| Indhold |
Miljøprojekt nr. 731, 2002
Genanvendelseseffektivitet af hvidblik- og stålemballager
Indholdsfortegnelse
Formålet med projektet "Genanvendelseseffektivitet af hvidblik- og
stålemballager" er at bestemme genanvendelseseffektiviteten af henholdsvis
hvidblikemballager og stålemballager i Danmark, herunder med fokus på en estimering af
tabet af metal når emballagen tilføres danske forbrændingsanlæg. Der udføres
endvidere en vurdering af kvaliteten af det metal som afsættes til genanvendelse.
Resultaterne vil kunne danne grundlag for at vurdere om der skal gøres en større
indsats for at fremme genanvendelsen af hvidblik- og stålemballager.
Målgruppen for projektet er offentlige myndigheder, affaldsselskaber,
forbrændingsanlæg og oparbejdere af metaller, slagge mv.
Projektet er gennemført i perioden oktober 2001 til juni 2002 med støtte fra
Miljøstyrelsens program for renere produkter 2001.
Projektansvarlig har været:
 | Teknologisk Institut, Miljø- og affaldsteknik, Bjørn Malmgren-Hansen. |
Andre deltagere fra Teknologisk institut:
 | Kathe Tønning, Miljø- og affaldsteknik. |
Projektet er udført i samarbejde med:
 | dk-TEKNIK ENERGI & MILJØ, Jesper Cramer og Tom Wismann |
 | JO-Consult, Jørgen Overgaard |
 | Miljøteknisk Rådgivning v/ Lars Mørck Ottosen. |
Til projektet har været knyttet en følgegruppe med repræsentanter fra:
 | I/S Amagerforbrænding |
 | DSV Anlæg, Teknik & Miljø A/S |
 | Glud & Marstrand A/S |
 | Metalvarefabrikken Baltic A/S |
 | Reno-Sam |
 | H.J. Hansen Genvindingsindustri A/S |
 | Miljøstyrelsen |
I/S Amagerforbrænding har været vært for et forsøg med forbrænding af
hvidblikemballage og velvilligt deltaget med ekspertise vedrørende udførelsen af
forsøget.
Projektet har haft til formål at bestemme genanvendelseseffektiviteten af
hvidblikemballager og stålemballager i Danmark. Projektet har især haft fokus på en
estimering af tabet af metal når hvidblikemballage tilføres danske forbrændingsanlæg.
Der er endvidere foretaget en vurdering af kvaliteten af det metal som afsættes til
genanvendelse.
Mængderne af kasserede emballager af hvidblik og stål som tilføres de forskellige
mulige behandlingsformer, er bestemt ud fra opgørelser i Emballageforsyningen i Danmark
2000 og Statistik for metalemballager for 2000 samt supplerende indhentede oplysninger.
Forsyningen af brugte emballager af både hvidblik og stål er opgjort til 45.070 tons
i 2000.
De brugte emballager sendes enten til:
 | deponering |
 | forbrænding med dagrenovation og erhvervsaffald |
 | forbrænding med farligt affald på Kommunekemi |
 | genanvendelse i genvindingsindustrien. |
Emballager af hvidblik omfatter især konservesdåser, andre dåser og dunke under 0,5
mm i tykkelse, crown corks (øl- og sodavandskapsler) og diverse propper samt låg.
Emballager af stål omfatter især fade og tromler, beholdere af jern og stål til
komprimerede gasarter mv. samt dåser og dunke over 0,5 mm i tykkelse.
Ud fra de ovennævnte kilder er fordeling af kasseret emballage på de forskellige
behandlingsformer bestemt til:
Hvidblikemballager
Forsyning af brugte emballager af
hvidblik |
40.564 tons |
Direkte til genanvendelsesindustrien |
3.970 tons |
Forbrænding med dagrenovation og
erhvervsaffald |
36.594 tons |
Forbrænding af fast farligt affald ved
Kommunekemi |
0 ton |
Deponering |
0 ton |
Stålemballager
Forsyning af brugte emballager af stål |
4.506 tons |
Direkte til genanvendelsesindustrien |
3.506 tons |
Forbrænding med dagrenovation og
erhvervsaffald |
0 ton |
Forbrænding af fast farligt affald ved
Kommunekemi |
1.000 tons |
Deponering |
0 ton |
Som det ses af tabellen, behandles ca. 90% af hvidblikemballagerne i forbrændingsanlæg
sammen med husholdnings- og erhvervsaffald, mens resten behandles af genvindingsindustrien
i shredderanlæg.
Tabene af jernbaseret emballage i shredderanlæggene er begrænsede hvorfor
genanvendelseseffektiviteten er tæt på 100% for genvindingsindustrien.
Tabene af hvidblikemballage i forbrændingsanlæggene er bestemt ud fra et forsøg på
Amagerforbrænding hvor 203 mærkede over- og underdele af ovale dåser og ca. 93 runde
tomatdåser er indfyret. Dåserne blev inden forsøget tømt, tørret og mærket med et 15
mm hul samt vejet efter fjernelse af mærkater. Fra rysterenden hvor slaggen udmades fra
risten, blev al slagge kontrolleret for dåser, og alle dåser med et genkendeligt hul
blev frasorteret.
De ovale dåser var af en større godstykkelse (0,22 mm) end tomatdåserne (0,18 mm).
Der blev fundet genkendelige rester af 128 ovale dåser og 23 tomatdåser. Dåserne blev
inddelt i 3 klasser efter nedbrydningsgrad. Herefter blev valgt mindst en repræsentativ
dåse som var mest nedbrudt fra hver klasse, samt mindst en dåse der var mindst nedbrudt.
Dåserne blev renset ned til rent metal med roterende stålbørste og bankning med hammer
på ambolt for at fjerne glødeskaller.
Herved blev det gennemsnitlige tab bestemt for hver klasse hvorefter det samlede tab i
forbrændingsprocessen er bestemt til:
Dåser |
Tab % middel |
Ovale, klasse 1 (mindst nedbrudt) |
14,8% |
Ovale, klasse 2 (middel nedbrudt) |
41,5% |
Ovale, klasse 3 (mest nedbrudt) |
62,3% |
Tomatdåser, klasse 2 + 3 |
63,7% |
Middeltabet for de ovale dåser og tomatdåser som var nedbrudt så meget at de ikke var
identificerbare, er anslået til 83%.
Nogle af de hele, ovale dåser fra klasse 1 blev efterfølgende lagret i en slaggebunke
i 1½ måned for at simulere den normale behandling ved forbrændingsanlæg inden metaller
frasorteres. Ved lagringen ruster jernet så slaggen nemmere frigives ved
sorteringsprocessen, og jernet opnår dermed en acceptabel kvalitet til genanvendelse.
Dåserne blev efter lagring udtaget, og nogle blev tilført sortértromlen og udtaget
efter frasortering med båndmagneten. 4 repræsentative dåser blev udtaget og renset med
roterende stålbørste og hammer. Tabet var 24,9% i forhold til startvægten. Det kan
herefter bestemmes at tabet af rent metal som følge af lagringen er ca. 12% på 1½
måned i forhold til vægten af rent metal efter forbrænding. Dette tab forudsættes at
være det samme for alle dåser, uanset hvor meget de er nedbrudte i
forbrændingsprocessen, hvorefter det samlede tab for dåserne inkl. udsortering fra
slagge kan bestemmes til:
Type |
Minimumtab
% |
Maksimumtab
% |
Middeltab % |
Ovale dåser (0,22 mm) |
46,7 |
71,1 |
58,9 |
Tomatdåser (0,18 mm) |
63,7 |
92,4 |
78,0 |
Ud fra samtaler med brancheeksperter er det vurderet at mere end 90% af hvidblikemballagen
har materialekarakteristika svarende til tomatdåsernes. Tabene for tomatdåserne er
derfor vægtet med 90%, og tabene for de ovale dåser er vægtet med 10% ved beregning af
det samlede tab for hvidblikemballagen der passerer forbrændingsanlæg og efterfølgende
sorteres:
Ved minimumtab: |
62% tab |
Ved maksimumtab: |
90,2% tab |
Ved middeltab: |
76,1% tab |
Dette svarer til mellem 3.600 og 14.000 tons genanvendt hvidblikemballage fra
forbrændingsjern. Det skal bemærkes at DSV Anlæg, Teknik & Miljø A/S vurderer at
mængden af hvidblikemballage i forbrændingsjern til eksport udgør mindre end 3% . Hvis
dette tal benyttes til beregning af mængden af hvidblikemballage i forbrændingsjern fås
en mængde på 1.800 tons hvilket er i størrelsesordenen af tallet svarende til
maksimumtab.
Når mængderne der genanvendes i genvindingsindustrien medtages, fås en samlet
genanvendelseseffektivitet for hvidblikemballage på:
Ved minimumtab: |
44% genanvendt hvidblikemballage |
Ved maksimumtab: |
18,6% genanvendt hvidblikemballage |
Ved middeltab: |
31,4% genanvendt hvidblikemballage |
Genanvendelseseffektiviteten på ca. 31% er lavere end i en norsk undersøgelse hvor
genanvendelseseffektiviteten for norsk hvidblikemballage blev bestemt til 46%.
Der er ikke medtaget eventuelle tab ved oparbejdning i udenlandske stålværker.
Tabet vil typisk være mindre end 4% af det rene metal der modtages.
Ud fra forsøgene med rensning af hvidblikdåser efter lagring i slagge og passage af
sorteringstromle blev det vurderet at slaggemængden inkl. jernoxider var betragtelig
(15-29%). Dette betyder at omkostningerne til oparbejdning i stålværker er store da
oxider og slagge også skal smeltes. Da hvidblikemballagen udgør en mindre del af
forbrændingsjernet hvor der også indgår mere massive dele som vinkeljern, fælge,
lydpotter og andet massivt gods med mindre slaggeandel, er det samlede indhold af slagge
væsentligt mindre og acceptabelt for oparbejdning i stålværk. Ud over at større
genstande har mindre slaggeandel, befries de mindre dele som går gennem maskerne i
sortértromlen, rimeligt for slagge ved bearbejdning med hammermølle og mindsker således
det samlede indhold af slagge i forbrændingsjern til eksport.
