Forbrænding af organisk affald i Danmark

En status for forbrænding af affald i Danmark ved indgangen til 2012

Affaldsforbrænding er i dag en væsentlig del af det danske energisystem. Forbrændingsanlæg leverer ca. 20 % af al fjernvarme i Danmark og knap 5 % af elforbruget i Danmark. Udbygningen af den affaldsbaserede kraftvarmesektor er siden 1970'erne sket som et forsyningsalternativ til anvendelsen af fossile brændsler, og der er i dag 29 affaldsbaserede forbrændingsanlæg i Danmark, hvoraf de fleste er kommunale eller fælleskommunale. Langt hovedparten - 58,5% - af det affald der brændes består af usorteret husholdningsaffald (note 1). Resten er erhvervsaffald. Forbrændingsanlæggene henter deres indtægter via det gebyr kommunen betaler pr. ton bortskaffet affaldet, samt salg af el og varme.

Fortsat konsolidering af forbrændingssektoren
Den danske affaldsforbrændingssektor er – i forhold til nabolandene - kendetegnet ved at være landsdækkende, ligesom satsningen på forbrænding af affald med henblik på energiproduktion har ført til en situation, hvor der er flere forbrændingsanlæg end der er forbrændingsegnet affald til i Danmark - se figur 4 nedenfor (note 2).

I forhold til det fremtidige forbrændingsbehov fremgår det af Miljøstyrelsens prognose for affaldsmængderne i perioden 2010-2050, at der ikke vil være behov for øget forbrændingskapacitet. Miljøstyrelsen vurderer således, at især stigende genanvendelse/udsortering af den organiske del af husholdningsaffaldet, papir og pap – der i dag brændes af - vil medføre en reduktion af mængden brændbart affald (note 3).

Ovennævnte analyser førte i august 2010 til at 8 forbrændingsanlæg fik afslag fra Energistyrelsen på ansøgninger om etablering af nye, eller udbygning af eksisterende, anlæg eftersom det vil medføre yderligere fremtidig overkapacitet (note 4). Efterfølgende har Energistyrelsen dog givet tilladelse til renovering af anlæg med henblik på at opretholde den nuværende kapacitet. I praksis betyder det, at forberedelserne til opførelsen af en række nye, store forbrændingsanlæg fortsætter. Kommende anlæg vil – i lighed med eksisterende – være økonomisk afhængige af adgang til forbrændingsegnet affald i 30-40 år for at opretholde en sund driftsøkonomi og forrente de milliardstore anlægsinvesteringer.

Eksempler på planlagte investeringer til udbygning af forbrændingssektoren
I/S Amagerforbrænding forventer at opføre et nyt forbrændingsanlæg til 3,95 mia. kr. og med en forbrændingskapacitet på 70 tons pr. time, eller 560.000 tons affald pr. år. Den endelige beslutning om etablering af anlægget, herunder størrelse/ kapacitet, er af I/S Amagerforbrænding planlagt til at skulle ske ultimo 2011, så det nye anlæg kan stå klar i 2015-16. Det fælleskommunale affaldsselskab L90 forventer at opføre et nyt forbrændingsanlæg i Kjellerup, Midtjylland. Anlægget, som forventes at ville beløbe sig til ca. 1,1 mia. kroner og have en forbrændingskapacitet på 190.000 ton affald pr. år, skal ifølge planen stå færdig i 2014. Ud af L90´s 13 ejerkommuner har Vejle og Holstebro kommuner valgt at forlade projektet henholdsvis på grund af uenighed om de lokale affaldsressourcer og usikkerhed om de fremtidige mængder af brændbart husholdningsaffald. Energi- og affaldsselskabet KARA/NOVEREN opfører et nyt kraftvarmeanlæg ved Roskilde til 1.6 mia. kr. og med en forbrændingskapacitet på 25 tons pr. time, eller 200.000 tons affald pr. år, når det står færdig i 2013.

