Livscyklus-Screening af renseteknologier indenfor fiskeindustrien 3. Metodebeskrivelse3.1 Hvad er LCA-screening I det følgende redegøres for hovedprincipperne i LCA-screening af renseteknologier indenfor fiskeindustrien. Fremgangsmåden er baseret på principperne i ISO14040 og bygger endvidere på erfaringer fra et erhvervsforskerprojekt gennemført i NIRAS vedrørende livscyklusbaserede miljøvurderinger af anvendelser af organiske restprodukter. 3.1 Hvad er en LCA-screening En LCA-screening er i denne sammenhæng en metode til at beskrive og vurdere de energi-, ressource- og miljømæssige forhold, der forekommer ved rensning af procesvand med en given renseteknologi set i hele livsforløbet. Det vil sige fra udvinding af råstoffer samt produktion af hjælpematerialer og energi, over drift af anlægget og vedligeholdelse til bortskaffelse af restprodukter samt belastninger ved tilvejebringelse og bortskaffelse af anlæg. Forskellig detaljeringsgrad LCA-screeninger kan udarbejdes på forskellige detaljeringsniveauer. Som tidligere nævnt er udarbejdelse af deciderede livscyklusvurderinger ofte for tids- og ressourcekrævende. Det drejer sig derfor om at få identificeret de mest betydende områder samt at få klarlagt hvilke områder, der kan udelades eller behandles relativt overordnet uden at det har væsentlig betydning for det samlede resultat. En væsenligt del af LCA-screeninger er derfor også at lave følsomhedsvurderinger for at sikre troværdigheden af resultaterne. Inden arbejdet påbegyndes er det vigtigt at gøre sig klart, hvad baggrund og formål er med LCA-screeningen samt i hvilken sammenhæng og af hvem resultaterne skal anvendes. 3 situationer I relation til renseteknologier vil der typisk være 3 situationer, hvor en LCA-screening vil kunne anvendes:
Udarbejdelse af LCA-screening af renseteknologier kan være relevant for såvel virksomheder som myndigheder. Der er ikke krav om anvendelse af LCA-screening ved vurdering af renseteknologier, men i Miljøbeskyttelseslovens § 3 stk.2 fremgår det, at der ved bedømmelse af omfanget og arten af foranstaltninger til imødegåelse af forurening også skal lægges vægt på hele det kredsløb, som stoffer og materialer gennemløber, med henblik på at begrænse spild af ressourcer mest muligt. 3.2 Definition af hvad der undersøges Funktionel enhed Indledningsvist skal det defineres, hvad der er LCA-screeningens objekt (funktionel enhed). For renseprocesser er der tale om at vurdere de ressource- og miljømæssige belastninger af serviceydelsen "rensning af procesvand". Den funktionelle enhed kan defineres som: "Rensning af X m3 procesvand med en stofkoncentration i indløb på X mg/l (for hhv. COD, N, P) ned til en stofkoncentration i udløb på X mg/l for de tilsvarende stoffer". (D.v.s. fjernelse af X kg COD, Y kg N m.v.) Det er kun de stoffer, hvis reduktion er formålet med rensningen, som indgår i den funktionelle enhed. For procesvand fra fiskeindustrien vil der oftest være tale om COD, N og P. De aktuelle stofkoncentrationer vil naturligvis være afhængige af, hvilken løsning/kombinationer heraf der betragtes. Procesvandsmængden kan f.eks. være den gennemsnitlige udledte vandmængde på en produktionsdag. Det vil være denne mængde, som alle data vedrørende energi- og ressourceforbrug samt miljøbelastninger skal opgøres i forhold til. Ved vurdering af én løsning vil den funktionelle enhed, d.v.s. miljøgevinsten ved reduceret udledning til recipienten, skulle sammenstilles og afvejes med de i screeningen opgjorte belastninger af energi-, ressource- og miljømæssig karakter. Ved sammenligning af forskellige løsninger kan det aktuelle/forventede stofindhold i udløb være noget forskelligt. Differensen behandles som en udledning og tillægges