Massestrømsanalyse af chrom og chromforbindelser

5 Omsætning med affald

5.1 Genanvendelse af metallisk chrom
5.1.1 Omsætning af chrom med jern og stål
5.1.2 Omsætning med aluminium
5.1.3 Omsætning med kobber
5.2 Bortskaffelse af affald
5.2.1 Totale årlige mængder af fast affald
5.2.2 Termisk affaldsbehandling
5.2.3 Deponiaktiviteter
5.2.4 Biologisk affaldsbehandling
5.3 Omsætning med kemikalieaffald
5.4 Omsætning med spildevand og spildevandsslam
5.5 Luftemissioner
5.6 Arealnedfald
5.7 Sammenfatning
5.7.1 Genanvendelse
5.7.2 Affaldsbehandling
5.7.3 Kemikalieaffald/Farligt affald
5.7.4 Spildevand og spildevandsslam

Bortskaffelse af chrom og chromforbindelser sker hovedsageligt ved bortskaffelse af chromholdige produkter og chromholdige affaldsprodukter. Chrom i sig selv er et grundstof og forsvinder ikke. Bortskaffelse af chromholdige produkter bortskaffer således ikke chrom, men flytter det.

Efter at en genstand, et produkt, har været anvendt sidste gang, kan det enten bortskaffes aktivt eller blot "forgå", hvor det sidst blev anvendt. I begge tilfælde kan indholdsstoffer som chrom nå naturen. Ved aktiv bortskaffelse kan typen af "udslip" til naturen til dels kontrolleres.

Chrom, der bortskaffes, vil ofte være i relativt små koncentrationer i andre produkter: Kassettebånd, forchromede emner, imprægneret træ, bemalede emner, glas osv.

Den eneste kendte måde, hvorpå chromen kan frigives fra det produkt, hvori den er indeholdt, er ved forbrænding/smeltning.

Aktiv bortskaffelse omfatter følgende affaldsbehandlingsformer:
Deponi (principielt udelukkende ikke-brændbare emner)
Forbrænding (brændbare emner)
Renseanlæg (kommunal), udbringning af slam på landbrugsarealer
Renseanlæg (industri)
Specialaffald (Kommunekemi)
Forbrænding
Deponi

Passiv bortskaffelse forekommer, når chromholdige emner lades forgå, hvor de sidst fandt anvendelse. Denne form for bortskaffelse vurderes at være lille i Danmark. Men der vil formodentlig være et mindre tab af chrom til omgivelserne fra chromholdige produkter, der forgår uden at være bragt til afbrænding eller deponi, f.eks. imprægneret træ, bemalede emner (afskalning) og forchromede emner, der oxideres. Mængderne, der herved frigøres, er ikke vurderet.

En del emner indeholdende chrom kan genanvendes eller genbruges. Det betyder, at opholdstiden i anvendelig form i samfundet bliver længere, og at produktionen dermed kan mindskes. De emner, der kan genanvendes, og som indeholder chrom i betydelige mængder, er især metal og glas. Men også plast og papir genbruges og kan indeholde chrom fra bl.a. pigmenter. De væsentligste chromholdige materialestrømme, der genanvendes, er:
Jern og stål
Aluminium
Kobber

5.1 Genanvendelse af metallisk chrom

Da metallisk chrom indgår i sammenhæng med andre metaller, genanvendes det også i sammenhæng med disse. De metaller, det primært drejer sig om, er rustfrit stål, stål, jern, aluminium og kobber. Når produkterne er udtjente, indsamles de til genanvendelse, og chrom indeholdt i disse metaller vil derfor ligeledes blive genanvendt.

5.1.1 Omsætning af chrom med jern og stål

Mængderne af metaller, som indsamles i Danmark, kan udtrykkes som værende lig med nettoeksporten af skrot sammenlagt med genanvendelsen i Danmark plus tabet ved oparbejdning.

I en livscyklusanalyse af stål vurderes det, at skrotbranchen indsamler 97% af stålskrotmængden i Danmark (Kjeldahl, 1991 s. 103). I en ny undersøgelse af DEMEX og andre skønnes det, at 90% af rustfrit stål i byggeriet bliver genanvendt, mens de sidste 10% bortskaffes ved henholdsvis deponering (5%) og forbrænding (5%). Her vurderes det også, at 95% af malede overflader bortskaffes ved forbrænding, mens de sidste 5% deponeres (Lauritzen et al., 2002). Rustfrit stål aftages til omsmeltning i Sverige (Kjeldahl, 1991 s. 106).