Vedrørende stålemballager (tromler og gasflasker) forventes tabet i
genvindingsindustrien er være begrænset og er derfor sat til 0%, mens tabet ved
forbrænding af fast affald på Kommunekemi i 2000 var 100%.
Ud fra mængderne til genanvendelsesindustrien og til Kommunekemi er beregnet en
genanvendelseseffektivitet på 78% for stålemballage.
Ved beregningen af genanvendelseseffektiviteten for hvidblikemballage blev fundet en
ret lav genanvendelseseffektivitet på 31% +/-12%. Som angivet tidligere, tyder
vurderinger baseret på DSVs angivelser af indhold af hvidblikemballage i
forbrændingsjern at genanvendelseseffektiviteten ligger mod den lave del af
usikkerhedsintervallet.
Den samlede genanvendelseseffektivitet for hvidblik- og stålemballage kan beregnes
til:
Ved minimumtab: |
47% |
Ved maksimumtab: |
25% |
Ved middeltab: |
36% |
I rapporten nævnes en række muligheder som kan overvejes hvis man ønsker at forbedre
genanvendelseseffektiviteten.
The purpose of the project is to calculate the efficiency of recovery of packaging made
of tinplate and steel. The focus of the project is to estimate the loss of metal from
packaging made of tinplate processed with waste in the Danish incineration plants. In
addition, the quality of the recovered metal for recycling from the slag from incineration
plants is discussed.
The amounts of used packaging made of tinplate and steel divided on the different forms
of treatment are estimated from data in "The Danish Supply of Packaging 2000",
"The Danish Statistic for Packaging of Metal 2000" and supplementary
information.
The supply of used packaging made of tinplate and steel in 2000 is calculated to 45,070
tons.
The treatment of used packaging can be divided into:
 | Depositing |
 | Incineration with municipal solid waste and waste from industry |
 | Incineration with hazardous waste at Kommunekemi |
 | Recovery in the recycling industry. |
Packaging of tinplate can especially be found in the categories tin cans, other cans,
jars with a thickness below 0.5 mm, crown corks and various corks and lids.
Packaging of steel is especially found among barrels and drums, containers of iron and
steel for compressed gasses and cans and jars with a thickness above 0.5 mm.
The amounts of used packaging made of tin plate and steel for each treatment are
calculated to:
Packaging of tin plate
Supply of used packaging of tin plate |
40,564 tons |
Recycling industry |
3,970 tons |
Incineration with MSW and industrial
waste |
36,594 tons |
Incineration with hazardous waste at
Kommunekemi |
0 ton |
Deposit |
0 ton |
Packaging of steel
Supply of used packaging of steel |
4,506 tons |
Recycling industry |
3,506 tons |
Incineration with MSW and industrial
waste |
0 ton |
Incineration with hazardous waste at
Kommunekemi |
1,000 tons |
Deposit |
0 ton |
As shown in the table, 90% of the packaging made of tin plate is incinerated with MSW and
industrial waste while the rest is treated in the recycling industry.
The loss of metal based on iron in the shredders in the recycling industry is low, and
therefore it can be assumed that nearly 100% is recovered in the recycling industry.
The loss from used packaging made of tin plate treated in the incineration plants for
MSW and industrial waste was calculated from an experiment at Amagerforbrænding. In the
experiment 203 marked halves of oval cans and 93 round cans for tomatoes passed the
incineration plant together with the normal waste. Before the experiment the cans where
emptied, dried, marked with a drilled 15-mm hole and weighed after removal of labels.
The cans where removed from the shaking conveyor where the slag from the incineration
plant passes. All slag was inspected for cans, and cans with a recognisable hole were
removed.
The plate thickness of the oval cans was 0.22 mm, and the thickness of the cans for
tomatoes was 0.18 mm. From the slag were removed 128 recognisable oval cans and 23 tomato
cans. The cans were divided into 3 classes after degree of disintegration. From each class
was selected a representative can with maximum disintegration and one with minimum
disintegration. The cans were cleaned down to pure metal by a rotating wire brush and a
hammer to remove iron scales.
The mean loss for each class in the incineration process was calculated to:
Can |
Loss % mean |
Oval, class 1 (minor disintegration) |
14.8% |
Oval, class 2 (some disintegration) |
41.5% |
Oval, class 3 (high disintegration) |
62.3% |
Tomato cans, class 2 + 3 |
63.7% |
The mean loss of oval cans and tomato cans, which was disintegrated so much that they
where not recognisable, was estimated to 83%.
After the incineration experiment some of the oval cans from class 1 were stored in a
pile of slag for 1½ months to simulate the normal treatment before metals were sorted out
of the slag. During storing the iron oxidises which makes it easier to remove the slag in
the mechanical separation process for metals and thereby reaches an acceptable quality of
the metals for recycling.
After storing for 1½ months the cans was removed, and some was added to the sorting
plant and retrieved after passing the sorting drum and over band magnet. Four
representative cans where selected and the slag removed. The loss was 24.9% compared to
the initial weight. The loss of cans after incineration, storing and sorting was then
calculated to:
Type |
Minimum
loss % |
Maksimum
loss % |
Mean loss % |
Oval cans (0.22 mm) |
46.7 |
71.1 |
58.9 |
Tomato cans (0.18 mm) |
63.7 |
92.4 |
78.0 |
From correspondence with branch experts it has been estimated that more than 90% of the
tin plate cans have material characteristics corresponding to the characteristics of the
tomato cans. The losses from the tomato cans are therefore weighted with 90% and the oval
cans with 10% in the final calculation of loss from used packaging of tin plate passing
incineration plant and metal sorting:
At minimum loss: |
62% loss |
At maximum loss: |
90.2% loss |
At mean loss: |
76.1% loss |
When adding the amounts of recovered used packaging of tin plate in the recycling
industry, a total efficiency of recycling for tin plate can calculated:
At minimum loss: |
44 % recycled packaging of tin plate |
At maximum loss: |
18.6% recycled packaging of tin plate |
At mean loss: |
31.4% recycled packaging of tin plate |
The calculated mean efficiency of 31% is lower than in a Norwegian study where the
recovery efficiency for Norwegian packaging made of tin plate was calculated to 46%.
Loss in steel works has not been included but these losses are normally less than 4% of
the pure metal, which is processed.
From the experiments with cleaning of cans after storing in slag and passing the
sorting unit it was estimated that the amount of slag including iron oxides was
significant (15-29%). This means that the costs for recycling in the steel works for this
fraction is high as slag and iron oxides has to be melted. However, the packaging made of
tin plate only constitutes a smaller amount of the iron scrap recovered from the slag
where a significant number of large pieces like angle iron, rims, silencers and other
heavy stuff is present. The other heavier iron pieces have a lower amount of slag, which
reduces the total amount of slag to acceptable levels for recycling in steel works. In
addition the smaller pieces passes the masks of the sorting drum and is typically cleaned
for slag in a hammer mill thereby reducing the total amount of slag in iron exported for
recycling
Concerning packaging made of steel (drums and containers for compressed gasses) the
loss in the recycling industry is assumed low (ca. 0%) while the loss in connection with
combustion of solid hazardous waste at Kommunekemi was 100%.
From the amounts processed in the recycling industry and Kommunekemi the recovery
efficiency for packaging made of steel of 78% has been calculated.
The combined recovery efficiency for used packaging of tin plate and steel can be
calculated to:
At minimum loss: |
47% recycled packaging of tin plate and steel |
At maximum loss: |
25% recycled packaging of tin plate and steel |
At mean loss: |
36% recycled packaging of tin plate and steel |
In the report a number of possibilities for increasing the recycling efficiency is
mentioned.
Til at beregne mængderne af brugte hvidblik- og stålemballager som tilføres de
forskellige mulige behandlingsformer, tages udgangspunkt i følgende kilder:
 | Emballageforsyningen i Danmark 2000, Logisys 2002, Ref. 1 |
 | Statistik for metalemballage 2000, Econet AS 2002, Ref. 2. |
I Emballageforsyningen i Danmark 2000, Ref. 1, er vist den
samlede emballageforsyning for 2000 i kapitel 5 i tabellen "Samlet
Emballageforsyning, 2000". Summen af materialerne jern/uædelt metal samt hvidblik
udgør 45.070 tons. Denne sum er antaget at svare til den samlede danske forsyning af
brugte emballager af hvidblik og stål. Det skal dog bemærkes at der er en vis usikkerhed
på dette tal hvilket også fremgår af Ref. 1.
Emballagerne findes inden for en række forskellige varepositionsnumre i Danmarks
Statistik som findes gengivet i Ref. 1, bilag A, kapitel 9. Der er
ikke en opdeling af hvidblik- og stålemballager i materialet fra Danmarks Statistik.
Ved hvidblik forstås valset stål der er belagt med enten et lag tin eller krom for at
beskytte mod korrosion. Det pålagte lag giver den karakteristiske hvide sølvglinsende
farve.
Ifølge Ref. 12 er tykkelsen af langt hovedparten af
hvidblikemballage <0,3 mm. En lille del udgøres af transportemballage i ca. 20-35
liter størrelse med lidt større tykkelse fra 0,34-0,42 mm. Mere end 90% af al
hvidblikemballage på markedet er tinbelagt ifølge Ref. 12. Ca.
8-10% af hvidblikemballagen er af typen "TFS" (= tin free steel) som er belagt
med et lag krom og herudover lakeret hvilket ikke er nødvendigt med tinbaseret emballage.
Emballager af hvidblik forventes primært at befinde sig blandt følgende
varepositionsnumre fra Danmarks statistik (se Ref. 1, bilag A,
kapitel 9):
 | "73102111 og 73102119" Konservesdåser |
 | "73102191" Andre dåser, godstykkelse under 0,5 mm (maks. 50 liter) |
 | "73102910" Dunke, godstykkelse under 0,5 mm (maks. 50 liter) |
 | "83091000" Crown corks (øl og sodavandskapsler) |
 | "83099090" Propper, hætter og låg. |
Stålemballager er vurderet til primært at være omfattet af emballager med følgende
varepositionsnumre i Danmarks Statistik (se: Ref. 1, bilag A,
kapitel 9):
 | "73101000" Fade og tromler (min. 50 liter, maks. 300 liter) |
 | "73110010 og 73110091"Beholdere af jern og stål til komprimerede gasarter mv. |
 | "73102199"Andre dåser, godstykkelse min. 0,5 mm (maks. 50 liter) |
 | "73102990"Dunke, godstykkelse min. 0,5 mm (maks. 50 liter) |
Da det er umuligt at foretage en præcis fordeling af hvidblik- og stålemballager
inden for de ovenfor givne varepositionsnumre, er der valgt en anden fremgangsmåde.
