Ressourcebesparelser ved affaldsbehandlingen i Danmark

9 Konklusion

9.1 Nuværende affaldsbehandling
9.2 Potentialer
9.3 Energi fra affaldsforbrænding
   

Projektet består af to hovedaktiviteter, som dels har været en grov kortlægning af materialestrømme i den nuværende affaldsbehandling, dels en beregning af LCA-baserede indikatorværdier for affaldsbehandlingen – både nu og ved en optimeret behandling. Beregningen og præsentationen af indikatorværdierne viser i alle figurer hvad der er sparet ved hver behandlingsform i forhold til 100% deponi af et materiale, som er endt til affaldsbehandling.

I nærværende kapitel sammenfattes resultaterne fra gennemgangen af de enkelte materialer i kapitel 8. Først vises den nuværende behandlingsform (afsnit 9.1) for alle materialer. Derefter gennemgås indikatorberegningen, der viser den opnåede besparelse beregnet på de tre indikatorværdier: Sparede ressourcer, sparet energi samt sparet deponibehov. I afsnit 9.2 vises det uudnyttede potentiale - altså forskellen mellem den nuværende behandling og det realistiske potentiale.

Afsnit 9.3 opsummerer de væsentligste datamangler for beregningen, og hvad det betyder for resultatet. Desuden vurderes de energimæssige godskrivninger for affaldsforbrændingen. Ved vurderingen inddrages resultaterne af en følsomhedsberegning hvor der forudsættes en halvering af energiudbyttet ved forbrænding (se kapitel 10). Resultaterne af følsomhedsberegningen inddrages i diskussionen af projektets resultater i kapitel 8 og 9.

Indikatorværdierne angives i følgende enheder:
PR - personreserver, for de to ressourcefaktorer (energiressourcer og andre ressourcer),
PE (1 PE=160GJ) - personekvivalenter, for de to energiindikatorer (fornyelige og ikke fornyelige) samt
10 PE (1 PE= 403 kg) - personekvivalenter, for deponifaktoren. Dvs. at de viste værdier skal ganges med 10 for at give værdien i PE.

9.1 Nuværende affaldsbehandling

Figur 9.1 viser affaldsbehandlingen, som den så ud i 2000 opgjort i mængder og fordelt på deponi, affaldsforbrænding, genanvendelse og eventuelt genbrug. Dette genbrug gælder ikke pantbelagte genbrugsemballager (returflasker, transportkasser etc.), der ikke registreres som affald før de går i stykker.

Figur 9.2, 9.3 og 9.4 viser de opnåede besparelser i ressourceforbrug, energiforbrug og deponibehov ved affaldsbehandlingen i 2000 set i forhold til den ringeste mulighed for affaldsbortskaffelse, deponi.

9.1.1 Materialemængder og behandlingsformer

Se her!

Figur 9.1:
Behandlede materialemængder fordelt på behandlingsform og materiale (tons). Slam er angivet som 20% tørstof indhold.

Af figur 9.1 fremgår det, at de største materialemængder, der i dag deponeres er inden for fraktionerne: papir og pap (2000 tal, hvilket kan have ændret sig siden), imprægneret træ samt gips. Papir og pap, træ og madaffald samt de mange bidrag fra forskellige plastmaterialer udgør de største mængder til forbrænding. De største mængder til genanvendelse udgøres af beton, tegl, asfalt (inkl. genbrug), pap og papir samt jern og stål. Dette billede er formentlig velkendt af affaldsbehandlere.

9.1.2 Opnåede ressourcebesparelser

Se her!

Figur 9.2:
Opnåede ressourcebesparelser fordelt på materialer i PR for de to ressourceindikatorer ( energiressourcer og andre ressourcer).

Figur 9.2 viser ressourcebesparelserne opgjort i PR, og den viser at det især er metallerne, som bidrager til de opnåede besparelser der er ved den omfattende genanvendelse. Bemærk at bly, tin og zink ikke fremgår, da der mangler LCA-data. En skønsmæssig vurdering er at ressourcebesparelser for bly, tin og zink vil være på niveau med de øvrige metaller, da der er tale om ressourcer med relativ kort forsyningshorisont, og derved vejer de tungt opgjort i PR.

