"Teknikutveckling och farliga ämnen. Exempel från basindustrin" ANN-KRISTIN BERGQUIST INSTITUTIONEN FÖR GEOGRAFI OCH EKONOMISKHISTORIA CENTER FOR ENVIRONMENTAL AND RESOURCE ECONOMICS CERE UMEÅ UNIVERSITET
Diagram 1. Historiska utsläpp av svaveldioxid 1900-2009 1200 1000 800 600 400 200 0 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Lindmark (1999), SCB (2011)
Nationella utsläpp av svavel och tungmetaller 1900-1990 600 14 500 12 400 svaveldioxid tungmetaller exkl bly 10 1000 ton 300 8 6 200 4 100 2 0 1900 1903 1906 1909 1912 1915 1918 1921 1924 1927 1930 1933 1936 1939 1942 1945 år 1948 1951 1954 1957 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 0 Lindmark (1999), Bergquist (2007)
Tungmetallutsläpp till luft, uppskattade värden, 1970-88 (ton) Bergquist (2007)
Tungmetallutsläpp till vatten, uppskattade värden, 1970-88 (ton) Bergquist (2007)
Två stora utmaningar i den svenska miljöprövningen Rönnskärsverken (tungmetaller, svavel) Svensk massa- och pappersindustri (exv. COD, svavel, AOX (dioxiner), kväveoxid)
Teknikutvecklingen bakom Teknisk förändring är en mycket tidskrävande, osäker och kostsam process framförallt på grund av att den kräver mycket information (Rosenberg, 1994) Informationssökning, experimenterande (misslyckanden) osv. Kräver en flexibel lagstiftning? Att åtgärda miljöproblem i industrin: Effektforskning: vad är farligt? Vilka effekter vid vilka nivåer? Initialt: karteringar (1960-1980) Vad släpps ut? Hur mycket? Teknik/processteknisk utveckling (åtgärder) Teknikutvecklingen olika organiserade i olika branscher beroende på exv. samarbetsmöjligheter Hänsyn till industrins konkurrenskraft: miljöåtgärder kostar, åtminstone på kort sikt
Miljöskyddslagen 1969 Individuella prövningar (koncession) Prövningarna administrerades av Koncessionsnämnden för miljöskydd (1969) Integrerad prövning (både luft och vatten) riktvärden och gränsvärden(ej fokuserad på metod) förhandlingar mellan industrin och myndigheterna med hänsyn till den lokala miljön, möjligheter till teknisk utveckling och långsiktig konkurrenskraft Systemet står i kontrast till: Det amerikanska systemet (uniforma och teknikbaserade standarder) USA (även Finland): focus på end-of-pipe lösningar Svenska systemet samarbetsinriktat/tillit jmfr. USA
Rönnskärsverken
Detta verk var i vissa avseenden det första i sitt slag i världen med flera helt oprövade konstruktioner, och man skulle komma att handskas med gifter i en omfattning som aldrig funnits på ett enda ställe. Risker för stora vegetationsskador vore även för handen. Oscar Falkman (1953)
Rönnskärsverken Sveriges mest enskilt förorenande enskilda industri Läget mycket osäkert vid början av 1970-talet Hur mycket släpps ut? Vilka effekter? Vilka lösningar? Teknikutveckling och kompetens: till stor del in-house Flexibel miljölagstiftning, prövotider. Svåra utmaningar: exv. arsenik, kadmium, kvicksilver. Svaveldioxid kritisk fråga hotade hela verksamheten fram till slutet av 1980- talet. Innovationer: exv. vattenreningsverket/återcirkulering av processvatten. Kvicksilver rening av luftutsläpp. Kaldotekniken Centralt: överlag en omstrukturering och modernisering av hela verksamheten snarare än enskilda tekniker
Utsläpp av tungmetaller och arsenik samt metallproduktion (ton) från Rönnskärsverken 1965-2000 (ton) Utläpp tungmetaller (Cu, Pb, Zn, Kd, As, Hg) Metallproduktion 5000 250000 4500 4000 200000 3500 3000 150000 2500 2000 100000 1500 1000 50000 500 0 0 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 Bergquist et al. (2013)
Utsläpp av tungmetaller till luft från Rönnskärsverken (ton) Bergquist (2007)
Utsläpp av tungmetaller till vatten från Rönnskärsverken (ton) Bergquist (2007)
Miljöanpassningen av Rönnskärsverken Koncessionsprocesser 1973-1998 Miljöanpassning i etapper 1975-1980 (regeringsbeslut 1975) 1981-1986 (koncessionsbeslut 1986) 1986-1994 (1994 uppnås slutliga gränsvärden) 1996-2001 (ny koncession 1998) Ny ansökan enligt miljöbalken lämnades in 2009 slutdomen inte fastställd. Sammantaget: Rönnskärsverken har minskat sina processutsläpp av tungmetaller med över 99 % och utsläppen av svavel med cirka 94 procent sedan början av 1970-talet.
Avfallsfrågan Avfalls- och återvinningsfrågan fick ökad betydelse under 1990-talet (Baselkonventionen, 1989) Miljöfarliga avfallsprodukter (slagg, stofter, slam innehållande tungmetaller) Fram tills idag: mellanlagring på området Pågående process om djupt bergförvar för permanent lagring Ansökan inlämnad 2010: handläggs av mark- och miljödomstolen Ansökan för en sammanlagd vikt av 400 000 ton (torrvikt) Förnärvarande uppgår lagringen till 280 000 ton, ca 25 procent kvicksilverhaltigt avfall (som överstiger 0,1 viktprocent) Byggnadsbeslut medgavs 2012; processen med hela miljöprövningen pågår fortfarande och kommer snart.