De brugte emballager vil fordele sig af en række forskellige behandlingsveje.
Disse antages at være:
 | Genanvendelse via genanvendelsesindustrien uden mellemliggende termisk behandling |
 | Forbrænding ved forbrændingsanlæg sammen med dagrenovation og erhvervsaffald |
 | Forbrænding ved Kommunekemi |
 | Deponering. |
I Metalstatistik 2000, Ref. 2, er udført vejninger af kasserede
metalemballager i 3 containere med letjern/kommunejern samt de totale mængder i
containerne. Mængden af aluminiumsemballager er vurderet i forsøget. Ud fra vejningerne
og fra kendskab til de modtagne mængder letjern/kommunejern hos 80% af
genvindingsindustrien er beregnet en årlig mængde på 3.970 ton stålemballage til
genanvendelse i Danmark. Stålemballagerne antages primært at bestå af
hvidblikemballage.
I Ref. 2 er endvidere bestemt mængden af stålemballager i form
af ståltromler og flasker som sendes til genanvendelse. Estimatet bygger på opgivne
modtagne mængder ved 80% af genvindingsindustrien hvorved kan beregnes en samlet mængde
stålemballage til genanvendelse i Danmark på 3.506 tons.
I nærværende projekt er indhentet supplerende oplysninger fra Kommunekemi som opgiver
mængden af stålemballager (50-200 liter tromler) med fast affald som blev forbrændt i
rotérovnene i år 2000, til knap 1.000 tons. I år 2000 blev ikke genvundet jern fra
slaggen fra rotérovnene ved Kommunekemi. Der har dog været udvundet lidt jern i 2001 med
stor andel af rust, så udbyttet af rent jern til genanvendelse er meget begrænset. Tabet
af stålemballager ved Kommunekemi er ikke inkluderet i opgørelserne i Ref.
2.
Der foregår endvidere et vist omfang af rekonditionering af tromler hos Hannell som
ikke er medtaget i nærværende undersøgelse
Det faste affald i ståltromlerne som behandles ved Kommunekemi, vil indeholde en vis
mængde malerbøtter af hvidblik som ligeledes mistes ved forbrænding, men der findes
ikke data vedrørende mængden.
Man kan dog forsøge at lave et overslag over mængden. Det antages at maksimalt 10% af
vægten i tromlerne udgøres af hvidblikemballage. Endvidere antages at alle tromler er
200 liter tromler med en vægt på 18 kg pr. tromle, og at tromlerne indeholder 200 kg
affald. Herefter kan beregnes at mængden af hvidblikemballage i fast affald til
forbrænding ved Kommunekemi er mindre end 1.200 tons.
Mængden af stål- og hvidblikemballager til direkte deponering antages negligeabel.
Mængden af stålemballage til forbrænding sammen med dagrenovation og erhvervsaffald
antages ligeledes at være negligeabel.
Herefter kan følgende fordeling af den samlede mængde på 45.070 tons af hvidblik- og
stålemballage fordelt på behandlingsformer beregnes.
Tabel 1.1
Brugte emballager af hvidblik og stål fordelt på behandlingsformer
Emballagefraktion |
Tons |
Forsyning af brugte emballager af
hvidblik og jern/uædelt metal |
45.070 |
Brugte tromler/fade og beholdere af jern
og stål til genanvendelse |
3.506 |
Brugte tromler/fade og beholdere af jern
og stål til deponering |
0 |
Brugte tromler/fade og beholdere af jern
og stål til forbrænding med farligt affald på Kommunekemi |
1000 |
Brugte tromler/fade og beholdere af jern
og stål til forbrænding med dagrenovation/erhvervsaffald |
0 |
Brugte emballager af hvidblik til
genanvendelse |
3.970 |
Brugte emballager af hvidblik til
deponering |
0 |
Brugte emballager af hvidblik til
forbrænding med farligt affald på Kommunekemi (estimeret til <1.200 tons) |
0 |
Brugte emballager af hvidblik til
forbrænding med dagrenovation/erhvervsaffald |
36.594 |
Der beregnes således en mængde af brugt hvidblikemballage til forbrænding sammen med
dagrenovation og erhvervsaffald på 36.594 tons.
Af nedenstående fremgår konkrete data for emballager af jern og metal i
dagrenovationen. Ved jern og metal forstås emballager af hvidblik og aluminium.
Data stammer fra følgende rapporter og undersøgelser:
 | Miljøprojekt nr. 264 fra Miljøstyrelsen, 1994 |
 | Affaldsanalyse foretaget af Teknologisk Institut for Miljøstyrelsen i 1995 |
 | Affaldsanalyser foretaget af Teknologisk Institut for Miljøstyrelsen i 2001. |
Ifølge Miljøprojekt nr. 264 fra Miljøstyrelsen, 1994 udgør emballager af jern og
metal 2% af dagrenovationsmængden. Den samlede dagrenovationsmængde udgør iflg.
Miljøprojekt nr. 264 20.264 tons pr. uge svarende til 9,3 kg pr. husstand pr. uge.
Jern- og metalemballager er i Miljøprojekt nr. 264 opgjort til 408 tons pr. uge
svarende til 21.216 tons på årsbasis. Dette medfører en gennemsnitlig mængde på 0,187
kg pr. husstand pr. uge.
Oplysningerne om jern- og metalemballager i Miljøprojekt nr. 264 baserer sig på en
række affaldsanalyser gennemført i 1992 og 1993. Sorteringskriterierne for jern- og
metalemballager (kun salgsemballager) fremgår af Tabel 2.1.
Tabel 2.1
Sorteringskriterier for jern- og metalemballager i Miljøprojekt nr. 264,
1994
Ferro-metaller |
Omfatter alle typer indeholdende
magnetiserbart materiale (jern). Typiske produkter er konservesdåser, tomme malerbøtter,
cigaret- og slikæsker, kapsler |
Aluminiumsemballager |
Alu-folier, -bakker og -dåser |
Andre non-ferro-metaller |
Metalemballager der ikke er aluminium
eller blik |
Affaldsanalysen omfattede affald fra i alt 349 husstande, heraf 205 husstande i
etageboliger og 144 husstande i enfamilieboliger.
Ved affaldsanalysen blev jern- og metalemballager sorteret og registreret som
henholdsvis jern- og stålemballager og aluminiumsemballager.
Mængden af jern- og metalemballager opgjort i kg pr. husstand pr. uge fremgår af
Tabel 2.2.
Tabel 2.2
Jern- og metalemballager fra affaldsanalyse, 1995
|
Affaldsanalyse 1995 |
Jern- og stålemballager |
0,112 kg pr. husstand pr. uge |
Aluminiumsemballage |
0,061 kg pr. husstand pr. uge |
Jern- og metalemballager i alt |
0,173 kg pr. husstand pr. uge |
Affaldsanalyserne omfattede affald fra i alt 246 husstande i Tinglev Kommune og i alt
169 husstande i Nørre Rangstrup Kommune.
Jern- og metalfraktionen omfattede ved disse affaldsanalyser alene dåser.
Mængden af jern- og metaldåser opgjort i kg pr. husstand pr. uge fremgår af Tabel
2.3.
Tabel 2.3
Jern- og metaldåser fra affaldsanalyse, 2001
Fraktion |
Tinglev
Kommune |
Nørre
Rangstrup Kommune |
|
Kg pr. husstand pr. uge |
Procentvis fordeling |
Kg pr. husstand pr. uge |
Procentvis fordeling |
Jern- og metaldåser |
0,106 |
1,9 |
0,147 |
1,5 |
Dagrenovation I alt |
5,698 |
100 |
10,019 |
100 |
Den samlede dagrenovationsmængde udgør iflg. affaldsanalysen 5,7 kg pr. husstand pr. uge
i Tinglev Kommune og 10,0 kg pr. husstand pr. uge i Nørre Rangstrup Kommune.
Af Tabel 2.4 fremgår mængden af jern- og metalemballager opgjort i kg pr. husstand
pr. uge.
Tabel 2.4
Sammenstilling af data (opgjort i kg pr. husstand pr. uge)
|
Miljøprojekt nr. 264, 1994 |
Affalds-
analyse 1995 |
Affaldsanalyse 2001 Tinglev Kommune |
Affaldsanalyse 2001 Nørre
Rangstrup Kommune |
Jern- og metaldåser |
|
|
0,106 |
0,147 |
Jern- og stålemballager |
|
0,112 |
|
|
Aluminiums-emballage |
|
0,061 |
|
|
Jern- og metal-emballager |
0,187 |
0,173 |
|
|
I affaldsanalysen gennemført i Århus Kommune i 1995 er mængden af emballager af jern
og stål (hvidblik) i dagrenovation opgjort til 0,112 kg pr. husstand pr. uge hvilket
svarer til 5,82 kg pr. husstand pr. år.
Fra emballageindustriens side (Ref. 12) anføres at mængden af
metalemballage vurderes faldet med ca. 1/3 i detailhandelen de sidste syv år.
Data fra Ref. 15 tyder dog på at mængden af jern- og
metalemballager ikke er faldet men snarere steget lidt.
Jern- og metalemballager er således opgjort til 0,28 kg pr. husstand for
enfamilieboliger og 0,16 kg pr. husstand for etageboliger. Tallene omfatter dog også
metal-/papirlaminater og metal-/plastlaminater som ikke var omfattet i Miljøprojekt nr.
264, 1994 eller affaldsanalysen fra 1995. Hvis disse mængder udelades, fås 0,25
kg/husstand fra enfamilieboliger og 0,15 kg/husstand for etageboliger. Med en antaget
fordeling på 60% enfamilieboliger og 40% etageboliger fås et middeltal på 0,21
kg/husstand hvilket er henholdsvis 13% og 23% mere end i Miljøprojekt nr. 264, 1994 og
affaldsanalysen fra 1995.
Da estimaterne af den totale mængde af jern- og metalemballager i de forskellige
undersøgelser vurderes at være i nærheden af usikkerheden, er data fra affaldsanalysen
i 1995 på 0,112 kg jern- og stålemballage benyttet til beregning af mængden på
landsplan
Opskaleres til landsplan (2.439.290 husstande), fås 14.997 tons pr. år.