Papir, træ og plast (samlet set for de 6 fraktioner) bidrager især til besparelse på de energirelaterede ressourcer da de ved afbrænding erstatter energiråstoffer til el- og varmeproduktion.

Gipsaffald er ikke vurderet grundet manglende LCA-data for dansk produktion af gips og for genanvendelsesprocessen. Der er nogle materialer (fra figur 9.1), som ikke optræder på figuren, fordi de opnåede ressourcebesparelser er nul i beregningen. Dette gælder f.eks. for beton, tegl og asfalt, hvor genanvendelsen erstatter sten og sand, som ressourcemæssigt opgjort i PR er ubetydelige.

9.1.3 Opnåede energibesparelser

Se her!

Figur 9.3:
Opnåede energibesparelser i år 2000 fordelt på materialer i PE (1 PE=160GJ) for de to energiindikatorer (fornyelige og ikke fornyelige)

Indikatorværdien for energibesparelserne ved den nuværende (år 2000) affaldshåndtering viser et lidt andet billede end ressourceparameteren. Her fremtræder de fleste forbrændingsegnede materialer med de største besparelser - hvilket afspejler at et væsentligt element i den nuværende affaldshåndtering er forbrænding med energiudnyttelse. Især de sidste 10 års udbygning med elproducerende affaldsforbrændingsanlæg bidrager væsentligt til de opnåede besparelser ved affaldsbehandlingen.

Ved udnyttelse af varmen fra affaldsforbrænding til erstatning for ren fjernvarme er gevinsten lille - i nogle situationer næsten nul - i modsætning til hvis energien fra affaldsforbrænding erstatter elproduktion, som det i stigende grad er tilfældet i dag (se afsnit 9.3). Ved forbrænding af affald med el-produktion til følge erstattes naturgas og andre fossile brændsler med affald, hvorved affaldets ressourcemæssige værdi går tabt - helt eller delvist.

9.1.4 Sparet deponibehov

Se her!

Figur 9.4:
Opnåede besparelser af deponibehov fordelt på materialer i 10 PE (1 PE= 403 kg). Dvs. at de viste værdier skal ganges med 10 for at give værdien i PE. F.eks. viser figuren ca. 300000*10*403 kg sparet deponibehov for papir, hvilket er ca. 1.2 mio. tons.

Indikatorværdien for sparet deponibehov ved den nuværende affaldshandling afspejler at den nuværende affaldsbehandling sikrer at der er store mængder affald, som ikke skal deponeres på kontrollerede deponier. Her er der selvfølgelig et vist sammenfald med figur 9.1 (der viser mængden af affald), hvis man ser bort fra det der i dag forbrændes eller genanvendes.

Pointen med indikatorværdien for deponibehov er imidlertid, at i det omfang der er tilgængelige data også indgår "skjulte materialestrømme" som eksempelvis kan være deponiaffald i forbindelse med udvinding af nye materialer til erstatning for de deponerede materialer. Det ændrer dog ikke væsentligt ved billedet i forhold til de vægtmæssige opgørelser af affaldet i figur 9.1. Det skyldes at der indgår både besparelser og forøgelse af deponimængderne ved de forskellige behandlingsformer.

For de fleste kostbare metaller er deponibehovet i forbindelse med udvinding af malm betydeligt. De skjulte materialestrømme er generelt ikke indregnet i opgørelsen pga. datamangel, men indgår f.eks. i data for udvinding af kul til elfremstilling. Hvis materialemængderne til deponi ved udvinding af metallerne blev indregnet, ville øget genanvendelse give en betydelig besparelse i deponibehov for de fleste metaller.

9.2 Potentialer

Ved vurdering af de realistiske potentialer for en optimeret affaldsbehandling i forhold til den nuværende behandlingsform, er der generelt taget udgangspunkt i at det skal være tilstræbt at skifte til et miljømæssigt bedre alternativ i henhold til affaldshierarkiet. Desuden skal det være praktisk muligt at gennemføre ændringerne. Begge dele har sat nogle kraftige begrænsninger på potentialet. Forskellene kan derfor for nogle materialer være små eller fraværende.

