Analyse af omkostningerne for rensning for kviksølv på krematorier i Danmark

4 Emissionskrav til krematorier

Alle danske krematorier blev bygget om i starten af 90’erne for at leve op til nye krav til krematorieanlæg, som angivet i Vejledning om begrænsning af forurening fra forbrændingsanlæg /7/. Kravet om EBK (EfterforBrændingsKammer) og emissionsgrænser for CO samt iltstyring medførte udskiftning af næsten alle krematorieovne, og flere steder blev der bygget helt nye krematorier. DKL (Danske Krematoriers Landsforening) anslår, at det samlet har kostet omkring 500 mio. kr. at leve op til vejledningen.

De nye standardvilkår er reelt en revision af de eksisterende krav, som på baggrund af udviklingen i BAT for krematorier fastsætter krav i overensstemmelse hermed. I Tabel 10 er vist en sammenligning mellem de nuværende krav i Vejledning 2/1993 og de nye standardvilkår /8/.

Stof Vejledning 2/1993 Standardvilkår
Emissionsgrænseværdi mg/normal m³ ved 11% O2
Totalstøv 80 10
CO 50 50
CO 500 500
Hg Ingen krav 0,1
Andre krav:  
Skorstenshøjde 3 m over tagryg 3 m over tagryg
Temperatur i skorsten Mindst 150 °C Mindst 110°C
Røggashastighed i skorsten Mindst 8 m/s og højest 20 m/s Ingen krav
Temperatur i EBK 850°C 800 °C
Opholdstid i EBK 2 sekunder 2 sekunder
Lugt Krematorieanlægget må ikke give anledning til mærkbar lugt i omgivelserne Anlægget må ikke give anledning til lugtgener uden for krematoriets område, som efter tilsynsmyndighedens vurdering er væsentlig

Tabel 10. Eksisterende og nye emissionskrav for krematorier

I baggrundsmaterialet for udarbejdelse af standardvilkårene /9/ anbefales, at der ikke stilles krav til emission af dioxiner, PAH og lugtstoffer, idet rensning for Hg med aktivt kul også renser for disse stoffer.

Ifølge tabellen er der ikke megen forskel på de eksisterende og nye krav, hvor det væsentligste er en stramning af grænseværdien for støv, fra 80 til 10 mg/normal m³, og et krav til Hg med en grænseværdi på 0,1 mg/normal m³.

Nedsættelsen af kravet til temperaturen i skorstenen, samt bortfaldet af kravet til røggashastigheden, er en følge af den renere røggas, som ikke behøver den samme spredning af røgen for at undgå gener. Røggassen vil også blive afkølet til 110-130°C i forbindelse med rensningen med aktivt kul, og det ville kræve en ekstra genopvarmning at overholde et krav om mindst 150°C i skorstenen.

Reduktionen i kravet til temperaturen i EBK betyder, ifølge Input til branchebilag /9/, en reduktion af olie- eller gasforbruget på typisk ca. 25%, svarende til 30-40 kr./kremering, og dermed også en ikke ubetydelig reduktion i udledningen af CO2.

Samlet betyder kravene til støv og Hg, at der skal etableres røggasrensning, som dels betyder en stor investering og dels giver større driftsudgifter, mens kravet til EBK-temperatur medfører en besparelse, som dog er langt mindre end omkostningerne ved rensning.

Kravet til støvemission kan overholdes ved etablering af posefilter, som dog forudsætter en afkøling af røggassen til 130°C eller lavere, hvor der kan bruges almindelige filterposematerialer. Posefiltre kan godt fungere ved højere temperatur, men det kræver væsentlig dyrere filtermaterialer.

Kravet til Hg-rensning kan overholdes ved at supplere det nødvendige udstyr til overholdelse af støvkravet, med udstyr til dosering af aktivt kul til posefilteret, eller ved at installere en kulbed efter filteret.

Det er således kravet til støvemission, der forudsætter installation af køling og posefilter, der udgør den langt overvejende del af investeringen i rensning, mens kravet til Hg-rensning kun medfører installation af kuldosering eller en filterbed.

4.1 Emittenter

I de følgende afsnit er de forskellige emittenter fra krematorier beskrevet, og vurderet i forhold til de danske regler i Luftvejledningen.

