BILAGA 1: ORWARE-VEKTORN

Transkript

1 BILAGOR Innehåll: BILAGA 1: ORWARE-VEKTORN...1 BILAGA 2: INSAMLING AV ORGANISKT AVFALL...2 BILAGA 3: VALLODLING...4 BILAGA 4: SPANNMÅLSODLING...5 BILAGA 5: KVÄVELÄCKAGEMODELLEN...6 BILAGA 6: TRANSPORTER...8 BILAGA 7: VALLGRÖDANS KEMISKA SAMMANSÄTTNING...9 BILAGA 8: ENERGI OCH EMISSIONER...10 BILAGA 9: HANDELSGÖDSELPRODUKTION...11 BILAGA 10: PRODUKTION AV FOSSILBRÄNSLE...12 BILAGA 11: EMISSIONER FRÅN VÄSTERÅS KRAFTVÄRMEVERK SAMT FRÅN PRODUKTION OCH DISTRIBUTION AV KOL

2 BILAGA 1: ORWARE-VEKTORN Vektorn i ORWARE där de ämnen som används vid utvärderingen av denna studie har markerats med fet stil. 1. C-tot 2. C-lignin 3. C-kolhydrat 4. C-fett 5. C-protein 6. BOD 7. VS 8. TS 9. CO 2 -fossilt 10. CO 2 -biologiskt 11. CH VOC 13. CHX 14. AOX 15. PAH 16. CO 17. Fenoler 18. PCB 19. Dioxin 20. O 21. H 22. H 2 O 23. N-tot 24. NH 3 /NH 4 -N 25. N-NO x 26. N-NO N-N 2 O 28. S-tot 29. S-SO x 30. P-tot 31. Cl 32. K 33. Ca 34. Pb 35. Cd 36. Hg 37. Cu 38. Cr 39. Ni 40. Zn 41. Cellulosa 42. Partiklar 43. COD Metall 51. Lättmetall 52. Rostfritt stål 53. Ofärgat glas 54. Färgat glas 55. Inertmaterial, ej askor 56. Askor 57. Förpackningar 58. Dagstidningar 59. Veckotidningar 60. Kontorspapper 61. Blandat papper 62. PE-plast 63. PP-plast 64. PS-plast 65. PVC-plast 66. PET 67. Blandad plast 68. Gummi 69. Textil 70. Trä 71. Elektronik 72. Brännbart 73. Ej brännbart 74. 1

3 BILAGA 2: INSAMLING AV ORGANISKT AVFALL INSAMLINGSMODLLEN Modellen för insamling av avfall med hjälp av sopbilar beräknar bland annat energianvändningen och emissionerna för insamlingen och transport av avfallet från flerbostadshus och villor (centralort och glesbygd). Indata till modellen är följande; (Artikel V i Sonesson, 1998)! uppgifter om avstånd till insamlingsområdet (km)! medellast på sopbilen (ton per last)! mängd avfall som skall samlas in (ton)! antal hushåll! energiåtgång för körning (MJ/km)! antal hushåll per stopp! medelhastighet på väg till och ifrån insamlingsområdet (km/h)! medelhastighet vid insamling (km/h)! avstånd mellan insamlingsställena (km)! tidsåtgång på varje insamlingsställe! energiåtgång per stopp (MJ) Utifrån detta beräknas energianvändning, tidsåtgång och så vidare ut. Emissionerna erhålls utifrån energianvändningen. 2

4 DET ORGANISKA AVFALLETS SAMMANSÄTTNING Det organiska avfallets sammansättning anges i tabell 2.1. Tabell 2.1: Substratsammansättning, organiskt avfall (kg/kg ts) (Eriksson pers. komm., 2001) Ämne Organiskt avfall (kg/kg ts) C-tot C-lignin C-kolh, lätt C-fett C-protein VS 0.8 VOC 2.0E-6 CHX 0.01E-6 PAH 0.5E-6 Fenoler 27.5E-6 PCB 43.5E-9 Dioxiner 0.09E-12 O H N-tot 0.02 S-tot P-tot Cl K Ca Pb 10E-06 Cd 0.13E-06 Hg 0.028E-06 Cu 34E-06 Cr 10E-07 Ni 7E-06 Zn 80E-06 C-Cellulosa