Den situation, at vi har flere forbrændingsanlæg end der er affald til, samt de planlagte investeringer i nye anlæg, betyder, at forbrændingssektoren - der ofte selv håndterer og indsamler affald fra et stort opland og flere kommuner - har et stærkt incitament til fremme en dagsorden, hvor husholdningsaffald først og fremmest ses som en energiressource, hvis det brændes af i ovne med henblik på el- og varme produktion. Rent samfundsøkonomisk er det problematisk at investere i kapitaltunge anlæg, der skal forrentes over en lang årrække og som fremover vil lægge beslag på de begrænsede mængder husholdningsaffald. Udover kapitalbindingen betyder det, at vi på langt sigt låser os fast til ét bestemt teknologivalg og bortskaffelsessystem på affaldsområdet. Det sker i en tid hvor der nationalt og på EU-niveau er voksende bevidsthed om, at der skal satses på øget ressourceeffektivitet via affaldsforebyggelse og mere genanvendelse.

I praksis betyder det, at forbrændingssektoren argumenterer for, at afbrænding dels er en mere omkostningseffektiv (note 5) metode til at nyttiggøre og afskaffe affald, dels en mere miljøvenlig og CO2-fri metode end alternative metoder til affaldsbaseret genindvinding af ressourcer og energiproduktion: Eksempelvis udsortering og bioforgasning af den organiske fraktion (mad-, frugt- og grøntrester mv. ) så næringsstoffer genindvindes i form af kompost, ligesom der produceres energi i form af biogas - der i modsætning til el og varme på basis af afbrænding af affald – også kan lagres.

Forbrænding af husholdningsaffald kolliderer med nationale og EU- målsætninger for genindvinding af knappe ressourcer
Konsolideringen af den danske forbrændingssektor bør også anskues i forhold til den filosofi, der i de seneste årtier har været lagt til grund for håndtering, udnyttelse og genanvendelse af affald i Danmark - og som også er blevet omdrejningspunktet for såvel EU’ s som Danmarks affaldslovgivning: Affaldshierarkiet, der er en prioriteringsrækkefølge for, hvad der udgør den miljømæssigt bedste valgmulighed inden for affaldslovgivning og –politik. Målet er at minimere produktionen af affald og genindvinde ressourcer – jf. nedenstående tekstboks.

Affaldshierarkiet
Affaldshierarkiet er en overordnet rangordning for, hvad der udgør den miljø- og ressourcemæssigt bedste valgmulighed inden for affaldslovgivning og -politik. Formålet er, at minimere og udnytte affald bedst muligt. Det optimale er, ifølge affaldshierarkiet, produktionsmetoder og løsninger, der undgår at producere affald. Kan dette ikke undgås, skal affaldet betragtes som en ressource, hvor mest muligt søges genanvendt og recirkuleret. Affaldshierarkiet er kodificeret som grundlæggende prioriteringsredskab i EU-lovgivningen og blev i 2010 også implementeret i dansk lovgivning. Det betyder at udarbejdelse af politikker og udstedelse af regler skal ske i overensstemmelse med følgende affaldshierarki: 1. Affaldsforebyggelse 2. Forberedelse med henblik på genbrug 3. Genanvendelse 4. Anden nyttiggørelse 5. Bortskaffelse Affaldshierarkiet kan fraviges for særlige affaldsstrømme, hvis fravigelsen er begrundet i en livscyklusanalyse. I forhold til forbrænding af husholdningsaffald betyder det, at der skal foreligge en livscyklusanalyse, der dokumenterer at afbrænding af husholdningsaffald i energiøjemed er en mere bæredygtig løsning end eksempelvis kildesortering af affaldet og efterfølgende bioforgasning og kompostering af den organiske fraktion. I de kommende år må forbrændingsindustrien forventes at fremlægge LCA-data, der søger at understøtte forbrænding af usorteret husholdningsaffald frem for alternative anvendelser af eksempelvis den organiske fraktion.

Af affaldslovgivningen (note 6) fremgår det, at afbrænding af affald til energiproduktion rangerer som ”anden nyttiggørelse” i affaldshierarkiet, hvilket er kategorierne under genbrug og genanvendelse, men over kategorien ”bortskaffelse”, som er den sidste mulighed oftest i form af deponering, når der ikke findes yderligere muligheder for at genanvende affaldet.

Hvad angår husholdningsaffaldet betyder anvendelsen af affaldshierarkiet, at der senest 2015 skal indføres særskilte genbrugsordninger for - som minimum - den del af affaldet der består af glas, papir, plastic og metal. Det kategoriseres som ”Genbrug” idet der er tale om fraktioner, som kan genbruges i samme øjemed som de oprindelig blev fabrikeret til: Returglas kan laves om til nye glasprodukter, plastic til plastic etc. Ifølge affaldsdirektivet skal mindst 50% af husholdningsaffaldet genbruges i år 2020 (note 7).

