Genanvendelseseffektivitet af hvidblik- og stålemballager

5 Vurdering af tab ved behandling i genvindingsindustrien og i stålværk

5.1 Behandling i genvindingsindustrien
5.2 Behandling af forbrændingsjern

5.1 Behandling i genvindingsindustrien

Forbrændingsjernet behandles stort set ikke af genvindingsindustrien i Danmark. Årsagen hertil er at de danske smelteværker ikke anvender dette genanvendelsesmateriale i produktionen af stål og støbejern. Derimod modtager genvindingsindustrien brugte hvidblik- og stålemballager fra industrien og fra kommunernes genbrugspladser.

Behandlingsvejene hos de to store genanvendelsesvirksomheder, H.J. Hansen og Uniscrap, for hvidblik- og stålemballager modtaget fra kommunernes genbrugspladser er stort set identiske. I telefonsamtaler med produktionsdirektørerne fra de to selskaber oplyses at den normale behandlingsform er en shredderbehandling. Derved sikrer man sig at andre metaller, aluminium, kobber m.fl. adskilles fra stålskrottet.

Problemet ved denne behandling er tinkoncentrationen i hvidblik- og stålemballagerne, men da mængderne af hvidblik- og stålemballager er små i forhold til den stålskrotmængde der behandles i danske shredderanlæg, vil forøgelsen i tinkoncentrationen efter udsagn fra shredderoperatørerne være lille for de mængder, der iblandes shredderskrottet.

I det følgende er lavet et overslag over indholdet af tin i shredderskottet.

Ifølge kapitel 1 tilføres der årligt til genvindingsindustrien:
3.506 tons tromler, fade og beholdere af jern
3.970 tons hvidblik- og stålemballager

- i alt 7.476 tons som udgør 1–2% af den samlede årlige shredderskrotmængde i Danmark. Med en tinkoncentration på ca. 1% i hvidblik- og stålemballagen vil mængden på ca. 40 tons tin bidrage med en forøgelse af tinkoncentrationen i den samlede shredderskrotmængde på 0,005–0,01% hvis den samlede mængde hvidblikemballage iblandes shredderskrottet. Det normale krav til kvaliteten af shredderskrot er at tinkoncentrationen skal være mindre end 0,01%. Hvidblikemballagen vil således kunne forøge koncentrationen i shredderskrottet (der i forvejen indeholder tin) til over det normale kvalitetskrav for oparbejdning til stål.

H.J. Hansen oplyser da også, at hvidblik- og stålemballager modtaget fra industrien behandles separat i shredderen og sendes til affortinning i Holland. Fordelingen mellem det fra industrien og det fra de kommunale genbrugspladser modtagne metalemballage kendes ikke. Dette er dog heller ikke afgørende for vurdering af tabet af materiale ved genvindingsindustriens oparbejdning, idet der under alle omstændigheder er en shredder involveret i processen.

Shredderbehandlingen medfører et materialetab, idet afsugningen fra processen for at opnå en tilstrækkelig renhedsgrad i shredderskrottet afsuger så kraftigt at der i shredderaffaldet typisk vil findes ca. 13% jern (jf. Miljøstyrelsens rapport "Metoder til behandling af tungmetalholdigt affald", fase 1, afsnit 7.1, Ref. 10). Shredderaffaldet udgør i danske shredderanlæg ca. 20% af den samlede tilførte mængde hvorfor jerntabet i forhold til indsatsmængden vil være ca. 2,6%.

De mest betydningsfulde danske shredderoperatører efterbehandler i dag shredderaffaldet for at genvinde en del af metalindholdet i shredderaffaldet hvilket typisk medfører at indholdet af frit jern i shredderaffaldet reduceres til ca. 1%. Hertil kommer ca. 5% jern bundet som jernoxider, men da hvidblik- og stålemballager er overfladebehandlede og dermed ikke i nævneværdig grad oxiderer, kan det konkluderes at materialetabene ved behandling af hvidblik og stålemballage i genvindingsindustrien er små og må antages at være i størrelsesordenen 1%. Hovedproblemet for genanvendelse af materialet er dets indhold af tin.

5.2 Behandling af forbrændingsjern

Det udsorterede jern fra forbrændingsanlæggene, forbrændingsjernet, oparbejdes ikke i Danmark. Ifølge Miljøministerens svar til Folketinget 31. oktober 2000 anvender hverken de danske støberier eller Det Danske Stålvalseværk A/S udsorteret forbrændingsjern i forbindelse med deres produktion. Dette skyldes ifølge ministeren at udsorteret jern fra forbrændingsanlæg ikke kan leve op til de kvalitetskrav de danske producenter kræver.

I Det Danske Stålvalseværk A/S´ råvarespecifikation af december 1995 fremgår det at Stålvalseværket på dette tidspunkt modtog shreddet forbrændingsjern med følgende krav:

Beskrivelse:

Shreddet forbrændingsjern, løst stålskrot som har været igennem en forbrændingsproces for husholdningsaffald efterfulgt af magnetisk separation, skal derefter shreddes i stykker, som ikke er større end 200 mm i nogen retning. Skal være forberedt til direkte chargering.

Skal være fri for synlig kobber, tin, bly samt legeret stål.

