %.

Det bemærkes, at de to analyserunder adskiller sig fra hinanden dels ved at Avedøre Kloakværk er erstattet med Herning Centralrenseanlæg, dels ved oplukningsmetoden for de udtagne prøver. Den metode, som er benyttet i analyserunde 2 svarer til den normale standard for spildevandsanalyser. Med totaloplukning med kongevand og flussyre medtages også cadmium indeholdt i mineralske partikler, mens oplukning med salpetersyre er en delvis oplukning, som medtager cadmium i organisk materiale og bundet til overfladen af mineralske partikler. Der er ingen grund til at forvente, at den tidsmæssige forskel på de to runder skulle have væsentlig betydning, udover hvad der er forårsaget af tilfældig variation og ændringer i virksomhedsadfærd i spildevandsoplandet. Ændringer af virksomhedsadfærd kan have betydning for Marselisborg anlægget, men næppe for Skævinge.

Det bemærkes, at slamprøver i følge dansk standard analyseres ud fra oplukning med salpetersyre. Resultaterne fra analyserunde 2 er derfor mere sammenlignelige med slamanalyser end resultaterne fra analyserunde 1.

De tre renseanlæg i runde 1 tilførtes årligt omkring 34 mio. m3/år (Lassen C et al. 1996), hvilket svarer til ca. 4,5% af den totale spildevandsmængde, der behandles på renseanlæg i Danmark. Målingerne er på alle anlæggene foretaget indenfor en periode af fire uger i oktober-november 1992. Et estimat af de totale cadmiummængder, der omsættes med spildevand i Danmark på dette grundlag, må derfor forventes at være behæftet med nogen usikkerhed på grund af dataenes tidsmæssige og geografiske repræsentativitet.

På det foreliggende grundlag skal det anses for rimeligt at regne med et tilløb af cadmium til renseanlæg i 1996 af størrelsen 0,5-1,5 tons/år og en udledning fra renseanlæg til miljøet af størrelsen 0,3-1,1 tons/år.

Spildevandsslam

Mængderne af cadmium, der tilbageholdes ved spildevandsrensning vil altovervejende blive opsamlet med spildevandsslam. De mængder, der bortskaffes med ristegods, sand og fedt kan anses for marginale. Spildevandsslam blev i 1996 bortskaffet til landbrugsjord, forbrænding og deponi, som angivet i tabel 5.9. De angivne mængder skønnes at være i god overensstemmelse med de ovennævnte overslag for tilløb og udledning af cadmium til renseanlæg.

Tabel 5.9
Estimeret bortskaffelse af cadmium med spildevandsslam fra de kommunale renseanlæg i 1996, (Miljøstyrelsen. 1998a).

Bortskaffelse

Spildevandsslam
tons TS/år 1)

Cadmiumindhold
mg Cd/tons TS

Cadmium
tons/år

Jordbrug

108.000

1,45

0,16

Forbrænding 2)

28.000

5,1

0,14

Deponi 3)

21.000

1,45

0,03

Total

157.000

 

0,33

Noter:
1) Slammængder er baseret på amternes indberetning til Miljøstyrelsen, (Miljøstyrelsen. 1998). Der foreligger oplysninger om cadmiumindholdet i ca. 80% af slammængden. Det vægtede gennemsnit er beregnet til 1,45 mg Cd/kg TS.