Mossprover Arsenik Källa: IVL, Data framtagna inom ramen för den nationella miljöövervakningen. Miljöövervakningsenheten, Naturvårdsverket. (http://www.ivl.se/miljo/projekt/mossa/)
Mossprover bly Källa: IVL, Data framtagna inom ramen för den nationella miljöövervakningen. Miljöövervakningsenheten, Naturvårdsverket. (http://www.ivl.se/miljo/projekt/mossa/)
Massa- och pappersindustrin
Utsläpp av svavel från den svenska massa och pappersindustrin (1978-2008) 120 SO2 (1000 tons) Produktion (million tons) 14 100 12 80 10 8 60 6 40 4 20 2 0 0 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Bergquist et al. (2013)
Utsläpp av COD från den svenska massa och pappersindustrin 1970-2008 (miljoner ton) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Bergquist et al. (2013)
Utsläpp av AOX (1000 ton) Bergquist et al. (2013)
Collaborative platforms/organisations to accomplisch technological change Organization/institute Time period Sulphate Pulp Committee 1908-1909 (?) Swedish Pulp and Paper Research Institute (STFI) 1945- Central Laboratory of the Pulp Industry 1936 (ascended into STFI in 1968/69) Water Pollution Committee (1937-)1945-1953/54 Water Laboratory of the Industry (SIV) 1953/55-1964 (was first governed by the Water Protection Committee of the Forest Industries, but in only a few years turned into the Forest Industries Water Protection Council respectively the Forest Industries Water Protection Research Foundation, which in turn later became SSVL) Industries Water and Air Pollution Research Foundation (SSVL) Institute for Water- and Air Protection (IVL) 1963-1966- (today IVL Swedish Environmental Research Institute) Service company of IVL 1966 (acquired by the Swedish Steam Boiler Association in 1982) Söderhholm & Bergquist (2012)
IVL:s placering mellan myndigheterna och industrin Government Industry Swedish Environmental Protection System EP Act (1969) Regulated both water and air pollution EP Agency (1967) IVL (1966) Enforcing and monitoring function FBEB (1969) Issued permits according to the EPA to the individual firms Service company Bergquist & Söderholm (2011)
Samarbetsorganisationer och kunskapsspridning Government Provider of knowledge basis for individual emission permits. Industry Identification, production, transfer of knowledge Swedish Environmental Protection Agency (1967) Franchise Board of Environmental Protection (1969) IVL (1966) IVL consulting company (1966) SSVL The Forest Industries Water and Air Pollution Research Foundation Represent industry (individual firms) in FBEB meetings Identification, production, transfer of knowledge Bergquist & Söderholm (2011)
Miljöinvesteringar i den svenska massa- och pappersindustrin 1968-1988. Fasta priser ( år 2000) miljoner SEK (deflaterat genom att använda investeringsprisindex för massa- och pappersindustrin) 68-70 71-75 76-79 80-84 85-88 TOTAL env. inv. 930,2 4254,7 * 2372,9 2235,1 3388,9 13101,5 share of total inv. 12,15 13,67 9,9 13,5 * Including 1194 million SEK from governmental subsidies Fördelning av miljöinvesteringarna Year int. Water ext. Water Air Other 76-79 41,4 23,8 19,8 15 80-84 41,5 25,4 21,5 11,6 85-88 59,9 15,1 17,5 7,5 Söderhholm & Bergquist (2012)
Utgifter för branchgemensam FoU inom ramen för SSVL. Fasta priser ( år 2000) miljoner SEK (deflaterat genom att använda investeringsprisindex för massa- och pappersindustrin) Year Project Costs (Million SEK) 1970-73 The environmental protection project 129,7 1974-76 Chlorides in recovery system 11,5 1975-78 Nordic Environment 80 32,9 1978-81 Environmentally harmonized production of bleached pulp 83,2 1981-85 SSVL 85 49,5 1986-90 Environment 90 82,7 1989-94 Environment 93 79,9 1974-85 Other SSVL projects 36,4 1979-93 Grants for IVL 96,2 1970-93 Grants for STFI 349,9 Total 952 Source: Miljöinfo från Skogsindustrierna, Swedish Forest Industries Water and Air Pollution Research Foundation (SSVL), report available on CD-ROM disc at The Swedish Forest Industries, Stockholm, 9.
Betydelsen av miljölagstiftningen Flexibel lagstiftning (ML) Prövotider möjligjorde informationssökningsaktiviteter och pilotinstallationer Myndigheter flexibla gentemot de resultat som framkom i de branschgemensamma FoU projekten Inkludering av myndigheterna i FoU-nätverken Möjliggjorde en strategi i riktning mot interna processlösningar (myndigheterna hade insyn)
Teknologiska framsteg (ex.) Metoder för att mäta och utvärdera utsläppen, dvs. s.k. effektsforskning Reduktion av organisk substans (1950s-) Gick hand i hand med arbetet att uppnå ökat utbyte av råvaran och ökad energieffektivitet Förlängd kokning (1970-1990) Minskning av kemikalieanvädning och klor i blekningsprocessen Slutsteget blev EFC och TCF