I kapitel 1 er den samlede mængde hvidblik tilført affaldsforbrændingsanlæg i
Danmark opgjort til 36.594 tons.
I afsnit 2.5 blev mængden af hvidblikemballager i dagrenovation opgjort til 14.997
tons.
Det kan herefter estimeres at mængden af hvidblikemballage i erhvervsaffald, samt
farligt affald udgør 21.597 tons.
Der findes ingen affaldsanalyser af erhvervsaffald hvor indholdet af emballager af
hvidblik opgøres.
I Tabel 2.5 er fordelingen af emballager af hvidblik i dagrenovation og erhvervsaffald
opgjort til henholdsvis 41% og 59%.
Tabel 2.5
Mængden af emballager af hvidblik i affald (Tons)
Affaldstype |
Mængde |
% |
Dagrenovation |
14.997 |
41 |
Erhvervsaffald samt farligt affald |
22.597 |
59 |
I alt |
36.594 |
100 |
Forbrændingsovne, rotér- og risteanlæg
Der er i 2002 ca. 70 linier til forbrænding af affald i Danmark med en samlet
årlig teoretisk forbrændingskapacitet på 2.726.000 tons affald i 1999, Ref. 3. I 2000 blev forbrændt 3.064.000 tons affald inkl. 81.000 tons
miljøfarligt affald (Kommunekemi), Ref. 3.
Der skelnes generelt mellem to typer af forbrændingsanlæg Rotérovnsanlæg
eller risteanlæg. Tidligere var det almindeligt med rotérovnsanlæg, men i dag er langt
den overvejende del er alle danske forbrændingsanlæg såkaldte risteanlæg. De få
rotérovnsanlæg der er tilbage (forår 2002), vil være afviklet i løbet af en kort
årrække eller kun være til rådighed som reserveanlæg.
Temperaturen i rotérovnen er højere og slaggens opholdstid længere end ved ovne med
risteanlæg. Generelt kan man således sige at rotérovne i mange tilfælde kan præstere
en bedre udbrændingsgrad af slaggen i forhold ovne med risteanlæg. Forbrænding i
rotérovne kan imidlertid have en tendens til at slaggen bliver så varm så den bliver
flydende hvilket ikke er ønskeligt.
Årsagen til at der i dag foretrækkes risteanlæg frem for rotérovnsanlæg, er bl.a.
at de disse anlæg generelt har en større kapacitet i forhold til den fysiske størrelse.
Endvidere er det lettere at styre udbrændingen af gasserne på et risteanlæg hvor
røggassen ledes gennem et veldefineret efterforbrændingskammer. Driftsomkostninger for
risteanlæg skønnes at være lavere end for rotérovnsanlæg.
Oxidationsgraden af jernet i hvidblikemballage vil være afhængig af temperaturen
metallet udsættes for, og den tid det opholder sig ved den høje temperatur.
Firmaet MEPEX CONSULT AS udførte i 1997-1998 en undersøgelse af
genanvendelseseffektiviteten af emballage af hvidblik, Ref. 4.
I undersøgelsen er fundet et potentiale fra husholdninger og erhverv på mellem 2,84
og 3,2 kg jernbaseret emballage pr. indbygger. Den procentvise fordelingen af jernholdigt
affald til forbrændingsanlæggene i Oslo er i rapporten opgjort som vist i Tabel 3.1
Tabel 3.1
Indhold af hvidblikemballage i norsk affald til forbrændingsanlæg
% |
Husholdninger |
Erhverv |
I alt |
Jernbaseret emballage |
1,34 |
0,72 |
2,06 |
Andet jern |
0,44 |
0,4 |
0,84 |
Hvis man ligesom i nærværende undersøgelse (Tabel 1.1) antager at
forbrændingsanlæggene ikke modtager stålemballage (større tromler og gasflasker), vil
den jernbaserede emballage udelukkende bestå af hvidblikemballage med et indhold på
2,06% i affaldet tilført forbrændingsanlæggene.
For Danmark er estimeret en mængde tilført hvidblikemballage til de danske
forbrændingsanlæg på 36.594 tons. Dette svarer til 1,25% af de 3 mio. tons forbrændt
affald, og det er dermed væsentligt mindre end i Norge.
I undersøgelsen er udført et forsøg hvor en del dåser (hvidblik) med højde 120 mm
og tværsnit 100 mm er fundet i forbrændingsjernet fra anlægget ud fra deres
rillemønstre og efterfølgende renset, vejet og sammenlignet med vægten af nyindkøbte
dåser. Der opnås et vægttab på ca. 15-20%. Det fremgår af Bilag 11 i rapporten at der
er fundet dåser med vægttab mellem 4% og 47%.
Det formodes at nogle dåser vil kunne være oxideret så meget at de ikke har kunnet
genkendes i forbrændingsjernet, og at tabet derfor reelt kan være større.
Forbrændingsjernet sorteres efterfølgende på virksomheden Grønmo, og her tabes den
fine del af jernet. Til sidst neddeles jernet på virksomheden Franzefoss Gjenvinning med
et yderligere tab sådan at der i middel genvindes 46% af hvidblikemballagen som det
fremgår af Tabel 3.2.
Tabel 3.2
genvindingsgrad for norsk hvidblikemballage frem til stålværk
|
Mindste tab |
Højeste tab |
Middel |
Genvindingsgrad % |
64 |
33 |
46 |
I en hollandsk undersøgelse udført af TNO "The reclamation of tin at waste
incineration plants", Ref. 5, er blevet udført et forsøg hvor
der er tilsat hvidblikemballage til affald hvor der forinden var frasorteret alt
jernholdigt materiale fra det benyttede affald. Der er tale om et pilotanlæg, og mængden
af affald pr. forsøg udgør kun 20 kg eller ca. 70 liter med en opholdstid i
forbrændingsanlægget på 1 time. Det normale indhold af jern i det hollandske affald er
opgivet til 3,5% hvor 2,3% af jernindholdet i affald er hvidblikemballage.
Tallet er væsentligt højere end den danske andel af hvidblikemballage i affald til
forbrænding på 1,25%. I forsøget blev tilsat 15 fødevaredåser og 11 drikkedåser.
Tabet ved forbrændingen blev bestemt til 21%, men med spredninger i middelværdien af 6
forbrændingseksperimenter fra 6,3%-31,5%. Det skal her bemærkes at et så lille
forsøgsanlæg (70 liter) vil forventes at opnå en væsentligt bedre og homogen
forbrænding end et stort anlæg med en kapacitet på 15 tons i timen.
I projektet indgår et forsøg med indfyring af hvidblikemballage på et typisk dansk
forbrændingsanlæg. Formålet med forsøget er at foretage et estimat af hvor meget rent
metal der mistes i forbrændingsprocessen som følge af oxidation. I/S Amagerforbrænding
er grundet sine ristebaserede linier udvalgt som et repræsentativt forbrændingsanlæg
til udførelse af et forsøg med indfyring af hvidblikemballage.
Som forsøgsmateriale blev fremskaffet ca. 100 ovale dåser fra Glud &
Marstrand af typen som anvendes til dåseskinke. Emballagen blev valgt fordi den er nem at
genkende pga. sin ovale form. Endvidere er indkøbt 100 dåser med flåede tomater af
mærket Bon appetit fremstillet i Italien.
De ovale dåser blev åbnet med nøglen hvorved der fremkom et låg og en bund.
Tomatdåsernes låg blev åbnet og indholdet fjernet, hvorefter dåserne blev rengjort ved
skylning.
Der blev herefter boret et 15 mm hul i låg og bund af de ovale dåser samt i bunden af
tomatdåsen for at kunne identificere dåserne ved slaggeudmadningen fra
forbrændingsanlægget.
Herefter blev etiketterne fjernet fra 25 tomatdåser som herefter blev tørret og
vejet. Ligeledes blev 25 låg og bunde af de ovale dåser vejet. Middelværdi og spredning
er vist i Tabel 3.3 sammen med dåsernes godstykkelse.
Tabel 3.3
Data for dåser
Type |
Oval, låg |
Oval, bund |
Tomatdåse |
Middelvægt (g) |
49,64 |
42,64 |
45,09 |
Spredning (g) |
0,14 |
0,21 |
1,61 |
Tykkelse (mm) |
0,22 |
0,22 |
0,18 |
For at bestemme indholdet af organisk materiale og flygtige komponenter som tin
blev der udført en standardforaskningsanalyse på en forvejet oval dåse samt en forvejet
tomatdåse hvor etiketten var fjernet og dåsen tørret inden vejning. Foraskningsanalysen
er en behandling i ovn ved 550° C i 24 timer.
Efter varmebehandlingen var den ovale dåse belagt med et hvidt lag (se Figur 3.1) og
tomatdåsen med et brunt lag (se Figur 3.2). Dåserne blev herefter aftørret og vejet.
Dåserne er vist før foraskning og efter foraskning inkl. rensning for oxidlag på Figur
3.3. Tabene er vist i Tabel 3.4.
Tabel 3.4
Foraskning af dåser
|
Tab efter foraskning % |
Tab efter foraskning+fjernelse af
aske-/mineral-/ oxidrester % |
Oval, låg |
1,33 |
1,43 |
Tomatdåse |
0,23 |
1,03 |
Det ses at tabet af organisk stof, tin mv. er i størrelsesordenen 1-1,5%.
Figur 3.1
Oval dåse efter foraskning 550° C
Figur 3.2
Tomatdåse efter foraskning 550° C
Figur 3.3
Dåser før foraskningsforsøg og efter foraskningsforsøg og fjernelse af
oxidlag
Den 21/2 2002 blev udført et forbrændingsforsøg på Amagerforbrændings nye linie 1.
Amagerforbrænding har efter ombygning af de ældre linier fire nye ristebaserede linier
hver med en kapacitet på 15 tons/time hvilket svarer til ca. 400.000 tons pr. år.
Dåserne blev indfyret i tragten til linie 1 som vist i Tabel 3.5. I tabellen er
endvidere vist hvornår der blev doseret affald med kranen.