4.1.1 Støv

Grænseværdien for støv på 10 mg/normal m³ ved 11% O2 er på niveau med de grænseværdier, som er fastlagt i de af vore nabolande, der allerede har krav om røggasrensning på krematorier:

Sverige Norge
> 200 kremeringer/år
England Tyskland
20 20 80 (eks. anlæg)
20 (nye anlæg)
10

Tabel 11. Emissionsgrænseværdier i mg/normal m³ for støv fra krematorier i nabolande

Luftvejledningen har flere forskellige anvisninger for støv, afhængigt af processen, men ingen der er direkte sammenlignelig med støv fra kremeringer. Her er det i høj grad den valgte og/eller mulig teknologi, der er afgørende for emissionsgrænseværdien. Da posefiltre er BAT i forhold til støv fra krematorier, er det naturligt at fastsætte en emissionsgrænseværdi, der modsvarer den teknologi, og for posefiltre er der ingen problemer i at overholde en grænseværdi på 10 mg/normal m³. Emissionsmålinger på Bispebjerg og Sundby krematorier viser støvkoncentrationer mindre end 1 mg/normal m³.

Emissionsgrænseværdien for støv 10 mg/normal m³ ved 11% O2 svarer til emissionsgrænseværdien for affaldsforbrændingsanlæg /10/.

Umiddelbart må støv fra krematorier falde ind under kategorien støv i øvrigt i Luftvejledningen, men det vil også være rimeligt at sammenligne med regler for affaldsforbrænding, da der procesmæssigt er lighedspunkter.

I forhold til B-værdien[1], klassificeres støv fra krematorier som støv i øvrigt.

Luftvejledningens generelle krav til støv i øvrigt er vist i Tabel 12.

Massestrøm
kg total støv/h
Emissionsgrænse
mg total støv/ m³(n,t)
B-værdi
mg/m³
Nye anlæg Bestående anlæg
£ 0,5 300 300 0,08
> 0,5 og £ 5 50 75
> 5 10 20 - 40

Tabel 12. Luftvejledningens grænseværdier for støv i øvrigt

Massestrømmen i krematorier er i størrelsen 0,3 kg/kremering, så anlæg med én ovn vil have en massestrøm på < 0,5 kg/h, hvor emissionsgrænsen er 300 mg/normal m³. Krematorier med 2 ovne eller mere vil have en massestrøm mellem 0,5 kg/h og 5 kg/h, hvor emissionsgrænsen er 50 mg/m³. Dette er vejledende grænseværdier, hvor der kan stilles krav om lavere grænseværdier, hvis det er muligt at overholde med BAT, som i dag er posefiltre for de fleste støvtyper og processer.

Den nuværende emissionsgrænseværdi for krematorier på 80 mg/normal m³ ved 10% O2 /7/ har mange anlæg vanskeligt ved at overholde i dag. Ved anvendelse af posefilter, som også er nødvendig ved rensning for Hg, er det ikke noget problem at overholde en grænseværdi på 10 mg/normal m³. En grænseværdi på 20 mg/normal m³ ville dog give bedre mulighed for at anvende en skrubber til rensning, da det kan være vanskeligt at rense effektivt for støv i en skrubber. I den sammenhæng er en skrubber ikke BAT i forhold til et posefilter.

Med røggasrensning med velfungerende posefilter vil den angivne grænseværdi altid være overholdt med god margin.

4.1.2 Dioxiner

Standardvilkårene stiller ikke krav til emissionen af dioxiner, men der er følgende bemærkninger til dioxiner i baggrundsnotatet /9/: ”Dioxiner vil være til stede i røggasserne, men anlæg med filtre og aktivt kul til reduktion af Hg vil samtidig tilbageholde dioxinerne.”

Ifølge Luftvejledningen bør udsendelse af dioxiner begrænses mest muligt. For industrianlæg bør der foretages emissionsbegrænsning for at nedbringe dioxinudledningen, hvis den årlige massestrøm af dioxiner er større end 0,01 g I-TEQ, og emissionsgrænseværdien bør fastsættes til 0,1 ng I-TEQ/normal m³ ved 11% O2.