renseløsningen med mindst reduktionsgrad. Biprodukter Ved renseprocesser indenfor fiskeindustrien vil der ofte produceres nogle biprodukter (slam, koncentrat m.v.). Anvendelsesmuligheder for disse kan være til foderbrug, i biogasanlæg, til gødning på landbrugsjord m.v., hvor de vil kunne gå ind og erstatte andre produkter/råstoffer (f.eks. fisk, fossil energi, kunstgødning). Ressource- og miljøbelastninger ved tilvejebringelse af de erstattede produkter skal således fratrækkes i miljøregnskabet. Det vil ofte være hensigtsmæssigt, at LCA-screeningen baseres på gennemsnitsdata over året. Da stofindholdet i fiskeindustriens procesvand imidlertid varierer betydeligt over året, bør disse variationers påvirkning af det samlede resultat vurderes. Dette kan gøres som led i følsomhedsvurderingen. 3.3 Parametre Følgende parametre kan være relevante i relation til renseteknologier: Energi: Globale ressourcer: Regionale/lokale ressourcer: Globale miljøeffekter: Regionale og lokale miljøeffekter: Affald : farligt affald, slagge og aske og volumenaffald. Affaldstyperne opgøres som mængde. Yderligere vurdering af indhold af toksiske stoffer bør evt. gennemføres. Arbejdsmiljø, støj og lugt bør som minimum behandles, såfremt der optræder særlige problemer. Det vurderes, at såfremt UMIP PC-værktøjet ikke anvendes, kan LCA-screeningen simplificeres ved ikke at gennemføre deciderede opgørelser af human- og økotoksicitet samt fotokemisk ozondannelse. Der kan argumenteres for, at toksiske stoffer relateret til energiproduktion og transport i et vist omfang er "dækket ind" under drivhuseffekt. Det er imidlertid vigtigt, at være opmærksom på, om der indgår processer med særlige bidrag til toksicitet og i så fald medtage disse kvalitativt i vurderingen. De væsentligste kilder til fotokemisk ozondannelse vil i relation til LCA-screening af renseanlæg oftest stamme fra energiproduktion, transport samt eventuel methanemission f.eks. fra biogasanlæg. Der kan argumenteres for, at disse ligeledes i et vist omfang er "dækket ind" under drivhuseffekt. Det er imidlertid vigtigt ligeledes her, at være opmærksom på eventuelle særlige forhold. 3.4 Klarlæggelse af de væsentligste processer i livsforløbet Procesdiagrammer For at få overblik over LCA-screeningen bør der udarbejdes procesdiagrammer over den pågældende løsning/løsninger. Eksempler på procesdiagrammer for eksempelvis termisk flotation fremgår af kapitel 5. Biprodukter Vedrørende afsætning af restprodukter vil der ofte være flere mulige alternativer, som det vil være relevant at opstille scenarier for. Tilvejebringelse af de produkter, som biprodukterne erstatter, bør i princippet behandles med samme detaljeringsgrad som de øvrige dele af LCA-screeningen. Driftsfasen For anlæg/produkter, der er aktive i driftsfasen, vil det oftest være denne fase, der er den energi-, ressource- og miljømæssigt mest betydningsfulde, hvilket også må forventes at være tilfældet for de fleste "aktive"renseanlæg. Tilvejebringelse af anlæg Vedrørende tilvejebringelse af bygninger/anlæg foreslås disse vurderet på baggrund af nogle relativt grove overslag vedrørende især energiforbrug, enten baseret på materialeforbrug og evt. gravearbejde eller på eventuelle erfaringstal fra andre undersøgelser. Såfremt UMIP PC-værktøjet anvendes ligger der heri miljødata på en række relevante materialer. Yderligere oplysninger om, hvilke processer der kan være af særlig stor betydning ved LCA-screeninger af renseteknologier vil fremgå af de følgende kapitler om forskellige renseteknologier. Det er endvidere væsentligt at notere alle de forhold, udover de som fremgår af procesdiagrammet, der forudsættes at være gældende i forbindelse med LCA-screeningen. 3.5 Afgrænsning Allokering Fordeling af ressource- og miljøbelastninger (allokering) er i relation til renseteknologier især aktuelt i følgende tilfælde:
Geografisk afgrænsning Formålet med LCA-screening på renseteknologier i nærværende projektet er at vurdere teknologierne på virksomhedsniveau eller evt. fællesanlæg for flere virksomheder (begge i det følgende kaldet virksomhed). Der vil således som udgangspunkt være tale om virksomhedsspecifikke vurderinger, der så vidt muligt vil bygge på de aktuelle forhold og data for pågældende virksomhed. Processer, der ligger udenfor virksomheden, men varierer efter geografisk beliggenhed, som f.eks. varmeforsyning, kommunal spildevandsrensning, mulighed for afsætning af restprodukter, transport m.v. bør afspejle de aktuelle, lokale forhold, men af hensyn til begrænsning af dataindsamlingen kan data for disse processer bygge på generelle værdier hentet i litteratur/databaser. Der vil ofte også være behov for at basere data på beregnede værdier eksempelvis i forbindelse med anvendelse af slam i biogasanlæg. Teknologisk niveau Som udgangspunkt vil det være de processer/teknologier, der er aktuelle på det pågældende tidspunkt, der vil indgå i vurderingerne. Levetiden for brugen af de anlæg, som indgår i undersøgelsen bør overslagsmæssigt vurderes bl.a. af hensyn til vurdering af de energi-, ressource- og miljømæssige belastninger ved tilvejebringelse af anlæg for den pågældende mængde procesvand. Generelt set må det forventes, at den teknologiske udvikling ikke i samme omfang "overhaler" renseanlæg som indenfor decideret procesteknologi, hvorfor levetiden må forventes at ligge tættere på den funktionelle levetid. Det bør imidlertid vurderes, om der vil ske ændringer i andre væsentlige processer indenfor den pågældende tidshorisont, f.eks. vedrørende energiforsyning, afsætning af restprodukter, genanvendelse af vand. Er dette tilfældet kan der opstilles scenarier, der tager højde herfor. 3.6 Vurdering Efter opgørelsesdelen, d.v.s. dataindsamling samt beregninger vedrørende energi- og ressourceforbrug (input) samt emissioner og andre miljøbelastninger (output) for de opstillede processer og efterfølgende for det samlede system vil det ofte være hensigtsmæssigt at bearbejde dataene yderligere for bedre at kunne vurdere, hvilke bidrag der er særlig væsentlige. Vedrørende metode til dette anbefales UMIP-projektets metode til opgørelse af effektpotentialer, normalisering og vægtning . Det er den metode der er størst opbakning til herhjemme (incl. fra Miljøstyrelsen). Ressourceforbrug Ressourceforbrug opgøres som forbrug af lødige/rene råstoffer, eksempelvis rent jern og ikke jernmalm. (Der foretages ikke nogen aggregering eller omregning til "potentialer" af ressourceforbrug, som det er tilfældet for emissioner.) For at få et bedre indtryk af størrelsen af ressourceforbruget omregnes dette til det antal personækvivalenter ressourceforbruget ækvivalerer (normalisering). 1 PE (1 PE = 1000 mPE (millipersonækvivalenter)) udtrykker det gennemsnitlige ressourceforbrug pr. person pr. år globalt set. Efterfølgende vægtes de normaliserede ressourceforbrug alt efter hvor begrænset den pågældende ressource er, d.v.s. efter hvor stort det årlige forbrug i verden af ressourcen er i forhold til de kendte reserver, også kaldet forsyningshorisonten. Jo kortere forsyningshorisont jo større vægtningsfaktor. Årligt forbrug og reserver er opgjort i referenceåret 1990. De vægtede ressourceforbrug har enheden mPRw90 (hvor PR står for personressource). For fornyelige ressourcer som vand og fisk er der ikke udarbejdet vægtningsfaktorer. For disse ressourcer bør der tages hensyn til lokale og regionale forhold i forbindelse med vægtningen. Emissioner Bidrag fra emissioner til