Avfall blir värme och el En rapport om avfallsförbränning. RVF rapport 2005:02 ISSN

Transkript

1 Avfall blir värme och el En rapport om avfallsförbränning RVF rapport 2005:02 ISSN

2 RVF rapport 2005:02 ISSN RVF Service AB Tryck: Daleke Grafiska 2005 Upplaga: 1400 ex

3 Förord Syftet med denna rapport är att presentera avfallsförbränning med energiutvinning i Sverige. Avfallsförbränningsanläggningarna har en viktig roll både som energiproducenter och avfallsbehandlare. Rapporten fokuserar på förbränning av hushållsavfall samt annat avfall i de anläggningar som definieras som avfallsförbränningsanläggningar. Det karakteristiska för dessa anläggningar är en hög energieffektivitet i form av produktion av fjärrvärme och el. Samtliga anläggningar har också jämförelsevis mycket höga krav på såväl drift av anläggningen som på rökgasrening och omhändertagande av rester från förbränning och rening. Rapporten har utarbetats med målet att den ska kunna användas både av personer som arbetar med avfalls- och återvinningsfrågor och av övriga personer som är intresserade av dessa frågor. Uppdraget att genomföra denna rapport anförtroddes en styrgrupp inom arbetsgruppen för avfallsförbränning bestående av Ulf Kullh, ordförande, Barbro Broman, Åsa Hagelin och Christer Knutås. Som utredare och sekreterare i gruppen engagerades Nils Ahlgren, UNOkonsult AB. Resultatet av gruppens arbete föreligger i form av denna RVF-rapport. Malmö januari 2005 RVF Svenska Renhållningsverksföreningen Weine Wiqvist vd 2

4 Innehållsförteckning Förord 2 Sammanfattning 5 1 Hundra år med avfallsförbränning Avfallshanteringen i ett historiskt perspektiv Förbränning av avfall Utbyggnad av avfallsförbränning med energiutvinning Moratoriet Modernisering och utbyggnad av avfallsförbränningen 16 2 Kunskap, politik och lagstiftning Avfall - vad är det? Forskning och utveckling Några huvudlinjer i svensk avfallspolitik Lagstiftning om avfallshantering och förbränning 23 3 Mängder, hantering och behandling Avfallsmängder i Sverige Avfallshantering Ökade mängder avfall Behandling av avfallet 30 4 Avfallsförbränning principer och tekniker Energiutvinning med höga miljökrav Avfall som bränsle Energiproduktion Förbränningstekniker Rening av rökgaser och rökgaskondensering Rester från avfallsförbränning Ett modernt kraftvärmeverk baserat på avfall som bränsle 46 5 Fortsatt utbyggnad av avfallsförbränningen Utgångsläget Miljöfrågor Ekonomiska förhållanden Utbyggnadsplaner 56 Bilagor A Om RVF Svenska Renhållningsverksföreningen B Mått, enheter, omvandlingsfaktorer och förkortningar C Källförteckning 3

5 Figurer 1 Principschema för torr rökgasrening 41 2 Principschema för våt rökgasrening 42 3 Principskiss över energiproduktionen i Sysav:s kraftvärmeverk 46 4 Principskiss över system för rening av rökgaser och vatten vid Sysav:s kraftvärmeverk 47 Tabeller 1 Avfallsförbränningsanläggningar i Sverige år Avfallsförbränning och energiproduktion vid svenska avfallsförbränningsanläggningar Totala avfallsmängder i Sverige år Avfallsmängder som år 1998 hanterades av kommuner, kommunägda bolag och privata avfallsföretag 28 5 Mängd hushållsavfall i Sverige Behandling av hushållsavfallet i Sverige Utsläpp av tungmetaller från förbränning av olika bränslen 34 8 Utsläpp av koldioxid vid förbränning av olika bränslen 35 9 Innehåll av metaller och dioxiner i rökgasreningsrester (RGR) Avfallsförbränningsanläggningar i Sverige år 2003, avfallsmängder och energiproduktion Utsläpp till av föroreningar till luft från avfallsförbränningen i Sverige Utsläpp till luft från avfallsförbränning i Sverige , mängd per ton förbränt avfall Utsläpp till luft från avfallsförbränning i Sverige , mängd per producerad MWh energi 54 4

6 Sammanfattning Avfall blir värme och el Sverige har genom ett mycket väl utbyggt fjärrvärmesystem en unik möjlighet att distribuera värme för uppvärmning. Hälften av uppvärmningsbehovet i bostäder och lokaler täcks idag av fjärrvärme. Avfallsförbränningen svarar för drygt 15 % av fjärrvärmeproduktionen i landet. I ett par större tätorter utgör värme från avfallsförbränning närmare 50 % av värmebehovet. Utvinningen av energi per ton avfall har nästan dubblerats under de senaste åren. Förbränning av avfall kan sammanfattas i följande punkter: Energin i avfallet utvinns och används för produktion av fjärrvärme och el. Energiproduktion med avfall, som till största delen utgörs av biomassa, kan ersätta produktion med fossila bränslen och därmed bidra till att minska växthuseffekten. Förbränning av avfall vid de höga temperaturer som används innebär att avfallet desinficeras och att risken för sanitära problem elimineras. En del av föroreningarna i avfallet bryts vid de höga förbränningstemperaturerna ner till ofarliga ämnen. Utsläppen till luft och i förekommande fall till vatten är genomgående mycket låga och ligger i många fall på nivåer långt under gällande villkor. Den allra största delen av de föroreningar som återstår efter förbränning lagras in i askorna. Avfallets vikt reduceras viktmässigt med % och volymmässigt med %. Spridningen av föroreningar i miljön minimeras genom tekniska åtgärder och säker hantering av askorna. De svenska avfallsförbränningsanläggningarna har blivit alltmer komplicerade och tekniskt avancerade. De är jämförbara med processindustrier, järn- och stålverk och andra större industrianläggningar när det gäller teknik och komplexitet. Nuläget År 2003 fanns det 28 avfallsförbränningsanläggningar i landet, som tillsammans tog emot och behandlade 3,1 milj. ton avfall. Dessa anläggningar producerade med detta avfall som bränsle 8,6 TWh fjärrvärme och 0,7 TWh el. Detta motsvarar värmebehovet för ca lägenheter per år och el till att täcka årsbehovet av hushållsel för ca hushåll. Förbränning av avfall svarade för omhändertagande och behandling av 45 % av det hushållsavfall som uppkom inom landet. Historik Avfallsförbränning var en praktisk åtgärd för att få plats med mer på soptipparna och minska risken för spridning av sjukdomar genom råttor och annat otyg. Öppen förbränning av avfall på avfallsupplagen eller i enkla ugnar var också vanligt förekommande i Sverige fram till 1960-talet. Det blev allt svårare att få plats för de ökande avfallsmängderna på de befintliga avfallsupplagen och att hitta nya platser för deponier. Fjärrvärmen hade dessutom byggts ut i ett antal städer, vilket innebar att avfallsförbränningsanläggningarna kunde få avsättning för 5

7 sin viktigaste produkt fjärrvärme. På 1970-talet tog utbyggnaden av avfallsförbränningen ordentlig fart. Men under våren 1985 blev det tvärstopp eftersom naturvårdsverket införde ett moratorium för utbyggnad av nya anläggningar. Skälet härtill var alarmerande forskningsresultat om spridning av tungmetaller och bl. a. dioxiner. Moratorium upphävdes i juli påföljande år efter en omfattande utredning vilken ledde fram till nya hårda miljökrav. Fram till år 2003 hade 7 anläggningar avvecklats och 8 nya tillkommit jämfört med Miljö- och avfallsfrågor Avfallet som bildas i hushåll, industrier och på andra platser är en spegel av det moderna konsumtions- och produktionssamhället. Trots ambitiösa insatser för att få fram mindre förorenat avfall innehåller dagens avfall en mängd föroreningar. Det ställs därför krav på behandlingen så att föroreningarna i avfallet så långt som möjligt omvandlas och bryts ner till ofarliga och oskadliga ämnen. Föroreningar avskiljs och koncentreras i form av en finkorning rökgasreningsrest och förvaras på ett säkert sätt. Övriga förbränningsrester i form av slagg återvinns i allt större utsträckning. Med modern teknik för rökgasrening är avskiljningsgraden för föroreningarna mycket hög. T.ex. har utsläppen av kvicksilver och andra tungmetaller till luft från avfallsförbränningen i Sverige minskat med % från 1985 till De samlade utsläppen av dioxiner till luft från Sveriges samtliga avfallsförbränningsanläggningar har minskat från ca 100 g år 1985 till 1,1 g år Utsläppen vid samtliga anläggningar ligger under EU:s gränsvärde på 0,1 nanogram per kubikmeter i utgående rökgas, vilket gäller för befintliga anläggningar från december Produktion av energi genom förbränning av avfall är positivt med hänsyn till växthuseffekten, eftersom 85 % av avfallet har biologiskt ursprung. Detta är följd av att biomassan under tillväxten bundit motsvarande mängd koldioxid. Övergången från användning av fossila bränslen för fjärrvärmeproduktion till avfallsbaserad produktion har därför inneburit ett inte oväsentligt bidrag i arbetet att minska utsläppen av växthusgasen koldioxid. Ekonomi Avfallsförbränningsanläggningarna drivs med ett par undantag i aktiebolagsform eller som resultatenheter inom större bolag. Verksamheterna ska vara ekonomiskt självbärande med intäkter från behandling av avfall och försäljning av fjärrvärme och i förekommande fall även el. Avgifter för behandling av avfall och intäkter från försäljning av energi ska täcka såväl de rörliga driftkostnaderna som kapitalkostnaderna. Intäkterna vid en anläggning för förbränning av avfall består av två olika delar. Den ena delen avser avgifter som kommuner, industrier och andra avfallsproducenter betalar. Den andra delen utgörs av intäkter från försäljning av fjärrvärme och vid kraftvärmeverk även av el. Kostnaderna för energiproduktion med avfall som bränsle är väsentligt högre vid användning av andra typer av bränsle. Det beror främst beroende på miljökrav som kräver stora investeringar i utrustning och därmed höga kapital och driftkostnader. Framtid Utvecklingen av avfallsförbränningen påverkas i ett längre perspektiv av sådana faktorer som deponeringsförbuden, miljölagstiftningen, skatteregler, prisfrågor m.m. Redovisade planer på 6

8 utbyggnader talar för att avfallsförbränning även i fortsättningen kommer att ha en central roll vid behandlingen av såväl konsumtions- som produktionsavfall. Utbyggnadsplaner Det finns enligt en kartläggning som konsultföretaget Profu genomförde vid årsskiftet 2003/2004 planer på en kraftig utbyggnad av avfallsförbränningen i Sverige. Antalet anläggningar skulle komma att öka från 26 till 40 under perioden Det skulle samtidigt innebära en ökning av kapaciteten till 4,9 milj. ton per år, vilket kan jämföras med att under år 2002 förbrändes 2,8 milj. ton avfall. I dessa värden ingår inte det processavfall som industrin själv tar hand om och förbränner i egna anläggningar. Profu betonar dock i sin rapport att osäkerheten är betydande. 7

9 1 Hundra år med avfallsförbränning 1.1 Avfallshanteringen i historiskt perspektiv Återbruk av avfall i det gamla bondesamhället I det gamla bondesamhället hade man inte några stora avfallsproblem, eftersom det mesta som föll av i hushållen och på gårdarna återanvändes eller utnyttjades på annat sätt. Trasiga verktyg och redskap lagades, matavfallet gavs till hushållsgrisen, stallgödsel och latrin kördes ut på åkrarna. Detta återbruk av dåtidens avfall var i praktiken en förutsättning för att människorna och samhället skulle överleva. Det var en livsform som utvecklats under årtusenden i nära kontakt med naturen och som med ett modernt modeord var kretsloppsanpassad. Det som trots allt blev över och inte längre kunde användas la man helt enkelt i en grop eller i en hög ett stycke från husen. Om högen av avfall blev för stor, luktade illa och drog till sig råttor satte man helt enkelt eld på den.. Avfallet bort ur städerna Läget var ett helt annat i de framväxande trånga och tättbefolkade städerna. Där fanns det inte samma möjligheter och inte heller samma behov av att ta vara på det avfall som uppstod. För stadsborna gällde det framförallt att bli av med avskräde och avfall på behörigt avstånd utanför stadsportarna. Det var också nödvändigt för att man skulle komma till rätta med de miserabla sanitära förhållandena som orsakade ständiga epidemier bland stadsbefolkningen. Därför hamnade det mesta av städernas avfall på soptippar inom områden som inte utnyttjades eller tippades helt enkelt i sjöar, vattendrag eller havsvikar. Eftersom städerna var små var det sett utifrån ett nutida perspektiv länge fråga om relativt små mängder av latrin och annat avfall som måste tas om hand. Så sent som i mitten av 1800-talet uppgick stadsbefolkningen till bara en tiondel av den totala folkmängden i Sverige på 3,4 miljoner. Avfallsproduktionen per capita var också betydligt lägre än i dagens moderna samhälle. En del av det avfall som uppkom i de framväxande städerna utnyttjades för olika ändamål. Det gällde framförallt latrin och köksavfall som komposteras och användes som gödsel i trädgårdar och jordbruk. Men det fanns också andra användningsområden. De många krigen som härjade gjorde att behovet av krut var stort och här var urin en viktig råvara. Gustav Vasa förordnade därför att salpeterjorden under ladugårdarna var ett kronoregale och därmed blev bönderna skyldiga att forsla urindränkt jord till sjuderierna. Om hur dåtidens återvinningsverksamhet kunde vara organiserad skriver Ernst Brunner i sin bok om Carl Michael Bellman. Redan före gryningen baxades i laxtunnor borgarträcken ur grändhålen och bars på buktande stänger i gåsmarsch till stadens latrinpråmar som låg förtöjda vid Mälarvattnet. Framåt kvällen forslades de av de trasklädda latrinkärringarna ut ur staden till salpeterladorna vid Rålambshov. Där förädlades sedan träcken av spinnhushjonen till svartkrut för fältkanoner. 8