I Luftvejledningen på side 60 angives, at der bør foretages præstationskontrol for dioxiner og furaner[2] på ethvert afkast med en massestrøm (stofmængde før rensning), der er større end 0,1 mg dioxiner og furaner/h regnet som mg I-TEQ.

I Miljøstyrelsens miljørapport nr. 649/2001 /15/ refereres målinger af dioxin-emissionen fra Holbæk og Odense krematorier, hvor gennemsnittet af alle målingerne, vægtet efter antal kremeringer i hver måling, giver en emissionsfaktor på 350 ng I-TEQ/kremering, med et interval på 180 – 930 ng I-TEQ/kremering.

Udenlandske undersøgelser viser en stor variation i emissionen af dioxiner fra krematorier, fra 250 ng I-TEQ til 28.000 ng I-TEQ pr. kremering. De meget høje værdier er formentlig målt på anlæg helt uden EBK, og/eller på anlæg med relativt dårlige forbrændingsbetingelser under hele kremeringen. Menneskekroppe indeholder alle de komponenter, der betinger dannelse af dioxin ved forbrænding, og specielt ved dårlig forbrænding kan der dannes meget dioxin.

Emissionsfaktoren på 350 ng I-TEQ/kremering svarer til en koncentration på 0,3 ng I-TEQ/m³(n,t,10%O2), hvilket er 3 gange større end den vejledende grænseværdi.

Det årlige antal af kremeringer i Danmark er godt 40.000, og med den målte emissionsfaktor svarer det til en samlet årlig emission af dioxin på omkring 16 mg I-TEQ. Denne samlede årlige emission af dioxin fra alle de danske krematorier er derfor mindre end Luftvejledningens massestrømsgrænse for dioxin på 0,1 g I-TEQ/år (= 100 mg I-TEQ/år). Emissionen fra hvert enkelt krematorium er derved langt mindre end massestrømsgrænsen, også selvom der regnes med den højeste danske emissionsfaktor. Der kan derfor ikke med baggrund i Luftvejledningen stilles krav om rensning for dioxin med henblik på, at emissionsgrænseværdien på 0,1 ng I-TEQ/normal m³ overholdes. Luftvejledningens generelle krav om ”emissionen af dioxin bør reduceres mest muligt” betyder, at ved valg af Hg-rensning bør rensning med aktivt kul eller anden teknik, der også renser for dioxin, have en klar præference.

Ved etablering af rensning indgår normalt en køler, hvor røggassen køles fra omkring 800°C ned til niveauet omkring 120°C, og det giver mulighed for en større dannelse af dioxin, fordi det dannes på sodpartikler i temperaturintervaller fra omkring 600°C og ned til omkring 250-300°C. Se kurve over den relative dannelse af dioxin i Figur 2, som dog viser en reduktion til mindre end grænseværdien efter filteret, men her er der tale om en tysk fremstilling med dioxinrensning over filteret. Det er dog ikke sandsynligt, at forøgelsen vil bringe nogen krematorier i nærheden af massestrømsgrænsen for dioxin, så rensning er påkrævet. Det betyder dog, at hvis der ikke foretages rensning for Hg med aktivt kul, som også reducerer dioxin, så kan resultatet blive en forøget emission af dioxin fra krematorier. En stor del af dioxinerne vil blive tilbageholdt i filteret, men der findes ikke målinger, som dokumenterer effektiviteten. På affaldsforbrændingsanlæg er posefiltre alene ikke tilstrækkeligt til at bringe dioxinemissionen ned under grænseværdien, men her er startkoncentrationen normalt meget højere end på krematorier.

Klik her for at se figuren.

Figur 2. Dannelse af dioxin over anlægsdelene på krematorium /19/.

Selvom der ikke er krav om dioxinrensning på krematorier, bør BAT tankegangen og Luftvejledningens angivelse af, at emissionen af dioxin bør reduceres mest muligt træde i kraft, når der vælges renseteknologi til rensning for andre stoffer. Rensningsteknologier, der også reducerer dioxinemissionen, bør derfor have en præference i forhold til rensningsteknologier, der ikke reducerer dioxinudledningen eller evt. hæver den.