Tabel 3.5
Indfyring af affald
Tidspunkt |
Dåsetype |
Antal |
Affald doseret med kran |
11:20 |
Oval, Låg |
50 |
|
11:20 |
Oval, bund |
50 |
|
11:22 |
|
|
Et læs affald tilføres |
11:25 |
Tomatdåser |
93 |
|
11:35 |
|
|
Et læs affald tilføres |
11:37 |
Oval, Låg |
51 |
|
11:37 |
Oval, Låg |
52 |
|
Da gennemløbstiden for anlægget er vurderet til 2-3 timer, blev rysterenden hvor al
slaggen fra linie 1 passerer, overvåget fra kl. 12:20.
Metal i rysterenden ligger i et tyndt lag slagge af ca. 2-5 cm højde hvorfor det er
muligt at nå at finde alt der ligner metalaffald af dåser ved manuelt at rode op i
slaggelaget og udtage og inspicere dåserne(se Figur 3.4).
Figur 3.4
Rysterende hvorfra dåser blev udtaget
Kl. 13:30 observeredes de første ovale dåser. Herefter foretog 2 personer
frasorteringen samtidig hvor den første person fjernede dåser med 15 mm hul i, og den
anden sikrede at der ikke var flere identificerbare rester. Det vurderes at alle hele
dåser blev fundet samt de dåser hvor der var mere end halvdelen tilbage med et endnu
genkendeligt hul.
I tidsrummet fra 13:30-14:00 blev fundet 60 ovale dåser og 7 tomatdåser
I tidsrummet fra 14:00-14:35 blev fundet 68 ovale dåser og 16 tomatdåser
Fra 14:35-14:55 blev der ikke fundet dåser hvorfor det blev konkluderet at alle
genkendelige dåser var passeret. Dåserne ankom nogenlunde som de blev indfyret dvs.
først ovale dåser, så tomatdåser og så igen ovale dåser.
Dåserne blev herefter opdelt i klasser efter nedbrydningsgrad:
 | Klasse 1 er hele dåser |
 | Klasse 2 er delvist oxiderede dåser hvor en mindre del af arealet er forsvundet |
 | Klasse 3 er meget nedbrudte dåser hvor en stor del af dåsens oprindelige areal er
forsvundet. |
I Tabel 3.6 er vist hvor mange dåser der blev fundet i hver klasse.
Tabel 3.6
fundne dåser
Klasse |
Ovale dåser |
Tomatdåser |
Klasse 1, hele |
49 |
2 |
Klasse 2, delvist nedbrudte |
44 |
21 |
Klasse 3, meget nedbrudte |
35 |
På Figur 3.5 er vist de hele ovale dåser fra klasse 1. Figur 3.6 viser de ovale dåser i
klasse 2. Figur 3.7 viser de ovale dåser i klasse 3, mens Figur 3.8 og Figur 3.9 viser
tomatdåserne. De fleste tomatdåser er så nedbrudte at de primært findes i klasse 2 og
3.
Efterfølgende blev 29 af de hele ovale dåser samt en hel tomatdåse placeret i en
slaggebunke til estimering af tab ved slaggemodning (lagring af slaggen).
Resten af dåserne blev sendt til analyse for tab hvor dåserne umiddelbart efter
ankomst blev tørret for at undgå yderligere oxidation.
Inden anlægget blev forladt, blev driftsparametrene for linie 1 aflæst i
kontrolrummet.
For perioden 12:00-15:52 var middeltemperaturen i ovnkammeret over den første del af
ristene 843° C og over den sidste del af ristene 940° C.
Figur 3.5
Fundne ovale dåser, klasse 1
Figur 3.6
Fundne ovale dåser, klasse 2
Figur 3.7
Fundne ovale dåser, klasse 3
Figur 3.8
Fundne tomatdåser (De to dåser fra klasse 1 nederst til venstre, klasse 2+3 nederst
til højre)
Figur 3.9
Fundne tomatdåser klasse 2+3
En række dåser blev efter tørring renset med klud og neglebørste hvorefter de blev
vejet.
Resultaterne for de hele ovale dåser samt den hele tomatdåse (klasse 1) er vist i
Tabel 3.7.
Tabel 3.7
Tab af hvidblikemballage i klasse 1 (hele)
|
Ovale, låg |
Ovale, bund |
Tomatdåse |
Antal analyseret |
3 |
3 |
1 |
Tab, middelværdi % |
8,20 |
8,19 |
0,78 |
Tab spredning % |
3,18 |
3,78 |
|
Endvidere blev der foretaget rensninger for klasse 2 og 3.
Resultaterne af de første vejeforsøg viste at det var nødvendigt med en lidt anden
fremgangsmåde for at opnå et realistisk estimat af vægttabet. Ved nærmere inspektion
af dåserne viste det sig at der stadig var glødeskaller og rester af slagge tilbage.
Der blev derfor valgt en anden fremgangsmåde.
Alle valgte dåser blev først renset med en roterende stålbørste på en boremaskine,
dernæst blev rester af glødeskaller fjernet ved bearbejdning med en hammer på en
ambolt.
For at bestemme variationen i nedbrydning blev for hver klasse udvalgt mindst en
repræsentativ dåse for de dåser der var mest nedbrudt, og en repræsentativ dåse for
dem der var mindst nedbrudt. Dette blev gjort ved at sprede alle dåser ud og foretage en
visuel bedømmelse. Herefter blev de valgte dåser renset med den ovenfor nævnte
renseprocedure.
På Figur 3.10 er vist de ovale dåser i klasse 1 samt de valgte dåser efter rensning.
På dåserne i klasse 1 var der begrænsede mængder oxidationsskaller som ikke kunne
fjernes med den roterende stålbørste, men som blev fjernet ved bankning.
I Tabel 3.8 er vist resultaterne for tab fra klasse 1 i forbrændingsprocessen.
Tabel 3.8
Tab for ovale dåser + tomatdåse Klasse 1 udtaget fra slagge umiddelbart
efter forbrænding
Type |
Vægt efter forbrænding,
tørret (g) |
Vægt efter rensning med
roterende stålbørste (g) |
Vægt efter bankning (g) |
Tab % |
Slagge % |
Oval, låg, mindst nedb. |
47,22 |
46,69 |
45,17 |
9,02 |
4,34 |
Oval, låg, mest nedb. |
44,43 |
43,86 |
37,72 |
24,03 |
15,1 |
Oval, bund, mindst nedb. |
40,25 |
38,9 |
37,28 |
12,20 |
7,4 |
Oval, bund, mindst nedb. |
39,08 |
38,7 |
36,54 |
13,94 |
6,5 |
Tabene er udregnet i forhold til startvægten af en rengjort ubehandlet tom dåse (Tabel
3.8).
Ovale dåser:
Middeltab udgør 14,80%
Minimumtab udgør 9,02%
Maksimumtab udgør 24,03%
Slaggeindholdet af de rene dåser er fra 4% til 15%. Denne slagge vil dog til dels
kunne fjernes når dåsen ruster i slaggebunken hvilket løsner slaggen. Dette beskrives
nærmere i kapitel 4.
Figur 3.10
Ovale dåser, klasse 1 før og efter rensning (de 4 yderst til højre)
På Figur 3.11 er vist dåser i klasse 2, og på Figur 3.12 er vist de valgte dåser
før rensning og på Figur 3.13 efter renseproceduren.
På dåserne i klasse 2 befandt sig en del oxidationsskaller/smeltet slagge som først
blev fjernet ved bankning hvilket tydeligt viser at dåserne har været udsat for en
højere temperatur end dåserne i klasse 1.
I Tabel 3.9 er vist resultaterne for tab fra klasse 2 i forbrændingsprocessen.
Tabel 3.9
Tab for ovale dåser Klasse 2 udtaget fra slagge umiddelbart efter
forbrænding
Type |
Vægt efter forbrænding,
tørret
(g) |
Vægt efter rensning med
rot. stålbørste
(g) |
Vægt efter bankning
(g) |
Tab
% |
Slagge
% |
Oval, bund, mest nedb. |
40,26 |
37,01 |
34,85 |
17,92 |
13,4 |
Oval, bund, mindst nedb. |
40,7 |
37,1 |
14,8 |
65,14 |
63,6 |
Middeltab udgør 41,53%
Minimumtab udgør 17,92%
Maksimumtab udgør 65,14%
Figur 3.11
Ovale dåser, klasse 2
Figur 3.12
Valgte ovale dåser, klasse 2 før rensning
Figur 3.13
Valgte ovale dåser, klasse 2 efter rensning
På Figur 3.14 er vist dåserne i klasse 3, på Figur 3.15 er vist 2 af de valgte
dåser før rensning, og på Figur 3.16 er vist alle 3 udvalgte dåser efter rensning.
På dåserne i klasse 3 var en del oxidationsskaller/smeltet slagge som først blev
fjernet ved bankning hvilket tydeligt viser at dåserne har været udsat for en højere
temperatur end dåserne i klasse 2.
I Tabel 3.10 er vist resultaterne for tab fra klasse 3 i forbrændingsprocessen.
Tabel 3.10
Tab for ovale dåser Klasse 3 udtaget fra slagge umiddelbart efter
forbrænding
Type |
Vægt efter forbrænding,
tørret
(g) |
Vægt efter rensning med
rot.stålbørste (g) |
Vægt efter bankning
(g) |
Tab
% |
Slagge
% |
Oval, top, mindst nedb. |
36,38 |
30,1 |
23,47 |
52,73 |
35,5 |
Oval, bund, noget nedb. |
26,8 |
22,2 |
15,15 |
63,50 |
42,2 |
Oval, bund, mest nedb. |
26,33 |
Ikke målt |
11,96 |
71,83 |
66,7 |
Middeltab udgør 62,28%
Minimumtab udgør 52,73%
Maksimumtab udgør 71,83%
Figur 3.14
Ovale dåser, klasse 3
Figur 3.15
To af de Valgte ovale dåser, klasse 3 inden rensning
Figur 3.6
Alle Valgte ovale dåser, klasse 3 efter rensning
I Tabel 3.11 er vist tabet for tomatdåsen i klasse 1 hvor dåsen på Figur 3.17 er
vist efter opskæring med pladesaks og rensning.
