Livscyklus-Screening af renseteknologier indenfor fiskeindustrien

1. Resumé

Baggrund

Ved indførelse af renere teknologi i fiskeindustrien har der normalt ikke været anledning til at sætte sprøgsmålstegn ved miljøfordelene set ud fra livscyklusbetragtninger. En indsats med forskellige relativt simple teknologier har oftest medført betydelige ressource- og miljømæssige gevinster i form af reduceret vandforbrug og reduktioner i procesvandets indhold af forurenende stoffer.

Ved videregående foranstaltninger/renseforanstaltninger og dermed ofte mere komplicerede teknologier til reduktion af forureningsindholdet i procesvandet har det imidlertid vist sig at være særdeles relevant at gennemføre en helhedsvurdering i form af en livscyklusvurdering. Disse foranstaltninger vil nemlig ofte være forbundet med afledte ressource- og miljøpåvirkninger, eksempelvis et stort energiforbrug, forbrug af hjælpestoffer m.v.

Gennemførelse af deciderede livscyklusvurderinger er oftest relativt omfattende tids- og ressourcemæssigt. Nærværende projekt fokuserer derfor på gennemførelse af mere simplificerede livscyklusvurderinger, som i det følgende benævnes LCA-screeninger.

Formål

Projektet er gennemført med følgende formål:

• At skitsere en metode/fremgangsmåde for LCA-screening af renseteknologier for procesvand indenfor fiskeindustrien.

• At udarbejde LCA-sceening af termisk flotation og membranfiltrering og som kombineret løsning på procesvand fra Skagerak Fiskeeksport med henblik på at vurdere de medgåede ressource- og miljøbelastninger set i forhold til de opnåede reduktioner på spildevandssiden.

• At udarbejde LCA-screening af relevante alternativer til løsningen i form af kemisk flotation og rensning på kommunalt biologisk renseanlæg med næringssaltfjernelse med henblik på at vurdere de medgåede ressource- og miljøbelastninger set i forhold til de opnåede reduktioner på spildevandssiden.

• At sammenligne løsningerne.

Projektet tager udgangspunkt i principperne i ISO14040 og bygger videre på erfaringer fra et erhvervsforskerprojekt gennemført i NIRAS vedrørende livsscyklusbaserede miljøvurderinger af anvendelser af organiske restprodukter. I projektet er endvidere anvendt UMIP miljøvurderingsmetoden og det tilhørende PC-værktøj, udviklet af Instituttet for Produktudvikling.

Projektet har bl.a. vist, at miljøgevinsten ved nogle videregående foranstaltninger i visse situationer "spises op" af de ressource- og miljøpåvirkninger, der er forbundet med løsningen.

Skagerak Fiskeeksport

Igennem projektet er der taget udgangspunkt i procesvandsforholdene på Skagerak Fiskeeksport, hvor der er indført forskellige former for renere teknologi i produktionen. Ved indførelse af videregående foranstaltninger har det haft høj prioritet for virksomheden at søge at udnytte de fra procesvandet separerede stoffer til foderformål, hvilket netop er idéen med løsningerne termisk flotation og membranfiltrering. Der er udarbejdet LCA-screening af disse løsninger samt relevante alternativer hertil.

Omfattede teknologier

Følgende teknologier er omfattet af projektet:

• Termisk flotation
• kemisk flotation
• membranfiltrering i form af nanofiltrering
• rensning på kommunalt biologisk renseanlæg med næringssaltfjernelse.

Enkeltteknologier

Ved vurdering af enkeltteknologier er der sat fokus på hvor store ressource- og miljømæssige belastninger, der er forbundet med den enkelte renseteknologi set i forhold til den opnåede miljøgevinst, som den pågældende renseløsning kan præstere.

Termisk flotation

• Konklusionen vedrørende termisk flotation er meget afhængig af de givne forudsætninger.

Såfremt opvarmning af procesvandet er baseret på den nuværende oliefyring og slammet enten anvendes i biogasanlæg eller til foder (og erstatter afskær fra fisk) vil de ressource- og miljømæssige belastninger være større end miljøgevinsten, hvilket er bemærkelsesværdigt.