I Tyskland har der siden midten af 90’erne været krav til emissionen af dioxin fra krematorier, så alle tyske krematorier har rensning for dioxin, så grænseværdien på 0,1 ng I-TEQ/normal m³ ved 11% O2 overholdes (dog 15% O2 for elektrisk opvarmede ovne). Baggrunden for kravet til dioxin var den store indsats i starten af 90’erne, for at nedbringe den samlede emission af dioxin i Tyskland, hvor der var konstateret meget høje koncentrationer af dioxin i modermælk.

Tidligere krematorieovne uden efterforbrændingskammer har haft væsentlig større emission af dioxin end nyere ovne med efterforbrændingskammer.

England har krav til emissionen af dioxin fra nye krematorier efter 1. oktober 2006 på 0,1 ng I-TEQ/normal m³ ved 11% O2, samt 0,45 µg I-TEQ for 3 kremeringer.

Alle danske krematorier har siden midten af 90’erne levet op til kravet om EBK, støttebrænder og mindste temperatur /7/, hvilket har medført en væsentlig reduktion af dioxinemissionen i forhold til tidligere.

4.1.3 PAH og lugtstoffer

PAH er nævnt i Input til branchebilag for krematorieanlæg /9/, men kun kort med en bemærkning om, at ”For PAH og lugtstoffer kan drages de samme konklusioner som for dioxin”, som er:

”Dioxiner vil være til stede i røggasserne, men anlæg med filtre og aktivt kul til reduktion af Hg vil samtidig tilbageholde dioxinerne.”

Der tages således ikke stilling til størrelsen af emissionen af PAH og lugtstoffer, og om der er belæg for at stille krav til emissionen.

Vi har ikke kendskab til konkrete målinger af PAH fra krematorier, men ud fra forbrændingstekniske overvejelser og erfaringen med PAH-emission fra andre typer forbrændingsanlæg, er både massestrøm og koncentration af PAH fra krematorier sandsynligvis langt under både Luftvejledningens massestrømsgrænse og emissionsgrænse. Der er på den baggrund ikke belæg for at stille krav til emissionen af PAH.

På samme baggrund vurderes det, at med velfungerende krematorieovne, der lever op til de danske krav om temperatur og opholdstid i efterforbrændingskammeret, vil emissionen af lugtstoffer være lav og normalt ikke give anledning til lugtgener i omgivelserne. Den normale måde at regulere lugtemission på er at stille krav til den maksimale lugtkoncentration i omgivelserne, og derefter regulere afkasthøjden, så kravet overholdes. Der findes ingen massestrømsgrænse for lugtstoffer, og kun få anlægstyper har en emissionsgrænse, f.eks. gasmotorer samt termiske og katalytiske oxidationsanlæg.

Ved rensning for Hg med aktivt kul vil dioxin og PAH også blive adsorberet i kullet, men hvis der etableres en Hg-rensning med selen eller guldfilter, vil der ikke være nogen rensning af dioxin og PAH, ud over det der fjernes i selve posefilteret. Anvendes en skrubber, er rensningen for dioxin og PAH ringere end med posefilter, fordi støvrensningen er ringere.

4.1.4 Hg

I det følgende beskrives Hg mere detaljeret end de andre emittenter, da projekts fokus er på udledningen af Hg fra krematorier.

4.1.4.1 Krav til Hg for affaldsforbrændingsanlæg

I bekendtgørelse om anlæg, der forbrænder affald, som implementerer EU-direktivet om forbrænding af affald, er grænseværdien for Hg fastsat til 0,05 mg/normal m³ ved 11% O2. Denne emissionsgrænse er gældende for alle EU-lande, og anvendes også for krematorier i flere af vores nabolande, f.eks. Norge og England.

4.1.4.2 Luftvejledningens Hg-krav

Ifølge Luftvejledningen skal der etableres rensning, så emissionsgrænseværdien overholdes, hvis massestrømsgrænsen for et givent stof overskrides. Massestrømmen opgøres for alle virksomhedens emissioner før rensning, og midles over et skift, normalt 7 timer. Hvis den samlede massestrøm er større end massestrømsgrænsen, skal emissionsgrænseværdien overholdes for hver proces/afkast, d.v.s. for hver ovn på et krematorium.