10 Och så låter han Bellman fälla kommentaren Jag fann det överhuvudtaget anmärkningsvärt att det som redan avlossats ur tarmens själva laddningsrör med modern vetenskap kunde omvandlas till svenskt svartkrut för fältkanoner. Införande av system för vatten, avlopp och renhållning Den snabbt ökande befolkningen med industrialisering och urbanisering medförde allt större problem i städerna med sanitära missförhållanden och urusla levnadsförhållanden. Bristfällig renhållning och dåligt dricksvatten bidrog till att situationen blev mycket allvarlig särskilt i de större städerna. Det kan illustreras med att på 1860-talet var dödligheten bland befolkningen i Stockholm dubbelt så hög som på landsbygden. Åtgärder för att komma till rätta med dessa problem blev därför centrala uppgifter för de snabbt växande städerna. Det första moderna systemet för vattenförsörjning tillkom i Stockholm under 1860-talet och snart därefter började vatten- och avloppssystem byggas ut i de större städerna. Samtidigt försågs städer och större samhällen med kommunal renhållning för hämtning av framförallt hushållsavfall och borttransport av avfallet till soptippar. Man bör då inte glömma bort att latrinhämtning länge var en viktig del i kommunernas renhållning. Så sent som 1945 var endast hälften av bostäderna i tätorterna utrustade med WC. Behovet av åtgärder för att förbättra levnadsvillkoren för befolkningen i städerna kom också tidigt till uttryck i politiska beslut och i lagstiftningen. År 1874 trädde både en byggnadsstadga för rikets städer och den första hälsovårdsstadgan för landet i kraft. Den kommunala renhållningen blev härmed, liksom vattenförsörjnings- och avloppssystemen, en central del i städernas och samhällenas infrastruktur och en viktig länk i kommunernas service till medborgarna. Soptippen som slutstation för avfallet Utbyggnaden av hälsovården ställde höga krav på formerna och tekniken för insamling, hantering och borttransport av avfallet. Dessutom måste avfallet placeras och förvaras på ett långsiktigt säkert sätt. Dessa krav kom också att öka i takt med stigande levnadsstandard och bättre bostäder. Industrialiseringen hade skapat nya möjligheter för massproduktion av varor och därmed kunde det moderna konsumtionssamhället växa fram. Tekniken att utnyttjad skogen, mineraltillgångarna och andra naturresurser förbättrades, vilket gjorde att den snabbt stigande produktionen kunde baseras på färska råvaror. Därmed minskade också behovet av och intresset för att återanvända produkter och att utnyttja återvunnet material. Baksidan av denna utveckling var att avfallsmängderna från både produktion och konsumtion kom att öka kraftigt. Den fortsatta snabba urbaniseringen innebar dessutom att tätortsbefolkningen ökade kraftigt och för att år 1920 vara lika stor som befolkningen på landsbygden. Sammantaget innebar detta att kommunerna måste ta hand om allt större mängder hushållsavfall och annat avfall. Någon mer omfattande behandling av avfallet i modern mening skedde inte, vilket ställde särskilda krav på lokaliseringen av soptipparna eller med modernare begrepp avfallsupplag eller deponier. Dessa måste därför placeras inom områden där de varken störde varken människor eller verksamheter och där risken för skador på människors hälsa och miljön var så liten som möjligt. 9

11 Behandlingen av avfallet från hushåll och andra verksamheter kom länge att - förutom kompostering i liten skala - i stort sett begränsas till förbränning av avfall öppet på soptipparna eller i brännburar och enkla ugnar. Detta kombinerades i regel med packning av avfallet och därefter täckning med massor. På så sätt kunde avfallets volym minskas kraftigt till en tiondel av ursprunget. Spontana bränder orsakade av självantändning med svårsläckta bränder som följd var också vanliga. Den öppna förbränningen av avfallet på soptipparna gjorde visserligen att tipparna räckte längre och att de sanitära problemen minskade. Men problemen kvarstod med rykande och illaluktande soptippar som släppte ut föroreningar till luft och vatten och klagomålen var många från framförallt omkringboende. 1.2 Förbränning av avfall Tiden fram till andra världskriget De ökande avfallsmängderna som måste tas om hand ställde allt större krav på tillgång till områden som kunde användas som soptippar. Dessa områden fick inte ligga alltför långt från städer och tätorter för att långa transporter skulle undvikas. Samtidigt fick inte soptipparna placeras så att de störde befolkningen och kom i konflikt med andra verksamheter. Förbränning av det obehandlade avfallet kom därför att även fortsättningsvis bli en nödvändig åtgärd för att minska avfallsvolymerna och därmed få soptipparna att räcka längre. Den öppna förbränningen innebar samtidigt stora olägenheter med rökbildning och utsläpp av hälsofarliga ämnen. För att komma tillrätta med dessa och andra problem med avsiktlig och oavsiktlig förbränning på soptippar började man inom tättbebyggda regioner planera för utbyggnad av särskilda anläggningar för avfallsförbränning. Sverige fick sin första avfallsförbränningsanläggning år 1903 då anläggningen i Lövsta utanför Stockholm togs i bruk. Förbränningen av avfall i landet skedde i övrig fortfarande genom öppen förbränning av avfallet på soptipparna eller i brännburar och enkla ugnar. Problemen med denna öppna förbränning blev allt större och konflikterna med närboende och andra ökade. Kommunerna fick också allt svårare att få fram områden som kunde användas som avfallsupplag för de ökade mängderna hushållsavfall och annat avfall. En utbyggnad av särskilda anläggningar för avfallsförbränning ansågs därför som ett bra alternativ och komplement till fortsatt deponering av obehandlat avfall på soptippar och avfallsupplag. Några fler anläggningar utöver avfallsförbränningsanläggningen i Lövsta kom dock inte att byggas ut före andra världskriget. Kristider Andra världskrigets utbrott i augusti 1939 innebar för Sverige med isolering och avspärrningar att samhällets resurser behövdes för helt andra ändamål än att bygga avfallsförbränningsanläggningar. Produktion och konsumtion fick anpassas till i huvudsak vad de inhemska tillgångarna medgav. Allt som kunde återanvändas eller återvinnas samlades in och utnyttjades i den civila och militära produktionen. Hårda kristidsregleringar infördes och mer eller mindre alla varor var ransonerade. 10

12 Det innebar att återanvändning av produkter och återvinning av material fick en central roll inom avfallshanteringen. En positiv effekt av denna av omständigheterna påtvingade hushållning med knappa resurser var att avfallsmängderna minskade och därmed behovet av fler soptippar. Efter denna period med en kretsloppsanpassad planhushållning vände utvecklingen ett par år efter krigsslutet. Med en snabbt växande produktion och konsumtion började avfallsmängderna åter att öka. Avfallet fick också en alltmer komplicerad sammansättning, som följd av att många nya kemikalier och material introducerades. Samhället saknade dock resurser för att gå vidare med utbyggnad av anläggningar för förbränning av avfall. Läget inför 1950-talet var att Sverige fortfarande bara hade en anläggning för förbränning av hushållsavfall och annat liknande avfall. Förbränning av avfall var liktydigt med öppen förbränning på soptipparna eller i brännburar. Avfallsförbränning och fjärrvärme Kommunerna hade under senare delen av 1940-talet börjat intressera sig för fjärrvärme som alternativ till enskild uppvärmning. Bakom detta intresse låg både stadsbyggnadsmässiga och ekonomiska skäl i ett läge där stora delar av bostadsbeståndet skulle förnyas. Det första kommunala fjärrvärmesystemet i Sverige togs i drift i Karlstad år Därefter skedde en omfattande utbyggnad av fjärrvärmen i många svenska städer i samband med nybyggnad och förnyelse av bostadsbeståndet. Med en utbyggnad av fjärrvärmen kunde produktionen av värme koncentreras till en eller par platser inom tätorterna, vilket bl.a. hade stora fördelar ur transportsynpunkt. Till detta kom miljömässiga fördelar genom att de många små värmekällorna med egna utsläpp utan rening kunde ersättas med större värmecentraler eller värmeverk med åtminstone stoftavskiljning. Utbyggnader av fjärrvärmesystem skapade i sin tur förutsättningar för att avfallsförbränningsanläggningarna skulle kunna få en stabil avsättning för den energi som uppkom vid förbränningen. Detta var särskilt viktigt eftersom produktion av energi vid avfallsförbränning i första hand gäller värme. Genom sammankoppling med fjärrvärmesystemen förbättrades givetvis också de ekonomiska förutsättningarna för utbyggnad och drift av avfallsförbränningsanläggningar. Den stora utbyggnaden av anläggningar för avfallsförbränning kom dock att starta först under 1970-talet. 1.3 Utbyggnad av avfallsförbränning med energiutvinning Problem med avfallsberget För kommunerna blev det en huvudfråga hur man skulle kunna ta hand om och behandla de ökande avfallsmängderna på ett miljömässigt godtagbart sätt. Det bör då noteras att 80 % av befolkningen på 1970-talet bodde i tätorter, och därav merparten i orter med mer än invånare. Den kommunala strategin för att klara problemen inriktades efter två huvudlinjer att finna lämpliga metoder för att behandla avfallet och minska avfallsmängderna samt att bygga upp regionalt samarbete. 11

13 Miljö och miljövård hade nu blivit en allt viktigare fråga i samhällsplaneringen och samhällsbyggandet. Det manifesterades bl.a. genom en rad nya lagar naturvårdslagen 1964, miljöskyddslagen 1969 och produktkontrollagen 1973 och en ny central myndighet naturvårdsverket. Det internationella samarbetet hade också tagit fart med den första stora miljökonferensen i Stockholm En kraftig expansion I storstadsområdena satsade man i allmänhet på förbränning som den metod som bäst tillgodosåg kravet att deponeringen skulle minska, vilket blev ett huvudmål, efter tillkomsten av miljöskyddslagen 1969 och efter antagande av riksdagens avfallsproposition Avfallsförbränningsanläggningar byggdes ut i Göteborg, Linköping, Malmö, Stockholm och Uppsala. Men även mindre och medelstora tätorter satsade på utbyggnad av förbränningsanläggningar med energiutvinning. Under perioden tillkom utöver de fem största anläggningarna ytterligare ett tjugotal andra avfallsförbränningsanläggningar med kapaciteter från ton per år upp till ton per år, se tabell 1. En bidragande faktor till denna kraftiga utbyggnad av avfallsförbränning med energiutvinning var den oljekris som uppstod under mitten av 1970-talet. Inhemska bränslen blev nu plötsligt mycket mer intressanta än tidigare och här kom avfallsbränslen att bli viktiga som alternativ till olja. Utbyggnaden av avfallsförbränningen i Sverige innebar att antalet avfallsförbränningsanläggningar ökade från två stycken 1960 till 27 stycken Den sammanlagda kapaciteten ökade från knappt ton till ton. En förutsättning för denna kraftiga expansion var att förbränningen av avfall kunde kombineras med utvinning av energi. Med den snabba utbyggnaden av fjärrvärmesystemen, som medfört att energibehovet för fjärrvärme trefaldigades från 15 TWh år 1970 till 45 TWh år 1985, skapades också goda möjligheter att få avsättning för den energi som kunde utvinnas ur avfallet. Den värme som producerades vid avfallsförbränningsanläggningarna kom i huvudsak att utnyttjas som baslast i fjärrvärmesystemen. Vid den prövning av tillstånd för utbyggnader av avfallsförbränningsanläggningar som skedde enligt miljöskyddslagen ställdes dessutom som ett absolut miljövillkor att energin i avfallet skulle tas tillvara vid förbränningen. Dessa 27 avfallsförbränningsanläggningar tog under år 1985 emot, förbrände och använde som bränsle drygt 1,4 milj. ton avfall. Merparten härav (1,3 milj. ton) utgjordes av hushållsavfall, medan den resterande delen var industriavfall. Energiproduktionen vid dessa anläggningar uppgick till 2,6 TWh, varav i stort sett allt utgjordes av fjärrvärme. De fem största anläggningarna svarade med drygt 1 milj. ton för 70 % av den samlade förbränning av hushållsavfall m.m. Som jämförelse kan nämnas att de 13 minsta anläggningarna med en kapacitet mindre än ton per år endast tog emot sammanlagt 0,1 milj. ton avfall. Det bör också noteras att ett flertal anläggningar hade tillstånd och kapacitet att förbränna väsentligt mer än vad som skedde under år Utbyggnaden av stora avfallsförbränningsanläggningar innebar att dessa kunde ta emot avfall från allt större regioner. Som exempel kan nämns att av den totala avfallsmängden på ton som anläggningen i Uppsala behandlade kom endast ton från den egna kommunen. Transporter upp till mil hade också blivit vanliga. 12

14 Tabell 1 Avfallsförbränningsanläggningar i Sverige år 1985, ton Anläggning Startår Avfallsmängd Kapacitet Avesta Bollmora Bollnäs Borås Borlänge Eksjö Göteborg Halmstad Huddinge Hässleholm Högdalen, Stockholm Karlskoga 1985 provdrift Kinda Kiruna Köping Landskrona Lidköping Linköping Lövsta, Stockholm Malmö Mora Sundbyberg Sundsvall Trollhättan Umeå Uppsala Västervik Summa Källa. Energi ur avfall. Rapport 1986:6 Statens energiverk och Naturvårdsverket. Rening av rökgaserna Utbyggnaden av rökgasreningen vid avfallsförbränningsanläggningarna startade med att anläggningarna försågs med cykloner som gjorde det möjligt att avskilja upp till 90 % av stoftet. Detta innebar en väsentlig förbättring, eftersom halten stoft i rågasen vid förbränning av obehandlat avfall varierade mellan och mg/nm 3. 13