Tabel 3.11
Tab for tomatdåser, Klasse 1 udtaget fra slagge umiddelbart efter
forbrænding
Type |
Vægt efter forbrænding,
tørret
(g) |
Vægt efter rensning med
rot.stålbørste
(g) |
Vægt efter bankning
(g) |
Tab
% |
Slagge
% |
Tomatdåse mindst nedb. |
Ikke målt |
Ikke målt |
41,43 |
8,12 |
Ikke målt |
Figur 3.17
Renset tomatdåse, klasse 1
På Figur 3.18 er vist tomatdåserne i klasse 2 og 3. På Figur 3.19 er vist de valgte
dåser før rensning, og på Figur 3.20 er vist de valgte dåser efter rensning.
Tabel 3.12
Tab for Tomatdåser Klasse 2+3 udtaget fra slagge umiddelbart efter
forbrænding
Type |
Vægt efter forbrænding,
tørret
(g) |
Vægt efter rensning med
rot.stålbørste
(g) |
Vægt efter bankning
(g) |
Tab
% |
Slagge
% |
Tomatdåse, mindst nedb. |
34,63 |
29,5 |
27,27 |
39,52 (1) |
21,3 |
Tomatdåse, mest nedb. |
12,0 |
9,97 |
5,45 |
87,91 (2) |
54,6 |
(1) Det var nødvendigt at klippe dåsen op inden rensning
(2) Noget af det metal som er forsvundet, vil formentlig findes som stykker der delvist
vil blive genvundet
Middeltab udgør 63,71%
Minimumtab udgør 39,52%
Maksimumtab udgør 87,91%
Figur 3.18
Tomatdåser, klasse 2 og 3
Figur 3.19
Valgte tomatdåser, klasse 2 og 3 inden rensning
Figur 3.20
Valgte tomatdåser, klasse 2 og 3 efter rensning
I Tabel 3.13 er vist en oversigt over tabene for de forskellige klasser.
Tabel 3.13
Oversigt over tab fra dåser efter forbrænding
Klasse |
Antal |
Minimumtab % |
Maksimumtab % |
Middeltab % |
Ovale dåser, klasse 1, hele |
49 |
9,0 |
24,0 |
14,8 |
Ovale dåser, klasse 2, delvist nedbrudte |
44 |
17,9 |
65,1 |
41,5 |
Ovale dåser, klasse 3 meget nedbrudte |
35 |
52,7 |
71,8 |
62,3 |
Tomatdåser, klasse 1 |
2 |
|
|
8,1 (1) |
Tomatdåser, klasse 2+3 |
21 |
39,5 |
87,9 |
63,7 |
|
|
1) |
Der er kun foretaget en måling. Tab antages at være
sammenligneligt med ovale dåser, klasse 1 |
De danske forbrændingsanlæg har enten anlæg stående til fraseparation af jern fra
slaggen i forbindelse med forbrændingsanlæggene eller får separationen udført på
eksterne oparbejdningsanlæg. Ud fra forespørgsler til behandlere af ca. 80% af den
danske slagge er det vurderet at behandlingen er nogenlunde ens. Slaggen lagres typisk
først omkring en måned hvorved jernet oxideres delvist. Da oxidationen af jernet også
forløber i grænselaget mellem påbagt slagge og metal, medfører lagringen at slaggen
nemmere falder af ved den efterfølgende sortering og oparbejdning.
Ved sorteringsprocessen tilføres den lagrede slagge en sortértromle med hulstørrelse
på 50-60 mm og separeres i en overstørrelses- og en understørrelsesfraktion. Fra
overstørrelsesfraktionen frasepareres jernet med en overbåndsmagnet. Jernet fra
understørrelsesfraktionen behandles efterfølgende i en hammermølle for at befri jernet
for slagge og rust. Dette medfører at jernet har tilstrækkeligt lidt slagge tilbage til
at det fra en del behandlingsanlæg kan eksporteres som grønt forbrændingsjern (Grønt
forbrændingsjern overholder kravene til eksport af affald på den grønne liste i
bekendtgørelse om import og eksport af affald, Ref. 6).
Et eksternt og et internt sorteringsanlæg er besøgt i løbet af projektet og
beskrevet i det følgende.
DSV Anlæg, Teknik & Miljø A/S har slaggebehandlingsanlæg beliggende i
Næstved på Elektrovej ved Ydernæs og i Holme-Olstrup. Disse anlæg blev besøgt 31.
januar 2002.
Når slaggen til anlægget i Næstved er ankommet, lagres den ca. en måned inden
jernet frasorteres (se Figur 4.1) Ved lagringen oxideres noget af jernet så slaggen
bliver nemmere at fraseparere ved den efterfølgende behandling.
Når jernet skal frasepareres, tilføres slaggen en sortértromle med 60 mm huller.
Overstørrelsesfraktionen passerer en overbåndsmagnet (se Figur 4.2) som fraseparerer
jernholdigt materiale til efterfølgende eksport. Eksempler er vist på Figur 4.3 og Figur
4.4. Understørrelsesfraktionen oparbejdes på det nærliggende anlæg i Holme-Olstrup (se
Figur 4.5) På dette anlæg findes en hammermølle med 3 x 6 hamre som fjerner slagge fra
de mindre dele (se Figur 4.6). Jernfraktionen oprenses herefter på et rystesold som vist
på Figur 4.7. På anlæggene blev i 2001 behandlet ca. 160.000 tons slagge med udvinding
af 12.200 tons jern. Slaggeandelen i jernet er omkring 3%, og det eksporteres som grønt
forbrændingsjern. Hvis der regnes med at der produceres en typisk mængde af slagge
inklusive jern på 22% fra danske forbrændingsanlæg (Ref. 7, 8, 9), svarer de 12.200 tons jern til at der
genvindes 1,7% jern fra det affald der tilføres forbrændingsanlæggene.
Anlæggene forventer at oparbejde ca. 220.000 tons slagge i år 2002. Hvis det antages
at der dannes 22% slagge og metal ud af de ca. 3 mio. tons affald der forbrændes baseret
på tal for år 2000, forventes en total slaggemængde i Danmark inkl. metaller på ca.
660.000 tons i 2002, og oparbejdningsanlæg-gene i Næstved og Holme-Olstrup vil således
behandle ca. 33% af den samlede mængde.
Figur 4.1
Lagret slagge ved anlægget i Næstved
Figur 4.2
Overbåndsmagnet til fraseparering af jern fra overstørrelsesfraktion
Figur 4.3
Frasepareret jern fra overstørrelsesfraktion
Figur 4.4
Frasepareret jern fra overstørrelsesfraktion
Figur 4.5
Sortértromlen i Holme-Olstrup
Figur 4.6
Hammermølle
Figur 4.7
Rystesold der fraseparerer jern fra understørrelsesfraktion
I/S Amagerforbrænding blev besøgt den 31/1-02, og det tilknyttede
slaggebehandlingsanlæg blev besigtiget. Amagerforbrænding har 4 nye ristebaserede linier
hver med en kapacitet på 15 ton/time. Slaggen fra linierne lagres ca. 1 måned inden
jernet frasorteres (se Figur 4.8).
Herefter færdigmodnes slaggen yderligere ca. 2 måneder. Slaggen tilføres en
sortértromle med 50 mm huller og en kapacitet på 100 t/time (se Figur 4.9).
Overstørrelsesfraktionen passerer en overbåndsmagnet der frasorterer jernholdigt
materiale som eksporteres til oparbejdning i udenlandsk stålværk.
Understørrelsesfraktionen passerer en tromlemagnet som separerer det magnetiske materiale
fra slaggen. Der produceres en jernfraktion med ca. 70% renhed. Jernet fra blandingen
frasepareres herefter med en overbåndsmagnet og oparbejdes med hammermølle inden eksport
af det rensede jern.
Indholdet af slagge og jern i de 302.000 tons forbrændt affald ved Amagerforbrænding
i 2001 var 22% svarende til 66.440 tons slagge og jern. Mængden af forbrændingsjern
solgt til genanvendelse inkl. indhold af rust og slaggerester var 6.040 tons jern for 2001
svarende til et indhold på 2% i det tilførte affald. Overstørrelsesfraktionen udgør
ca. 2/3 (4.000 ton) og understørrelsesfraktionen 1/3 af jernmængden (2.000 ton), Ref. 9.
Figur 4.8
Lagret slagge
Figur 4.9
Sortértromle og magnetseparation af understørrelsesfraktion
For at udføre et estimat på tabet ved lagring af metallerne i slaggen blev 29 ovale
dåser fra klasse 1 placeret inde i en slaggebunke i 1½ måneder.
Herefter blev dåserne gravet ud (se Figur 4.10 og Figur 4.11), og nogle af disse blev
tilført sortértromlen. Afgangen fra sortértromlen og magnetsorteringen af
overstørrelsesfraktionen er vist på Figur 4.12.
Dåser udtaget direkte efter forbrænding og efter ophold i slaggen er vist på Figur
4.13 og Figur 4.14. Der ses en kraftig oxidation (brunfarvning) med gennemtæringshuller i
de klasse 1-dåser som har lagret i slaggebunken, i modsætning til dåserne i klasse 1
som blev udtaget direkte fra forbrændingen hvor der ikke var oxidationshuller.
Figur 4.10
Slaggebunke med dåser i lagringsforsøg
Figur 4.11
Dåser fra lagring i slaggebunke
Figur 4.12
Magnetsortering af overstørrelsesfraktion
Figur 4.13
Klasse 1-dåser lagret i slaggebunke sammenlignet med dåser udtaget umiddelbart efter
forbrænding
Figur 4.14
Klasse 1-dåse (i midten) lagret i slaggebunke sammenlignet med dåser
udtaget umiddelbart efter forbrænding
Et antal af de lagrede ovale dåser fra klasse 1 blev udtaget efter at have passeret
sortértromlen. Herefter blev dåserne vejet og efterfølgende renset med roterende
stålbørste samt bearbejdet med hammer efter metoden i afsnit 3.4.
Dåserne fra sortértromlen er vist på (Figur 4.15). De udvalgte er vist før rensning
på Figur 4.16 og efter rensning på Figur 4.17.
Tabet er vist i Tabel 4.1.
