Livscyklus-Screening af renseteknologier indenfor fiskeindustrien

13. Konklusion

Renere teknologi

Ved indførelse af renere teknologi i fiskeindustrien har der normalt ikke været anledning til at sætte spørgsmålstegn 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.

Videregående foranstaltninger

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 LCA-screening. Disse foranstaltninger vil nemlig ofte være forbundet med afledte ressource- og miljøpåvirkninger, eksempelvis et stort energiforbrug, forbrug af hjælpestoffer m.v.

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.

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 (med foder- eller biogasanvendelse)
• kemisk flotation
• membranfiltrering i form af nanofiltrering
• rensning på kommunalt biologisk renseanlæg med næringssaltfjernelse.

Der er her 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. I LCA-screeningerne er anvendt UMIP-PC-værktøj og dermed den tilhørende metode til opgørelse af effektpotentialer, normalisering og vægtning , der her er suppleret med overvejelser omkring fiskeressourcen. De sammenfattende konklusioner for LCA-screening på enkeltteknologier er følgende:

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 minkfoder (og erstatter sildeafskær) 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 minkfoder (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 minkfoder 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.

Ved LCA-screening af de kombinerede løsninger: termisk flotation i kombination med nanofiltrering henholdsvis kemisk flotation i kombination med biologisk rensning præsenteres resultaterne i det følgende og mere detaljeret end ovenstående konklusioner vedrørende enkeltteknologier.

For denne kombinerede løsning ses på to scenarier henholdsvis 1) opvarmning med det eksisterende oliefyr og som tidligere omtalt 2). fyring med naturgas med forbedret virkningsgrad.

I begge situationer forudsættes slammet anvendt til minkfoder, da formålet med denne løsning netop er at undgå kemikalier af hensyn til mulighederne for foderanvendelse. Det kan her diskuteres, hvorvidt slammet erstatter sildeafskær eller hel fisk. Da dette påvirker resultaterne kommenteres begge typer erstattede produkter.

I relation til emissionssiden bevirker rensningen i begge scenarier en reduktion i næringssaltsbelastning på i størrelsesordenen 4.000 mPEM pr. døgn for den samlede løsning.

Scenarie med oliefyring/ afskær

I figur 13.1 er resultaterne præsenteret for scenarie med oliefyring og   sildeafskær som erstattet produktion.

Figur 13.1
Samlet resultat på henholdsvis ressourcesiden og emissions-/affaldssiden – scenarie med oliefyring/afskær

Som det fremgår vil miljøgevinsten i form af reduktion i næringssaltsbelastning stort set blive "spist op" af de øgede emissioner på de øvrige områder. Dette vil forstærkes yderligere, såfremt den anvendte natriumhydroxid til rensning af anlægget er produceret v.h.a. kviksølvceller, hvilket vil give et yderligere bidrag til toksicitet.

Såfremt det forudsættes at den substituerede produktion er baseret på hel fisk vil miljøgevinsten dog være større end de miljømæssige belastninger, men belastningerne vil fortsat være af betydeligt omfang. Såfremt den anvendte natriumhydroxid er produceret v.h.a. kviksølvceller vil dette imidlertid potentielt kunne betyde, at miljøgevinsten også her "spises helt op" af de øgede miljøeffekter på andre områder.

På ressourcesiden forbruges der, jf. figur 13.1, 1.200 kg kul pr. døgn og 1300 kg olie ved sildeafskær som erstattet produktion (600 kg olie ved hel fisk), mens der spares i størrelsesordenen 4 tons fiskeressource. Olie og kul er ikke-fornyelige ressourcer, hvor olieressourcen skal vægtes højt på grund af sin begrænsede forsyningshorisont. Fiskeressourcen er en fornyelig ressource, der imidlertid har problemer med at forny sig i takt med forbruget. Afvejningen mellem disse ressourceforbrug er ikke helt entydig, dog vurderes 1,8-2,5 tons ikke- fornyelige ressourcer (den ene med meget begrænset forsyningshorisont) som minimum at kunne sidestilles med 4 tons fornyelig fiskeressource.

Samlet vurderes, at ved den forudsatte opvarmning med oliefyring kan de ressource- og miljømæssige gevinster ved termisk flotation i kombination med nanofiltrering ikke stå mål med de medgåede ressource- og miljømæssige belastninger, der er forbundet med løsningen.

Under forudsætning af at sildeafskær udgør det erstattede produkt vil de miljømæssige belastninger fordelt på forskellige miljøeffekter fortsat "spise" en betydelig del (over halvdelen) af miljøgevinsten på næringssaltsbelastning, og potentielt op mod hele gevinsten, hvis tilvejebringelse af natriumhydroxid er baseret på kviksølvceller.

Det mindst belastende ressource- og miljøregnskab for termisk flotation i kombination med nanofiltrering fremkommer når hel fisk forudsættes at udgøre det erstattede produkt, jf. figur 13.2, idet de miljømæssige belastninger her er lidt mindre og ressourcebesparelsen betydeligt større end når sildeafskær forudsættes at udgøre det erstattede produkt.

Figur 13.2
Samlet resultat på henholdsvis ressourcesiden og emissions-/affaldssiden – scenarie med naturgasfyring

På ressourcesiden forbruges 800 kg naturgas og 1200 kg kul pr. døgn, mens der spares i størrelsesordenen 4 tons fiskeressource samt 0-700 kg olie afhængig af hvorvidt afskær eller hel fisk betragtes som erstattet produkt. Naturgas er ligesom olie en ikke-fornyelig ressource med meget begrænset forsyningshorisont. Afvejningen mellem ressourceforbrugene er ikke entydig her, men ressourcemæssigt er situationen betydeligt bedre end i ovennævnte situation med oliefyring med lavere virkningsgrad.

Samlet set giver scenariet med fyring med naturgas et klart bedre resultat end scenariet med oliefyring, men de medgåede ressource- og miljøbelastninger vurderes dog at gøre et betydeligt indhug i den opnåede miljø- og ressourcemæssige gevinst.

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".

Resultaterne for kemisk flotation og biologisk rensning fremgår af figur 13.3.

Figur 13.3
Samlet resultat på henholdsvis ressourcesiden og emissions-/affaldssiden.

I relation til emissionssiden bevirker rensningen en reduktion i næringssaltsbelastning på 5.500 mPEM pr. døgn for den samlede løsning. Forøgelse på emissioner knytter sig fortrinsvis til toksicitet og dermed til tilvejebringelse af jernchlorid, hvilket der er knyttet stor usikkerhed til. Dette understreger vigtigheden af at efterspørge jernchlorid, der ikke er produceret v.h.a. kviksølvceller og som har et minimalt indhold af urenheder i form af tungmetaller.

På ressourcesiden bidrager løsningen til en besparelse på naturgas på grund af anvendelse af slammet til energiproduktion i biogasanlæg. Såfremt jernchlorid produceres af et restprodukt fra titanproduktion, og ressourceforbruget derfor kan allokeres til titanproduktion kan ressourceforbruget af jern sættes til 0. Såfremt jernchlorid ikke er baseret på restprodukter vil forbruget af jern udgøre en belastning svarende til den anførte og dermed mindskes ressourcebesparelsen ved løsningen betydeligt. De øvrige ressourceforbrug og –besparelser er af mindre betydning.

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

Vedrørende 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.