15 När kraven skärptes måste annan teknik tillgripas, vilket i praktiken innebar installation av elfilter. Med elfilter kunde man i början komma ner till stofthalter på 150 mg/nm 3 och in på 1980-talet hade tekniken utvecklats så att utsläppen nu genomgående låg under 50 mg/nm 3. Det innebar att % av stoftet i rågasen avskiljdes innan rökgaserna släpptes ut genom skorstenarna. Kraven på begränsningar av utsläppen av föroreningar till luft från avfallsförbränning skärptes ytterligare och kom att omfatta även andra gasformiga föroreningar som klorväte och kvicksilver. För att klara dessa nya krav måste den tidigare stoftreningen kompletteras med t.ex. teknik för inblåsning av kalk i rökgaserna för neutralisering av saltsyra. Avskiljningen av stoft måste också förbättras med hjälp av textila spärrfilter. Den första anläggningen med sådan teknik togs i bruk i början på 1980-talet. Som ett alternativ till den torra tekniken utvecklades metoder för våt rökgasrening som innebär att rökgasen efter stoftavskiljning kyls ner till en temperatur av ca. 30 o C. En utrustning för våt rökgasrening installerades i full skala i början av 1980-talet vid en av de största avfallsförbränningsanläggningar i Sverige. 1.4 Moratoriet DRAV-projektet Läget för avfallshanteringen i Sverige blev i början av 1980-talet alltmer komplicerat och svårbemästrat. Kommunerna, företrädda av RVF, och Naturvårdsverket beslöt därför i detta läge att gemensamt genomföra en utvärdering av tillgängliga metoder för behandling av avfall, det s.k. DRAV- projektet (Driftstudie Avfallsbehandling), som genomfördes under åren , för att på så sätt få fram ett bättre beslutsunderlag. Drav-projektet redovisade en positiv inställning till avfallsförbränning och konstaterade att avfallsförbränning med energiutvinning visat sig vara en fungerande återvinnings- och behandlingsmetod med möjlighet till ytterligare utveckling. Det fanns också ett stort intresse för en fortsatt kraftig utbyggnad avfallsförbränningen i Sverige. Avfallsförbränningen ifrågasätts Katastrofen i Seveso i Italien år 1976, då en klorfenolfabrik exploderade, hade visat hur extremt giftigt dioxinet var och vilka allvarliga skador på människor och miljö som kunde uppstå. Sevesokatastrofen innebar därför startskottet för en kraftigt ökad satsning på forskning om dioxiner både nationellt och internationellt. Det gällde såväl källor till och spridning av dioxiner som effekter på människor och miljö. Under 1980-talet kom alarmerande forskningsresultat om spridningen av tungmetaller och klorerade organiska föreningar i miljön och om effekter av dessa föroreningar på människor och djurliv. Forskarna hade bl.a. uppmätt höga halter av kvicksilver i fisk och förhöjda halter av dioxiner i modersmjölk och fisk. Undersökningar har dessutom visat att förbränning av avfall var en av de stora föroreningskällorna både vad gällde tungmetaller och dioxiner. En bidragande orsak till att dioxindebatten i så hög grad kom att fokuseras på avfallsförbränning var nog också att kunskaperna om andra dioxinkällor var vid denna 14

16 tidpunkt mycket begränsade. Senare forskning och undersökningar har visat att det fanns och finns många andra dioxinkällor. De totala utsläppen av dioxiner under början av 1980-talet sannolikt var betydligt större än vad man då antog, se RVF Rapport 01:13. Förbränning av avfall. En kunskapssammanställning om dioxiner. Stopp för utbyggnad av avfallsförbränningen Naturvårdsverket beslöt mot bakgrund av de nya forskningsresultaten under våren 1985 om ett omedelbart stopp för utbyggnad av nya avfallsförbränningsanläggningar. Detta moratorium skulle gälla till dess riskerna med utsläppen av kvicksilver, kadmium, dioxiner och andra miljögifter hade utretts och klarlagts. I praktiken innebar detta ett totalstopp för all utbyggnad av avfallsförbränningen i Sverige även av befintliga anläggningar. Regeringen gav i maj samma år dåvarande Statens Energiverk och Naturvårdsverket i uppdrag att utreda energitekniska förutsättningar och utsläppskrav som bör gälla vid förbränning av avfall. I direktiven framhölls att avfall bör betraktas som en resurs, som i största möjliga utsträckning ska återanvändas. Vidare underströks att förbränning av avfall endast får ske på ett miljömässigt acceptabelt sätt. Framförallt betonades riskerna med utsläpp av försurande ämnen, stoft, metaller och organiska ämnen. Vid förbränning av avfall måste därför miljöproblemen minimeras och särskild hänsyn tas till utsläppen av kvicksilver och toxiska ämnen som dioxiner. En viktig uppgift för de båda myndigheterna var att utreda de tekniska och ekonomiska förutsättningarna för att förbättra förbränningstekniken och rökgasreningstekniken med sikte på minskade utsläpp. Vidare skulle förutsättningarna för askdeponering utredas liksom konsekvenserna för miljön av olika deponeringsalternativ. ENA(Energi ur avfall)-utredningen De båda myndigheterna organiserade ett gemensamt utredningsprojekt, den s.k. ENAutredningen i nära samarbete med andra myndigheter, organisationer, forskningsinstitutioner, kommuner och företag. Det var fråga om en bred satsning som kom att omfatta alla tänkbara aspekter på avfallsförbränning med fokus på frågor om hälso- och miljöeffekter. Hälso- och miljöfrågorna fick givetvis en central roll i utredningsarbetet. Tre grupper av föroreningar prioriterades: Försurande ämnen, främst klorväte Kvicksilver och kadmium Dioxiner och andra organiska föroreningar Statens Energiverk och Naturvårdsverket redovisade i juni 1986 resultatet av ENAutredningen i rapporten Energi ur avfall, 1986:6. De båda myndigheterna konstaterade i rapporten att de utredningar, undersökningar och analyser som gjorts visat att det var möjligt att väsentligt reducera utsläppen av föroreningar och andra negativa effekter från avfallsförbränning. Det krävdes då en kombination av åtgärder för att få ett renare avfall, förbättrad och effektivare förbränning av avfallet, införande av avancerad rökgasrening samt ett säkert omhändertagande av askor och andra rester från förbränningen. När det gällde utsläpp till luft ställdes särskilt höga krav på reduktion av utsläppen av tungmetaller och stabila organiska föroreningar. Dioxinerna hade en avgörande roll i de 15

17 riskbedömningar som gjorts och kraven på reduktioner av utsläppen av dioxiner till luft blev därför särskilt hårda. Vid nya anläggningar krävdes att halten dioxin i rökgaserna inte fick överskrida 0,1 nanogram per kubikmeter, vilket är identiskt med det krav som kommer att gälla från och med Det ställdes vidare krav på bl.a. god förbränning, säker hantering av restprodukter, åtgärder mot damning, reduktion av buller och rening av rökgaskondensat och annat avloppsvatten. Slagg och aska skulle matas ut separat och deponeras enligt samma principer som gällde för restprodukter från annan fastbränsleeldning som koleldning. Moratoriet upphävs Slutsatsen från ENA-utredningen var att avfallsförbränning är en acceptabel behandlingsmetod för hushålls- och industriavfall. Förutsättningarna var att de krav på utsläppsbegränsningar och andra miljöåtgärder som ställdes i rapporten uppfylls. De båda myndigheterna ansåg med hänsyn härtill att det inte fanns skäl att förlänga det moratorium för utbyggnad av avfallsförbränningsanläggningar som infördes av miljöskäl våren Utvecklingen efter av moratoriet Utgångsläge och förutsättningar Några citat ur RVF:s jubileumsskrift 50 år i svensk renhållning kan illustrera branschens reaktioner på moratoriet och på de krav som ENA-utredningen ställde. Blixten slog ner i början av För de befintliga anläggningarna upplevdes moratoriet spontant som ett dråpslag. Vad skulle detta innebära opinionsmässigt för befintliga anläggningar när man stoppade de nya som rimligtvis skulle ha den modernaste och effektivaste utrustningen. Men moratoriet blev en utmaning. Branschen knöt näven i byxfickan och beslöt att visa vad man dög till. Alla insåg situationens allvar och inriktade sig på att nå resultat. ENA-utredningen initierade ett intensivt operativt utvecklingsarbete vid de befintliga anläggningarna. Det gav riklig utdelning i form av förbättringar, inte bara beträffande utsläppen utan också för kvaliteten på inmatat bränsle, förbränningsprocessen och energiproduktionen. En kris skapad vid rätt tidpunkt kan uppenbarligen fungera som en utmaning och uppamma till storverk. Avfallsförbränningsanläggningarna ställdes inför krav på begränsning av utsläppen till luft av framförallt tungmetaller och dioxiner som var mycket hårdare än i något annat land. I det enskilda fallet hade man bara att välja mellan att antingen vidta de åtgärder som krävdes för uppfylla dessa krav eller att lägga ner verksamheten. Det bör också noteras att det då fanns en mycket kraftig opinion både generellt mot fortsatt avfallsförbränning och lokalt mot utbyggnad av nya anläggningar. Inom branschen gjorde man bedömningen att de åtgärder som skulle krävas i form av ombyggnader och komplettering med avancerad rökgasrening var ekonomiskt genomförbara 16

18 och försvarbara. I detta sammanhang var möjligheterna att kombinera dessa miljöåtgärder med ökad utvinning av energi genom t.ex. rökgaskondensering också av stor betydelse. Kommunerna hade inte heller något bra alternativ till avfallsförbränning när det gällde omhändertagande och behandling av hushållsavfall. Ombyggnader, nedläggningar och nybyggnader Vid tjugo av de befintliga anläggningarna genomfördes omfattande ombyggnader, moderniseringar och kompletteringar. Sju av kommunerna valde i stället att lägga ner sina avfallsförbränningsanläggningar. Under perioden tillkom fem nya avfallsförbränningsanläggningar i Sverige. Söderenergis anläggning i Södertälje hade vidare byggts om från att ha varit baserat på kol som bränsle till eldning med torv, biobränslen och industriavfall. Dessutom ökades kapaciteten vid bl.a. anläggningarna i Stockholm och Göteborg. Åtgärder gjordes i hela kedjan från behandling av inkommande avfall över förbränning, energiutvinning, rening av rökgaser och rening av avloppsvatten till omhändertagande av slagg, aska och andra rester. Samtidigt förbättrades också möjligheterna att utvinna energi genom framför allt installation av rökgaskondensering. Ökad förbränning och större energiproduktion Dessa ombyggnader, nedläggningar och nybyggnader innebar att antalet avfallsförbränningsanläggningar i drift ändrades från 27 år 1985 till 28 år Samtidigt mer än fördubblades förbränningen av avfall från 1,4 milj. ton år 1985 till 3,1 milj. ton år 2003 och energiproduktionen ökade med mer än tre gånger från 2,6 TWh per år till 9,3 TWh per år, se tabell 2. Tabell 2 Avfallsförbränning och energiproduktion vid svenska avfallsförbränningsanläggningar År Förbränning, ton Energiproduktion MWh Källa: RVF Svensk avfallshantering 2004 och Förbränning av avfall. En kunskapssammanställning om dioxiner. RVF Rapport 01:13. 17

19 2 Kunskap, politik och lagstiftning 2.1 Avfall - vad är det? Allt kan bli avfall Praktiskt taget alla prylar och allt annat som används och omger oss människor i ett modernt samhälle blir förr eller senare avfall när det tjänat ut. Avfall kan ju vara allt från ett par miljoner ton gruvavfall ner till några kilo matavfall från ett enskilt hushåll. Avfallet är en spegel av produktion och konsumtion i det moderna samhället, och därmed ökar antalet avfall i takt med att produkter och material blir alltfler. Mångfalden kan illustreras med följande förteckning över avfallsslag som sorterats ut på avfallsupplag under år 2002: papper och wellpapp, glas, kylmöbler, vitvaror, metaller, elskrot, skrot, plast, textilier, batterier, däck, flis, övriga bränslen, komposterbart material, inerta material och farligt avfall. Traditionellt brukar man inom renhållnings- och avfallsbranschen skilja mellan - hushållsavfall, - industriavfall, - bygg- och rivningsavfall, - park- och trädgårdsavfall samt - farligt avfall. Avfall eller icke-avfall Tidigare var frågan om ett föremål/material som inte längre fyllde sin ursprungliga funktion hade ett värde avgörande för om det skulle betraktas som avfall eller inte. Om det hade ett värde för innehavaren var det inte ett avfall utan en restprodukt, biprodukt eller ett returmaterial som innehavaren själv hade rätt att förfoga över. Använda tidningar och annat papper som hushållen lämnade för återvinning var med denna utgångspunkt avfall för innehavaren och en råvara för pappersbruken. I dag gäller EG:s vidare avfallsdefinitionen enligt svensk lag, se miljöbalken 15 kap 1. Frågan om en produkt eller ett material har något värde eller ej saknar numera betydelse vid en bedömning om produkten eller materialet ska anses vara avfall eller icke-avfall. Det innebär att mycket mer klassas som avfall. Biprodukter från produktionen i ett företag ska därmed klassas och behandlas som avfall. Avfallsförbränning och avfallsförbränningsanläggning Begreppen avfallsförbränning och avfallsförbränningsanläggning har också en vidare betydelse i EU:s direktiv om förbränning av avfall än i traditionellt svenskt språkbruk. I denna rapport används dessa begrepp i mer avgränsad betydelse. Med avfallsförbränningsanläggning avses en anläggning som utformats och dimensionerats för att ta hand om hushållsavfall och annat avfall och använda dessa som bränsle för energiproduktion. 18

20 2.2 Forskning och utveckling Forskning, undersökningar och utredningar För att säkerställa att det finns tillräckliga kunskaper för att kunna hantera avfalls- och återvinningsfrågorna i samhället har betydande satsningar gjorts genom forskning, utredningar och undersökningar. Det har varit fråga om såväl grundläggande som tillämpad forskning om avfall och avfallshantering vid universitet, högskolor och forskningsinstitut. Utrednings- och undersökningsverksamhet har dessutom under många år genomförts av myndigheter, organisationer, konsultföretag m.fl. Det bör också noteras att avfalls- och återvinningsfrågor varit föremål för ett antal offentliga utredningar och behandling i propositioner, riksdagsbeslut etc. En omfattande kunskapsuppbyggnad har också skett genom det arbete som genomförts i samband med utbyggnad och drift av system och anläggningar för omhändertagande och behandling av avfall. Resultaten av forskning, utredningar och andra former av kunskapsuppbyggnad om avfall, avfallshantering och återvinning har dokumenterats i ett stort antal böcker, rapporter, artiklar etc. Det gäller alla typer av frågor från utveckling av teknik för insamling och transport av avfall till principer för avancerad rökgasrening och miljökonsekvensbedömningar. Samhällets insatser inom avfallsområdet har under lång tid varit koncentrerade på att i första hand lösa problemen med avfallet inom tätorterna och då särskilt hushållsavfallet. Detta har givetvis också påverkat inriktningen av FoU-verksamhet. Den offentliga dokumentationen om svensk avfallshantering täcker därför i första hand sådana frågor och områden som kommunerna haft ansvar och traditionellt svarat för. Statistik Utbyggnaden av den kommunala renhållningen och avfallshanteringen kom efterhand att ställa allt större krav på en mer samlad kunskapsförsörjning och på en utbyggd avfallsstatistik. Renhållningsverksföreningen RVF, som bildades i slutet av 1940-talet, fick en viktig roll i detta arbete. Utbildning, kunskapsspridning och information är också i dagsläget huvuduppgifter för föreningen, se bilaga A. Arbetet med uppbyggnad av statistik kom, mot bakgrund av samhällets prioriteringar av insatser inom avfallsområdet, att inriktas på hushållsavfallet mängder, innehåll, omhändertagande, transporter, återvinning, behandling och deponering. Det finns därför sedan ett par decennier tillbaka en detaljerad och i stort sett täckande statistik om hushållsavfall och hanteringen av detta avfall. I denna statistik ingår uppgifter om den del av avfallsförbränningen i Sverige som vår rapport behandlar, d.v.s. förbränning av avfall vid de särskilda avfallsförbränningsanläggningarna. En viktig informationskälla är RVF:s årsskrift Svensk Avfallshantering, som innehåller information om avfallshantering och återvinning med inriktning på hushållsavfall. Någon motsvarande samlad statistik finns inte för avfall och avfallshantering inom industrin och andra näringsgrenar. Här är man i huvudsak hänvisad till information från branschorgan och 19

