| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Livscyklusvurdering af deponeret affald

Sammenfatning og konklusion

Del I (delprojekt 1)
Del II (delprojekt 2)
Arealanvendelse og ressourceforbrug
Samlet konklusion

I livscyklusvurderinger efter UMIP-metoden er deponering af affald, inklusive restprodukter fra forbrænding, hidtil opgjort udelukkende som en mængde affald i en af de 4 kategorier:

• volumenaffald (ikke farligt)
• farligt affald
• slagge og aske
• radioaktivt affald

Dette betyder, at der ikke tages hensyn til de potentielle miljøpåvirkninger deponering af affald medfører. Dette projekt har haft til formål at udvikle en metodik, som muliggør inddragelse af disse potentielle miljøpåvirkninger. Miljøpåvirkningerne fra deponering af affald stammer fra:

• Emissioner
  • fra det deponerede affald
  • fra processer relateret til drift m.m. af deponeringsanlægget (eksempelvis transport af affald til deponeringsanlæg, udgravning af celler)
• Ressourceforbrug relateret til f.eks. drift af deponeringsanlæg og behandling af restprodukter
• Beslaglæggelse af et areal

I forbindelse med livscyklusvurderinger er der såvel i Danmark som internationalt en vis enighed om, at emissioner fra deponeringsanlæg bør vurderes i 2 perspektiver:

1. Hvad der sker de første 100 år (”foreseeable future”)
2. Hvad der sker på lang sigt – i princippet uendelig lang sigt

De to delprojekter, der er udført som en del af dette projekt omhandler henholdsvis ovenstående punkt 1 og 2.

Del I (delprojekt 1)

Del I af denne rapport dækker delprojekt 1, som således omhandler en datakortlægning for behandling og deponering af restprodukter fra affaldsforbrænding og restprodukter fra kraftvarmeproduktion. Desuden er der udviklet principper for beregning af produktspecifikke emissioner de første 100 år efter deponering samt principper for inddragelse af arealanvendelse som miljøpåvirkningskategori. I datakortlægning og beregningsprincipperne er udvaskningen fra forskellige genanvendelser af restprodukterne sidestillet med deponering. Oprindeligt var også deponering af ikke-forbrændingsegnet affald omfattet. Denne type affald viste sig imidlertid at være for uensartet til at udvikle generelle produktspecifikke modeller for emissioner fra deponier.

Modellerne og metodeudviklingen i dette projekt tager udgangspunkt i eksisterende opgørelser og modeller, som er udarbejdet af COWI, Dansk Hydraulisk Institut (DHI), Instituttet for Produktudvikling (IPU) og Tech-wise A/S.

De miljøeffekter, som ikke har kunnet håndteres tilfredsstillende i den eksisterende metode er emissionerne af persistente toksiske stoffer samt arealanvendelse (som dog er repræsenteret ved en mængde deponeret affald). Det er derfor valgt, dels som en del af denne rapport at beregne produktspecifikke emissioner fra deponeringsanlæg de første 100 år og deres potentielle bidrag til toksiske effekter, dels at introducere to ny effektkategorier - deponeret human toksicitet og deponeret økotoksicitet - som tilsammen repræsenterer miljøeffekten af deponeringsanlægget i en længere tidshorisont. Disse effektkategorier er udviklet og nærmere beskrevet i delprojekt 2 (jf. nedenfor). Desuden er det valgt at lade arealanvendelsen udtrykke ved det areal, som beslaglægges gange den tid, det er beslaglagt.

Datakortlægningen har derfor været fokuseret på emissioner af persistente toksiske stoffer, specielt metaller. Det er da også for metallerne, der forefindes data i denne forbindelse. De andre typer af forbindelser (især salte), hvor der er fundet tilgængelige data, er ikke vurderet at have væsentlige miljøpåvirkninger. Opgørelsen af emissioner fra deponerede affaldsfraktioner er primært foretaget ved modeludvikling, der bygger på en afstemning af teoretisk viden med faktiske observationer af perkolat fra deponeringsanlæg (hvis de findes) samt resultater af laboratorieudvaskningstests på de materialer, som er deponeret.

De stoffer, som medregnes for affaldsforbrænding er Cadmium (Cd), Crom (Cr), Kobber (Cu), Bly (Pb), Arsen (As), Nikkel (Ni) og Zink (Zn). For stofferne Aluminium (Al), Barium (Ba), Molybdæn (Mo), Antimon (Sb), Selen (Se) har det grundet manglende data for delprocesser ikke været muligt at gennemføre beregningen for hele systemet.