Fosfor – en knap og livsvigtig ressource
Så langt er Danmark ikke i dag, og hvordan målsætningen udmøntes i lyset af behovet for brændbart affald til den nuværende og fremtidige forbrændingskapacitet er uvist. På nuværende tidspunkt genanvendes kun ca. 17 % af husholdningsaffaldet inkl. emballage-affald. Udsortering af den organiske fraktion af husholdningsaffaldet kan bidrage væsentligt til at nå denne målsætning (note 8), men - mere vitalt - medvirke til at genindvinde fosfor fra husholdningsaffaldet ved hjælp af bioforgasning, der udover energi frembringer et gødningsprodukt, der er rigt på fosfor, og næringsstoffer som kalium og kvælstof.

Fata om fosfor
Planter har brug for fosfor for at vokse og fosfor er nødvendig for fødevareproduktion Fosfor er uerstattelig og en ikke-fornybar ressource Ca. 90 % af verdens forbrug af fosfor anvendes til fødevareproduktion Med det nuværende forbrug af fosfor vil verdens fosforreserver være brugt op om 50-100 år Kvaliteten af tilgængelig fosfor bliver ringere – og adgangen til fosfaten mere besværlig - i takt med at nerne tømmes, ligesom indholdet af tungmetaller i den udvundne fosfat øges. Fosforreserverne findes i ganske få lande nemlig Morokko/Vest Sahara, Kina og USA 55 % af den udvundne fosfor tabes mellem ”landbrugsleddet og gaflen” Efterspørgslen og prisen på fosfor vil stige i takt med den globale efterspørgsel på fødevarer vil stige Fosfor kan efter brug recirkuleres og genanvendes inden for nogle økonomiske og tekniske grænser Danmark importerer årligt ca. 17.000 tons fosforgødning og ca. 45.000 tons foderfosfat svarende til 10.000 tons ren fosfor De væsentligste fosforkilder i Danmark findes i husdyrgødning (52.000 tons), spildevandsslam (4.000 tons) og kød/benmel (3.000 tons) og husholdningsaffald (2000 tons) Fosforfordelingen i husdyrgødning i Danmark er skæv med et fosforoverskud i Jylland og et fosfor underskud på Sjælland. Ved en bedre fosforfordeling kunne import af gødningsfosfor undgås. Kilde: Dakofa

Fosfor er en uerstattelig og en ikke-fornybar ressource, som anvendes til fødevareproduktion. Med det nuværende forbrug af fosfor vil verdens fosforreserver være brugt op om 50-100 år.

Med henblik på at fremme en udsortering og genindvinding af ressourcer fra den organiske del af husholdningsaffaldet er EU-kommissionen gået nye veje. I sin kommende vejledning til, hvordan medlemsstaterne kan nå op på at genbruge mindst 50% af husholdningsaffaldet, vil mængderne af indsamlede organiske restfraktioner, som bioforgasses og komposteres, kunne medtælles som genbrug – også selvom kompost jo kommer fra bananskræller, madrester og ikke lever op til den affaldshierarkiets gængse fortolkning af genbrug, hvor genbrugsglas bliver til glas, plastic til nyt plastic etc. (note 9)

Forbrændingsbranchens svar: Import af affald til afbrænding i Danmark
Overkapacitet i forhold til de nuværende mængder affald, etablering af ny forbrændingskapacitet samt større fokus på udsortering og genanvendelse af husholdningsaffaldet, betyder at forbrændingsbranchen nu er begyndt at importere affald til forbrænding for at udnytte kapaciteten fuldt ud. Det er muligt efter at affaldsdirektivets trådte i kraft i Danmark medio december 2012 og dermed skabte et frit marked for forbrændingsegnet erhvervsaffald.