21 enskilda företag. Bland annat saknas längre tidsserier med statistik över avfallshanteringen inom industrin. Under senare år har en del övergripande statistik tagits fram av Statistiska Centralbyrån och inom ramen för särskilda studier och utredningar. Det finns således en i stort sett heltäckande information med god noggrannhet i enskilda uppgifter om den del av avfallsförbränningen i Sverige som sker i särskilda avfallsförbränningsanläggningar. Informationen om den förbränning av avfall som sker inom industrin är däremot mer begränsad och osäker. Enligt den senaste kartläggningen från 1998 kan det vara fråga om 6 milj. ton avfall som förbrändes inom industrin jämfört med 2,5 milj. ton vid avfallsförbränningsanläggningarna. Dessa osäkerheter gäller även den förbränning av avfall som sker i andra anläggningar för energiproduktion, vilken dock hittills haft relativt liten omfattning. 2.3 Några huvudlinjer i svensk avfallspolitik Avfallshierarkin En viktig del i EU:s första avfallsstrategi från år 1989 var den s.k. avfallshierarkin som angav i vilken prioritetsordning som avfall ska omhändertas. En reviderad gemenskapsstrategi antogs av EU år I denna fastlades bl.a. att den tidigare etablerade avfallsstrategin skulle gälla även i fortsättningen. Samtidigt betonades att tillämpningen av denna strategi skulle ske med hänsyn tagen till ekonomiska och sociala kostnader. Denna avfallshierarki utgör också en av hörnpelarna i den svenska politiken inom avfallsområdet. Den innebär att avfall ska omhändertas och behandlas i följande ordning. Uppkomsten av avfall ska förebyggas. Avfallets innehåll av hälso- och miljöfarliga ämnen ska reduceras. Det avfall som trots allt uppstår ska så långt möjligt återanvändas eller utnyttjas för återvinning av material och utvinning av energi. I ett sista steg ska återstående avfall tas om hand för deponering eller annat säkert omhändertagande. Materialåtervinning prioriteras framför energiutvinning, under förutsättning att detta efter en helhetsbedömning visat sig vara miljömässigt motiverat. Båda metoderna måste dock användas i dagsläget för att allt avfall ska kunna omhändertas. Naturvårdsverket har gjort bedömningen att såväl återvinning av material ur avfall, inkl. biologisk behandling, som förbränning med energiutvinning är från miljösynpunkt godtagbara metoder för att ta hand om avfall. En förutsättning är dock givetvis att både behandlingen och anläggningarna uppfyller höga krav på miljöskydd. Det råder allmän enighet om att utifrån ett miljöperspektiv bör deponering inte användas för omhändertagande av sådant avfall som kan utnyttjas för att återvinna material eller energi. Det är mot denna bakgrund man ska se förbudet mot deponering av brännbart avfall (1 januari 2002) samt förbudet mot deponering av organiskt avfall (1 januari 2005). 20

22 Minskade mängder avfall Mindre mängder avfall att ta hand om har länge varit ett viktigt miljöpolitiskt mål både i Sverige och i andra europeiska länder. Men produktionen av avfall har i vårt land liksom i andra industriländer ökat kontinuerligt sedan mitten av förra seklet. Det finns inte heller några tendenser till någon avmattning i ökningstakten. En utvärdering av resultatet av miljöarbetet inom EU under 90-talet gjordes år Där konstaterades att genomförda åtgärder varken lett till någon stabilisering av avfallsmängderna eller till att avfallets farlighet hade minskat. Utvecklingen har också visat att det inte går att frikoppla ekonomisk tillväxt och ökad konsumtion från uppkomsten av avfall. Problemet är att både hög tillväxt och minskade avfallsmängder är viktiga samhälleliga mål, men att det är svårt att förena dessa båda mål. I EU:s sjätte miljöhandlingsprogram har denna fråga lyfts fram med fastläggande av följande mål: Att bryta sambandet mellan avfallsproduktion och ekonomisk tillväxt och att kraftigt minska de totala avfallsmängderna som genereras genom ökade insatser för att förebygga uppkomsten av avfall, effektivare användning av resurser och en övergång till mer hållbara konsumtionsmönster. Avfallspolitikens inriktning och utveckling Regeringen understryker i proposition 2002/03:117 att den tidigare inriktningen av avfallspolitiken bör fortsätta och utvecklas enligt den inom EU beslutade avfallshierarkin. Som ett led i detta arbete ska avfallshanteringen tydliggöras inte bara som ett miljöproblem utan också som en fråga om samhällets infrastruktur. Regeringen betonar särskilt att det är nödvändigt att både mängden avfall och dess farlighet minskar. Det finns därför enligt regeringen anledning att komplettera styrmedlen för att utifrån bl.a. ekonomiska och praktiska förutsättningar åstadkomma ett ekologiskt omhändertagande av avfall i enlighet med avfallshierarkin. För att minska uppkomsten av avfall och främja en hälso- och miljömässigt godtagbar hantering av avfall föreslås att producenter ska kunna åläggas att se till att varor har en viss sammansättning, återanvändbarhet eller återvinningsbarhet. Det nuvarande lagreglerade producentansvaret bibehålls. Dessutom föreslår regeringen att det ansvar som den som innehar avfall har för att avfallet hanteras på ett hälso- och miljömässigt godtagbart sätt ska uttryckligen anges i miljöbalken. Regeringen vill vidare öka den biologiska återvinningen. Man har satt upp ett nationellt mål att minst 35 % av matavfallet från hushåll, storkök, restauranger och butiker ska senast år 2010 föras till biologisk behandling. Regeringen har tillsatt en särskild utredare med uppgift att föreslå hur en skatt på förbränning av avfall lagtekniskt kan utformas. Utredaren ska vidare bedöma lämpligheten att införa en sådan skatt eller om andra styrmedel i stället bör förordas. I uppdraget ingår också att följa upp och utvärdera den nuvarande avfallsskattelagen, som innebär att vid deponering av avfall utgår skatt med 400 kronor per ton. Kommunernas ansvar Det är kommunerna som enligt miljöbalken har ansvaret för kommunal avfallsplanering inkl. renhållningsordning, omhändertagande av hushållsavfall mm. Ansvaret omfattar 21

23 myndighetsutövning med bl.a. tillsyn av verksamheter som bedriver tillståndspliktig verksamhet enligt miljöbalken. Andra arbetsuppgifter är framtagande och fastställande av renhållningstaxa. Insamling, transport och källsortering åvilar kommunerna men uppdraget att utföra dessa sysslor läggs normalt ut på entreprenad. Återvinnings- och producentansvar Ett lagstadgat producentansvar gäller för returpapper, förpackningar, däck, bilar samt för elektriska och elektroniska produkter. Det innebär att producenterna är skyldiga att se till att dessa avfall samlas in, transporteras, återvinns, återanvänds och bortskaffas på det sätt som kan krävas för en hälso- och miljömässigt godtagbar avfallshantering. Mindre förorenat avfall En förutsättning för att avfallet ska bli mindre förorenat är att ämnen och substanser som kan vara hälso- eller miljöfarliga tas bort ur produkter och material. Producenterna måste därför förmås att styra över sin produktion mot mer hälso- och miljövänliga produkter. Men det handlar i lika hög grad om att förändra konsumtionsmönster och påverka konsumenterna i deras val av produkter och varor. I en del fall har användning av vissa ämnen begränsats eller förbjudits genom komplettering av lagstiftningen. Det gäller t.ex. asbest som isoleringsmaterial och klorfenoler för impregnering. I andra fall har ökad miljömedvetenhet hos både producenter och konsumenter medfört att användningen av miljö- och hälsofarliga ämnen kunnat begränsas kraftigt. Ett exempel på detta är utvecklingen av batterier utan kadmium och kvicksilver och effektiv insamling av miljöfarliga batterier. Det är dock realistiskt att räkna med att problemen med förorenat avfall som kräver särskild behandling i form av avfallsförbränning, kommer att finnas kvar under överskådlig tid. Erfarenheten talar för det är svårt att åstadkomma en heltäckande utsortering och insamling av förorenat avfall ur hushållsavfall och annat sammansatt avfall. Dessutom finns miljö- och hälsofarliga ämnen inlagrade i byggnader, konstruktioner och andra produkter med lång livslängd. Farligt avfall Utmärkande för farligt avfall är att det kan vara giftig, cancerframkallande, frätande, fosterskadande, ekotoxiskt, smittförande och brandfarligt. Det är därför viktigt att farligt avfall som uppkommer i hushåll, inom industrier och i andra verksamheter inte blandas ihop med annat avfall utan omhändertas och behandlas separat. Kommunerna har därför inom ramen för sitt ansvar för omhändertagande av hushållsavfall byggt upp system med bl.a. återvinningscentraler och miljöstationer för insamling av batterier, färgrester och annat farligt avfall från hushållen. Under år 2003 samlades genom kommunernas försorg in ton sådant farligt avfall. Företagen är också enligt bestämmelserna i miljöbalken och avfallsförordningen skyldiga att se till att det farliga avfall som uppkommer tas om hand på ett korrekt sätt. Totalt samlades under 2003 in ton farligt avfall från industrierna i Sverige. 22

24 Förbränning av avfall Regeringen gör i propositionen 2002/03:117 bedömningen att avfallsförbränning med energiutvinning är en metod för att hantera sådant avfall som inte lämpar sig för materialåtervinning eller biologisk behandling. Det konstateras vidare att avfallsförbränningen kommer att öka under de närmaste åren som följd av förbudet att deponera brännbart avfall. Regeringen understryker dock att det är angeläget att kapaciteten för förbränning inte överstiger det behov som finns på längre sikt. Den ökade förbränningen innebär att avfallets energiinnehåll kan tas till vara i betydligt högre utsträckning än vid deponering. Miljöpåverkan minskas också jämfört med om avfallet i stället hade deponerats. Det noteras också i propositionen att avfallsförbränningens miljöpåverkan minskat kraftigt sedan 1980-talet. När det gäller t.ex. utsläppen till luft av dioxiner har dessa reducerats med 98 % och utsläppen av kvicksilver, bly, kadmium och andra tungmetaller med 99 %. Avslutningsvis betonar regeringen i avsnittet om avfallsförbränning vikten av att möjligheterna till elproduktion övervägs och utnyttjas vid förbränning av avfall. Frågan om huruvida avfallsförbränning ska kunna omfattas av det nya elcertifikatsystemet utreds. 2.4 Lagstiftning om avfallshantering och avfallsförbränning Ett omfattande regelverk Avfallshantering regleras liksom annan verksamhet i Sverige av en omfattande lagstiftning och numera också av direktiv och andra EU-bestämmelser. Ett av de viktigaste regelverken är miljöbalken med tillhörande förordningar och andra lagar inom miljöområdet. Miljöbalken trädde i kraft den 1 januari Ett huvudsyfte med den nya balken var att samla miljölagstiftningen i ett gemensamt lagverk. Miljöbalken är uppbyggd som en ramlag. Bestämmelserna är allmänt formulerade och kompletteras och preciseras i andra lagar, förordningar och föreskrifter. En hel del av denna lagstiftning som totalt omfattar uppskattningsvis ca. 150 lagar och förordningar är tillämplig på frågor om avfallshantering. Härtill kommer en omfattande annan lagstiftning som gäller samhällsplanering, hälsovård, arbetsmiljö, skatter m.m. Miljöbalken innehåller bl.a. allmänna hänsynsregler som gäller generellt för alla typer av verksamheter eller åtgärder som påverkar omgivningen. Därutöver finns särskilda sådana regler för vissa typer av verksamheter eller för särskilda områden. För avfallshantering återfinns dessa bestämmelser i 15 kap med tillhörande förordningar och föreskrifter. Genom tillkomsten av miljöbalken upphörde 15 tidigare lagar och de frågor som behandlades i dessa integrerades i balken. Det gällde bl.a. naturvårdslagen, miljöskyddslagen, renhållningslagen, hälsoskyddslagen och lagen om hushållning med naturresurser. Ett antal miljölagar är fortfarande fristående. Det gäller bl.a. plan- och bygglagen, skogsvårdslagen, strålskyddslagen och räddningstjänstlagen. När det gäller avfallsförbränningsanläggningar med energiutvinning visade en genomgång som gjordes vid en av de större anläggningarna att 10 lagar, 25 förordningar och 15 23

