Miljøteknologi på affaldsområdet - Danske styrkepositioner og potentialer

Sammenfatning og konklusioner

Den danske og internationale affaldsbranche er i øjeblikket påvirket af væsentlige ændringer i politiske krav til miljø og bæredygtighed, udvikling af nye teknologier, krav om ny organisering samt væsentlige ændringer af de hidtidige markedsvilkår gennem internationalisering og globalisering.

Dette miljøprojekt præsenterer en analyse af miljøteknologiske potentialer på affaldsområdet, herunder identifikation af særlige danske styrkepositioner. Der fokuseres på teknologier, der kan erstatte nogle af de eksisterende behandlingsmetoder, men som ikke er markedsført eller anvendt fuldt ud i forhold til potentialet på grund af forskellige barrierer.

Der anlægges en kredsløbsbetragtning og opstilles en model herfor, med inspiration af ”vugge-til-vugge”-konceptet. Dette koncept betragter alle affaldsstrømme som potentielle udgangspunkter for ny produktion. I det biologiske kredsløb indeholder affaldet en mængde næringsstoffer og lignende som, i forhold til denne tankegang, bør tilbageføres til dyrkningsjorden. Dette bør ske for at opretholde en bæredygtig landbrugsproduktion og især fordi en sådan recirkulering af næringsstofferne har store, positive implikationer på miljøbelastningen og dermed positiv indvirkning på klimaforandringerne.

Tilsvarende skal der på det teknologiske område sikres, at alle stoffer og materialer indgår i lukkede kredsløb frem for at udgøre en åben stofstrøm. I lukkede kredsløb cirkulerer stofferne og materialerne igen og igen, hvorved der spares store mængder råvarer i forhold til de åbne strømme. Samtidig – og det er en vigtig pointe – er den nødvendige energi til opretholdelse af de lukkede strømme langt mindre, end de åbne strømme kræver. Ved således i højere grad at lukke stofstrømmene kan samfundet også strække brændselsressourcerne længere og spare store udledninger af CO2, øvrige klimagasser og andre miljøskadelige emissioner fra kraftværker og andre energianlæg.

Modellen ser derfor også på energisektoren. For den gælder specielt, at såkaldt fornyelige brændsler (biobrændsler som eksempelvis træ, halm, organisk affald) vil fortrænge fossile brændsler, hvilket har positive miljø- og klimaeffekter, som netop beskrevet. Desværre betyder afbrænding af de fornyelige brændsler samtidig, at stofstrømmene forbliver åbne. Næringsstofferne, som indgår i de fornyelige brændsler tilbageføres ikke til dyrkningsjorden. En udfordring er derfor at anvende sådanne teknologier, som både kan udnytte affaldsstoffernes energiindhold og samtidig opretholde et lukket kredsløb for vigtige næringsstoffer.

Sådanne teknologier findes i form af anlæg til produktion af biogas, bioethanol og biodiesel, der alle er brændstoffer, som kan indgå i energiforsyningen og på en og samme gang erstatte fossilt brændstof og sikre tilbageføring af næringsstofferne til dyrkningsjorden. Imidlertid er teknologierne stadig under udvikling, især de som baseres på affaldsprodukter i modsætning til specielt dyrkede afgrøder.

Det organiske affaldskredsløb

Analysen af det organiske affaldskredsløb viser, at omkring 1 mio. tons organisk affald fra husholdningerne behandles årligt i forbrændingsanlæg. Affaldsstrømmen er åben.

Husdyrgødningen udgør omkring 32 mio. tons årligt, hvoraf kun omring 4 % udnyttes i biogasanlæg eller på anden måde i energiforsyningen. Affaldskredsløbet er i princippet lukket, men med problemer omkring forvaltningen af næringsstofferne i forhold til det yder miljø.

Halmproduktionen er ca. 5,5 mio. tons per år. To tredjedele af halmen indgår i et lukket kredsløb uden energiudnyttelse, mens den sidste tredjedel indgår i en åben strøm, hvor næringsstofferne i det store hele tabes, men energiindholdet udnyttes.

Slamproduktionen fra spildevandsanlæg er omkring 1 mio. tons per år. Energi-indholdet udnyttes og omkring halvdelen af mængden udspredes på dyrkede arealer og indgår således i et lukket kredsløb. Den anden halvdel forbrændes og indgår derfor i en åben stofstrøm med tab af næringsstoffer til følge. Mængden til forbrænding er stigende.

Teknologierne til behandling af det organiske affald adskiller sig fra hinanden med hensyn til energieffektivitet og med hensyn til, om de indgår i en åben stofstrøm eller om de kan udgøre et element i et lukket kredsløb.

Forbrændingsanlæg og termiske forgasningsanlæg udnytter energiindholdet i affaldet med stor effektivitet, men næringsstofferne i affaldet tabes. Generelt set behandler anlæggene en åben stofstrøm.