Tabel 5.1
Genanvendelse af jern og metalskrot i 1999 (Miljøstyrelsen, 2000).

 

Mængde i 1000 ton

Jern og metalskrot fra Danmark tilført støberier og Stålvalseværket

417

Jern og metalskrot eksporteret af skrothandlere

570

Jern og metalskrot importeret af skrothandlere

22

I alt genanvendt af dansk jern og metalskrot

965

Jern og metalskrot importeret af stålvalseværket og støberier

230


Ifølge Danmarks Statistik genanvendes der således 965.000 ton metalskrot i Danmark. Der blev indsamlet 987.000 ton metalskrot i Danmark i 1999, og hvis det antages at svare til 97% af skrotmængden, betyder det, at 3% eller 31.000 ton metalskrot ender i miljøet. Det vurderes, at dette skrot i høj grad består af jern med et gennemsnitligt chromindhold på ca. 0,05-0,1%. Det betyder, at 15,5-31 ton metallisk chrom ender i miljøet, primært til jord.

Stålvalseværket og andre danske støberier modtager ikke rustfrit stål, hvorfor det kan antages, at de 570.000 ton, som eksporteres, indeholder en stor del rustfrit stål. Da det nøjagtige tal ikke kendes, vurderes det, at ca. 25% af mængden består af rustfrit stål. Det svarer til 142.500 ton eller 24.000-26.000 ton chrom. Det antages, at de nævnte procentsatser for genanvendelse af rustfrit stål i byggeriet er gældende for Danmark som helhed.

Det betyder, at ca. 2.700-2.900 ton chrom ender på deponi. Halvdelen efter først at have været gennem et forbrændingsanlæg.

5.1.2 Omsætning med aluminium

Jævnfør den opdaterede massestrømsanalyse for aluminium (se afsnit 2.2) forekommer der en genanvendelse i Danmark på 18.600-22.300 ton aluminium svarende til 4-22 ton chrom. Aluminium vil blive oparbejdet ved omsmeltning. Chromindholdet heri vil være uændret i forhold til udgangsmaterialet. Der forekommer ligeledes en nettoeksport af aluminiumsskrot på 8.000-17.000 ton aluminium indeholdende 2-18 ton chrom.

5.1.3 Omsætning med kobber

Jævnfør den opdaterede massestrømsanalyse for kobber (se afsnit 2.3) forekommer der en genanvendelse i Danmark på 9.000-10.000 ton kobber svarende til 2-3 ton chrom. Kobberet vil blive oparbejdet ved omsmeltning. Chromindholdet heri vil være uændret i forhold til udgangsmaterialet. Der forekommer ligeledes en nettoeksport af kobberskrot på 15.000-24.000 ton kobber indeholdende 4-6 ton chrom. Det eksporterede skrot oparbejdes ofte ved elektrolytisk raffinering, hvorved chromindholdet reduceres eller fjernes.

5.2 Bortskaffelse af affald

5.2.1 Totale årlige mængder af fast affald

Forskellige former for affald bortskaffes aktivt. Det drejer sig om affald fra husholdninger, industri, byggeri etc. I affaldsstatistikken er angivet mængder af fast affald, der bortskaffes.

Tabel 5.2
Affaldsstatistik 1999 (Miljøstyrelsen, 2000).

 

Mængde i 1999, 1000 ton

Husholdninger

2.963

Dagrenovation

1.665

Storskrald

672

Haveaffald

464

Andet

163

Institutioner/handel, kontor

955

Fremstilling mv.

2.653

Byggeri og anlæg

2.968

Rensningsanlæg

1.379

Slagger, flyveaske m.v. (kul)

1.299

Andet

15

Total

12.233


Danmark eksporterede i 1999 en del affald.

Tabel 5.3
Eksport af affald fra Danmark i 1999 (Miljøstyrelsen, 2000).