5 BILAGA 3: VALLODLING SKÖRD OCH FÖRLUSTER VID VALLODLING Beräkningarna avser skörd samt de förluster som uppstår i samband med detta. Slåttern sker med en traktordragen slåtterkross med arbetsbredden 3.2 meter. Förtorkning av grödan sker till en torrsubstanshalt (ts-halt) av 35 procent. Därefter strängläggs grödan med en strängläggare (arbetsbredd 7.8 meter) och lastas med exakthack i stora vagnar för transport till satellitlager eller centrallager. (Dalemo m.fl., 1997) Avkastningen har satts till kg ts per hektar (Agriwise, 2001), fördelat på två skördar per år. Slåtterförlusten har satts till två procent av bruttoskörden (Dalemo m.fl., 1997). Förluster orsakade av cellandning, respiration, under förtorkning har på underlag av uppgifter från Eldelind m.fl. (1974) satts till två procent per dygn. Förtorkningen till 35 procent beräknas ta cirka ett dygn. Det mekaniska spillet vid strängläggning och bärgning har beräknats till 2.3 procent enligt ett samband som redovisas av Liljenberg m.fl. (1995). TRANSPORT OCH LAGRING AV VALLPRODUKTER Vallen transporteras till satellitlagren med de vagnar som vallen tas upp i med exakthacken. Vagnarna rymmer 3.2 ton ts (Dalemo m.fl., 1997). Det genomsnittliga transportavståndet till satellitlagren från fälten är 1.5 km. I satellitlagret läggs vallen i plansilos med hjälp av en lastmaskin och täcks med plast. Lastmaskinen utnyttjas även vid uttag ur plansilon när transport till rötkammaren sker. Denna transport, som antagits vara 10 km, sker i lastbilar som har en lastkapacitet på ca 12 ton ts. En fullastad lastbil beräknas förbruka 5 liter diesel per tio km och 3.5 liter diesel per tio km tom (Sundqvist, 1999). Bränsleförbrukningen för lastmaskinen är 10 liter diesel per timme, och urlastningen och packning antas ta 12.5 minuter per lass medan lastningen av en lastbil fordrar 15 min genomsnittlig användning av lastmaskinen (Johansson & Fellin, 1995). ENERGIANVÄNDNING Beräkningarna för energianvändningen bygger på data enligt Sundberg m.fl. (1997) (Tabell 3.1). Tabell 3.1: Bakgrundsdata till delmodellen för energiåtgång (Sundberg m.fl., 1997) Parameter Liter diesel/ha Insådd 3.3 Slåtter av vall 8 Bärgning av vall 14 Plöjning 18 Harvning 3 Övrigt 9 I beräkningarna ingår en insådd per omloppstid (3 år), föregången av jordbearbetning i form av plöjning och harvning (2 gånger). Vidare skördas vallen 2 gånger per säsong. Under övrigt ingår bland annat hämtning av förnödenheter, tomgångskörning och transport till och ifrån fält. 4

6 BILAGA 4: SPANNMÅLSODLING ENERGIANVÄNDNING Spannmålsodlingen innefattar följande moment (Tabell 4.1). Tabell 4.1: Bakgrundsdata till energianvändning (Sundberg m.fl., 1997) Parameter Liter diesel/ha Plöjning 18 Harvning 3 Sådd 3.3 Skörd 12 Handelsgödselspridning 1 Kemisk bekämpning 0.5 Övrigt 9 I beräkningar ingår, utöver plöjning och sådd, harvning, spridning av gödsel (Nuläget), kemisk bekämpning (Nuläget). Övrigt inkluderar bland annat hämtning av förnödenheter, tomgångskörning vid av- och påkopplingar samt transport till och ifrån fält. Emissionerna från energianvändningen redovisas under Bilaga 8 och Bilaga 10. TRANSPORT Vid transporter av spannmål, dels från fält till gård, dels från gård till mottagningscentral, har följande indata använts (Tabell 4.2). Tabell 4.2: Indata spannmålstransport Parameter Enhet Källa Lassvikt, trailer (kg) 7000 Emgardsson, 1999 Medelavstånd, fält-gård (km) 1.5 Antagande Bränsleanvändning (l diesel/km, full) 0.3 Sundberg m.fl., 1997 Bränsleanvändning (l diesel/km, tom) 0.25 Sundberg m.fl., 1997 Lastkapacitet, lastbil (kg) Emgardsson, 1999 Medelavstånd till mottagningscental (km) 10 Antagande Bränsleanvändning (l diesel/km, full) 0.5 Sundqvist, 1999 Bränsleanvändning (l diesel/km, tom) 0.35 Sundqvist, 1999 Emissionerna från energianvändningen redovisas under Bilaga 8 och Bilaga 10. 5