Tabel 4.1
Tab for ovale dåser, klasse 1 udtaget efter lagring i slaggebunke 1,5 måned
og passage af sortértromle
Type |
Vægt efter
forbrænding,
tørret
(g) |
Vægt efter
rensning med
rot.stålbørste
(g) |
Vægt efter
bankning
(g) |
Tab
% |
Slagge
% |
Oval, top, mindst nedb. |
49,33 |
42,53 |
41,85 |
15,71 |
15,2 |
Oval, top, mest nedb. |
46,03 |
37,47 |
36 |
27,49 |
21,8 |
Oval, bund, mindst nedb. |
37,95 |
33,4 |
30,95 |
27,11 |
18,4 |
Oval, bund, mindst nedb. |
42,16 |
33,03 |
30,04 |
29,25 |
28,7 |
Tabene er udregnet i forhold til startvægten af en rengjort, ubehandlet, tom dåse (Tabel
3.).
Middeltab for alle 4 dåser udgør 24,89%
Minimumtab udgør 15,71%
Maksimumtab udgør 29,25%
Figur 4.15
Dåser i klasse 1 efter lagring og passage af sorteringstromle
Figur 4.16
Udvalgte lagrede dåser, klasse 1 inden rensning
Figur 4.17
Udvalgte lagrede dåser, klasse 1 efter rensning
Hvis der sammenlignes med middeltabet efter forbrænding på 14,8%, ses et signifikant
yderligere tab på ca. 10% på 1,5 måned for klasse 1-dåser i forhold til startvægten.
Dette svarer til et tab på 6,7% pr. måned i forhold til startvægten.
Hvis man i stedet beregner tabet i forhold til den vægt klasse 1-dåserne har efter
forbrænding, udgør tabet 6,7/(100-14,8)*100=7,9% pr. måned.
For forsøget med 1,5 måned fås et tab på (25,9-14,8)/(100-14,8)*100=11,9% i forhold
til vægten af rent metal efter forbrænding.
Da tabene er kendt for alle klasser af dåser efter forbrænding, kan de forventede tab
herefter estimeres efter lagring i et givet antal måneder hvis det antages at oxidationen
er nogenlunde konstant.
Amagerforbrænding og Holme-Olstrup opgiver en samlet lagringstid for jern på ca.1-1,5
måned inden frasortering. Da det frasorterede jern endvidere kan ligge et stykke tid
inden oparbejdning, kan der ske en yderligere oxidation/hydratisering inden jernet når
det endelige stålvalseværk; dog formentlig med mindre hastighed da det basiske miljø er
fjernet, og det eksisterende rust/hydroxydlag formentlig til dels hæmmer yderligere
oxidation.
Det er derfor valgt at regne med lagringstabet som blev bestemt ved 1,5 måneds lagring
hvorfor der forventes et tab af rent metal ved lagring i størrelsesordenen 11,9% af
vægten af rent metal efter forbrænding. Det antages at alle klasser af dåser udsættes
for dette tab uafhængigt af hvor meget de er nedbrudt ved forbrændingen.
Herefter kan beregnes følgende tab for de enkelte dåseklasser efter lagring og
frasortering af dåserne, se Tabel 4.2.
Tabel 4.2
Tab efter lagring og frasortering af slagge
Type |
Antal |
Minimumtab % |
Maksimumtab % |
Middeltab % |
Ovale, klasse 1 |
49 |
19,8 |
33,0 |
26,4 |
Ovale, klasse 2 |
44 |
27,6 |
69,3 |
48,5 |
Ovale, klasse 3 |
35 |
58,3 (2) |
75,2 |
66,7 |
Ovale, ikke fundet (1) |
75 |
70 |
95 |
82,5 |
Tomatdåser, klasse 1 (3) |
2 |
19,8 |
33,0 |
26,4 |
Tomatdåser, klasse 2+3 |
21 |
46,7 |
89,3 |
68,0 |
Tomatdåser, ikke fundet (1) |
70 |
70 |
95 |
82,5 |
|
|
1) |
Tab for ikke fundne dåser er anslået ud fra tab i
klasse 2 og 3 |
2) |
Beregningseksempel: I Tabel 3. er angivet et minimumtab
efter forbrænding af ovale klasse 3 dåser på 52,73%. Det yderligere tab efter 1,5
måneds lagring ud fra forbrændingsvægt er 7,9%/md*1,5 md=11,84% Tabet ud fra
startvægten kan herefter beregnes til 100-(100-52,73)*(100-11,84)/100=58,3%. |
3) |
Tab er antaget af samme størrelse som ovale klasse
1-dåser hvor der er foretaget et større antal bestemmelser af tabet. |
Ud fra Tabel 4.2 kan nu beregnes følgende samlede tab for de ovale dåser og
tomatdåserne:
Tabel 4.3
Samlet tab fra dåser efter lagring i slagge og behandling i sortértromle
Type |
Minimumtab % |
Maksimumtab % |
Middeltab % |
Ovale dåser (0,22 mm) |
46,7 |
71,1 |
58,9 |
Tomatdåser (0,18 mm) |
63,7 (1) |
92,4 |
78,0 |
|
|
1) |
Beregningseksempel: Minimumtab, tomatdåser =
(19,8*2+46,7*21+70*70)/93=63,7% |
Det ses at tomatdåserne med den lavere godstykkelse har et væsentligt større tab end
de ovale dåser.
For at kunne beregne et samlet tab kræves kendskab til tabet som funktion af
godstykkelsen og andre materialekarakteristika. Tabet vil ifølge Lars Erik Sebbelov, Ref. 12, ud over materialetykkelsen være afhængigt af hvor mange
spændinger der findes i emballagen som følge af presseprocessen hvor dåsen fremstilles.
Store hvidblikemballager som malerbøtter etc. hvor metallet er strakt meget, har således
en høj grad af opbyggede spændinger og vil hurtigt kunne oxideres. Samlet vurderes at
mindst 90% af emballagen vil have et tab svarende til tomatdåsernes med godstykkelse <
=0,18 mm. Vægtningen er således udført så:
 | 90% af emballagen har materialemæssige egenskaber svarende til tomatdåserne |
 | 10% af emballagen har materialemæssige egenskaber svarende til de ovale dåser. |
Herved fås et samlet tab for hvidblikemballage som har passeret forbrændingsanlæg og
slaggeoparbejdning frem til stålværk på:
Minimumtab: 62,0%
Maksimumtab: 90,2%
Middeltab: 76,1%
Fra Tabel 4.1 ses at slaggeindholdet (inkl. oxider af jern) varierer mellem 15%-29%
efter passage af rotértromlen. Dette gælder kun for de dåser der er over soldets
størrelse, dvs. 50-60 mm.
Dåser eller stumper af dåser som er mindre end soldets maskestørrelse, vil typisk
være dåser i klasse 3, dåser der er oxideret så meget at de ikke har kunnet
identificeres, eller små dåser som fx tomatpuredåser. Denne understørrelsesfraktion,
også kaldet småjernsfraktionen, behandles efterfølgende med hammermølle. Herved vil en
stor del af slaggen fjernes, men samtidig må forventes at en del af de
"sprøde" metalrester fra det meget oxiderede materiale neddeles, så meget at
det forsvinder med slaggen. Der forventes således kun genvundet en mindre del af de
sprøde oxiderede metalrester fra småjernsfraktionen, mens små dåser i klasse 1
forventes genvundet i en vis grad. Metaldelene som genvindes, forventes på grund af
behandlingen med hammermølle at være rimeligt befriet for slagge og løs rust.
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 12% 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 0,0050,01% 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.
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/Sī 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
DSVs 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.
I Tabel 6.1 er beregnet den samlede genanvendelseseffektivitet for emballager af
hvidblik.
Ved beregningen er benyttet data for forsyning af hvidblikemballager samt mængder til
genanvendelse, forbrænding med dagrenovation og erhvervsaffald, samt forbrænding med
farligt affald fra kapitel 1
Det skal bemærkes at der forbrændes hvidblikemballage ved Kommunekemi, men at
mængden vurderes begrænset i forhold til den totale mængde hvidblik og derfor er sat
til 0 ton (se kapitel 1).
Tabene i genanvendelsesindustrien er ganske få procent som angivet i afsnit 5.1, og er
derfor sat til 0%.
Tabene ved forbrændingsanlæg og efterfølgende slaggebehandling er estimeret i afsnit
4.3 for henholdsvis minimumtab, maksimumtab og middeltab.
De beregnede genanvendelsesprocenter er af rent metal frem til stålværk, dvs. at
metallet er befriet for lag af oxider og slagge som ikke kan udnyttes.
Der er ikke medregnet udenlandske tab ved oparbejdning i stålværk, men tab i
stålværk vil af det rene metal være i størrelsesordenen <4% af de mængder rent
metal der modtages som angivet i afsnit 5.2.
Som det ses, er tabet betragteligt (ca. 69%), dog med en væsentlig usikkerhed i
bestemmelsen som det fremgår af minimum- og maksimumscenariet. Den gennemsnitlige
genanvendelseseffektivitet er bestemt til 31,4%.
Tabel 6.1
Genanvendelseseffektivitet af hvidblikemballager i 2000
Forsyning af brugte emballager af
hvidblik |
40.564 tons |
|
|
Direkte til genanvendelsesindustrien |
3.970 tons |
|
|
Forbrænding med dagrenovation og
erhvervsaffald |
36.594 tons |
|
|
Forbrænding af fast farligt affald ved
Kommunekemi |
0 ton |
|
|
Deponering |
0 ton |
|
|
Tab |
Minimum |
Maksimum |
Middel |
Tab, genanvendelse |
0% |
0% |
0% |
Tab, forbrændingsanlæg |
62% |
90,2% |
76,1% |
Tab, Kommunekemi |
100% |
100% |
100% |
Genvundet fra genanvendelse |
3.970 tons |
3.970 tons |
3.970 tons |
Genvundet fra forbrændingsanlæg |
13.906 tons |
3.586 tons |
8.746 tons |
Genvundet fra Kommunekemi (1) |
0 ton |
0 ton |
0 ton |
Samlet genvundet |
17.876 tons |
7.556 tons |
12.716 tons |
Genanvendelseseffektivitet |
44 % |
18,6 % |
31,4 % |
1) Mængden er ud fra kapitel 1 estimeret til < 1.200 tons.
Hvis der sammenlignes med den Norske undersøgelse fra MEPEX i afsnit 3.2.1, blev der
her fundet en gennemsnitlig genanvendelseseffektivitet på 46%. Tabet i det danske system
er derfor noget større. Inden for usikkerheden viser scenariet med minimumtab dog en
genanvendelseseffektivitet svarende til den Norske undersøgelse.