 

Mængder i ton

Glas

12.400

Plast

19.700

Jern og metal

403.700

Andet brændbart

8.100

Flyveaske og slagger fra kulfyrede kraftværker

146.200

Slagger og røgrensningsprodukter fra jernproduktionen

11.000

Røggasrensningsprodukter fra affaldsforbrændingsanlæg

56.400

Forbrændingsjern fra affaldsforbrændingsanlæg

10.700

Andet anmeldt affald

58.800


Danmark importerede i 1999 affald svarende til 4% af egen affaldsproduktion, men det var for det meste "grønt" affald og metal, og i alle tilfælde til genanvendelse eller forbrænding. Bortset fra chromindholdet i de 252.000 ton jern og metalaffald, der importeres til genanvendelse, vurderes det, at der ikke importeres væsentlige mængder chrom med affald.

5.2.2 Termisk affaldsbehandling

I Danmark afbrændes så meget affald som muligt, dvs. at alt, som kan brændes, bliver brændt. Mængden af chrom, der tilføres forbrænding, er opgjort til:
Imprægneret træ 3,8 ton Cr/år
Udtjent læder: 106-236 ton Cr/år
Udtjente tekstiler: 5,1-15,3 ton Cr/år
Udtjente forchromede produkter: 2,9 ton Cr/år
Udtjente elektroniske medier: 1,8-2,6 ton Cr/år

Forbrænding af affald giver anledning til visse mængder af restprodukter. Det drejer sig om slagger, ristgennemfald, kedelaske, economizeraske, flyveaske og røgrensningsprodukter. Et estimat af mængderne er vist i Tabel 5.4.

Tabel 5.4
Mængden af restprodukter der fremkommer ved forbrænding af affald (Hjelmar & Hansen, 2002).

Restprodukt

Kg/ton forbrændt affald

Slagger

250-400

Ristgennemfald

5

Kedelaske

2-10

Flyveaske

10-30

Røggasrensning tør proces

20-50

Røggasrensning semitør proces

20-40

Røggasrensning våd proces

1-3


Indholdet af chrom i de vigtigste af restprodukterne er angivet i Tabel 5.5. Under forudsætning af, at der forbrændes 2.929.000 ton affald/år (Miljøstyrelsen, 2000), kan den samlede chrommængde i restprodukter fra affaldsforbrændingsanlæg estimeres.

Tabel 5.5
Indholdet af chrom i restprodukter fra affaldsforbrænding (Hjelmar & Thomassen, 1992; Hjelmar & Hansen, 2002).

Restprodukt

Chromkoncentration
(mg/kg)

Chrommængde
(ton/år)

Flyveaske

650

19-57

Flyveaskeholdige røggasrensningsprodukter fra tørre og semitørre processer

180

18-47

Slam fra våd røggasrensning

240

0,7-2,1

Slagger

230-600 (415)

119-312

 

 

158-418


Emissionsfaktorer for affaldsforbrændingsanlæg forsynet med forskellige rensningsteknologier er for 1995/96 bestemt til 0,1-1,7 g Cr/ton affald (Illerup et al., 1999), hvilket giver en emission af chrom til luft på 0,3-5,0 ton. Idet kun en mindre mængde affald (ca. 2%) i 1995/96 blev behandlet på anlægget med den høje emissionsfaktor, er et mere reelt bud en emission til luft på 0,3-1,5 ton chrom.

5.2.3 Deponiaktiviteter

En del affald kan ikke brændes og deponeres sammen med uanvendelige restprodukter fra forbrændingen af affald og fossile brændsler (kul). I 1999 blev der deponeret mængder som vist i Tabel 5.6. Herudover kommer farligt affald, hvoraf en del deponeres. Det meget chromholdige slam fra forchromningsindustrien deponeres således hos Kommunekemi. I 1999 blev der deponeret omkring 106 ton Cr/år hos Kommunekemi. Det kan bemærkes, at en meget høj andel (99%) af flyveasken fra kulforbrænding blev genbrugt i 1999. I andre år er der deponeret større mængder.

Tabel 5.6
Deponerede mængder affald (Miljøstyrelsen, 2000).