Biogasanlæg, biodiesel- og bioethanolanlæg kan indgå som elementer i lukkede kredsløb samtidig med, at energiindholdet i affaldet udnyttes. Komposteringsanlæg kan indgå som element i lukkede kredsløb, men der sker ingen energiudnyttelse ved denne proces.

Teknologiske kredsløb

Analysen af det teknologiske affaldskredsløb viser, at ca. 1,6 mio. tons ikke-bionedbrydeligt affald og papir/pap forbrændes i dag i forbrændingsanlæg. Affaldsstrømmen er åben. Denne mængde kan være basis for mere end en fordobling af genanvendelsen af husholdningsaffaldet, især ved genanvendelse af plastfraktionen i affaldet.

En række såkaldte monoaffaldsstrømme, det vil sige specifikke affaldsstrømme, eksempelvis gips, autodæk, PVC, stenuld indsamles og genanvendes ved tilbage-førelse til produktionen. Herved lukkes affaldskredsløbet med store positive miljø- og klimaeffekter. Hele mængden af affaldsstrømmen er dog endnu ikke omfattet af denne genanvendelse.

Andre monoaffaldsstrømme er stadig helt åbne, eksempelvis glasfiberarmeret plast, tagpap og andre. Der er dog bestræbelser i gang for udvikling af genanvendelsesordninger for disse affaldsstrømme.

Mere sammensatte affaldsstrømme som eksempelvis farligt affald herunder shredderaffald indsamles og behandles separat, men indgår ikke i et lukket kredsløb. Sådant affald behandles ofte ved neddeling/sortering og evt. udtagning af visse værdifulde materialer samt deponering eller forbrænding af resten. Disse affaldsstrømme er altså åbne.

Bygge- og anlægsaffald samt dele af affaldet fra energisektoren genanvendes i vid udstrækning i dag, Denne genanvendelse sparer råstoffer (f.eks. grus), men materialerne tilbageføres kun i mindre udstrækning til et lukket kredsløb, hvorfor affaldsstrømmene faktisk stadig er åbne.

Teknologierne til behandling af affaldsstrømmene i det teknologiske kredsløb er tilpasset den enkelte affaldsstrøm og er derfor meget forskellige. Forudsætningerne for at opnå en større grad af lukkede affaldskredsløb er enten sortering ved kilden af de forskellige affaldstyper og –fraktioner eller øget sortering efter indsamlingen og før den videre behandling (front-end sorteringsanlæg). En ny teknik er her Renescience, som kunne tænkes at erstatte tør sorteringsteknologi.

I forbindelse med øget kildesortering i husholdninger, institutioner, serviceerhverv og industri er der en række virkemidler, som bør udnyttes for at opnå den størst mulige effektivitet. Disse omfatter eksempelvis forbud, påbud, aftaler, økonomiske incitamenter, sanktioner, holdningspåvirkning og uddannelse.

De danske styrkepositioner

Baseret på vurderingen af markedet og de internationale og danske tendenser i affaldssektoren, samt input fra den afholdt workshop, vurderes de særlige danske styrkeområder at være følgende:

  1. Det biologiske kredsløb

    1. Biogasproduktion fra gårdanlæg og fællesanlæg med tilknyttet kraftvarmeproduktion. Husdyrgødning og andre rest- og biprodukter indgår som råstof

    2. Bioethanol/biodiesel teknologi, herunder anlægsteknologi, enzymer og forskning. Der sker udvikling af bioethanol- og biodieselløsninger i nogle specialiserede forskningsmiljøer i Danmark, og der er etableret kommerciel produktion

    3. Forskellige teknologier på halm (bioethanol på halm, halmaske til gødning, forbrænding af halm)

    4. Andre tiltag for behandling og genanvendelse af den organiske affaldsmængde, herunder blandt andet husholdningsaffald, ved kombineret anaerob og aerob behandling

  2. Det teknologiske kredsløb

    1. Specielle teknologier for visse monoaffaldsstrømme/særlige fraktioner: gips, stenuld, dæk, nedknusning af beton og tegl, trykimprægneret træ, glasfiber

  3. Det teknologiske kredsløb/Energisektoren

    1. Forbrændingsanlæg og –teknologi: Danmark har som følge af sin internationale førerposition mht. installeret kapacitet per indbygger en ganske særlig styrke

    2. Bioethanol og biodiesel (begge 2. generationsanlæg på især halm)

    3. Forbrænding af halm og træflis, både i centrale anlæg med kraftvarme produktion og i mindre varmeproducerende anlæg såvel som individuelle anlæg

Udviklingsmulighederne for affaldssektoren kan være:

  1. Øget separat behandling af biologisk nedbrydeligt affald med henblik på opretholdelse af et lukket stofkredsløb med samtidig udnyttelse af energien i affaldet:

    1. Produktion af biogas af kildesorteret organisk dagrenovation og lignende affaldstyper

    2. Stærk forøgelse af produktionen af biogas af husdyrgødning og andre restprodukter fra landbrugsproduktionen og tilknyttede erhverv

    3. Stærk forøgelse af produktionen af biogas og/eller andre brændstoffer af rest- og biprodukter fra den vegetabilske og animalske produktion (biodiesel, bioethanol)

  2. Forbedring af det teknologiske kredsløb med henblik på at lukke stofstrømme og etablere flere lukkede kredsløb:

    1. Øget eller mere intensiv kildesortering i husholdninger og serviceerhverv med henblik på øget genanvendelse af især plastic, men også andre affaldsfraktioner som metal, glas, pap, papir, tekstiler, mv.

    2. Udvikling/udbredelse af mekaniske (for)sorteringsanlæg for både husholdningsaffald og andet affald

    3. Lukning af andre åbne stofstrømme, eksempelvis glasfiber, shredderaffald

  3. Teknologiske kredsløb/energisektoren:

    1. Termisk forgasning af særlige affaldsfraktioner som for eksempel trykimprægneret træ, træstød og lignende

Virkemidler

Disse udviklingsmuligheder kan forfølges ved blandt andet iværksættelse af følgende tiltag:

Øget offentlig støtte til forsknings- og udvikling på området, herunder især

  • Yderligere udvikling af biologiske behandlingsteknologier, især teknologier til produktion af biogas, biodiesel, bioethanol og enzymbaseret forbehandling.

  • Udvikling og yderligere kommercialisering af danske teknologier for behandling af mono-strømme

Implementere nye krav til produkter og produktansvar, herunder

  • Forbedring af produkter, også sammensatte og komplekse produkter, med henblik på øget genanvendelighed

  • Flere retur og pantordninger

Fjernelse af barrierer og udnyttelse af incitamenter med henblik på at

  • støtte etablering af økonomisk bæredygtige markeder for lovende nye affaldsteknologier via affaldsplaner, affaldsregulativer, miljøkrav m.m.

  • oparbejde en model for hurtig samordning af afgifter, lovgivning og miljøkrav m.m. på tværs af ministerier og styrelser med ansvar for skatter, energi, miljø og erhverv for at støtte etablering af et marked for nye lovende teknologier

Sikring af tilstrækkelige affaldsmængder til nye, lovende teknologier

  • sætte visse minimumskrav for antal fraktioner eller affaldstyper, der kildesorteres og indsamles separat fra forskellige typer affaldsproducenter

  • indgå aftaler med eller lovgivning vedrørende relevante brancher for at sikre håndtering af særlige affaldstyper, f.eks. via yderligere producentordninger

  • arbejde aktivt med den internationale arbejdsdeling i forhold til hvilke aktiviteter der økonomisk og miljømæssigt bedst udføres i Danmark, i andre europæiske lande eller i f.eks. i Asien

  • introducere forbud mod deponering eller forbrænding af særlige affaldstyper som politisk ønskes tilbageført et lukket affaldssystem, hvor der er udviklet fungerende teknologier

Dialogmødets budskaber

Sammenfattende budskaber fra dialogmødet:

Der er behov for en tydelig, langsigtet og samlet politik for affald, energi og ressourcer, som sektorstrategier for f.eks. affald kan bygge solidt på.

Der er behov for at fjerne barrierer for indførelse af nye teknologier og behov for at regulere i forhold til mål og etablere incitamentsstrukturer for at nå disse mål frem for at regulere bestemte anlægstyper og teknologier.

Der er udviklet en lang række lovende teknologier og løsninger, men introduktion af disse begrænses blandt andet af sagsbehandlingen, de nuværende incitaments-strukturer og anden lovgivning samt organisering. De nuværende rammebetingelser anses for at favorisere affaldsforbrændingsanlæg og deponier. Aktørerne ønsker færre begrænsninger og barrierer for markedsadgang, hvilket primært ses opnået via øget liberalisering af markedet. Desuden ønskes større incitamenter til udvikling af innovative løsninger, herunder lovgivningsmæssig understøtning af øget innovation.

Der er således ikke specielt behov for økonomisk støtte til nye teknologier, men derimod brug for hurtig fjernelse af administrative og reguleringsmæssige barrierer.

Der bør fremover tænkes i ressourcer og kredsløb frem for affald og affaldsbortskaffelse, hvilket er i overensstemmelse med Regeringens politik på affaldsområdet og strategiens syv grundelementer. Der er specielt behov for prioritering af ressourcebevarelse, ressourcegenvinding med en aktiv politik vedr. særlige knappe globale eller danske ressourcer.

 



Version 1.0 Juli 2010, © Miljøstyrelsen.