25 föreskrifter var direkt tillämpliga på verksamheten. Merparten av detta regelverk behandlade frågor om miljö och hållbar utveckling. Andra viktiga regleringar gällde bl.a. fysisk planering, produktion av el, säkerhetsfrågor och skatter. Miljöfarlig verksamhet Avfallsförbränning med energiutvinning klassas som miljöfarlig verksamhet och får inte bedrivas utan särskilt tillstånd. De mest miljöstörande anläggningarna ha måste ha tillstånd av miljödomstol för att få bedriva sin verksamhet. Andra miljöstörande verksamheter av något mindre karaktär och storlek tillståndsprövas av en särskild miljöprovningsdelegation vid länsstyrelsen. Förordning om avfallsförbränning, SFS 2002:1060 Syftet med denna förordning och de föreskrifter, som är meddelade med stöd av förordningen, är att förhindra eller så långt som möjligt begränsa den negativa inverkan som avfallsförbränning kan ha på människors hälsa och miljön. Förordningen, som bygger på EUdirektivet från december 2000 om förbränning av avfall, är gällande för nya anläggningar och för alla anläggningar fr.o.m. 28 december Bland de krav som ställs i förordningen kan noteras skyldigheten för den som bedriver verksamhet med förbränning av avfall i en förbränningsanläggning att skaffa sig kunskap om vilka mängder av varje slag av avfall som tas emot för förbränning. Vidare understryks i förordningen att den energi som alstras i anläggningen ska återvinnas så långt det är praktiskt möjligt. När det gäller resterna från förbränning ställs bl.a. krav på att mängderna som uppkommer minimeras, att deras skadlighet begränsas så långt det är möjligt och återvinns om så är lämpligt. Vid transport och mellanlagring ska spridning i miljön i form av stoft förhindras. Analyser bör vidare göras för att klarlägga vilka föroreningsrisker som kan vara förenade med innehållet i dessa rester. Naturvårdsverkets föreskrifter om avfallsförbränning, NFS 2002:28 Naturvårdsverket har med stöd av förordningen utfärdat särskilda föreskrifter, i vilka villkor för drift och för utsläpp till luft och vatten preciseras. Dessutom ställs krav på mätningar och kontroller. I föreskrifterna ställs bl.a. konstruktionskrav på förbränningsanläggningar så att de uppfyller fastställda krav på temperatur och uppehållstider vid förbränning och utbränningsgrad av avfallet. Rökgaserna ska släppas ut genom skorsten på ett kontrollerat sätt och på sådan höjd att människors hälsa och miljön skyddas och med beaktande av gällande miljökvalitetsnormer för luftkvalitet. Förutom sedvanliga krav på buller ställs en lång rad preciserade krav på begränsningar av utsläpp av föroreningar till luft och vatten och på hur dessa utsläpp ska mätas och uppfyllas i övrigt. 24

26 Anläggningsspecifika krav Tillståndsmyndigheten kan ställa ytterligare villkor - förutom de som ställs i förordningen och föreskrifterna - om så erfordras med hänsyn till risk för människors hälsa och omgivningsmiljön. Alla anläggningar i Sverige har sådana särskilda villkor i olika omfattning som en förutsättning för erhållet tillstånd. Tillsyn Anläggningar för förbränning av avfall klassas som miljöfarlig verksamhet. Det innebär att de står under myndighetstillsyn av länsstyrelsens miljöenhet eller kommunernas miljöförvaltningar. Frågor om tillsyn och rapportering regleras i miljöbalken. 25

27 3 Mängder, hantering och behandling 3.1 Avfallsmängder i Sverige Den senaste heltäckande kartläggningen och analysen av avfallsmängder och avfallshantering i Sverige genomfördes av Statistiska Centralbyrån, SCB, och avser år Man har därför när det gäller frågor om den samlade avfallshanteringen och avfallsförbränningen i Sverige varit hänvisade till att använda 1998 som basår, se tabell 3. Det kan noteras att avfallsmängderna sedan dess har ökat med 2 3 % per år. Den totala mängd avfall som hushåll, industrier och i andra verksamheter genererade i Sverige år 1998 uppgick enligt SCB:s kartläggning till ca. 94 milj. ton. Härav utgjordes 1 milj. ton av farligt avfall, för vilket gäller särskilda regler för omhändertagande, transport och destruktion. Det innebär bl.a. att anläggningar som bedriver mellanlagring, återvinning och bortskaffande av farligt avfall ska ha tillstånd för att bedriva denna verksamhet. Gruvindustrin med utvinningen av mineraler svarade med ca.64 milj. ton för två tredjedelar av den samlade produktionen av icke-farligt avfall i Sverige under år Det är fråga om avfall från verksamheter som bedrivs på ett begränsat antal platser och som på grund av sin omfattning måste tas om hand i anslutning till verksamheten. Karaktären på detta avfall är också sådan att det kräver särskilt omhändertagande och speciell behandling. Med hänsyn till dessa speciella förhållanden lämnas frågan om hanteringen av gruvavfallet i den fortsatta genomgången och redovisningen. Totalt bildades uppskattningsvis 29,5 milj. ton icke-farligt avfall i Sverige under år 1998, se tabell 3. En tredjedel eller 9,8 milj. ton utgjordes av s.k. konsumtionsavfall. De tre största avfallsslagen var hushållsavfall 37 %, bygg- och rivningsavfall 21 % samt slam från reningsverk 17 %. De andra tvåtredjedelarna eller 19,7 milj. ton var industriellt produktionsavfall eller med ett annat begrepp branschspecifikt industriavfall. Tre branschen svarade här för merparten: trä- och trävaruindustri 39 %, massa-, pappers- och grafisk industri 20 % samt stål- och metallverk 17 %. 26

28 Tabell 3 Totala avfallsmängder i Sverige år 1998, tusental ton Avfallsslag/näringsgren Mängd, kton Procentandel Hushållsavfall ,8 Park- och trädgårdsavfall 350 0,4 Industrins förbrukningsavfall ,1 Bygg- och rivningsavfall ,2 Avfall från sjukvård etc. 5 0 Avfall från avfallsbehandling, avloppsrening ,8 Ospecificerat ej farligt avfall ,1 Summa konsumtionsavfall ,4 Industrins produktionsavfall, ospecificerat 715 0,8 Livsmedels-, dryckes och tobaksindustrin ,9 Textil-, beklädnads-, pälsindustri, garverier 30 0 Trä- och trävaruindustri, möbler ,1 Mass-, pappers- och grafisk industri ,3 Kemisk, gummi- och plastvaruindustri 440 0,5 Jord- och stenvaruindustri 570 0,6 Stål- och metallverk ,6 Verkstadsindustri ,1 Övrig tillverkning 25 0 Summa produktionsavfall, exkl gruvavfall ,9 Summa utvinning av mineral ,6 Farligt avfall från tillverkningsindustri 800 0,9 Övrigt farligt avfall 200 0,2 Summa farligt avfall ,1 Totalsumma för Sverige Källa: Naturvårdsverket. Ett ekologiskt hållbart omhändertagande av avfall. Rapport Avfallshantering Hushållsavfall Totalmängden hushållsavfall i Sverige uppgick år 1998 till total 3,6 milj. ton. År 2003 hade mängden stigit till 4,2 milj. ton. Med hushållsavfall avses här avfall som kommer från hushåll samt därmed jämförligt avfall från annan verksamhet, se miljöbalken 15 kap. 2. Det innebär att förutom avfall från hushåll ingår avfall från skolor, restauranger, kontor, byggarbetsplatser fritidsanläggningar och andra platser där människor uppehåller sig. Kommunerna är enligt miljöbalken skyldiga att ta hand om detta hushållsavfall och se till att det samlas in och transporteras till behandlingsanläggning. 27

29 Producentansvar Det lagstadgade producentansvaret innebär att producenterna är skyldiga att se till att dessa avfall samlas in, transporteras, återvinns, återanvänds och bortskaffas på det sätt som kan krävas för en hälso- och miljömässigt godtagbar avfallshantering. Detta gäller för returpapper, förpackningar, däck, bilar samt för elektriska och elektroniska produkter. Övrigt avfall Under år 1998 svarade industrin för utnyttjande, behandling och deponering av % av produktionsavfallet. Gruvindustrin tog om hand allt eget avfall från produktionen och deponerade merparten av detta. Däremot lämnade industrin merparten av sitt förbrukningsavfall (icke-branschspecifikt avfall) till kommunala eller privata avfallsföretag för omhändertagande och behandling, se tabell 4.Även andra verksamheter har utnyttjat möjligheten att, utöver vad som gäller för hushållsavfall och farligt avfall, ta hand om det egna avfallet. Det har t.ex. varit fråga om bygg- och rivningsavfall, avloppsslam från rening av avloppsvatten och olika former av specialavfall. Avfallshantering i kommuner och inom kommunägda och privata avfallsföretag Kommunala förvaltningar, kommunägda bolag och privata avfallsbolag tog år 1998 hand om 10 milj. ton avfall för återvinning av material och energi, behandling och oskadliggörande av detta avfall samt slutförvaring av resterna från behandlingen på deponier. Härav återvanns 1,1 milj. ton som material ur framförallt hushållsavfallet. Dessutom användes 1,2 milj. ton byggoch rivningsavfall, avloppsslam m.m. som markfyllnad. Det innebär att år 1998 återstod 7,7 milj. ton avfall som togs om hand av kommuner, kommunägda bolag och privata avfallsföretag för biologisk behandling, förbränning med energiutvinning eller deponering. Av denna avfallsmängd bedömdes 5,7 milj. ton ha utgjorts av brännbart och övrigt organiskt avfall. Tabell 4 Avfallsmängder som år 1998 hanterades av kommuner, kommunägda bolag och privata avfallsföretag, tusental ton och procent Avfallsslag Mängd, kton % Hushållsavfall Industriavfall, ej branschspecifikt (förbrukningsavfall) Industriavfall, branschspecifikt (produktionsavfall) Bygg- och rivningsavfall Park- och trädgårdsavfall Avloppsslam Ospecificerat Summa Källa: Profu i Göteborg AB. Kapacitet för att behandla brännbart och organiskt avfall. Rapport

30 3.3 Ökade mängder avfall Produktionen av avfall har i Sverige liksom i andra industriländer ökat kraftigt och i relativt jämn takt under efterkrigstiden. Som exempel kan nämnas att i Göteborg fyrfaldigades mängden hushållsavfall från ton år 1950 till ton år Hushållsavfall Avfallsstatistiken visar att den totala årliga mängden hushållsavfallet ökade under perioden med totalt 1,57 milj. ton eller med i genomsnitt med ton per år. Det innebär med 1975 som basår en genomsnittlig ökning med 2,2 % per år, se tabell 5. Ökningstakten för den del av avfallet som tagits om hand för behandling var betydligt lägre som följd av att återvinningen av material ökat framförallt under senare år. Det hushållsavfall som måste tas om hand för biologisk behandling, förbränning och deponering ökade under perioden med totalt 0,43 milj. ton eller med i genomsnitt ton per år, motsvarande 0,6 % per år. Under de senaste åren har den totala mängden hushållsavfall ökat i genomsnitt 5 % per år. Härav har hälften tagits om hand för materialåtervinning. Nettoökningen av den mängd som förts till biologisk behandling, förbränning med energiutvinning eller deponering har därmed begränsats till en ökning med i genomsnitt 2,5 % per år. Tabell 5 Mängd hushållsavfall i Sverige , tusental ton År Totalmängd Källa: RVF Svensk avfallshantering 2004 och Förbränning av avfall. En kunskapssammanställning om dioxiner. RVF Rapport 01:13. Industriavfall, bygg- och rivningsavfall m.m. Någon motsvarande mångårig löpande statistik på samma sätt som för hushållsavfall finns inte när det gäller andra avfallsslag. De mer begränsade studier som gjorts av utvecklingen av avfallsmängderna från industrier, handel, byggnadsverksamhet och andra källor talar för att utvecklingen har varit jämförbar med den som skett beträffande hushållsavfallet. 29

31 3.4 Behandling av avfallet Materialåtervinning Återvinningen av material har framförallt under senare år ökat kraftigt, både när det gäller hushållsavfall och industriavfall. Större delen, 7,6 milj. ton, av denna återvinning är produktionsavfall från industrin där materialet återanvänds i produktionen. För att utveckla en fungerande marknad för återvunnet material och tillgodose de krav som ställs sorteras avfall direkt vid hushåll, kontor, industrier och andra avfallskällor. Källsortering är därmed att bli ett viktigt medel inom avfallshanteringen för återanvändning av kasserade produkter och återvinning av material. Återvinningen av material har successivt ökat och år 2002 sorterades ton, 31 %, av hushållsavfallet ut för materialåtervinning. De största materialposterna var här ton returpapper, ton wellpapp, ton glasförpackningar och ton kontorspapper. Biologisk behandling Biologisk behandling, rötning och kompostering, av hushållsavfall har relativt sett ökat kraftigt under senare år, se tabell 6. Hälften av denna mängd utgjordes av utsorterat avfall från hushåll och den andra hälften av park- och trädgårdsavfall. Tabell 6 Behandling av hushållsavfallet i Sverige , tusental ton Behandlingsform % Materialåtervinning Biologisk behandling Förbränning Deponering Totalmängd Källa: RVF Svensk avfallshantering 2003 och Förbränning av avfall. En kunskapssammanställning om dioxiner. RVF Rapport 01:13. Det fanns dessutom 12 biogasanläggningar i Sverige som tog emot 0,17 milj. ton gödsel och slakteriavfall samt 0,015 milj. ton hushållsavfall. Dessa anläggningar producerade under året sammanlagt 0,1 TWh rågas, vara merparten uppgraderades till fordonsbränsle. Kvaliteten på kompost och rötrester är avgörande för att dessa produkter ska kunna användas och bli accepterade på marknaden. Ett särskilt certifieringssystem för anläggningar som producerar kompost och utsorterat bioavfall som källsorterat biologiskt hushållsavfall eller avfall från livsmedelsindustrin har därför tagits fram av RVF tillsammans med aktörerna i branschen. Sådan kompost och sådana rötrester som baserats på källsorterat biologiskt hushållsavfall är godkända för användning som gödsel inom ekologisk odling. 30

32 Avfallsförbränning med energiutvinning År 2003 fanns 28 särskilda avfallsförbränningsanläggningar som tog emot 3,1 milj. ton avfall som behandlades och utnyttjades som bränsle för energiproduktion, se tabell 7. Härav utgjordes 1,9 milj. ton av hushållsavfall och resten av industriavfall. Vid dessa anläggningar producerades 8,6 TWh fjärrvärme och 0,7 TWh el. Deponering Deponering är den metod som är placerad längs ner i avfallshierarkin och det råder en allmän enighet om att deponering endast ska användas för sådant avfall som inte kan tas hand om på annat sätt. Förbud gäller fr.o.m. den 1 januari 2002 mot deponering av utsorterat brännbart avfall. Ett generellt förbud mot deponering av allt organiskt avfall träder därefter i kraft den 1 januari Detta kommer givetvis att ställa stora krav på utbyggnad av kapacitet för behandling av avfall, och då inte minst anläggningar för avfallsförbränning, se kapitel 5. Deponeringen av avfall har successivt minskat sedan lång tid tillbaka i takt med att återvinning, förbränning och biologisk behandling byggts ut. Totalt deponerades år 2003 i Sverige 2,9 milj. ton avfall på avfallsupplag som tar emot avfall från kommunerna, vilket innebär en minskning med 2 milj. ton sedan år Utöver dessa deponier finns ett antal avfallsupplag för enbart industriavfall. Uppgifter från år 1998 talar för att det på dessa kan vara fråga om en årlig deponering av storleksordningen 1 milj. ton. Deponering av avfall har således minskat kraftigt. Denna minskning kommer också att fortsätta som följd av införandet av deponeringsförbuden och deponiskatten. 31