2) Forbrænding dækker Lynetten, Damhusåen, Avedøre og Køge samt enkelte mindre anlæg. I Miljøstyrelsens opgørelse er regnet med en samlet slammængde til forbrænding på 33.000 tons TS heraf 23.000 tons TS fra Lynetten og Damhusåens rensningsanlæg. Her er regnet med en samlet slammængde til forbrænding på 28.000 tons TS, heraf 18.000 tons TS fra Lynetten og Damhusåens rensningsanlæg. Den mindre slammængde beror på forbedret udrådning ved Lynetten, (Rendel K, Jensen D. 1999)
Opgørelsen er foretaget på grundlag af følgende data:
Lynetten: ca. 14.500 tons TS med en gennemsnitskoncentration på ca. 4,8 mg Cd/kg TS (1997). Gennemsnittet er fra 1996 til 1998 steget fra ca. 3 mg Cd/kg TS til ca. 9 mg Cd/kg TS. Det er uklart, om denne stigning skyldes ophobning i anlægget, (Rendel K, Jensen D. 1999).
Damhusåen: ca. 3.500 tons TS med en gennemsnitskoncentration på ca. 3,5 mg Cd/kg TS for 1997-98, (Rendel K, Jensen D. 1999) og (Miljøstyrelsen. 1998).
Avedøre: 7.000 tons TS med en gennemsnitskoncentration på 6,5 mg Cd/kg TS for 1997, (Jacobsen B N. 1999).
Der findes herudover få mindre anlæg som der ikke er indhentet aktuelle oplysninger fra, men som anslås til ca. 3.000 tons TS, med et gennemsnitligt cadmiumindhold svarende til det samlede gennemsnit i ovenstående.

3) Mængden, der deponeres, er beregnet som totalmængden fratrukket mængden tilført landbrugsjord og forbrænding. Dette slam er her regnet at have samme cadmiumindhold som slam, der tilføres landbrugsjord.

Emission fra afbrænding af slam

Ved afbrænding af slam vil der ske en emission af cadmium med røggas. Ved Lynetten og Avedøre benyttes scrubberanlæg til røggasrensning fra slamafbrænding, hvor scrubbervand ledes retur til renseanlægget. Undersøgelser ved Avedøre har vist, at ca. 25% af cadmiummængden i det afbrændte slam udledes til luften, mens ca. 9% deponeres med aske og resten dels recirkuleres til rensningsanlægget med vand fra røggasvaskningen, dels ikke kan gøres rede for (Jacobsen B N. 1999). Målinger ved Lynetten viser, at ca. 7% af cadmiummængden udledes til luft, mens ca. 14% opsamles i asken og resten antages recirkuleret til rensningsanlægget (Rendel K. og Jensen D. 1999). Antages forholdene ved de øvrige slamforbrændingsanlæg at svare til et gennemsnit af forholdene ved Lynetten og Avedøre kan estimeres en samlet emission til luft på ca. 0,02 tons Cd/år, mens ligeledes 0,02 tons Cd/år deponeres med aske, og de resterende ca. 0,1 tons Cd/år udledes til vand. Udledningen til vand må antages at være indeholdt i de skøn for samlet udledning fra renseanlæg, der er givet ovenfor.

Regnvandsbetingede udløb

Nedbørsbetingede udløb omfatter udløb gennem overløbsbygværker fra fælleskloakerede områder og direkte udløb fra separat-kloakerede arealer.

Ifølge Vandmiljø-94 findes der omkring 600-700 mio. m2 separat-kloakerede arealer i Danmark, hvorfra der i 1993 udledtes 176 mio. m3 vand. I Vandmiljø-94 estimeres det på baggrund af et antaget gennemsnit på 2 mg Cd/m3, at der samlet udledes i alt 0,35 tons Cd/år fra separat-kloakerede områder, (Miljøstyrelsen. 1994).

Nye målinger af regnvandsafstrømning fra 1995-96 viser et indhold af cadmium i regnvandsafstrømning på 0,73 mg Cd/m3 med en standardafvigelse på ±0,63 mg Cd/m3 , (Kjølholt J et al. 1997). Fra separat-kloakerede arealer udledtes der i 1996 112 mio. m3, mens udledningen i et "normalår" er beregnet til 151 mio. m3, (Miljøstyrelsen. 1997a). Det er ikke klart, i hvilket omfang de foreliggende måledata specifikt afspejler de udledte vandmængder i 1996 eller kan tages som repræsentative for et normalår. Variationen på vandmængderne er dog beskeden i forhold til standardafvigelsen på måledata. Det skønnes derfor rimeligt, at basere estimatet på et normalår. Herved kan udledningen af cadmium estimeres til ca. 0,11 tons/år med et usikkerhedsinterval på 0,02-0,20 tons/år.