Da der samtidig er tale om "flytning" fra én behandlingsform til en anden - typisk fra forbrænding til genanvendelse - kan der ikke vises en enkelt figur over de ændrede mængder. Derimod kan resultatet, beregnet i indikatorværdierne for ressourcer, energi og deponibehov, opgøres i samme enheder (PE og PR), som umiddelbart kan modregnes ved de to scenarier for hhv. behandlingen i 2000 og ved fuld udnyttelse af potentialet. I det følgende præsenteres forskellen således at indikatorværdierne ved den optimerede behandling fratrækkes indikatorværdierne for den nuværende behandlingsform. Resultaterne præsenteres i figur 9.5 - 9.7 med kommentarer om forudsætninger (hvad optimeringen består i) og mangler.

Resultatet er således positivt, hvis der er opnået en besparelse. Resultaterne viser at nogle af de valgte ændrede behandlingsformer ikke altid giver besparelser for alle de anvendte indikatorer, hvilket er angivet ved negative værdier. Bemærk at materialerne beton, tegl, asfalt og mineraluld ikke indgår i 9.5 og 9.6, da energi- og ressourcebesparelsen ved udnyttelse af potentialet er 0. Metallerne bly, zink og tin indgår ikke i 9.5, 9.6 og 9.7 på grund af datamangel, hvilket også gælder gipsaffald.

9.2.1 Ressourcemæssige potentialer

Indikatorværdien for ressourcebesparelser i forhold til deponering er beregnet både ved behandlingen af affaldet i 2000 og den optimerede behandling. Figur 9.5 viser forskellen – altså det ikke udnyttede potentiale for ressourcebesparelser ved en optimeret affaldsbehandling.

Ressourceindikatoren er opdelt på energiressourcer og andre ressourcer. Energiressourcerne indgår også i energiopgørelsen i figur 9.6, men er i figur 9.5 vurderet på samme måde som øvrige ressourcer. Forskellen er eksempelvis at træ opgjort efter energiindhold (i figur 9.6) vil udgøre en betydelig værdi, mens det opgjort som ressource (i figur 9.5) vil vægte meget lidt, da der er tale om en vedvarende ressource. Det der vejer tungt opgjort i ressourceindikatoren er begrænsede råstoffer, og dem der vejer tungest er dem med en kort forsyningshorisont.

Se her!

Figur 9.5:
Ikke udnyttede potentialer for ressourcebesparelser fordelt på materialer i PR for de to ressourceindikatorer ( energiressourcer og andre ressourcer).

For flere materialer viser ressourceindikatoren besparelse ved ændret behandlingsform. De negative værdier (figur 9.5) for PVC, organisk dagrenovation ("madaffald"), autogummi og olie angiver at udnyttelse af potentialet giver mindre besparelse i ressourceforbruget end den nuværende behandlingsform – typisk forbrænding. For bioforgasning af organisk dagrenovation giver udnyttelse af potentialet ikke nogen ressourcemæssig besparelse. For PVC er det forudsat at en større del af miljømæssige hensyn deponeres, og dermed ikke sparer energiressourcer ved forbrænding. For autogummi og olie kan de aktuelle genanvendelsesformer give et mindre ressourcetab i forhold til forbrænding - men giver til gengæld en energimæssig fordel (figur 9.6). Den gennemførte følsomhedsberegning viser dog at resultatet ikke er entydigt.

For papir, træ, de øvrige plastfraktioner, aluminium og kobber viser figur 9.5 at der mulighed for yderligere ressourcemæssigt besparelser ved realisering af det ikke udnyttede potentiale. Billedet understøttes af energiparameteren (figur 9.6). For træ skyldes det at der er tale om forbrænding af træ frem for "genanvendelse", hvilket kan være et spørgsmål om at den nuværende registrering af behandlingsform er forkert - det meste træ afbrændes formentlig allerede i dag.

For aluminium falder resultatet i tråd med den tidligere konklusion fra metodeprojektet til nærværende projekt (Miljøstyrelsen, 2002e). Her er der et betydeligt ressourcemæssigt potentiale ved øget genanvendelse af aluminium - især emballageaffald der i dag indgår i dagrenovationen.

9.2.2 Energimæssige potentialer

Indikatorværdien for energibesparelser i forhold til deponering er beregnet både ved behandlingen af affaldet i 2000 og den optimerede behandling. Figur 9.6 viser forskellen – altså det ikke udnyttede potentiale for energibesparelser ved en optimeret affaldsbehandling.