7 BILAGA 5: KVÄVELÄCKAGEMODELLEN I modellen som konstruerats i Matlab/Simulink har indata rörande rötrest likställts med stallgödsel/flytgödsel. Uppgifter om jordartsfördelning krävs för beräkningarna och har erhållits från Johnsson & Hoffmann (1997). Dessa redovisas i tabell 5.1. Övrig indata är erhållen från Gårdsmodellen, Hoffmann m.fl. (1999). Tabell 5.1: Jordartsfördelning i Svealands slättbygder (Johnsson & Hoffmann, 1997) Jordart Procent Lerig sandjord 4 Lättlera 32 Styv lera 64 Grundutlakningen erhålls ur tabell 5.2. Nederbörden i Västerås antas vara mellan mm per år. Tabell 5.2: Grundutlakning (kg N/ha) Svealand Sandjord Lättlera Mellan/styv lera Nederbörd Växtodlingsgård Djurgård * * ökning av utlakning i kg N per ton ts årlig tillförsel Minskad utlakning på grund av jordbearbetning ges i tabell 5.3. Faktorn i tabellen multipliceras med grundutlakningen. Vid höstsäd har värdet för tidig jordbearbetning använts. Ingen jordbearbetning på hösten har antagits vid vårsäd respektive vall. Höstplöjning till vårsäd förekommer likaså, vilket enligt modellen skulle ge ett högre läckage av kväve. Tabell 5.3: Jordbearbetningens betydelse för kväveutlakning Svealand Omräkningsfaktor Tidigt på hösten (t.o.m. september) 1.0 Sent på hösten (oktober december) 0.9 Ingen jordbearbetning på hösten 0.8 Minskad eller ökad utlakning på grund av föregående års gröda ges av faktorn i tabell 5.4 som multipliceras med grundutlakningen. Vid spannmålsodling är föregående år gröda alltid spannmål. Vid vallodlingen har följande använts; vallinsådd, växande vall utan vallbrott (två år) samt vallbrott sen höst. Detta innebär att de antas så vårsäd efter vallbrottet. Med stor sannolikhet vill man efter vallbrott så höstgröda, eftersom detta har bäst lönsamhet. Detta innebär att vallbrottet måste ske tidigare på hösten, och därmed ökar läckaget av kväve. 6

8 Tabell 5.4: Grödan under det gångna växtodlingsåret Svealand, det gångna årets gröda Omräkningsfaktor Stråsäd 1.0 Vallinsådd 0.8 Växande vall utan vallbrott under året 0.6 Vall med vallbrott tidig höst (t.o.m. sept.) 2.0 Vall med brott sen höst (okt. dec.) 1.4 Förluster på grund av tillförsel av rötrest (Tabell 5.5). Faktorn i tabellen multipliceras med grundutlakningen. Hälften av rötresten sprids på våren, dvs faktorn 1.1, och resterande på hösten (1.2 respektive 1.3). Tabell 5.5: Procent av ammoniumkväve i flytgödsel Parameter Svealand Ingen stallgödselspridning 1.0 Vårspridning av fast/flytgödsel 1.1 Höstspridning av fast/flytgödsel Obevuxet Höstgröda Vall Jord med mindre än 25 % lera Jord med mer än 25 %lera

9 BILAGA 6: TRANSPORTER Transportavstånd anges i tabell 6.1. Tabell 6.1: Transportavstånd Typ av transport Typ av fordon Sträcka (km) Västerås Uppsala (avfall) Lastbil med släp 77 Köping Västerås (kväve) Lastbil med släp 42 Köping Västerås (fosfor) Lastbil med släp 42 Uppsala Hovgården (deponi) Lastbil 10 För övriga transporter, se respektive avsnitt. 8