Analyse:

Cu < 0,40%
Sn < 0,03%

I råvarespecifikationen af marts 1997 findes specifikationen for forbrændingsjern ikke mere. Stålvalseværket vil ikke mere modtage forbrændingsjern. Årsagen hertil er angiveligt at indholdet af fosfor, svovl, kobber og tin er for højt.

De væsentligste årsager til genanvendelsesproblemerne for forbrændingsjern i Danmark og generelt er dels at stålskrottet er forurenet med andre metaller hvor især kobber fra bl.a. elektriske og elektroniske komponenter og tin fra hvidblik- og stålemballager spiller en afgørende rolle, dels at slaggeresterne har en særdeles negativ indflydelse på kvaliteten af de stålprodukter der fremstilles.

Forbrændingsjern indeholder bl.a. følgende elementer der har negativ indflydelse på stålproduktionen som vist i Tabel 5.1.

Tabel 5.1
Skadelig indflydelse på stål af grundstoffer

Zn

Medfører emissioner ved smeltning og kan medføre problemer under støbning af stålet

Sn

Medfører kvalitetsforringelse af stålet

Ni

Et uønsket element i kulstofstål

Cr

Et uønsket element i kulstofstål og giver genanvendelsesproblemer for slaggen dannet under stålfremstillingen

Cu

Medfører kvalitetsproblemer i stålet

FeO

Medfører forøgede omkostninger ved stålfremstillingen

Pb

Medfører emissioner ved smeltning

Cd

Medfører emissioner ved smeltning

S

Medfører forøgede omkostninger ved stålfremstillingen

P

Medfører forøgede omkostninger ved stålfremstillingen


Forbrændingsjernet eksporteres derfor til en række andre lande uden en egentlig oparbejdning til klassificeret skrot i Danmark.

Fra vort forbrændingsforsøg og forsøg med lagring i slagge samt efterfølgende rensningsproces og vejninger kan man konkludere (jf. afsnit 4.3) at mængden af fastsiddende slagge og metaloxider på hvidblik- og stålemballager i forbrændingsjernet er stor, idet vi har målt at slaggemængden udgør fra 15 til 29% af metalvægten. Dette betyder at hvidblik- og stålemballager i denne form ikke er egnet til genanvendelse, idet omkostningerne til smeltning stiger voldsomt med mængden af denne type slagge – især på grund af at der i stålovnen skal tilsættes slaggedannere til neutralisering af slaggen fra forbrændingsjernet. Hvis hvidblikemballagen er opblandet med tilstrækkeligt store mængder andet jernskrot med lavt slaggeindhold, vil den samlede mængde dog godt kunne oparbejdes.

Hvidblik- og stålemballager i danske forbrændingsanlæg er blandet med det øvrige forbrændingsjern. Den samlede mængde udvundne forbrændingsjern udgør ca. 2% af den forbrændte mængde affald (3 mio. tons) svarende til ca. 60.000 tons pr. år.

Mængden af rent metal i den udvundne hvidblikemballage vil ifølge afsnit 4.3 udgøre mellem 9,8 og 38% (middel 23,9%) af de 36.594 tons der tilføres forbrændingsanlæggene. Dette svarer til 3.600 til 14.000 tons (middel 8.750 tons). Metalindholdet i hvidblikemballagen udgør således mellem 6% og 23% (middel 14,6%) af den samlede mængde forbrændingsjern.

Det øvrige forbrændingsjern består hovedsageligt af jern- og stålkomponenter af væsentligt større godstykkelse end hvidblik, fx vinkeljern og andet metal fra byggeindustrien eller rester af metal fra industri samt autodele som fælge, lydpotter mv. Dette medfører at den relative slaggemængde er væsentligt lavere i hele mængden af forbrændingsjern. Ifølge oplysninger fra DSV i Holme-Olstrup er slaggeandelen samlet ca. 3%

Angående de samlede mængder hvidblikemballage i forbrændingsjernet anslår Jørgen Schlawitz, Ref. 13, uafhængigt af denne undersøgelse at mængden af hvidblikemballage udgør mindre end 3% af forbrændingsjernet der udvindes ved DSV’s slaggebehandlingsanlæg i Holme-Olstrup og Næstved. Dette svarer således til ca. 1.800 tons i den samlede danske mængde forbrændingsjern hvilket er i samme størrelsesorden som de 3.600 tons der er estimeret oven for ved maksimalt tab.

Den normale og sandsynlige behandlingsform for forbrændingsjern inden tilførsel til udenlandske smelteovne er en shredderbehandling. Herved vil forbrændingsjernet kunne gøres væsentligt mere slaggefri, og samtidig vil forbrændingsjernet kunne separeres i jern og andre metaller. Det tilbageværende jernskrot burde herefter problemløst kunne indsættes i stålværker. Det tilsyneladende materialetab for hvidblik- og stålemballagen vil være stort, idet slaggen og oxiderne stort set vil blive til affald. Set ud fra genbrugssynspunkter er dette dog formålstjenligt da tabene i stålværkerne derved bliver tilsvarende mindre.

Hvis man ser på tabet af det uoxiderede metal i emballagerne, vil tabet i et stålværk med høj performance typisk vil være mindre end 4% fra indsats til valseklare emner baseret på første klasses skrot.