Se her!

Figur 9.6:
Viser ikke udnyttede potentialer for energibesparelser fordelt på materialer i PE (1 PE=160GJ) for de to energiindikatorer (fornyelige og ikke fornyelige)

Figur 9.6 viser at for en række materialer er der er en energimæssig fordel ved at øge genanvendelsen, dog ikke for organisk dagrenovation, PVC og autogummi. For organisk dagrenovationsaffald viser beregningerne at udnyttelse til biogas ikke giver nogen energifordel. Følsomhedsvurderingen viser at resultatet ændres ved en halvering af energiudnyttelsen ved forbrænding. For PVC indregner potentialet en øget deponering. For autogummi er den aktuelle genanvendelsesform energimæssigt dårligere end forbrænding.

For de fleste plastmaterialer samt for glasemballage er der en energibesparelse ved en øget udnyttelse af potentialet for genanvendelse frem for forbrænding (da aluminiumsemballage typisk ikke brænder i affaldsforbrændingsanlæg). Det store potentiale for aluminium er baseret på en indsamling af emballageaffald af aluminium. Det store potentiale for træ skyldes at der er regnet med en øget forbrænding frem for deponering. At træ i opgørelsen er registret til deponi kan skyldes en fejl i statistikken, da det meste træ formentlig i forvejen forbrændes.

Rapporten viser at energiudnyttelsen af affaldet er et meget centralt element i vurderingen af affaldsbehandlingen af alle brændbare materialer. Især har det vist sig at den kraftige forøgelse af elproduktion i forbindelse med affaldsforbrænding, der er sket i løbet af 90'erne, har betydet at fordelen ved at genanvende brændbare materialer frem for forbrænding i dag er mindre end for 10 år siden. Det kræver dog mere detaljerede LCA-baserede studier at afdække om der er delfraktioner hvor forbrænding er den bedste løsning. Fordelen ved forbrænding af organisk dagrenovation frem for bioforgasning er således analyseret meget detaljeret i 2002.

Et studie vedr. plastemballage viser f.eks. at det kun er hensigtsmæssigt at genanvende rent emballageplast. På papirområdet er der igangsat et studie som evt. vil kunne give anledning til en tilsvarende differentiering.

Ved fremstilling af el af affaldsenergien opnås en reel fortrængning af energi til el-produktion i modsætning til kun at udnytte energien til opvarmning, der skal konkurrere med andre varmekilder. Følsomhedsvurdering af denne forudsætning har vist at hvis energiudbyttet ved affaldsforbrændingen halveres, vil være yderligere fordelagtigt at genanvende de fleste brændbare materialer. De valgte forudsætninger for energigodskrivning ved affaldsforbrænding vurderes og diskuteres i rapporten.

9.2.3 Potentialer for besparelse i deponibehov

Se her!

Figur 9.7:
Ikke udnyttede potentialer for besparelser i deponibehov fordelt på materialer i 10 PE (1 PE= 403 kg) for indikatorværdien for deponi. Dvs. at de viste værdier skal ganges med 10 for at give værdien i PE.

Ændringerne i deponifaktoren (figur 9.7) ved udnyttelse af potentialet rummer måske de mest overraskende resultater, da der for flere materialer er øget deponibehov ved udnyttelse af potentialet. Resultaterne bør fortolkes med forsigtighed, da indikatoren sammenfatter mange forskellige typer fast affald uden at foretage en deltaljeret klassificering og afvejning af miljøfarlighed.

For beton, tegl, PVC og slam skyldes de øgede mænger at der ved fastlæggelse af potentialet er taget højde for krav om øget frasortering af forurenet materiale til deponi i forhold til situationen i 2000. Her er der sket en ændring fra genanvendelse til deponi.

For glasemballage, aluminium og i mindre grad for de fleste andre materialer, vil udnyttelse af potentialet give en besparelse i deponeringsbehovet. Følsomhedsberegning med halveret energiudbyttet ved forbrænding viser at der også kan være en besparelse i deponeringsbehovet ved øget genanvendelse af papir. Det skyldes at beregningen forudsætter at affald fra papirgenanvendelsen genanvendes til cementproduktion (og dermed ikke bidrager til deponi), hvorimod forbrænding potentielt kan give øget slaggemængde fra papirets indhold af fyldstoffer.