I 1993 var den samlede udledning fra fælleskloakerede områder gennem overløbsbygværker på 57 mio. m3. Under antagelse af et gennemsnit på 2 mg Cd/m3 estimeres det i Vandmiljø-94, at der via overløbsbygværker udledes 0,1 tons Cd/år, (Miljøstyrelsen. 1994). Via overløbsbygværker udledtes i 1996 ca. 35 mio. m3, mens udledningen i et "normalår" er beregnet til ca. 47 mio. m3 , (Miljøstyrelsen. 1997a). Udfra den foreliggende viden om cadmium i regnvand og tilførsel til spildevandsrensning (jf. ovenfor) forekommer det realistisk i dag at regne med en koncentration for denne udledning på 0,5-1,5 mg Cd/m3. Forudsat udledning som i et normalår svarer dette til et bidrag på 0,02-0,07 tons Cd/år.

Det bemærkes, at regnvand fra separat-kloakerede områder såvel som overløb ofte passerer et bassin, hvor der sker en tilbageholdelse af partikler ved bundfældning. Det kan ikke afvises, at der ophobes væsentlige mængder cadmium i sådanne bassiner. Der findes dog ingen viden herom.

Spredt bebyggelse

Ejendomme beliggende i spredt bebyggelse, landsbyer eller sommerhusområder er ofte ikke tilsluttet fælleskloakering, men kan have en spildevandsrensning med fx. septiktank med udledning til jord eller markdræn. Den potentielle udledning af cadmium fra disse ejendomme estimeres i Vandmiljø-94 med ret stor usikkerhed til ca. 0,05 tons/år. Dette estimat er baseret på en anslået personbelastning på 0,48 mg Cd/PE/døgn, (Miljøstyrelsen. 1994). Nye målinger fra 1996 har dog vist, at indholdet af cadmium i husspildevand snarere er af størrelsen 0,09 mg Cd/PE/døgn, (Kjølholt J et al. 1997). Udledningen af cadmium fra spredt bebyggelse i 1996 kan derfor estimeres til 0,005 - 0,015 tons/år.

Direkte udledninger fra industri

I 1993 blev der fra en lang række større industrier udledt 78 mio. m3 spildevand direkte til ferske eller marine vandområder (efter intern rensning). Det drejer sig bl.a. om olieraffinaderier, kemisk industri, medicinalindustri, papir- og celluloseindustri, fiskeindustri, sukkerfabrikker og mejerier. Der eksisterer ikke noget samlet måleprogram for udledningen af miljøfremmede stoffer og tungmetaller med industrielt spildevand. På baggrund af en undersøgelse fra 1990, (Miljøstyrelsen. 1994), kan det anslås, at der i slutningen af 1980-erne fra 32 større virksomheder med særskilt udledning til vandområder samlet udledtes omkring 6 tons tungmetaller/år. Det vurderes, at disse virksomheder udgjorde langt den væsentligste del af de særskilte industrielle udledninger. I rapporten forventes niveauet i 1995 at være faldet til ca. 3 tons tungmetaller om året. Sammensætningen af tungmetaller fremgår ikke af analysen, men udledningen angives primært at omfatte tungmetallerne zink, chrom, nikkel, bly og kobber, mens kviksølv, cadmium, sølv og tin, der fundet i enkelte udledninger, kun udgør en beskeden mængdemæssig andel.