 

Mængde

Deponeret fraktion

ton/år

Affald, ekskl. slagge og flyveaske

1.460.000

Slagge, affald

92.302

Flyveaske, affald

43.102

Slam TS langtidsdeponi

47.441

Slagge og flyveaske, kul

12.990


Hvis Cr-koncentrationerne for slagge og flyveaske givet i Tabel 5.5 anvendes sammen med estimerede indhold i restprodukter fra kulafbrænding (Hjelmar & Thomasen, 1992), kan den deponerede mængde chrom beregnes, dog uden mængden deponeret med almindeligt ikke-brændbart affald. Chromindholdet i almindeligt ikke-brændbart affald, der deponeres, kendes hverken af Videncenter for Affald eller Erhvervs- eller Husholdningsaffaldskontoret i Miljøstyrelsen.

Tabel 5.7
Deponerede mængder chrom.

 

Mængde

Deponeret med fraktion

tonCr/år

Affald, ekskl. slagge og flyveaske

ukendt

Slagge, affald

38

Flyveaske, affald

28

Slam TS

2

Slagge og flyveaske, kul

1

Sum

69


Der kan være et vist tab af chrom til miljøet fra deponier og ved udsivning af perkolat. Dette tab er ikke vurderet her.

I alt vurderes det, at der deponeres omkring 175 ton Cr/år i Danmark foruden det, der deponeres med almindeligt ikke-brændbart affald.

5.2.4 Biologisk affaldsbehandling

Dele af den organiske fraktion af dagrenovationen samt grønt affald fra haver, parker og lign. gennemgår en biologisk behandling og ender enten som kompost eller som biogasrestprodukt. Disse restprodukter udspredes pga. deres næringsstofindhold på landbrugsjord, men de indeholder også mængder af diverse tungmetaller, herunder chrom. I nedenstående tabel fremgår indholdet af chrom i restprodukterne og det årlige bidrag af chrom til landbrugsjord med restprodukter.

Tabel 5.8
Gennemsnitligt indhold af og årlige totalmængder af chrom i kompost og biogasrestprodukt (Skov- og Naturstyrelsen, 1998).

Restprodukttype

Chromindhold
mg/kg tørstof

Årlig mængde
ton tørstof

Chrommængde
kg/år

Kompost fra dagrenovation

16

6.000

1,9

Kompost fra have- og parkaffald

9,1

130.000

47

Flydende restprodukt fra biogasfremstilling

5,6

56.500

37

Totalmængde

 

192.500

86

5.3 Omsætning med kemikalieaffald

Kemikalieaffald/farligt affald bortskaffes via godkendte behandlere, herunder Kommunekemi. Bortskaffelsen af potentielt chromholdige fraktioner af farligt affald er vist i Tabel 5.9. Der foreligger ikke chromanalyser af de enkelte affaldsfraktioner.

Tabel 5.9
Bortskaffelse af farligt affald i 1999; potentielt chromholdige fraktioner (Miljøstyrelsen, 2000).

Fraktion

Genan-
vendelse
ton

For-
brænding
ton

Depo-
nering
ton

Særlig behandling
ton

I alt
ton

Farve/Lak/Maling med organiske opløsningsmidler

14

10.640

2

815

11.471

Farve/Lak/Maling uden organiske opløsningsmidler

 

6.572

7

824

7.403

Organiske metalforbindelser, undt Hg

 

112

 

1

113

Sure vandige opløsninger med chromforbindelser

855

95

4

419

1.373

Fotografiske fremkalderbade

3.051

1.116

10

60

4.237

Chromholdige fotoprocesbade

 

7

 

 

7

Fixerbade

1.293

20

 

963

2.276

Metalhydroxid og oxidslam

1.266

1.306

3.683

145

6.400

Røgvaskerslam og røgfilterstøv fra jern- og metalstøberier

 

369

743

203

1.315

Farveriaffald

 

2

 

 

2

Vandigt slam fra trykimprægnering af træ

 

14

 

7

21

Hærdesalte

 

15

 

52

67

Affald af lægemidler

 

728

 

557

1.285

Kemikalier fra laboratorier mv.

1

1.056

54

67

1.178

Filterstøv fra røggasrensning

11.002

 

 

 

11.002

Flyveaske

376

 

5771

22.413 (lagret)

28.560

Røggasrensningsprodukt

5.170

 

37.434

7183

49.787


Kommunekemi tager halvårligt prøver af deres output. I 1999 havde de på output-siden (Kommunekemi, 2002b):
11.529 ton slagge med et indhold af chrom på 120-210 mg/kg svarende til 1,4-2,4 ton chrom
5.472 ton restprodukter (flyveaske m.m.) med et chromindhold på 250-680 mg/kg svarende til 1,4-3,7 ton chrom
3.437 ton filterkage (fra egen rensning) med et chromindhold på 7.500 mg/kg svarende til 26 ton chrom
3.579 ton filterkage fra andre (typisk fra galvaniske industrier med eget rensningsanlæg) med et chromindhold på 21.000 mg/kg svarende til 75 ton chrom

De 100-110 ton chromholdige restprodukter mv. deponeres (Kommunekemi, 2002b).