For energiproduktion er følgende stoffer medtaget: Cadmium (Cd), Crom (Cr), Arsen (As), Molybdæn (Mo), Selen (Se), Vanadium (V), Magnesium (Mg), Bly (Pb) og Zink (Zn).

Det vurderes, at de mest problematiske stoffer er inkluderet, men det kan ikke udelukkes at emissioner af andre stoffer kan give et væsentlig bidrag til miljøpåvirkningen. Under gennemførelsen af projektet har det vist sig, at den mængde af metallerne som udvaskes de første 100 år kun udgør en meget lille del (0,00006 – 0,2 %) af den mængde som restprodukterne indeholder. Den lille mængde viser sig dog ved et beregningseksempel at have en vis betydning for påvirkningskategorierne vedrørende toksicitet. Hvis en livscyklusvurdering omhandler et produkt, som indeholder et eller flere af de syv metaller, anbefales det derfor at inkludere udvaskningen de første 100 år ved hjælp af den udviklede model.

Der trækkes i stort omfang på de meget relevante resultater af to tidligere projekter, nemlig Livscyklusvurdering af dansk el og kraftvarme, hvor restprodukter fra elektricitets- og varmeproduktion er opgjort, samt LCAGAPS, hvor der er udviklet en model for beregning af produktspecifikke emissioner fra affaldsforbrænding. Da resultaterne fra disse projekter har været tilgængelige, har det været muligt at begrænse datakortlægningen til et system, som omfatter behandling, transport og deponering af restprodukterne.

Data er opgjort som gennemsnitsscenarier for danske deponeringsanlæg, dvs. placering af deponeringsanlæg (kystnær), recipient, deponidybde, nedbørsmængder (og infiltration) er gennemsnitlige. Dette betyder, at der kan antages et gennemsnitligt forhold mellem den væske, der infiltrerer deponeringsanlægget, og den mængde stof som infiltreres (L/S-forhold), og data fra forcerede udvaskningstests kan anvendes.

De indsamlede data har udgjort baggrunden for udviklingen af et regneark, hvor det på baggrund af et materiales kemiske sammensætning er muligt at beregne emissioner og forbrug, såvel som resterende mængde persistente stoffer i deponi efter 100 år, ved forbrænding af materialet og behandling og deponering af restprodukterne.

For elektricitets- og varmeproduktion er der ligeledes på baggrund af de indsamlede data udarbejdet et regneark, hvor det på baggrund af en bestemt teknologisammensætning, kan beregnes hvilke emissioner og forbrug, der er relateret til behandling og deponi af restprodukterne.

Del II (delprojekt 2)

Del II af denne rapport dækker delprojekt 2, som beskriver, hvordan deponeringsanlæg efter de første 100 år kan give anledning til miljøpåvirkninger. Når det drejer sig om det lange tidsperspektiv, må det generelt forventes, at alle materialer, der tilføres deponeringsanlæg, givet tilstrækkelig fugtighed og tilstrækkelig lang opholdstid, vil kunne omsættes og nedbrydes, således at deres indhold af miljøfarlige persistente stoffer kan frigives. For alle materialer er det muligt at pege på mekanismer, der i princippet kan muliggøre dette.

I rapporten argumenteres det, at de giftige og persistente stoffer, der deponeres i dag, på et eller andet tidspunkt i fremtiden vil blive frigivet til miljøet og dermed have et potentiale for at påvirke miljø og sundhed for fremtidens generationer. Udledningen kan ske over en meget lang årrække med perkolat fra deponeringsanlæggene, men kan også ske mere pludseligt som følge af jordskælv, istider, eller anden form for erosion af deponeringsanlæg. Hertil kommer den spredning, der følger af at affaldsslagger og andre restprodukter genanvendt i f.eks. støjvolde og andre anlæg, kan blive fjernet på ny eller spredt i miljøet pga. samfundsudviklingen. I alle tilfælde vil deponeringsanlæggenes akkumulerede indhold af metaller og persistente stoffer blive frigivet og spredt i miljøet i større eller mindre omfang. Tidshorisonter for en komplet spredning af miljøfarlige kemiske stoffer fra deponeringsanlæg må påregnes at være af størrelsen tusinder til mange millioner af år, selvfølgelig afhængig af det enkelte stof og deponeringsanlæggets design og placering.