33 4 Avfallsförbränning principer och tekniker 4.1 Energiutvinning med höga miljökrav Hushållsavfall och annat avfall som bildas i det moderna samhället utgör en spegelbild av den omfattande produktionen och den mångskiftande konsumtionen. Avfallet innehåller alla de kemikalier och andra ämnen som används i produktionen och som sedan i samma eller omvandlad form återfinns i produkterna. Det avfall som återstår sedan användbara produkter och användbart material har sorterats ut och som måste omhändertas kommer därmed att utgöras av en komplex och svårhanterlig blandning. Mot denna bakgrund och med hänsyn till avfallets innehåll av tungmetaller och andra föroreningar krävs en omsorgsfull behandling och ett säkert omhändertagande för att föroreningarna inte ska spridas och därmed kunna orsaka skador på människor och miljö. Samtidigt innehåller avfallet stora mängder energi som kan och bör nyttiggöras som ett led i arbetet med för en ekologiskt och ekonomiskt hållbar utveckling. Detta är med hänsyn växthuseffekten särskilt viktigt eftersom merparten av avfallet har ett biologiskt ursprung. Avfallsbehandling är därför en fråga om både att sluta nyttiga kretslopp av material och energi och att bryta skadliga kretslopp av tungmetaller, dioxiner och andra föroreningar. Med modern teknik för förbränning av avfall kan praktiskt taget all energi i avfallet utvinnas i form av värme och el. Men eftersom avfallet har en komplicerad sammansättning och innehåller många olika typer av föroreningar ställs höga krav på såväl förbränning och rökgasrening som omhändertagande av aska och andra rester. Anläggningar måste uppfylla en lång rad olika krav för att behandlingen ska bli effektiv och miljöanpassas och för att energin i avfallet ska kunna återvinnas så långt som möjligt. Det innebär bl.a. krav på förbränning vid mycket höga temperaturer, effektiv utvinning av energi, långtgående avskiljning av föroreningar och ett säkert omhändertagande av rester från förbränning och rökgasrening. Omhändertagande av avfall för förbränning och energiåtervinning innebär utifrån ett miljöperspektiv bl.a följande. Energin i avfallet utvinns och används för produktion av fjärrvärme och el. Energiproduktion med avfall, som till största delen utgörs av biomassa, kan ersätta produktion med fossila bränslen och därmed bidra till att minska växthuseffekten. Förbränning av avfall vid de höga temperaturer som används innebär att avfallet desinficeras och att risken för sanitära problem elimineras. En del av föroreningarna i avfallet bryts vid de höga förbränningstemperaturerna ner till ofarliga ämnen. Utsläppen till luft och i förekommande fall till vatten är genomgående mycket låga och ligger i många fall på nivåer långt under gällande villkor. Den allra största delen av de föroreningar som återstår efter förbränning lagras in i askorna. Avfallets vikt reduceras viktmässigt med % och volymmässigt med %. 32

34 Spridningen av föroreningar i miljön minimeras genom tekniska åtgärder och säker hantering av askorna. Väl utbyggda fjärrvärmenät i framförallt stora och medelstora tätorter har dessutom skapat goda förutsättningar för att använda avfallsförbränning med energiutvinning som baslast i dessa system. Värme från förbränning av avfall har här en viktig roll och täcker f.n % av fjärrvärmebehovet i landet. I ett par större tätorter svarar avfallsvärme för uppemot hälften av behovet av fjärrvärme. Den årliga produktionen av fjärrvärme med avfall i Sverige räcker uppskattningsvis till uppvärmning av ca trerumslägenheter. Avfallsförbränningsanläggningarnas produktion av el kan täcka elbehovet i hushåll. De svenska avfallsförbränningsanläggningarna har blivit allt effektivare både som avfallsbehandlare och energiproducenter. Arbetet fortsätter vid anläggningarna med att framförallt maximera energiutvinningen, ytterligare minska emissionerna till luft och vatten, nyttiggöra slaggen samt förbättra omhändertagandet av aska och rester. Detta innebär samtidigt att anläggningarna blir alltmer komplicerade och tekniskt avancerade. De är nu när det gäller teknik, storlek och drift jämförbara med processindustrier, järn- och stålverk och andra större industrianläggningar. Principerna för utformning och uppbyggnad är relativt likartade vid anläggningarna, men det finns också betydande skillnader beroende på olika förutsättningar och val av teknik. Det kan gälla tillgången på avfall och andra bränslen och deras kvalitet. Det kan också vara fråga om val av förbränningsteknik, där rosterugnar dominerar, men där ett antal anläggningar i stället förbränner avfallet i fluidiserade bäddar, s.k. FB-pannor. Kraven på rening av rökgaserna och andra miljöåtgärder är relativt likartade, men anläggningarna använder olika metoder och kombinationer av metoder för att uppfylla de krav som ställs. Det kan t.ex. vad gäller rökgasrening vara fråga om torr rening eller våt rening med eller utan rökgaskondensering. En modern avfallsförbränningsanläggning är i regel uppbyggd med följande huvudfunktioner: Mottagning av avfall med leveranskontroll, lagring och inmatning. Förbränning med ugn, panna och energiutvinning. Rökgasrening med torr och i många anläggningar även våt rening med eller utan rökgaskondensering. Rening av avloppsvatten (vid våt rening och rökgaskondensering). Produktion av fjärrvärme och i en del anläggningar även av el. Behandling och omhändertagande av askor och rökgasreningsrester. 4.2 Avfall som bränsle Energiinnehåll Hushållsavfall innehåller en mängd olika fraktioner med mycket varierande bränslevärde. Skillnader är t.ex. stora mellan de tre vanligast och största fraktionerna i hushållsavfall. Energivärdet i papper uppgår till 3,5 3,7 MWh per ton, plast innehåller 8 10 MWh per ton och matavfall omkring 2 MWh per ton. 33

35 Industriavfallets sammansättning varierar beroende på inom vilka branscher och företag som det uppkommit. Studier talar för att med en väl fungerande källsortering kan det brännbara industriavfallet till minst 90 % bestå av brännbart material. Undersökningar har visat att utsorterat industriavfall i allmänhet har ett energivärde på 3,5 4,0 MWh per ton och därmed ett högre energiinnehåll än hushållsavfall. Det avfall som användes som bränsle i avfallsförbränningsanläggningarna är som energibärare jämförbart med skogsbränsle med 50 % fukthalt och något bättre än torv med samma fukthalt. Eldningsolja, som avfallsbränslen ofta har ersatt inom fjärrvärmesektorn, har däremot ett betydligt högre energivärde, 11,6 MWh per ton. Föroreningar Stora insatser har gjorts och görs för att i hushållen, vid industrierna och vid andra källor sortera ut farliga produkter och skadligt material ur avfallet för särskilt omhändertagande och behandling. Innehållet av tungmetaller och en del andra föroreningar i det avfall som måste tas om hand för biologisk behandling, förbränning eller deponering har härigenom kunnat reduceras. Trots fortsatta åtgärder kommer troligtvis allt avfall under överskådlig tid innehålla ämnen, föreningar och material som gör att risker finns att dessa kan skada människors hälsa och miljön. Det bör noteras att all förbränning medför utsläpp av föroreningar eftersom bränslena innehåller föroreningar i större eller mindre omfattning. Variationerna är dock stora, vilket framgår av en undersökning av utsläpp som genomfördes av Uppsala Energi AB, se tabell 7. Utsläppen av vanadin och nickel var således stora vid förbränning av olja och stenkol jämfört med användning av torv, biomassa och avfall. Utsläpp av kvicksilver förekom vid utnyttjande av samtliga fem bränslen med högst värde vid avfallsförbränning. Bilden var likartat vad gäller kadmium, medan koppar och bly uppvisade en mer spridd bild. Tabell 7 Exempel på utsläpp av tungmetaller från förbränning med olika bränslen, redovisade i mg per MWh producerad energi Förorening Olja, Eo5 Stenkol Torv Biomassa Avfall Vanadin ,2 0,2 0,6 Nickel ,9 0,4 1,2 Kvicksilver 3 1 0,2 1,2 4,5 Kadmium 0,1 0,1 0,1 0,3 0,6 Koppar 4 1,3 0,8 2 1,2 Bly - 8 0,8 6 4,5 Källa: Uppsala Energi AB Anm. - Olja Eo5: Nordsjöolja med 95 % stoftavskiljning. - Stenkol: polskt kol med 99,9 % stoftavskiljning - Torv: torv från Härjedalen med 99,9 % stoftavskiljning - Biomassa: Ångpanna med planrost med 99,9 % stoftavskiljning - Avfall: Medelvärden för 1999, uppgifter från RVF Svensk Avfallsförbränning 34

36 Med modern teknik för rökgasrening är dock avskiljningsgraden för flertalet föroreningar mycket hög, se avsnitt 5.2. Avfallets innehåll av föroreningar spelar därför i dagsläget mindre roll när det gäller möjligheterna att begränsa utsläppen till luft än tidigare. Däremot kan innehållet i askan och i rökgasreningsresterna påverkas av de mängder av föroreningar som finns i avfallsbränslet och som inte bryts ner vid förbränningen. Det gäller även ämnen som omvandlas vid förbränningsprocessen och som ger upphov till nya föroreningar. Hanteringen av resterna från förbränning och rökgasrening har därför fått en allt större uppmärksamhet och betydelse vid avfallsförbränning. Koldioxid bildas vid förbränning av alla bränslen som innehåller kol. Utsläppen är proportionella mot kolhalten, eftersom det inte finns några användbara reningsmetoder. För bränslen som till viss del har biologiskt ursprung avräknas denna del vid beräkning av nettoutsläppen. Det gäller bl.a. hushållsavfall som innehåller 85 % biomassa, se tabell 8. Tabell 8 Utsläpp av koldioxid vid förbränning av olika bränslen, g CO 2 per MJ (megajoule) bränsle - brutto och netto Bränsle g CO 2 /MJ br (brutto) g CO 2 /MJ br (netto) Eldningsolja 1 (Eo1) Eldningsolja 2-5 (Eo2-5) Stenkol Naturgas Gasol Biobränsle 98 0 Torv Hushållsavfall Källa: Liten bok med fakta om energi och miljö, 2003, ÅF Avfallsbränslen Avfallsförbränningsanläggningarna använder f.n. i huvudsak följande avfallsbränslen. Hushållsavfall som källsorterats med återvinning av material, utsortering av farligt avfall och ibland av våta fraktioner. RDF (Refuse Derived Fuel) som är en utsorterad, krossad och ibland pelleterad fraktion av hushållsavfall. RDF används bl.a. i anläggningar som förbränner avfall med fluidiserade bäddar i s.k. FB-pannor. Returflis som utgörs av en träfraktion utsorterad från huvudsakligen bygg- och rivningsavfall. Returbränsle/industriavfall (bränslekross) som huvudsakligen består av avfall från industrier och utgörs till största delen av papper och trä samt mindre mängder plats, textilier, gummi m.m. Gummiflis som är sönderdelade bildäck och spill från produktion. Flertalet anläggningar utnyttjar i varierande omfattning en blandning av hushållsavfall, industriavfall samt bygg- och rivningsavfall. Hushållsavfall var år 1999 det dominerande 35

37 bränslet i flertalet anläggningar och utgjorde i femton av anläggningarna 60 % eller mer av den förbrända mängden avfall. Det gällde bl.a. de fem största i Göteborg, Linköping, Malmö, Stockholm och Uppsala, vilka tillsammans svarade för ungefär två tredjedelar av den totala avfallsförbränningen i Sverige. Ett par anläggningar tog enbart emot hushållsavfall och en större anläggning baserade sin energiproduktion på industriavfall och annat liknande avfall. Bränslemottagning och leveranskontroll Avfallsförbränningsanläggningar använder i sin energiproduktion avfall som källsorterats i hushållen, vid industrierna och hos andra avfallsproducenter. Det innebär att användbart material som papper, glas, plast, metaller m.m. tas till vara för att användas som råmaterial i nya produkter och därmed ersätta naturråvaror. Samtidigt sorteras batterier, elektronik och annat material bort, vilket gör att det brännbara avfallet kommer att innehålla mindre mängder av tungmetaller och andra föroreningar. Industriavfallet utgörs av utsorterade bränslefraktioner med mer eller mindre homogen sammansättning. Merparten utgörs av trä och papper, men industriavfallet kan även innehålla t.ex. plast och gummi, vilket väsentligt ökar energivärdet. Bygg- och rivningsavfall består huvudsakligen av trä och kan vara flisat. Avfallet vägs vid ankomsten och dess ursprung och innehåll kontrolleras mot de krav som anläggningen ställt. Uppfylls inte dessa krav återförvisas avfallet till leverantören eller behandlas på leverantörens bekostnad innan det går till förbränning. Efter leveranskontroll tippas avfallet i en bunker som har plats för något eller några dygns produktion. Med gripskopa och transportband matas sedan avfallet efterhand in i ugnen för förbränning. Det bör observeras att vid anläggningar med FB-pannor måste avfallet som ska förbrännas vara finfördelat och homogent. Detta kräver försortering och sönderdelning av avfallet i separat anläggning. 4.3 Energiproduktion Fjärrvärme Sverige har genom ett mycket väl utbyggt fjärrvärmesystem en unik möjlighet att distribuera värme för uppvärmning. Hälften av uppvärmningsbehovet i bostäder och lokaler täcks idag av fjärrvärme. Fjärrvärmesystem finns på 570 orter och de samlade leveranserna uppgår till ca. 50 TWh per år. Det innebär att fjärrvärmeleveranserna ökat med fyra gånger under den senaste trettioårsperioden. Vissa anläggningar producerar även el, samtidigt med värmen. Denna produktion kräver en betydligt mer avancerad teknik. Avfallsförbränningen svarar för drygt 15 % av fjärrvärmeproduktionen i landet. I ett par större tätorter utgör värme från avfallsförbränning närmare 50 % av värmebehovet. I orter med avfallsförbränning används värme från densamma hela året. Under perioder med högt värmebehov kompletteras avfallsvärmen med värme från andra bränslen. En del av avfallsförbränningsanläggningarna producerar även el. Fjärrvärmen har medfört mycket stora förbättringar i miljöavseende, framförallt genom att utsläppen av föroreningar till luft från uppvärmning minskat kraftigt. Under de två sista 36