I Tabel 6.2 er vist genanvendelseseffektiviteten af stålemballager.
Det er her forudsat at der ikke er andre aftagere end de i kapitel 1beskrevne i
genvindingsindustrien, samt Kommunekemi med beregnede mængder som angivet i Tabel 1.1.
Det samlede tab stammende fra forbrændte ståltromler ved Kommunekemi kan således
bestemmes til ca. 22% for 2000.
Tabel 6.2
Genanvendelseseffektivitet af stålemballager i 2000
Forsyning af brugte emballager af stål |
4.506 tons |
Direkte til genanvendelsesindustrien |
3.506 tons |
Forbrænding med dagrenovation og
erhvervsaffald |
0 ton |
Forbrænding af fast, farligt affald ved
Kommunekemi |
1.000 tons |
Deponering |
0 ton |
|
|
Tab, genanvendelse |
0 % |
Tab, forbrændingsanlæg |
0 % |
Tab, Kommunekemi |
100 % |
Genvundet fra genanvendelse ton |
3.506 tons |
Genvundet fra forbrændingsanlæg ton |
0 ton |
Genvundet fra Kommunekemi ton |
0 ton |
Samlet genvundet |
3.506 tons |
Genanvendelseseffektivitet |
77,8% |
Den samlede genanvendelseseffektivitet for hvidblik- og stålemballage kan beregnes til:
Ved minimumtab: 47%
Ved maksimumtab: 25%
Ved middeltab: 36%
Genanvendelseseffektiviteten for hvidblik- og stålemballager er som det fremgår af de
foregående afsnit, begrænset. Hertil kommer at emballager af aluminium, emner af zink,
tin og bly og andre metaller med lavt smeltepunkt nedbrydes og går tabt ved
forbrændingsprocessen. Disse tungmetaller giver desuden en uønsket emission fra
affaldsforbrændingsanlæggenes afkast til luften. Metaller som kobber vil endvidere
delvist blive oxideret og derved forurene slaggen, så kravene til udvaskning af
tungmetaller bliver vanskeligere at overholde.
Denne rapport skal ikke beskrive hvilke økonomiske og miljømæssige fordele eller
ulemper der eksisterer i forbindelse med affaldsforbrænding i Danmark, men det skal dog
påpeges at der findes alternative håndterings- og behandlingsmetoder til de metoder der
i dag anvendes. Der er gennem de seneste par år fremkommet teknologier som vil kunne øge
genanvendelseseffektiviteten væsentligt, herunder for hvidblik- og stålemballager.
Disse teknologiers økonomiske og miljømæssige konsekvenser er endnu ikke belyst i
tilstrækkelig omfang til at man kan pege på en eller flere muligheder for forbedring af
genanvendelseseffektiviteten.
Vore anbefalinger vil være nærmere at undersøge og sammenligne nedenstående
behandlingsmetoder med de økonomiske og miljømæssige aspekter ved fortsat brug af de
danske forbrændingsanlæg i uændret form.
Behandlingsmetoder, der bør undersøges:
 | Forbedret teknologi til frasortering af metaller efter forbrænding
Nærværende rapport har vist at tabet af hvidblikemballage i forbrændingsanlæg og
ved den efterfølgende lagring er højt. Dette betyder dog ikke at genvindingsgraden ikke
kan øges. Fx er det vigtigt at optimere opholdet i slaggebunkerne, så slaggen frigives
fra metaloverfladen, og oxidationen af metal samtidig er minimal. |
 | Ændringer og forbedringer af eksisterende forbrændingsanlæg med linier til neddeling
af affaldet og frasortering af metaller inden forbrænding
Erhvervsaffald er forholdsvis overkommeligt at forbehandle med magnetiske og mekaniske
separationsmetoder hvorved metaller og andet ikke-brændbart kan fjernes inden
restaffaldet tilføres forbrændingsanlæg. Dette foregår på udenlandske anlæg, men er
også implementeret i et anlæg i Danmark ved Nomi I/S, Holstebro. Ved sådanne anlæg vil
emballager af hvidblik fra erhvervsaffald ligesom andet jernholdigt materiale blive
udskilt ved magnetseparation. Emballagerne vil ikke blive udsat for noget væsentligt tab
i mekaniske separationsanlæg, men må efterfølgende sendes til oparbejdning andetsteds.
Dagrenovation kræver lukkede mekaniske systemer hvis der skal foretages mekanisk
forbehandling, for at undgå smitte af personale med sundhedsskadelige bakterier. Udskilt
hvidblikemballage skal efterfølgende oparbejdes andetsteds.
Ved oparbejdning af frasepareret hvidblikemballage bør den begrænsede ressource tin
genvindes fra emballagen, ligesom organiske rester skal nedbrydes. Anlæg til en sådan
oparbejdning findes i udlandet.
Ved anvendelse af forbehandlingssystemer vil typisk indgå en neddeling som forventes at
medføre en mere homogen udbrænding af affaldet som en sidegevinst til en højere
materialegenanvendelse.
Hvis der ud over magnetiske metaller også fjernes ikke-magnetiske metaller, heriblandt
kobber, kan dette have betydning for udvaskningen af tungmetaller fra slaggen og dermed
gøre det nemmere at overholde de danske udvaskningskrav, så slaggen kan genanvendes.
Det forventes samlet at en udskilning af hvidblikemballager inden forbrændingsanlæg med
efterfølgende udvinding af tin og jern vil kunne medføre en høj grad af
metalgenanvendelse, en bedre kvalitet af de udvundne metaller samt bedre driftsforhold i
forbrændingsanlægget. |
 | Indsamling af metalemballager i separat fraktion med efterfølgende behandling i
specialanlæg for fjernelse af tin og organiske rester samt udsortering i de forskellige
metaller |
Der vil være forskellige muligheder for at etablere bringe- eller henteordninger.
Det kunne f være bringesystemer der kombineres med glasindsamling som i Norge hvor Norsk
Glassgjenvinning og Norsk Metallgjenvinning har bygget et anlæg til separering af
indsamlet metal- og glasemballage. Der er i dag enkelte danske kommuner som indsamler
hvidblikemballage på genbrugsstationer eller ved storskraldsordninger.
Ved en separat henteordning for hvidblikemballage er tømningsintervallet af betydning for
økonomien i indsamlingsordningen.
Det maksimalt acceptable tømningsinterval er afhængigt af hvor ren emballagen er
efter forbrugerne eventuelt har skyllet denne i et vist omfang, idet en dårligt skyllet
emballage kan medføre mikrobiologisk vækst og lugtproblemer. Hvis hvidblikemballagen
skal afhentes tit, skal der vælges passende opsamlingsmateriel der i volumen svarer til
den forholdsvis lille mængde metalemballage (fx i kombination med eksisterende beholder).
Det ekstra opsamlingsmateriel vil medføre en forøget udgift til indsamlingsfasen. Hvis
der kombineres med en henteordning for glas som i Norge, vil der kunne afhentes større
mængder af gangen.
Med en god rengøring af hvidblikemballagen vil man formodentlig kunne acceptere længere
intervaller mellem afhentningerne
Et for højt vandforbrug til skylning vil dog kunne have en negativ miljømæssig
effekt som Ref. 14 viser, med udgangspunkt i indsamling af
plastemballage til genanvendelse sammenlignet med forbrænding.
Efter indsamlingen kan hvidblikemballagen sendes til affortinning og efterfølgende
udvinding af jern.
 | Løbende ombygning af forbrændingslinier ved eksisterende affaldsforbrændingsanlæg
til ny teknologi når ældre linier skal udskiftes
Der findes i dag kommercielle anlæg i drift der baseres på pyrolyse eller
lavtemperaturforgasning med efterfølgende mekanisk fraseparation af metaller af høj
kvalitet. Fra sådanne linier vil også kunne genvindes aluminium, kobber og andre
metaller i høj kvalitet, ligesom der produceres en smeltet slagge med meget fine
udvaskningsegenskaber og deraf følgende muligheder for genanvendelse (Se Ref. 11). |
Ref. 1 Jakobsen, J., Emballageforsyningen i Danmark 2000,
Miljøprojekt nr. 696, 2002, Miljøstyrelsen
[Tilbage]
Ref. 2 Statistik for metalemballage 2000
[Tilbage]
Ref. 3 Affaldsstatistik for 2000, Orientering fra Miljøstyrelsen
nr. 14, 2001
[Tilbage]
Ref. 4 MEPEX CONSULT AS, Håndtering av metallemballasje,
Evaluering av ulike løsninger, 1998
[Tilbage]
Ref. 5 Koch, H. J., The reclamation of Tin at Waste Incineration
Plants, TNO Environment, Energy and Process Innovation, 1995
[Tilbage]
Ref. 6 Bekendtgørelse om import og eksport af affald nr. 971,
1996.
[Tilbage]
Ref. 7 Miljøredegørelse 2000, Amagerforbrænding
[Tilbage]
Ref. 8 Samtaler med Jørgen Schlawitz, DSV Anlæg, Teknik &
Miljø A/S
[Tilbage]
Ref. 9 Samtaler med Claus Reich-Pertersen, Peter Bach Larsen I/S
Amagerforbrænding
[Tilbage]
Ref. 10 Malmgren-Hansen, B.; Overgaard, J.; Cramer, J.: Metoder
til behandling af tungmetalholdigt affald, Fase 1, 1999, Miljøstyrelsen
[Tilbage]
Ref. 11 Cramer, J.; Malmgren-Hansen, B.; Overgaard, J.: Metoder
til behandling af tungmetalholdigt affald, Fase 2B, 2001, Miljøstyrelsen
[Tilbage]
Ref. 12 Oplysninger fra Lars Erik Sebbelov, Metalvarefabrikken
Baltic A/S
[Tilbage]
Ref. 13 Oplysninger fra Jørgen Schlawitz, DSV Anlæg, Teknik
& Miljø A/S
[Tilbage]
Ref. 14 Frees, N.: Miljømæssige fordele og ulemper ved
genvinding af plast, Miljøprojekt nr. 657, 2002
[Tilbage]
Ref. 15 Econet. Udkast til rapport for Miljøstyrelsen med titlen
"Evaluering af ordninger for hjemmekompostering samt kortlægning af dagrenovationens
sammensætning"
[Tilbage]
|