Status for vores viden om den fremtidige skæbne for persistente miljøfarlige stoffer i deponeringsanlæg er, at der er mange mekanismer, der kan eller vil bevirke en spredning af de miljøfarlige stoffer, der er deponeret. Det må derfor anses for sandsynligt, at en væsentlig del af de miljøfarlige stoffer, som i dag tilføres deponeringsanlæg, på et tidspunkt i fremtiden vil blive spredt i miljøet.

Effekten af denne spredning vil dog i mange tilfælde være vanskelig at forudse, da den afhænger af den fortynding, der finder sted i det enkelte tilfælde og derfor reelt afhænger af de lokale forhold og de spredningsmeka-nismer, der får betydning i det enkelte tilfælde. Det er således vigtigt at understrege, at der for det enkelte deponeringsanlæg er tale om, at indholdet af miljøfarlige persistente stoffer repræsenterer et toksicitetspotentiale, der ikke nødvendigvis vil blive realiseret fuldt ud. Det er således ikke givet, at alle deponeringsanlæg med deres indhold af stoffer og materialer vil blive spredt fuldt ud til miljøet. Endvidere gælder, at selvom de miljøfarlige persistente stoffer udvaskes eller på anden måde spredes i miljøet, kan der ved spredningen ske en så kraftig fortynding, at der ikke er nogen giftvirkning forbundet med spredningen.

Hertil kommer den holdningsmæssige afvejning af, hvorvidt en påvirkning, der foregår en gang ude i fremtiden skal vægtes lige så højt som en påvirkning, der foregår i dag.

Det er derfor valgt at lade den potentielle toksicitet fra deponeringsanlæggene repræsentere ved de to nye miljøpåvirkningskategorier ”deponeret human toksicitet” og ”deponeret økotoksicitet” (med underkategorier i vand og jord og for human toksicitet også luft). De to miljøpåvirkningskategorier beregnes i princippet ligesom de øvrige miljøpåvirkningskategorier for toksicitet. Den faktiske påvirkning af miljøet vil variere med deponeringsanlæggets placering og den begivenhed, som forårsager frigivelsen. I beregningen af den deponerede toksicitet antages det, at hele deponeringsanlæggets indhold af toksiske stoffer frigives på en gang og at emissionen fordeles med 50% til vand og 50% til jord. I modsætning til den produktspecifikke modellering af emissionerne de første 100 år må det i det lange tidsperspektiv antages, at alle persistente stoffer i de deponerede materialer kan frigives. Dermed kan den deponerede toksicitet beregnes på baggrund af produktets/materialets indhold af sådanne stoffer. Dette betyder, at den deponerede toksicitet af alle produkter/materialer kan beregnes, inkl. de fraktioner af affald, som er udeladt i delprojekt 1, hvis indholdet af persistente toksiske stoffer kendes.

Kvantificeringen af de to miljøpåvirkningskategorier medfører, at beslutningstageren dels opnår et kvantitativt mål for problemets omfang og dels får mulighed for at tage stilling til hvilken vægt, denne miljøpåvirkning skal tillægges i forhold til de traditionelle miljøpåvirkningskategorier.

De nye påvirkningskategorier skal opfattes som en udvidelse af de eksisterende påvirkningskategorier for human og økotoksicitet i UMIP. Selvom der er indført 2 nye kategorier, er der således ikke tale om at human og økotoksicitet skal tillægges større betydning sammenlignet med de øvrige kategorier i UMIP såsom drivhuseffekt osv. Der er derimod tale om, at beregningen af toksicitet gøres mere dækkende end før, i kraft af at det nu er muligt at tage hensyn til, om der i forbindelse med produktion, brug eller bortskaffelse af produkter sker en deponering af persistente miljøfarlige kemiske stoffer, som rummer et potentiale for en giftvirkning, der kunne blive realiseret engang i fremtiden. I kraft af at deponeret human og økotoksicitet repræsenterer en mulig giftvirkning engang i fremtiden, mens almindelig human og økotoksicitet repræsenterer en giftvirkning, der finder sted i dag, er det anbefalet, at der generelt lægges større vægt på almindelig toksicitet end på deponeret toksicitet. Der er tillige givet et forslag til en fortolkningsprocedure, der er i overensstemmelse med denne anbefaling.

I rapporten er de nye påvirkningskategorier operationaliseret langt hen ad vejen. Dels er der udarbejdet normaliseringsreferencer for Danmark, og dels gives der nogle nøgletal, der kan anvendes i beregningen af potentialet for de fraktioner, der havner på deponi efter at have været gennem et forbrændingsanlæg.