omgivelserne kan grupperes i et begrænset antal miljøeffekttyper: drivhuseffekt, ozonlagsnedbrydning, forsuring, næringssaltbelastning human toksicitet og økotoksicitet. Der findes tabeller over effektfaktorer for de stoffer, der bidrager til miljøeffekttypen. En effektfaktor udtrykker miljøeffektpotentialet for et stof som den mængde af en referenceforbindelse (eksempelvis CO2 –ækvivalenter for drivhuseffekt og SO2-ækvivalenter for forsuring), der ville give det samme bidrag til miljøeffekten som et g af stoffet. Eksempelvis ækvivalerer 1 g methan 25 g CO2-ækvivalenter. Ved bestemmelse af vægtningsfaktorer for de enkelte miljøeffekttyper tager UMIP-metoden udgangspunkt i de eksisterende danske politiske målsætninger for reduktion af forskellige former for miljøbelastninger. Vægtningsfaktoren defineres som miljøeffektpotentialet af udledninger i referenceåret 1990 divideret med miljøeffektpotentialet af de målsatte udledninger i år 2000. Jo skrappere reduktionsmålsætning jo større bliver vægtningsfaktoren for miljøeffekten. De vægtede miljøeffektpotentialer måles i enheden mPEM_wdk2000, som står for millipersonækvivalenter ved målsat udledning for verden (w) eller Danmark (dk) i år 2000. Affald Affald opgøres i kg inden for de 4 tidligere nævnte kategorier og vægtes ligeledes i forhold til de målsatte udledninger i år 2000. Vedrørende affald er UMIP-modellen stadig under udvikling m.h.t. effektpotentialer og vægtningsfaktorer. PC-værktøj I tilknytning til UMIP-projektet er der som nævnt udarbejdet et PC-værktøj, som kan anvendes til at gennemføre beregninger. I tilknytning hertil er der endvidere en database, hvor der som nævnt kan hentes data for en række produkter, der er relevante i tilknytning til renseteknologier: el, forskellige former for varmeproduktion, visse kemikalier som f.eks. jernsulfat og natriumhydroxid, forskellige former for materialer som f.eks. rustfrit stål samt transport. Metoden har hidtil fokuseret på potentielle miljøeffekter, d.v.s. ikke stedsspecifikke. Der pågår imidlertid et arbejde med at inddrage stedsspecifikke forhold. I relation til renseteknologier indenfor spildevand kan inddragelse af stedsspecifikke forhold være særlig aktuelt i relation til vurdering af påvirkningen af recipienten med næringssaltbelastning/iltsvind og evt. toksicitet. 3.7 Håndtering af datakvalitet og usikkerhed. Af hensyn til LCA-screeningens troværdighed er det vigtigt at være omhyggelig med behandlingen af usikkerheder på data. Usikkerheder kan indplaceres på tre forskellige trin i dataindsamlingen/-behandlingen i LCA-screeningen. Forskellige typer usikkerheder
I forbindelse med indsamling af data foreslås det, at følgende forhold kort vurderes:
Følsomhedsvurdering Afslutningsvis i LCA-screeningen vurderes konsekvenserne af variationer/ændringer af de mest betydende parametre og forudsætninger (følsomhedsvurdering eller what-if scenarier). Det drejer sig f.eks. om usikkerheder i datagrundlaget eksempelvis ved tilvejebringelse af kemikalier, forskellige forudsætninger vedrørende hvad det er der udgør den substituerede produktion samt forskellige scenarier for tilvejebringelse af energi. Endvidere kan det f.eks. være relevant at vurdere konsekvenserne af yderpunkterne i de forventede rensegrader samt yderpunkterne i slammets gasproduktion i forbindelse med afgasning i biogasanlæg. For procesvand fra især produktion af fede fisk kan det også være relevant at undersøge hvilke ændringer, de yderpunkter der er i årstidsvariationen m.h.t. stofindhold, vil give i energi-, ressource- og miljøbelastninger. Såfremt LCA-screeningen skal anvendes eksternt bør der gennemføres et kritisk gennemsyn af en uvildig person efter anerkendte retningslinier herfor.
|
|||