38 decennierna på 1900-talet minskade fossilbränslenas andel till en tiondel samtidigt som fjärrvärmen expanderade med 75 %. Den samtidiga tillväxten och omställningen har minskat koldioxidutsläppen från uppvärmning med ca 11 miljoner ton, vilket motsvarar 20 % av dagens totala utsläpp i Sverige. (källa: Svensk Fjärrvärme AB) Fjärrvärmebranschen räknar med en fortsatt tillväxt med 2 3 % per år, vilket skulle innebära leveranser av 60 TWh år I ett längre perspektiv är målet att fjärrvärmen ska svara för 75 % av uppvärmningsbehovet. Det finns därmed en betydande potential för en resursmässigt effektiv samtidig produktion av el och värme. Principer för energiproduktion I en anläggning för enbart värmeproduktion hettas pannvattnet upp till en temperatur på o C. Vattnet pumpas sedan genom ett rörsystem i marken till fastigheterna. Via värmeväxlare i husen överförs värmen till de vattenburna uppvärmningssystemen. Genom en annan värmeväxlare värms tappvarmvattnet. Det avsvalnade fjärrvärmevattnet leds därefter från värmeväxlarna tillbaka till anläggningen för att hettas upp på nytt. I en anläggning för samtidig produktion av värme och el överförs värmen från förbränningen i pannan till vatten som hettas upp till ånga med hög temperatur och under högt tryck. Den höga temperaturen och det höga trycket på ångan gör det möjligt att samtidigt producera både el och värme. Den överhettade ångan leds till en ångturbin som driver en elgenerator. I generatorn omvandlas turbinens rörelse till el som levereras ut på elnätet. Ångan som passerat turbinen innehåller fortfarande mycket energi i form av värme som tas tillvara som fjärrvärme. Det sker i en stor värmeväxlare en s.k. kondensor där värme från ångan förs över till vattnet i fjärrvärmenätet. Under denna avtappning av energi kondenserar ångan till vatten, som pumpas tillbaka till pannan. 4.4 Förbränningstekniker Alternativa tekniker Avfallsförbränning används i dagligt tal som ett entydigt begrepp, men det finns en rad olika sätt att termiskt behandla avfall med energiutvinning. Förbränning på roster i murade och kylda ugnar har länge varit den dominerande metoden och merparten av avfallsförbränningen i Sverige sker också i anläggningar med roster. I slutet av 1970-talet introducerades tekniken med fluidiserande bäddar för avfallsförbränning, där förbränning sker i s.k. FB-pannor. Ett antal mindre avfallsförbränningsanläggningar med FB-pannor byggdes också ut och togs i bruk under första delen av 1980-talet. Termisk förgasning och pyrolys av avfall kan utifrån principiella utgångspunkter vara ett alternativ till förbränning av avfall. Tekniken befinner sig sedan länge under utveckling och det finns ett antal pilot- och demonstrationsanläggningar. Rosteranläggning I en rostugn sker förbränningen av avfallet på en s.k. rost som är uppbyggd av parallella stavar. Rosten är rörlig och genom stavarnas rörelse flyttas avfallet successivt framåt i eldstaden, samtidigt som det fördelas och blandas för att förbränningen ska bli så fullständig 37

39 som möjligt. Tekniken varierar med upp- och nedgående rostelement, fram- och återgående eller vippande rörelser. Under senare år har vattenkylda rosterstavar blivit allt vanligare, eftersom de använda avfallsbränslena har fått ett allt högre värmevärde, bl.a. som följd av att andelen industriavfall har ökat. Förbränningen, som sker vid temperaturer mellan 850 och o C, kräver stora mängder luft. Man räknar med att för att effektivt förbränna ett ton avfall åtgår m 3 luft. För att förbränningen ska bli så fullständig som möjligt tillsätts luften i olika zoner. Den största delen av lufttillförsel sker under rosten i form av primärluft som i huvudsak hämtas från avfallsbunkern. För att säkra en god utbränning blåses dessutom in sekundärluft och återförd rökgas genom dysor över ovanför eldstaden. Mängden förbränningsluft och sättet att tillföra luften har stor betydelse för hur väl avfallet kommer att brännas ut. En god luftinblandning är en förutsättning för att kalla stråk och reducerande atmosfär ska kunna undvikas. Risk finns annars att ofullständigt förbrända rökgaser i form av organiska föroreningar går ut genom skorstenen. Det kan vara fråga om s.k. polyaromatiska kolväten och andra föroreningar. För låg temperatur vid förbränning medför i princip samma negativa effekter som för litet luft i processen. Gaserna från förbränningen av bränslet på eldstaden stiger under fortsatt förbränning upp genom pannans förbränningsrum. De heta gaserna lämnar samtidigt ifrån sig en del av värmen till vatten som cirkulerar i tuber inbyggda i pannväggarna. Rökgaserna håller fortfarande en hög temperatur, mellan 200 och 600 o C när de lämnar pannan. I efterföljande värmeupptagande delar tappas rökgaserna på ytterligare värme som överförs till slutna vattenoch ångsystem. När avfallet är utbränt återstår slagg som tappas i ett vattenfyllt släckningstråg. Slaggen från en rosteranläggning utgör volymmässigt ca 5 % av den inmatade avfallsmängden och viktmässigt %. Den består av större eller mindre obrännbara föremål och sintrade klumpar av obrännbart material. Fluidiserad bädd (FB-panna) Förbränning av avfall i fluidiserade bäddar sker i en sandbädd, eventuellt med tillsats av kalk. Bränslet utgör i en FB-panna endast några få procent av bäddmaterialet. Bädden vilar på en perforerad platta. Genom att blåsa förbränningsluft genom plattan kommer bädden att uppträda som en vätska, därav benämningen fluidisera. Det finns två typer av fluidiserade bäddar som är aktuella vid förbränning av avfall den bubblande med hög partikeltäthet och den cirkulerande (svävande) där bäddmaterialet på grund av högre lufthastighet rycks med. För att inte bäddmaterialet ska försvinna avskiljs partiklarna i en cyklon efter ugnen och återförs till bädden. Anläggningar med fluidiserade bäddar kräver ett finfördelat och homogent bränsle, vilket ställer stora krav på förbehandling av det inkommande avfallet. Temperaturen vid fluidiserad förbränning ligger i allmänhet kring 900 o C. Tekniken för utvinning av energi i pannan och i efterföljande konvektionsdelar är likartad som vid rosteranläggningar. Resterna från förbränningen utgörs vid användning av fluidiserade bäddar av bottenaska som innehåller både det utbrända bränslet och en del bäddmaterial som följt med. Mängden 38

40 bottenaska är mindre vid förbränning i FB-pannor än motsvarande mängd slagg vid förbränning på rost. Detta är framförallt en följd av att ett mer utsorterat och finfördelat bränsle används i FB-pannor. Däremot är mängden rökgasreningsrester större än vid användning av rosterpannor, beroende på att en del sand från bädden följer med rökgaserna och avskiljs. Termisk förgasning Termisk förgasning eller pyrolys bygger på principen att avfallet upphettas vid underskott av luft. Det organiska materialet brinner då inte i egentlig bemärkelse utan sönderdelas i enklare gasformiga komponenter som koloxid, metan och vätgas. Gasen kan sedan användas som bränsle i en gaseldad panna eller i en gasmotor för elproduktion. Förgasningstekniken är sedan länge under utveckling och det finns ett antal pilot- och demonstrationsanläggningar på kontinenten. Denna form för avfallsbehandling har hittills inte kunnat konkurrera med avfallsförbränning, vilken varit föremål för en snabb fortsatt teknisk utveckling under senare decennier. 4.5 Rening av rökgaser och rökgaskondensering Stoftformiga och gasformiga föroreningar Föroreningarna i rökgaserna från avfallsförbränning kan indelas i två huvudgrupper stoftformiga och gasformiga. I vilken form olika ämnen uppträder är bl.a. beroende på temperaturen i rökgaserna. Till gruppen stoftformiga föroreningar hör flygaska och flertalet metaller. Klorväte, fluorväte, svaveldioxider och kväveoxider är exempel på gasformiga föroreningar. Organiska föroreningar som dioxiner kan liksom kvicksilver finnas både i stoftoch gasform. Innehållet av stoft, metaller och försurande ämnen i rökgaserna styrs huvudsakligen av avfallets sammansättning. Förbränningsprocessen påverkar endast marginellt dessa ämnen, med undantag för bildningen av kväveoxider och stoft. För att begränsa spridningen av dessa föroreningar krävs därför fortsatta insatser för mindre förorenat avfall, effektiv rening av rökgaserna och ett säkert omhändertagande av resterna. Vid förbränning av avfall bildas även föroreningar som inte från början funnits i avfallet. Ett exempel på detta är kväveoxider som kan bildas i förbränningsprocesserna genom att kvävet i bränslet oxideras. Denna bildning påverkas av förhållandena vid förbränningen och av temperaturen. Genom optimering av förbränningen och val av reningsmetoder har utsläppen av kväveoxider kunnat begränsas. Dioxiner och andra organiska föroreningar finns i varierande omfattning i det avfall som tas emot och förbränns vid avfallsförbränningsanläggningarna. Dioxinerna sönderdelas vid de höga förbränningstemperaturerna i pannorna och bildar koldioxid, vatten och klorväte. Vid ogynnsamma förhållanden i anläggningarna bildas åter dioxiner vid nedkylningen av rökgaserna beroende på gasernas innehåll och sammansättning. Den kritiska temperaturen för bildning av dioxiner ligger mellan 200 o C och 600 o C. Bildningen är en följd av att en katalysator vanligen koppar omvandlar det klorväte som finns i rökgaserna till klor, som sedan kan klorera kolskelett med lågt eller inget klorinnehåll. 39

41 Syfte Syftet med rökgasreningen är att skilja av de föroreningar som följer med rökgaserna från förbränningen och därmed minimera utsläppen av föroreningar till luft. Målet är att dessa föroreningar ska så långt det överhuvudtaget är möjligt avskiljas, föras över till och koncentreras i askor och andra rester från rökgasreningen. En effektiv förbränning av avfall kombinerad med avancerad rökgasrening innebär att tungmetaller, dioxiner och andra föroreningar lyfts bort från teknosfären, där de annars skulle utgöra en fara för människor och miljö. En koncentration av föroreningarna i resterna från avfallsförbränning kan därför betraktas som ett kvitto på att anläggningarna fungerar effektivt som föroreningsfällor. Dessutom underlättar denna avskiljning och koncentration behandlingen och slutförvaringen av oönskade och oanvändbara rester som tyvärr alltid blir kvar och måste tas om hand. Metoder och utveckling De metoder som används vid avfallsförbränning brukar indelas i fyra grupper: stoftavskiljning torr rening våt rening rening av kväveoxider Rökgasreningen vid avfallsförbränningsanläggningarna omfattade från början endast avskiljning av stoft ur rökgaserna med hjälp av cykloner eller elfilter. Denna begränsade rening syftade i första hand till att minska utsläppen av föroreningar lokalt. Höga skorstenar kompletterade reningen genom att återstående föroreningar släpptes ut på hög höjd och späddes ut i lufthavet. Efterhand som kraven skärptes installerades elfilter och i några fall spärrfilter på anläggningarna. Elfiltren hade nu utvecklats och förbättrats så att utsläppen av stoft låg under 50 mg/m 3 i utgående rökgas, vilket kan jämföras med 500 mg/m 3 vid användning av cykloner. År 1985 var samtliga avfallsförbränningsanläggningar utrustade med elfilter eller spärrfilter. Nästa steg i utvecklingen innebar komplettering med torr rening för att framförallt bli av med klorväte (saltsyra). Den torra reningen med kalk visade sig också ha god förmåga att avskilja kvicksilver. Våta reningsmetoder har sedan kommit att införas vid både större och mindre anläggningar. Den våta reningen kombineras ofta med rökgaskondensering för att på så sätt öka energiutbytet. När det gäller kväveoxider är samtliga anläggningar i Sverige numera försedda med utrustning för att begränsa dessa utsläpp. Några anläggningar har också kompletterat med aktivt kolfilter. Stoftavskiljning Avskiljning av stoft sker numera vid avfallsförbränningsanläggningar med spärrfilter eller elfilter eller i kombination med båda teknikerna. Vid våta reningssystem med skrubbrar avskiljs stoftpartiklarna genom rening av vattnet från skrubbrarna. 40

42 I ett elfilter passerar rökgaserna genom ett elektriskt laddat fält bestående av emissions- och utfällningselektroder med olika laddningar. Partiklarna fastnar på utfällningselektroderna och samlas efter hand in för omhändertagande som flygaska. Textila spärrfilter eller slangfilter består av slangar av temperaturtåligt material som rökgaserna får passera igenom. Släckt kalk och aktivt kol brukar injiceras i rökgaserna före filtret för att effektivisera och bredda reningen. Torr rökgasrening Torra metoder används för rening av gasformiga och stoftformiga föroreningar. Det kan t.ex. ske genom att kalk sprutas in rökgasen eller genom att rökgasen renas i särskilt utformade reaktorer där kalk tillsätts. Kalken har till uppgift att neutralisera och binda de sura ämnen i rökgaserna som uppstår när klorhaltigt och svavelhaltigt avfall förbränns. För att förbättra reningen har det blivit vanligt att även tillsätta aktivt kol till rökgaserna innan spärrfiltret. Dioxiner och andra gasformiga föroreningar sugs då upp av det aktiva kolet och adsorberas så hårt att det är mycket svårt att frigöra dem igen. De sura gaserna, framförallt svaveldioxid, reagerar med kalken och absorberas, medan tungmetaller och dioxiner binds till kolet. En beläggning i form av en filterkaka byggs upp när rökgaserna passerar filtret och den fungerar därmed som en viktig del i reningsprocessen. Beläggningen på filtret rökgasreningsresten, RGR - består av kalk, kol och stoft med avskilda föroreningar. Beläggningen avskiljs när motståndet i filtret blir för högt och förs vidare för behandling och förvaring. Vid torr rening absorberas först försurande gaser med hjälp av t.ex. släckt kalk, se figur 1. Figur 1. Principschema för torr rökgasrening Reaktor/reaktorer 2. Slangfilter 3. Rökgasfläkt Skorsten 5. Recirksilo 6. Kalksilo 7. Blåsmaskin kalk/recirk 8. Asksilo 41