Klassificering og grænseværdier for Hg ifølge Luftvejledningen og B-værdivejledningen er vist i Tabel 13.

Stofnavn B-værdi
µg/m³
Hoved
gruppe
Klasse Emissionsgrænse
mg/normal m³
ved 11 % O2
Massestrøms-grænse
g/h
Kviksølv-forb.
i uorg. Støv
(målt som Hg)
0,1 2 I 0,1 1

Tabel 13. Klassificering og grænseværdier for Hg.

I baggrundsmaterialet for standardvilkårene /9/ er der i bilag 2 opgivet en række målinger af Hg-emissionen fra danske krematorier fra perioden 1999 til 2004. Emissionerne er vist i Tabel 14.

Hg-emission mg/normal m³ ved 11 % O2 g/h g/krem.
Middel af 34 målinger 0,34 0,809 1,119
Mindste værdi 0,0 0,000 0,000
Største værdi 2,5 5,817 8,726
Grænseværdi, standardvilkår 0,1 0,24 0,32
Værdierne er beregnet ud fra en røggasmængde pr. kremering på 2.400 Normal m³ ved 11% O2, og en varighed på 80 minutter.

Tabel 14. Målte emissioner af Hg fra danske krematorier

De laveste emissioner forekommer sandsynligvis ved kremering af afdøde med tandproteser, eller tænder der ikke indeholder amalgam.

Ved sammenligning af de målte emissioner i Tabel 14 med grænseværdierne i Tabel 13 er emissionen tydeligt større end massestrømsgrænsen, og emissionsgrænseværdien er kraftigt overskredet. Hvis der tillige tages hensyn til, at de målte emissioner sandsynligvis er noget større, måske en faktor 2 større, på grund af målefejlen omtalt i kapitel 5, er grænseværdierne endnu tydeligere overskredet. Den forventede stigende emission af Hg, p.g.a. et stigende indhold af amalgam i afdøde frem til omkring 2020, forstærker yderligere dette forhold. Krematorier med mere end én ovn vil endvidere have større massestrøm, og overskridelsen af massestrømsgrænsen bliver dermed mere markant.

Nogle af de danske krematorier kører med en belastning ned til omkring 40% af kapaciteten, men da de normalt kører hele dage, men færre dage om ugen, vil de have tilsvarende overskridelse af massestrømsgrænsen. Reelt kan de ændre driftsformen til færre daglige kremeringer, og dermed teoretisk komme under massestrømsgrænsen, men de vil stadig have problemer med at overholde B-værdien for Hg, som omtalt i afsnit 4.1.4.3 på side 29.

Ifølge Luftvejledningens anvisninger er det således helt klart, at der skal etableres rensning for Hg på alle krematorier i Danmark.

4.1.4.3 Overholdelse af B-værdien for Hg

B-værdien er den enkelte virksomheds samlede maksimalt tilladelige bidrag til tilstedeværelsen af et forurenende stof i luften i virksomhedens omgivelser. B-værdien skal altid overholdes, og den gælder uanset baggrundskoncentrationen. B-værdier anvendes for at beskytte omkringboende mod skadelige effekter fra luftforureningen. Værdier er fastsat ud fra et ønske om et højt beskyttelsesniveau. Det vil sige, at beskyttelsen både skal tage højde for særligt følsomme grupper i befolkningen og tage hensyn til, at der er tale om en vedvarende udsættelse for forureningen.

Sammenhængen mellem emission og B-værdien beregnes ved hjælp af den PC baserede OML-model (Operationel Meteorologisk Luftkvalitetsmodel). Modellen beregner den maksimale 99% fraktil som timemiddelværdi på basis af emissionsdata og bygningsforhold, og den skal være mindre end eller lig med B-værdien, før den overholdes.

I Tabel 15 er vist beregninger af 99% fraktiler for en krematorieovn med de målte emissioner i Tabel 14, samt ved en emission svarende til henholdsvis 100% og 70% af emissionsgrænseværdien for Hg på 0,1 mg/normal m³.