Såfremt opvarmningen baseres på naturgasfyring med en bedre virkningsgrad og slammet anvendes til foder (og erstatter hel fisk) vil miljøgevinsten være større end de ressource- og miljømæssige belastninger.

Til løsning med termisk flotation på Skagerak Fiskeeksport bemærkes, at denne løsning ikke er aktuel som en selvstændig løsning, men skal ses som forbehandling inden membranfiltrering.

Kemisk flotation

• Ved kemisk flotation af procesvandet med efterfølgende anvendelse af slammet i biogasanlæg vil der udover besparelsen i udledningen til recipienten være en stor besparelse på emissions- og affaldssiden og nogen besparelse på ressourcesiden. Dette skyldes, at slammet ved bioforgasning substituerer afbrænding af fossile brændsler. Et af de forhold der er af relativ stor betydning for størrelsen af besparelsen ved kemisk flotation er, hvorvidt tilvejebringelse af chlor til jernchlorid er forbundet med emission af kviksølv.

Nanofiltrering

• Ved nanofiltrering (her forudsættes procesvandet termisk floteret forinden) med anvendelse af koncentratet til foder vurderes det , at den miljømæssige forbedring ved rensningen er større end de ressource- og miljømæssige belastninger, der er forbundet med drift og tilvejebringelse af anlægget. Men minimum 50 % af miljøgevinsten og måske op til 80% vurderes at blive "spist op" af øgede belastninger ved drift af nanofiltreringsanlægget.

Biologisk rensning

• Ved biologisk rensning (her forudsættes procesvandet kemisk floteret forinden) vurderes den miljømæssige gevinst knyttet til udledningen til recipienten at være betydeligt større end de ressource- og miljømæssige belastninger ved drift og tilvejebringelse af anlæg til biologisk rensning.

Kombinerede løsninger

Vedrørende LCA-screening af de kombinerede løsninger, termisk flotation i kombination med nanofiltrering henholdsvis kemisk flotation i kombination med biologisk rensning, har projektet vist følgende:

For termisk flotation i kombination med nanofiltrering er der set på to scenarier henholdsvis 1) opvarmning med det eksisterende oliefyr og 2) fyring med naturgas med forbedret virkningsgrad. I begge situationer forudsættes slammet anvendt til foder, hvor det erstatter afskær/hel fisk.

For scenarie 1 vurderes, at ved den forudsatte opvarmning med oliefyring kan de miljømæssige gevinster ved termisk flotation i kombination med nanofiltrering ikke stå mål med de medgåede ressource- og miljømæssige belastninger, der er forbundet med løsningen. Dette gælder både når restprodukterne ved foderanvendelse erstatter sildeafskær og hel fisk.

De miljømæssige belastninger ved løsningen vil kunne forstærkes yderligere, såfremt den anvendte natriumhydroxid til rensning af anlægget er produceret v.h.a. kviksølvceller.

Scenarie 2 giver et klart bedre resultat end scenariet med oliefyring, idet miljøgevinsten er noget større end de medgåede ressource- og miljøbelastninger. Miljøbelastningerne vil dog fortsat gøre et ikke ubetydeligt indhug i den opnåede miljøgevinst. Dette vil være potentielt størst, hvis natriumhydroxidproduktion er baseret på kviksølvceller. Resultaterne er klart bedst når hel fisk betragtes som det erstattede produkt.

Ved udledning til mere følsomme recipienter, end det er tilfældet for Skagerak Fiskeeksport, vil miljøgevinsten ved reduktion i næringssaltsbelastning skulle vægtes højere, hvilket vil forbedre "miljøregnskabet".

For kemisk flotation i kombination med biologisk rensning vurderes, at den miljømæssige gevinst og under visse forudsætninger også den ressourcemæssige gevinst vil være betydeligt større end de ressource- og miljømæssige belastninger, der er knyttet dertil.

Ved sammenligning af henholdsvis termisk flotation i kombination med nanofiltrering og kemisk flotation i kombination med biologisk rensning vurderes, at kemisk flotation i kombination med biologisk rensning er den bedste løsning set ud fra en helhedsvurdering af ressourcer og miljø.

Ved løsningen termisk flotation i kombination med nanofiltrering er der imidlertid potentiel mulighed for en fremtidig udvikling, forædling og videreudnyttelse af mere værdifulde stoffer fra restprodukterne.