Udvaskningen af chrom(VI) med perkolatet var i 1999 3,782 kg, hvilket var over middel. Dette skyldes den megen nedbør. De tilsvarende tal for 2000 og 2001 var henholdsvis 0,492 kg og 1,478 kg. Udvaskningen kan ikke nå grundvandsmagasiner, da deponiet ligger kystnært (Kommunekemi, 2002b).

5.4 Omsætning med spildevand og spildevandsslam

I Bagsværd og Skovlunde har man i en periode i 1996 målt på miljøfremmede stoffer i afløbet fra befæstede arealer. Her målte man koncentrationer på 10,6-18,5 m g Cr/L (Kjølholt et al., 1997). Dette er samme niveau som indløbet til en række rensningsanlæg.

Tabel 5.10
Indløb til rensningsanlæg 1997 (Jepsen & Grüttner, 1997).

 

Middel koncentration m g Cr/L

IS Avedøre kloakværk

28

Renseanlæg Damhusåen

19

Herning centralrenseanlæg

47


Cr middelkoncentration i tilløb til renseanlæg Lynetten i 1999 var 7,8 m g/L og til renseanlægget Damhusåen 8,9 m g/L. Den samlede tilløbsmængde var i gennemsnit 1,4 kg Cr/dag på Lynetten og 0,7 kg/dag på renseanlægget Damhusåen (Lynettefællesskabet I/S, 2000). Den samlede vandmængde, der blev behandlet i 1999, var omkring 825 mio. m3/år. Antages der på baggrund af ovenstående et gennemsnitligt indhold på 5-10 m g Cr/L, er den årlige tilførsel til rensningsanlæg 4,1-8,3 ton Cr/år. Som det kan ses, passer det godt overens med den mængde, som man finder i slammet, idet det i tidligere undersøgelser er skønnet, at 80% af chromen overgår til slammet i rensningsanlægget (Grüttner & Jacobsen, 1994). Antages det, at 80% tilbageholdes, er emissionen til vandmiljøet fra rensningsanlæg 1,2 ton Cr/år. Emissionen til vandmiljøet fra særskilte industrielle udledere er af Miljøstyrelsen angivet til 0,219 ton Cr/år, muligvis større (Miljøstyrelsen, 1999b).

Der var i 1999 registreret 1.409 rensningsanlæg med en behandling af spildevand svarende til 8,09 mio. personekvivalenter (PE). De producerede i 1999 155.621 ton slam tørstof (TS). Grænseværdien for chrom i slam var i 1999 200 mg/pr. kg total fosfor (P) eller 100 mg/kg slam TS. De vægtede gennemsnitlige koncentrationer af chrom i slam var i 1999 33,2 g Cr/ton slam TS for alt slam, og 24,6 g Cr/ton slam TS for slam der blev udlagt på landbrugsjord (Miljøstyrelsen, 2001). Det svarer til, at der totalt var 4,9 ton Cr i slammet, og at 2,1 ton Cr blev spredt på landbrugsjord. Det, som ikke blev fordelt på landbrugsjord, gik til forbrænding (ca. 45%) eller til deponi (ca. 51%) (Miljøstyrelsen, 2001b), hvilket svarer til, at der går 1,3 ton Cr fra slam til forbrænding/år, og at 1,4 ton Cr fra slam deponeres/år.

5.5 Luftemissioner

Som tidligere vist er der en stor emission af Cr til luft i forbindelse med forbrænding af fossile brændstoffer og affald.

Tabel 5.11
Emission af tungmetaller til luft i 1999 (Danmarks Miljøundersøgelse, 2002).

 

kg Cr/år

Forbrænding - kraftværker og raffinaderier

1.410

Forbrænding – beboelser og institutioner

191

Forbrænding – industri

805

Produktionsprocesser

0

Vejtransport

179

Andre mobile kilder

65

Total

2.650


En del af emissionerne skyldes indholdet af chrom i brændsel.