Da cadmiering i dag stort set er ophørt (jf. afsnit 3.7) vil industrielle kilder til udledning af cadmium primært omfatte virksomheder, som anvender cadmium som følgestof i andre materialer. Den traditionelt vigtigste kilde i denne sammenhæng - galvaniseringsvirksomheder - vil næppe give et væsentligt bidrag, da den direkte udledning af zink med stor sandsynlighed ikke overstiger 1 tons/år og zink til galvaniseringsformål kun indeholder af størrelsen 4-40 ppm cadmium.

Det skal derfor vurderes, at de direkte industrielle udledninger af cadmium i dag med stor sandsynlighed er mindre end 0,05 tons/år.

Samlede udledninger

De samlede udledninger af cadmium til vandmiljøet fra punktkilder er estimeret til 0,3-1,4 tons i 1996, se tabel 5.10. Udledninger fra kommunale renseanlæg udgør det største bidrag.

Tabel 5.10
Udledninger af cadmium fra punktkilder i 1996.

Kilde

Udledning (mio. m3 vand)

Cadmiummængde (tons/år)

Renseanlæg

770 1)

0,3-1,1

Overløbsbygværker

47

0,02-0,07

Separate udløb (veje og lign.)

151

0,02-0,20

Industri - direkte udledning

78

<0,05

Spredt bebyggelse

2)

0,005 - 0,015

I alt  

0,3-1,4

Noter:
1) Den faktiske udledning i 1996 var 603 mio. m3 vand, (Miljøstyrelsen. 1997a). Udledningen i et typisk år er ikke oplyst i (Miljøstyrelsen. 1997a), men skønnes at ligge tæt på udledningen i 1993, dvs. 770 mio. m3.
2) Der foreligger ikke oplysninger om vandmængder. Udledninger er dels til vandmiljø, dels til jord via dræn.

Den samlede tilledning til renseanlæg samt udledninger fra andre punktkilder kan estimeres til 0,6-1,7 tons Cd/år (heraf 0,6-1,4 tons, som tilledes renseanlæg).

Kilder til cadmium i spildevand

Potentielle kilder til cadmium i spildevand og regnvand er opgjort i tabel 5.11. De dominerende kilder må antages at være atmosfærisk deposition og korrosion af zink i brug i samfundet. Det understreges, at frigivelsen af cadmium ved korrosion af zink med den foreliggende viden kun kan bestemmes med stor usikkerhed, se afsnit 4.1. Det angivne estimat kan derfor sagtens undervurdere den faktiske frigivelse.

Levetiden for varmtgalvaniseret vejinventar i Danmark varierer typisk mellem 5 og 30 år, afhængig af det lokale niveau af forsuring og påkørsler etc. Levetiden for zinktagrender kan dog godt være betydeligt længere, afhængigt af i hvilket omfang det er praktisk at lappe mulige huller. Der må derfor regnes med, at der sagtens kan være zink i brug, som ved korrosion frigiver cadmium i et forhold på 1.000-5.000 mg Cd/kg zink.

Tabel 5.11
Kilder til cadmium i spildevand og regnvandsafstrømning.

Kilde

Forventet mængde
Tons Cd/år

Bemærkninger

Atmosfærisk deposition

0,20

1)

Baggrund i drikkevand

0,01

2)

Korrosion af zink

0,12-0,48

3)

Perkolat fra lossepladser

0-0,0005

jf. afs. 5.2.3

Fækalier

0,02

jf. afs. 4.8

Galvaniserings- og støbevirksomheder

0,001-0,002

4)

I alt

0,4-0,7

 

Noter:
1) Tallet er fremkommet ved at tage udgangspunkt i, at der findes 2.230 mio. m2 kloakerede arealer, (Miljøstyrelsen. 1994). Nedfald med regnvand og tørdeposition med støv androg for Danmark som gennemsnit i 1996-97 ca. 0,09 mg Cd/m2 pr. år - baggrundsværdier, (Hovmand M. 1999). Hvis der regnes med dette gennemsnit, svarer det til ca. 0,2 tons Cd/år. Denne mængde repræsenterer den samlede tilførsel til såvel fælleskloakerede som separat-kloakerede områder. Der er i dette estimat ikke taget hensyn til, at nedfaldet evt. er større i byområder. Omvendt er en del af kloakerede arealer ubefæstede (villahaver etc.), således at det atmosfæriske nedfald tilføres jord og ikke kloaksystemer.