Normaliseringsreferencerne er udarbejdet på baggrund af massestrøms-analyser, suppleret med analyse af en række specifikke affaldsfraktioner, der er vurderet til at have et stort toksicitets potentiale. Gennem denne beregning af normaliseringsreferencerne dannes der et billede af, hvor store de potentielle emissioner er, ligesom det er muligt at identificere de vigtigste kilder til de enkelte normaliseringsreferencer.

Normaliseringsreferencerne viser, at for visse underkategorier, f.eks. human toksicitet via jord, er den deponerede toksicitet væsentligt højere end bidraget fra de ”nuværende” emissioner (dvs. de emissioner, som er knyttet til nuværende aktiviteter i samfundet og som indgår i beregningen af human toksicitet og økotoksicitet i UMIP). For human toksicitet via luft er bidraget fra de ”nuværende” aktiviteter til gengæld en faktor 10.000 større, mens der for human toksicitet via vand er tale om bidrag af samme størrelse fra ”nuværende” emissioner og deponering.

For deponeret økotoksicitet tegner der sig det billede, at der deponeres et potentiale for økotoksiske effekter via vand, der er en faktor 10 større end det potentiale, der stammer fra ”nuværende” aktiviteter. Den deponerede økotoksicitet via jord er til gengæld en faktor 1000 mindre, hvilket i al væsentlig skyldes det store bidrag fra bekæmpelsesmidler til den almindelige normaliseringsreference.

Det videre arbejde med de nye påvirkningskategorier kan tage flere retninger. Det virker oplagt at forsøge på at kortlægge betydningen af forskellige stoffer og stofgrupper på et mere detaljeret niveau, end det har været muligt i dette projekt. Et vigtigt element i dette er at udarbejde effektfaktorer for flere persistente stoffer, f.eks. bromerede flammehæmmere, idet dette er en forudsætning for at kunne foretage præcise beregninger. Når de nødvendige oplysninger er til stede, er beregningen til gengæld forholdsvis simpel, samtidigt med at der opnås et godt perspektiv på den langsigtede betydning af brugen af miljøfarlige persistente stoffer i konkrete industriprodukter sammenlignet med andre miljøpåvirkninger knyttet til produkterne.

Arealanvendelse og ressourceforbrug

Arealanvendelse og ressourceforbrug er kortfattet diskuteret i delprojekt 1.

Beslaglæggelsen af arealer til anlæg af deponier er en anden betydelig miljøpåvirkning fra deponier. Arealanvendelsen er operationaliseret ved varighed og areal af deponi (m²*år). Det er ikke afklaret i dette projekt, hvorledes den kvalitative ændring af arealet skal repræsenteres i miljøpåvirkningskategorien, selvom dette aspekt er væsentligt for udviklingen af normaliseringsreferencer for arealanvendelse.

Ressourceforbrug ved deponering af affald relateres til etablering og drift af deponeringsanlægget samt forbrug ved f.eks. behandling af restprodukter.

Samlet konklusion

Ved en beregning af et eksempel har det vist sig, at de emissioner og forbrug, som er inkluderet qua de ny beregninger, spiller en rolle ved miljøeffekt-vurderingen. Selvom det er små mængder persistente stoffer, som emitteres gennem de første 100 år øger de potentialet for persistent toksicitet. De største forskelle ses dog ved, at de nye effektkategorier deponeret human toksicitet og deponeret økotoksicitet dominerer miljøeffektpotentialet.

Det gennemførte projekt viser således, at UMIP-metoden i sin nuværende udformning udelader et væsentligt bidrag til miljøeffektpotentialet og det anbefales at introducere resultaterne i det nye LCAværktøj GaBi.

Samlet må det konkluderes, at der er tilvejebragt et grundlag for en kvantificering af miljøpåvirkningerne fra affaldshåndtering som udgør et operationelt alternativ til den hidtidige praksis, hvor affald er opgjort som en mængde. De udviklede modeller for de første 100 år samt normaliserings-referencer for deponeret toksicitet er dog specifikke for danske forhold, hvorfor det ikke umiddelbart vil være muligt helt at eliminere en mængde affald som påvirkningskategori. I det følgende anbefales, hvorledes de ny metoder vil kunne implementeres i LCA-arbejdet i Danmark.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 December 2004, © Miljøstyrelsen.