Emission Forklaring Skor-
stens-
højde
Maksimal 99% fraktil 99% fraktil i % af
B-værdi
Afstand
g/krem g/h mg/normal m³ m µg/m³ % Meter
1,119 0,84 0,45 Middel af 34 målinger 10 0,16 160 30
8,7 6,5 3,6 Højeste målte emission af de 34 målinger 10 1,3 1.100 30
30 0,09 86 150
  0,18 0,1 Grænseværdien 10 0,035 35 30
  0,13 0,07 70% af grænseværdien 10 0,025 25 30

Tabel 15. OML-beregninger for spredning af Hg

Beregningerne viser, at der er væsentlige overskridelser af B-værdien for de målte emissioner, specielt for den højest målte emission. Med ”middelemissionen” overholdes B-værdien først i en afstand af 100 m, og med den højeste målte emission overholdes B-værdien først i en afstand på 4-600 m fra skorstenen.

Ifølge Luftvejledningen, skal OML-beregningerne udføres med den maksimale målte timeemission, og for den overholdes B-værdien kun ved etablering af en 30 m høj skorsten.

For krematorier med mere end én ovn, er emissionerne og overskridelserne af B-værdien forholdsmæssigt større.

Beregningerne viser også, at for et krematorium med 3 ovne, der alle har en emission svarende til emissionsgrænseværdien og en skorsten på 10 m, vil være lige omkring B-værdien i en afstand af 40 m. Med 4 ovne overskrides B-værdien, hvis emissionen svarer til emissionsgrænseværdien. Da emissionen normalt vil være væsentligt under emissionsgrænseværdien efter rensning, vil anlæg med 4 ovne uden problemer kunne overholde B-værdien. Det er normal praksis i miljøgodkendelser, at den for afkasthøjden dimensionsgivende emission eftervises ved kontrolmålinger.

4.1.4.4 Konklusion om Hg

Med de målte emissioner af Hg på danske krematorier overskrides massestrømsgrænsen for Hg på 1 g/h, og der skal derfor etableres rensning, så emissionsgrænseværdien på 0,1 mg/Normal m³ overholdes.

Med de målte emissioner på anlæg uden Hg-rensning og en skorstenshøjde på 10 m overholdes B-værdien ikke. Skorstenen skal være næsten 30 m høj, før B-værdien overholdes med den højeste målte emission og fra én ovn. Et krematorium med flere ovne skal have en endnu højere skorsten for at kunne overholde B-værdien, hvis der ikke etableres rensning. Med en emission under standardvilkårenes grænseværdi på 0,1 mg/normal m³ for Hg vil krematorier med op til 3 ovne overholde B-værdien med en skorsten på 10 m. Med en endnu lavere emissionsgrænseværdi og en 10 meter høj skorsten vil anlæg med mere end 3 ovne også overholde B-værdien.

Ifølge Luftvejledningens anvisninger skal der således etableres rensning på alle danske krematorier, så emissionsgrænseværdien på 0,1 mg/normal m³ overholdes.

Uden rensning ville det være nødvendigt med betydeligt højere skorstene, omkring 30 m for anlæg med én ovn, og endnu højere skorstene for anlæg med flere ovne.

Alle landets krematorier har i dag miljøgodkendelser, hvor retsbeskyttelsesperioden på 8 år er udløbet, undtagen de tre der har etableret rensning og fået nye godkendelser (Bispebjerg, Sundby og Odense). Revision af miljøgodkendelserne for de øvrige anlæg afventer standardvilkårene. Uden fælles regler i standardvilkårene vil de fleste tilsynsmyndigheder sandsynligvis alligevel stille krav om overholdelse af emissionsgrænseværdi og B-værdi for Hg, dels fordi det vil være i overensstemmelse med Luftvejledningen, og dels fordi de tre anlæg med nye miljøgodkendelser har krav om dette.


Fodnoter

[1] B-værdi (bidragsværdi) angiver det maksimalt tilladelige bidrag til tilstedeværelsen af et forurenende stof i luften uden for en virksomheds eller et anlægs skel. B-værdien er en sundhedsmæssig baseret grænseværdi.

[2] Dioxiner anvendes generelt som fællesbetegnelse for dioxiner og furaner

 



Version 1.0 September 2007, © Miljøstyrelsen.