10 BILAGA 7: VALLGRÖDANS KEMISKA SAMMANSÄTTNING Vallgrödans kemiska sammansättning, substratsammansättning, som använts vid simuleringen är enligt tabell 7.1. Tabell 7.1: Substratsammansättning, vall (kg/kg ts) (Optigas, 1999) Ämne Vall (kg/kg ts) C-tot C-lignin C-kolh, lätt C-cellulosa C-protein VS 0.9 N-tot S-tot P-tot K Pb 1.30E-06 Cd 1.30E-07 Hg 1.60E-08 Cu 6.10E-06 Cr 1.50E-07 Ni 6.30E-07 Zn 2.50E-05 9

11 BILAGA 8: ENERGI OCH EMISSIONER EMISSIONER FRÅN ANVÄNDNING AV BENSIN, DIESEL OCH ELDNINGSOLJA Emissionerna till luft och vatten vid användning av bensin, diesel (tunga fordon) och eldningsolja beräknas enligt uppgifter från Uppenberg m.fl. (1999). Tabell 9.1: Emissioner till luft och vatten (kg per MJ) (Uppenberg m.fl., 1999) Parameter Bensin Diesel Eldningsolja CO 2 7.4E E E-02 NO x 3.5E E E-05 CH 4 7.0E E E-06 N 2 O 2.0E E E-05 NH E-06 EMISSIONER FRÅN ANVÄNDNING AV BIOGAS Tabell 9.2: Emissioner från användning av biogas på olika sätt (kg per MJ) (Sundqvist m.fl., 1999) Parameter Buss Bil Gasmotor* NO x 4.5E E E-04 CH 4 1.2E E E-04 * Dalemo, 1996a Vid beräkningarna har följande värden på effektivt värmevärde samt densitet använts:! Diesel, 42.8 MJ/kg (Sundqvist, 1999), 0.85 kg / liter (OKQ8, 2002b)! Bensin, 44 MJ/kg (Mörtstedt & Hellsten, 1999), 0.75 kg / liter (OKQ8, 2002a) 10

12 BILAGA 9: HANDELSGÖDSELPRODUKTION Tabell 9.1 och Tabell 9.2 innehåller emissioner till luft och vatten vid produktion av kvävesamt fosforgödsel. Tabell 9.1: Luftemissioner från handelsgödselproduktion (kg per kg N28 och TPS) (Davis & Haglund, 1999) Parameter Kväve (N28 1 ) Fosfor (TPS 2 ) CO E E-01 NO x 2.15E E-03 CH E E-03 N 2 O 5.62E E-05 NH E E-07 1) N28, 27.6 % N. 2) West European averge data, TPS, 20 % P. Tabell 9.2: Vattenemissioner från handelsgödselproduktion (kg per kg N28 och TPS) (Davis & Haglund, 1999) Parameter Kväve (N28 1 ) Fosfor (TPS 2 ) NH E-11 N 1.14E E-05 1) N28, 27.6 % N. 2) West European averge data, TPS, 20 % P. 11

13 BILAGA 10: PRODUKTION AV FOSSILBRÄNSLE De totala emissionerna till luft och vatten från produktion av diesel, bensin, eldningsolja samt elkraft beräknas med hjälp av Excel. Indata anges i tabell Emissionerna från elkraft är hämtade från miljöpåverkan för el tillförd det svenska elnätet Sammansättningen är enligt statistik för 1999 och sammanställningen bygger på IVL:s rekommendationer för de enskilda kraftslagen. Tabell 10.1: Luft och vattenemissioner från produktion och distribution (kg per MJ) Parameter Bensin 1 Diesel 1 Eldningsolja 1 Elkraft 2 CO 2 5.3E E E E-03 NO x 3.3E E E E-05 CH 4 2.0E E E E-05 N2O E E-07 NH E-07 N (aq) - 7.0E E-11-1) Källa: Uppenberg m.fl., ) Källa: Uppenberg m.fl.,

14 BILAGA 11: EMISSIONER FRÅN VÄSTERÅS KRAFTVÄRMEVERK SAMT FRÅN PRODUKTION OCH DISTRIBUTION AV KOL Tabell 11.1: Emissioner till luft, Västerås kraftvärmeverk, kg per MJ (Uppenberg m.fl., 1999) Parameter Produktion och distribution Förbränning av kol CO E E-02 NO x 1.27E E-05 CH E-03-13