9.3 Energi fra affaldsforbrænding

Gennemgangen viser at energiudnyttelsen ved forbrænding af affaldet er et meget centralt element i vurderingen af affaldsbehandlingen af alle brændbare materialer.

Der er flere forhold som er ændret gennem de seneste 10 år:
Øget udnyttelse af energien fra affaldsforbrænding til samtidig el- og varmeproduktion. Da man tidligere kun producerede fjernvarme var der i praksis i konflikt med spildvarme fra elfremstilling på kulfyrede kraftvarmeværker. Resultatet var at der blev udledt mere spildvarme (øget køling) fra elfremstillingen til havene, og værdien af varmen fra affaldsforbrænding blev derfor relativt lille (uddybet i metodeprojektet, Miljøstyrelsen, 2002e).
Ved at producere el af affaldsvarme kan der skrues ned for både el- og varmeproduktion på kulkraftværkerne - hvorved der reelt spares energi. Da affaldet består af meget brændbart organisk materiale, bliver resultatet at der fortrænges kul med bl.a. vedvarende ressourcer som træ. Men der er dog grænser, som i nogle situationer allerede er nået, da der ved samtidig høj binding til kraftvarmeproduceret el og stor produktion fra vindmøller kan opstå situationer med såkaldt el-overløb (Eltra/Elkraft, 2001). Her vil en høj kraftvarmebinding kunne medvirke til at vindkraft fortrænges.
I beregningerne er det forudsat at affaldskraftvarme-værkernes el og varme fortrænger naturgasproduceret el og varme. Dette bygger på en forventning om at Danmark for at overholde Kyotoprotokollens krav om begrænsning af CO2 udslippet nødvendigvis må fortsætte med udbygning med bl.a. vindkraftbaseret el. Det vil kræve samtidig backup med en anden energikilde, og her er naturgasbaserede anlæg økonomisk mest oplagte. Yderligere er det begrænset hvor meget den biomasse baserede energi kan udbygge, så også her vil naturgas være den marginale energikilde.
For den fortrængte elproduktion er anvendt data fra elværkernes egen LCA-opgørelse fra 1997 for naturgasproduceret el og varme. Men indenfor de den tidshorisont der betragtes kan det meget vel ske en teknologiudvikling, som kan give en højere el-effektivitet en de nuværende turbinebaserede el-anlæg.

De ovenstående punkter indikerer en række forhold, hvor de anvendte forudsætninger for el- og varmeproduktion kan påvirke resultatet, således at der måske opnås en lidt for høj godskrivning af produceret energi fra affaldsforbrænding. Problematikken behandles i kap 5.4.

For at vurdere betydningen af denne centrale parameter er der gennemført en følsomhedsanalyse, hvor godskrivningen af varme- el er halveret i forhold til de resultater der indgår i rapporten. Resultatet af følsomhedsvurderingen fremgår af kapitel 10. Det ses at med denne ændring af forudsætningen, vil det også være en energi- og ressourcemæssig gevinst at genanvende mest muligt at langt de fleste materialer. Resultatet viser at ændring i energigodskrivningen er en afgørende faktor for de energi- og ressourcemæssige fordele ved genanvendelsen.

Endelig skal det igen understreges at når man skal vurdere genanvendelse i forhold til forbrænding er der flere forhold som skal indregnes, før der kan gives et dækkende billede for de forskellige materialetyper. F.eks. rummer indikatorberegningerne ikke vurdering af udledningen af toksiske stoffer med røggas, slagge eller spild fra genanvendelsesprocesser.

Med hensyn til deponibehov ved forbrænding og genanvendelse er det f.eks. afgørende hvor meget slagge og slam der kommer ud af processerne, hvilket igen kræver kendskab til hvilke specifikke materialer der faktisk genanvendes. I beregningerne er hovedvægten f.eks. lagt på pap og papir uden eller med lavt indhold af kridt, ligesom det er forudsat at der er tale om en ren plastfraktion uden væsentligt indhold af deponeringskrævende stoffer.