43 Absorbentmedlen doseras i en reaktor (1) för att gaserna ska hinna med att reagera och bilda en pulverformig produkt före avskiljning. I slangfiltret (2) avskiljs flygaskan, reaktionsprodukterna och överskottet av absorbentmedlet. De renade rökgaserna trycks med hjälp av en rökgasfläkt (3) ut genom skorstenen (4). En del av resterna återcirkuleras i reningssystemet och överförs först till en s.k. recirksilo (5) för tillfällig förvaring. Resten transporteras till en asksilo (8). I systemet ingår vidare en kalksilo (6) och en blåsmaskin för inblåsning av kalk och för cirkulation (7). Våt rening Våta reningsmetoder bygger på principen att rökgasen tvättas med vatten i en eller flera skrubbar eller tvättreaktorer. En våt reningsanläggning kan t.ex. bestå av en s.k. quench - störtkylare - samt två skrubbrar, en sur och en neutral, se figur 2. Figur 2. Principschema för våt rökgasrening I quenchen kyls rökgasen ner kraftigt till ca. 60 o C. I den första skrubbern absorberas föroreningarna av det cirkulerande processvattnet. Det är här fråga om små stoftpartiklar, saltsyra, fluorvätesyra, ammoniak, kvicksilver och andra tungmetaller som till följd av det låga ph-värdet gått i lösning. I den andra skrubbern sker först en höjning av ph-värdet i processvattnet till 7 8 genom tillsats av kalk. Svaveldioxiden i rökgaserna tvättas därefter ut och bildar tillsammans med kalken först kalciumsulfit som sedan oxideras till kalciumsulfat (gips). Rökgaskondensering Om rökgasen kyls ner så långt att vattenångan i rökgasen övergår från gasfas till vätskefas används begreppet rökgaskondensering. Huvudsyftet med rökgaskondensering är att öka utbytet av energi vid förbränningen av avfallet. Genom utnyttjande av ångbildningsvärmen kan produktionen av energi vid en avfallsförbränningsanläggning höjas med %. En positiv bieffekt med rökgaskondensering är att den även fungerar som ett kompletterande reningssteg. Metoden bygger på principen att när rökgasen kondenseras bildas en vätskedimma och vätskedroppar. Vid kontakten mellan gasfasen och den bildade dimma löses gasformiga ämnen i rökgasen och överförs till kondensatet. Väteklorid och kvicksilver är exempel på ämnen som helt övergår till kondensatet, medan ämnen med låg löslighet som kväveoxid stannar kvar i gasfasen. 42

44 Vattenrening Processvatten från våt rökgasrening och kondensat från rökgaskondensering innehåller de avskilda föroreningarna och måste därför renas före utsläpp till recipient. Processvatten och kondensat renas i ett antal steg, varvid föroreningarna överförs till slam som sedan avskiljs. I princip används samma teknik som vid rening av kommunalt och industriellt avloppsvatten. Det innebär i korthet att fällningsmedel och flockningsmedel tillförs för att binda framförallt metaller. Flockarna avskiljs sedan i sedimenteringsbassänger. För att öka avskiljningsgraden filtreras vattnet genom sandfilter och kolfilter innan det avleds till recipient. Dessa vattenreningssystem har hög verkningsgrad, vilket gör att praktiskt taget alla föroreningar avskiljs och koncentreras i slammet, som sedan tas om hand för behandling och deponering. Katalytiska och andra kompletterande reningsmetoder Katalysatorer används för att reducera utsläppen av kväveoxider, men det har visat sig att katalysatorer även bryter ner och förstör organiska ämnen som dioxiner. En förutsättning för att denna process ska fungera väl är att man arbetar med rena gaser. För mycket stoft kan medföra att ytorna sätter igen med försämrad effekt som följd. Temperaturen på rökgaserna måste dessutom uppgå till ca. 200 o C för att nedbrytningen av kväveoxider ska fungera. Det innebär att rökgaserna måste återvärmas, vilket ger kräver energi och därmed minskar energiutbytet. Vid s.k. selektiv katalytisk reduktion (SCR) tillsätts ammoniak till rökgaserna som sedan får passera en katalysator, vanligen baserad på titaniumoxid med vanadin. Kväveoxiderna reduceras till kvävgas och vatten. De flesta SCR-anläggningarna är dimensionerade för en minskning av kväveoxiderna med %, men det finns även anläggningar som klarar en reduktion med 90 %. Som alternativ till SCR används s.k. selektiv icke katalytisk reduktion (SNCR) där det som framgår av namnet inte behövs någon katalysator. Kväveoxiderna reduceras här termiskt genom tillsats i pannan av ammoniak eller urea. Reaktionerna sker vanligen vid temperaturer mellan 850 och 1100 o C, men med särskilda tillsatser kan även reaktioner ske vid lägre temperaturer. SNCR ger lägre reduktionsgrader än SCR och har högre kemikaliekonsumtion, men är i gengäld enklare och billigare att installera. Reduktionen av kväveoxider uppgår vanligen till ca. 50 %, men minskningar med % kan uppnås vid gynnsamma förhållanden. Filter med aktivt kol eller koks har under senare tid installerats i en del anläggningar för att bl.a. fånga in dioxiner. Sådana filter består av behållare med aktivt kol eller koks som rökgaserna får passera. Det aktiva kolet adsorberar dioxiner och andra föroreningar. 4.6 Rester från avfallsförbränning Vid avfallsförbränning uppstår dels en grov fraktion i form av slagg, dels en finkorning bestående av pannaska, flygaska, filterkaka från slangfilter och slam. Den senare fraktionen brukar med ett samlingsnamn kallas rökgasreningsrest (RGR). 43

45 Slagg Mängden slagg uppgår vid förbränning i rostereldade anläggningar till viktsprocent av det tillförda avfallet, medan slaggmängden vid FB-pannor är väsentlig mindre. Vid förbränningen år 2003 av 3,1 milj. ton avfall vid avfallsförbränningsanläggningarna i Sverige bildades ca 0,5 milj. ton slagg. Slaggen består dels av obrännbara föremål av olika storlek, dels av sintrade klumpar av obrännbart material. Slagg från rostereldning består enbart av rester från avfallet, medan slagg (bottenaska) från FB-pannor även innehåller en del bäddmaterial. Slaggen innehåller bl.a. skrot som sorteras ut för återvinning. Siktad och sorterad slagg, s.k. slaggrus, används bl.a.som bygg- och fyllnadsmaterial och kan då i många fall ersätta naturgrus och bergkross. Utomlands används sådant slaggrus i betydande omfattning vid vägbyggen och andra anläggningsarbeten. I Sverige utnyttjas slaggen framförallt på deponierna för invallning, avjämning, vägbyggnad och för sluttäckning. Rester från förbränning av avfall bör enligt EU:s direktiv om avfallsförbränning i största möjliga utsträckning återvinnas. Dessutom finns ett behov att finna ersättning för naturmaterial. RVF har sedan lång tid tillbaka arbetat med att ta fram former för kvalitetssäkring och avsättning av slaggrus från avfallsförbränning. Rökgasreningsrester, RGR Den samlade mängden rökgasreningsrester uppgår vid rostereldade anläggningar till 3 5 viktsprocent av den tillförda mängden avfall och något mer vid användning av FB-pannor. Vid avfallsförbränningen i Sverige under år 2003 bildades ca. 0,15 milj. ton rökgasreningsrester. Med den effektiva rökgasrening som sker vid avfallsförbränningsanläggningar överförs tungmetaller och andra föroreningar som finns i avfallet till RGR. RGR innehåller även dioxiner och andra föroreningar som har bildats under nedkylning av rökgaserna, se tabell 9. 44

46 Tabell 9 Innehåll av metaller och dioxiner i rökgasreningsrester (RGR) från svenska avfallsförbränningsanläggningar år 2002 Ämne Enhet Medelvärde Medianvärde Antal anläggn. Antimon mg/kg TS Arsenik mg/kg TS Bly mg/kg TS Kadmium mg/kg TS Kobolt mg/kg TS Koppar mg/kg TS Krom mg/kg TS Kvicksilver mg/kg TS 10 8,5 17 Mangan mg/kg TS Nickel mg/kg TS Tallium mg/kg TS 1,2 1,2 4 Tenn mg/kg TS Vanadin mg/kg TS Zink mg/kg TS Dioxin (I-TEQ) ng/kg TS Källa: Renhållningsverksföreningen. Vid anläggningar som använder både torra och våta rökgasreningssystem erhålls två typer av rester med olika egenskaper att ta hand om. Vid den torra reningen bildas en aska som innehåller både tungmetaller och organiska föroreningar som dioxiner. Genom blandning med slammet från den våta reningen får man en rest med en torrsubstanshalt som minskar risken för damning och motverkar utlakning av föroreningar. Hantering och behandling av förbränningsrester Rökgasreningsrester från avfallsförbränning hanteras med hänsyn till deras innehåll av framförallt tungmetaller och organiska föroreningar som farligt avfall. Särskilda krav ställs därför på transporter, omhändertagande och deponering. För att undvika att askorna dammar och sprids vid transporter och hantering brukar man befukta dessa. Tillstånd krävs för såväl transport och mellanlagring som deponering och annan behandling av rökgasreningsprodukter. Det finns en rad olika metoder och tekniker för att ta hand om och slutförvara rökgasreningsrester. Solidifiering innebär att rökgasreningsresterna blandas med någon form av bindningsmaterial som exempelvis kalk eller cement, vilket medför att en solid produkt erhålls. Materialet blir fysiskt stabilare och är mindre känsligt för sättningar och damning. Stabilisering som behandlingsmetod används vid en tredjedel av förbränningsanläggningarna. 45

47 Undersökningar visar att med den tillämpade deponeringen av rökgasreningsrester från avfallsförbränning minimeras utlakningen. Därmed förhindras spridning av tungmetaller och organiska föroreningar. När det gäller t.ex. dioxiner är dessa hårt bundna till partiklar. Under förutsättning att rester som innehåller dioxiner inte blandas med hushållsavfall och andra avfall är risken för utlakning mycket liten. För mer information om dioxiner se RVF Rapport 01:13. Förbränning av avfall. En kunskapssammanställning om dioxiner. Arbetet inriktas nu mot att ytterligare öka säkerheten vid deponering och minska utlakningen av farliga ämnen. Karbonat/koldioxidstabilisering är en metod som är under utveckling. Andra alternativ, som används i bl.a. Tyskland och Norge, är slutförvaring i salt- och kalkgruvor. 4.7 Ett modernt kraftvärmeverk baserat på avfall som bränsle SYSAV:s kraftvärmeverk i Malmö För att ge en så konkret och verklighetsnära bild som möjligt av dagsläget inom avfallsförbränning med energiproduktion illustreras uppbyggnaden av och funktionen hos Sysav:s nya linje för kraftvärmeproduktion i Malmö. Denna redovisning baseras på en information som företaget presenterat i broschyrform under Anläggningen är ett kraftvärmeverk som med ton avfall som bränsle årligen producerar MWh fjärrvärme och MWh el. Avfall blir energi Processen startar med att sopbilarna som samlat in det brännbara avfallet tippar detta i en stor bunker (1), se figur 3. Med en gripskopa som kan lyfta fem ton tar traversföraren sedan upp avfallet och släpper ner det i påfyllningstratten (2). Avfallet glider sedan ner genom tratten och in i ugnen. Avfallet brinner medan det rör sig nedåt på en rörlig bädd, en s.k. roster (3) samtidigt som förbränningsluft tillförs. Temperaturen i eldstaden är ca grader, vilket gör att allt brännbart brinner upp. De heta rökgaserna stiger uppåt och fortsätter in i pannan. Det som blir kvar efter förbränningen är slagg som faller ner i ett vattenfyllt tråg och kyls ner (4). Slaggen transporteras sedan bort för att sorteras och återvinnas. Figur 3. Principskiss över energiproduktionen i Sysav:s kraftvärmeverk Källa: SYSAV, broschyren Avfall blir energi

48 Inne i pannan (5) finns långa sammansvetsade rör, s.k. tuber. I dessa leds pannvatten runt och värms upp av de heta rökgaserna. Vattnet hettas upp till ånga med en temperatur på 400 grader och med ett tryck på 40 bar (40 gånger atmosfärstrycket). Efter pannan går rökgaserna in i det första reningssteget (elektrofiltret), se figur 4. Utifrån den höga temperaturen och det höga trycket på ångan kan man producera både el och värme. Den överhettade ångan leds till turbinen (6) som sätts i rörelse och driver generatorn. I generatorn (7) omvandlas turbinens rörelse till el som levereras ut på elnätet. Ångan som passerat turbinen innehåller fortfarande mycket energi i form av värme som tas tillvara som fjärrvärme. Det sker i en stor värmeväxlare en s.k. kondensor (8) där värme från ångan förs över till vattnet i fjärrvärmenätet. Under denna avtappning av energi kondenserar ångan till vatten, som pumpas tillbaka till pannan. Kraftvärmeverket producerar tillräckligt mycket fjärrvärme för att värma upp trerumslägenheter. Fjärrvärmen levereras till Malmö och Burlöv (9). Produktionen av el räcker till stycken 60 watts lampor. Rening av rökgaserna och ytterligare utvinning av energi Rökgaserna från pannan får i ett första reningssteg passera ett elektrofilter (11), se figur 4, där det mesta av stoftet tas bort. Avskiljningen sker genom att elektroder ger stoftpartiklarna en negativ laddning som gör att partiklarna sedan fastnar på stora metallplåtar som är positivt laddade. Stoftpartiklarna skakas av från plåtarna, samlas upp på botten och transporteras till en asksilo. Figur 4. Principskiss över systemet för rening av rökgaser och vatten vid Sysav:s kraftvärmeverk Källa: SYSAV, broschyren Avfall blir energi 2003 I nästa steg tvättas rökgaserna med vatten i tre torn, s.k. skrubbar. Vatten sprayas genom fina munstycken över rökgaserna. Vattnet innehåller olika ämnen, t.ex. kalk som reagerar med och renar röken. I den första skrubbern tvättas tungmetaller, sura ämnen och klorider bort (12). I den andra skrubbern (13) tas svaveldioxid bort och i den tredje (14) avskiljs bl.a. dioxiner. Efter detta steg utvinns ytterligare ca % energi i form av kondensering av de renade rökgaserna. Detta görs med hjälp av värmepumpar som ser till att värmeenergin kan överföras till fjärrvärmenätet. 47