2) Gennemsnitsindhold i grundvand (primære magasin) angives i (GEUS. 1995) til 0,012 mg Cd/m3. Den samlede tilledning til renseanlæggene i 1993 var på 770 mio. m3, hvoraf det kan anslås at omkring 75-100 mio. m2 var nedbørsbetinget, (Kjølholt J et al. 1997). De resterende omkring 680 mio. m3, som må være drikkevand, svarer til en tilførsel på ca. 0,01 tons Cd/år. Koncentrationerne i drikkevand er muligvis lidt lavere på grund af tilbageholdelse af cadmium i forbindelse med rensning af drikkevandet.

3) Den samlede tilførsel af zink med spildevand og udledning med regnvand og via overløbsbygværker kan estimeres som følger:
Spildevand: Koncentration i tilløb til renseanlæg er ca. 220 mg/m3 , (Grüttner H et al. 1996) og (Miljøstyrelsen. 1994). Med en vandmængde på 770 mio. m3 svarer dette til en tilførsel på ca. 170 tons/år.
Separat regnvandsudledning: Koncentration i regnvand er ca. 370 mg/m3 , (Kjølholt J et al. 1997). Med en vandmængde på 151 mio. m3 svarer dette til en udledning på ca. 56 tons/år.
Overløb: Der anslås en koncentration på ca. 300 mg/m3 (blanding af spildevand og regnvand). Med en vandmængde på 47 mio. m3 svarer dette til en udledning på ca. 14 tons/år.
Samlet tilførsel og udledning er således på ca. 240 tons/år. Koncentration af cadmium i zink varierer med alderen af genstanden. Med et antaget gennemsnitsindhold på 500-2.000 mg Cd/kg zink, svarer 240 tons zink til 0,12-0,48 tons cadmium.

4) Emission til spildevand fra galvaniseringsvirksomheder i Danmark er groft anslået til 1-10 tons zink årligt, mens emissionen til spildevand fra zinkstøbevirksomhed er groft anslået til 30-50 tons zink årligt, (Hansen J H. 1995). Med et typisk indhold af cadmium i zink på 4 - 40 mg/kg, svarer dette til en emission af cadmium på ca. 1 - 2 kg. Det bemærkes, at emissionen fra de pågældende typer virksomheder kan være overvurderet væsentligt.

Udviklingstendenser

I takt med at gamle galvaniserede konstruktioner og zinktagrender etc. udskiftes, må indholdet af cadmium i regnvand og spildevand forventes at mindskes. Zink med højt indhold af cadmium må dog forventes at kunne registreres som en væsentlig kilde mindst 20-30 år frem i tiden.

5.5 Sammenfatning

Den foreliggende viden om forbrug og tab af cadmium ved affaldsbehandling og bortskaffelse er sammenfattet i tabel 5.12.

Tabel 5.12 Se her!
Forbrug, tab og bortskaffelse af cadmium med affaldsprodukter, 1996.

Det fremgår af tabel 5.12, at der omsættes 31 - 47 tons cadmium pr. år med affaldsbehandling og bortskaffelse. Den største mængde cadmium, ca. 49% eller 18 - 20 tons/år, bliver eksporteret med genanvendelse for øje. Den næststørste mængde cadmium, ca. 47% eller 12 - 25 tons/år, bliver deponeret. Til recipienten vand går ca. 2% eller 0,3 - 1,4 tons/år, som praktisk taget udelukkende stammer fra spildevand og regnvand. Til luft går 0,2 - 0,4 tons/år svarende til ca. 1%.


[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste] [Top]