5.6 Arealnedfald

Ud fra målinger på 7 stationer er det registreret, at der på dansk jord ved bulk-deposition falder 125 m g Cr/m2 pr år. Dette inkluderer ikke aerosoldeposition, som kan svare til 5-20% af bulk-depositionen.

Den samlede estimerede årlige tilførsel til dansk landareal (43.000 km2) med atmosfærisk deposition er vurderet at være 10 ton Cr (gennemsnit af de sidste 10 år).

På vandet falder der omkring 167 m g Cr/m2 pr. år. eller 7 ton i alt pr. år i de indre danske farvande (40.000 km2) (Hovmand et al., 2000).

5.7 Sammenfatning

Emissioner af chrom i forbindelse med behandling af affald kan sammenfattes som vist i Tabel 5.12.

Tabel 5.12
Emissioner af chrom i forbindelse med behandling af affald i Danmark 1999.

Proces/kilde

Luft
ton

Vand
ton

Jord
ton

Deponi
ton

I alt
ton

Genanvendelse

 

0,2-2

16-32

2.700-2.900

2.716-2.932

Affaldsforbrænding

0,3-1,5

-

-

36-96

36-98

Biologisk affaldsbehandling

-

-

0,1

-

0,1

Deponering af affald

-

?

-

-

-

Kemikalieaffald / Farligt affald

 

0,5-3,5

-

100-110

101-114

Spildevand

-

1,2

-

-

1,2

Spildevandsslam

-

-

2,1

1,4

3,5

5.7.1 Genanvendelse

Chrom genanvendes ikke i ren form i Danmark, men genanvendes sammen med jern, stål, aluminium og kobber. Den genanvendte mængde chrom kan opgøres til 2.600-3.600 ton chrom med jern og stål, 7-22 ton chrom med aluminium, og 2-3 ton chrom med kobber. Genanvendelse af chrom med restprodukter (flyveaske og slagger) fra kulkraftværker udgør 62-185 ton Cr/år. Chromforbindelser genanvendes ikke med produkter, men vil kunne udvindes fra chromholdigt spildevand fra f.eks. chromatering.

5.7.2 Affaldsbehandling

Chrom tilføres affaldsbehandlingssystemet med såvel husholdningsaffald som erhvervsaffald. Der foreligger ingen målinger af chrom i input til de forskellige anlægstyper, hvorimod fraførslen er bedre belyst. Restprodukter fra affaldsforbrændingsanlæg (flyveaske, flyveaskeholdige røggasrensningsrestprodukter, slam og slagger) repræsenterer således en årlig chrommængde på 158-418 ton, mens emissionen til luft kan estimeres til 0,3-1,5 ton chrom. 77% af restprodukterne svarende til 122-322 ton chrom blev i 1999 genanvendt, mens den resterende mængde svarende til 36-96 ton chrom blev deponeret.

5.7.3 Kemikalieaffald/Farligt affald

Der foreligger en række chromholdige affaldsfraktioner, som er klassificeret som farligt affald, hvorfor de skal bortskaffes via godkendte behandlere som f.eks. Kommunekemi. Der foreligger ikke analyser af input til Kommunekemi, men chromindholdet er bestemt i en række restprodukter (f.eks. slagge og filterkage mv.), som deponeres. I alt deponeres 100-110 ton chromholdige restprodukter.

5.7.4 Spildevand og spildevandsslam

Chromindholdet er bestemt i prøver af tilløb til tre rensningsanlæg, og på baggrund af koncentrationer på 19-47 m g Cr/L kan den samlede tilledning til spildevandsrensningsanlæg estimeres til 4,1-8,3 ton Cr/år. Heraf tilbageholdes ca. 80%. Emissionen til vandmiljøet er estimeret til 1,2 ton Cr/år. Den resterende mængde opfanges i slam, og med en chromkoncentration i slam på 33,2 g/ton TS (gennemsnit af alt slam) og 24,6 g/ton TS i slam til udlægning på landbrugsjord fås en fraførsel på 4,9 ton chrom, hvoraf 2,1 ton blev tilført landbrugsjord, 1,3 ton til forbrænding og 1,4 ton til deponering.