Således forventer DONG i 2012 at importere 100.000 tons engelsk affald, hvoraf 80% vil gå til Maabjergværket ved Holstebro. Denne mængde vil udgøre næsten halvdelen af den mængde værket årligt forbrænder i sine ovne (note 10). På samme vis har energi- og affaldsselskabet, REFA, på Lolland Falster allerede importeret 30.000 tons affald fra Rostock i Tyskland (note 11) , ligesom de ansvarlige for det kommende forbrændingsanlæg i Kjellerup har åbnet mulighed for at importere affald, når værket står færdigt (note 12).

Liberaliseringen af affaldssektoren og den begyndende import af forbrændingsegnet affald fra vores nabolande - og dermed øget affaldsforbrænding på danske værker i Danmark – bør sammenholdes med, at danske affaldsbaserede kraftvarmeværker allerede nu lukker flere miljøskadelige stoffer ud til omgivelserne end lovgivningen giver hjemmel til. Af den seneste benchmark af danske forbrændingsanlæg fremgår eksempelvis, at mange af de registrerede forbrændingsanlæg i 2009 overtrådte grænsen for, hvor mange farlige stoffer, der må blæse ud af deres skorstene. Tre af anlæggene havde så mange overskridelser at det svarer til et udslip hver tredje dag, idet de hver er registreret for omkring 120 overskridelser af grænseværdierne for stoffer som CO, SO2, NOx, dioxin og tungmetaller – og antallet af overskridelser er stigende (note 13).

Forbrændingsbranchens teknologi: REnescience – en bæredygtig teknologi til genindvinding af organiske restfraktioner?
Forbrændingssektoren har – i forlængelse af det øgede fokus på genanvendelse af husholdningsaffaldet, herunder den organiske fraktion - taget initiativer, der skal gøre det muligt at genindvinde ressourcer fra den organiske fraktion. Det sker i form af udviklingsprojektet REnescience.

Kendetegnende for dette udviklingsprojekt er, at teknikken til genindvinding af organiske restfraktioner tager afsæt i forbrændingssektoren, idet der bruges såkaldt ”overskudsvarme” fra forbrændingen af affald, eller andre kraftvarmekilder, ligesom REnescience hviler på en præmis om, at kildesortering i husstandene ikke er nødvendig.

I stedet for samles husholdningsaffaldet i store ”kogekar” , der er beliggende i forlængelse af de eksisterende kraftvarmeværker eller affaldsforbrændingsanlæg. Det usorterede affald hældes i kogekarene og tilsættes vand – mindst 900 liter pr. tons affald – og affaldet koges ved hjælp af såkaldt overskudsvarme fra det tilknyttede kraftvarmeanlæg. Samtidig med kogningen tilsættes 24 kilo enzymer, der opløser pap, papir og de organiske restfraktioner. Resultatet af den samlede proces er rene fraktioner af glas, plastic og metal samt en væske, der kan bruges til bioforgasning – se tekstboks (note 14). DONG reklamerer i øjeblikket for denne teknologi - der kun findes som demonstrationsanlæg på Amagerværket og som har fået udviklingsstøtte i form af tocifrede millionbeløb fra Energinet og EUDP - i TV2 News.

Renescience: En bæredygtig teknologi til genindvinding af organiske restfraktioner?
REnescience A/S er et 100 pct. ejet datterselskab af DONG Energy. Selskabet driver REnescience projektet, som er et udviklingsprojekt mellem DONG Energy, Haldor Topsøe, Amagerforbrænding, DTU og Københavns Universitet. Grundkonceptet ved REnescience teknologien er at usorteret husholdningsaffald koges og tilsættes enzymer, hvilket bevirker at den organiske fraktion udskilles i form af en væske, der kan indgå i forskellige energifremstillingsprocesser – e.g. bioforgasning - og en fast fraktion bestående af glas, metal, plastic mv., der kan genanvendes i forskellig grad. REnescience-teknologien eksisterer pt. kun på som et demonstrationsanlæg hos Amagerforbrænding, hvor det behandler 1 tons usorteret husholdningsaffald i timen. Udviklingsprojektet skal danne grundlag for et fuldskala anlæg, der kan behandle 80.000 ton affald årligt.

IKKE KENDT ENERGIFORBRUG
REnescience bruger en ikke kendt mængde procesenergi til
Transport af affald fra cylinder
Transport af affald til forflydningstanken
Sigtning af affald
Afkøling af affald
Opvarmning af forflydningstank til 50 grader

KENDT ENERGIFORBRUG
REnescience bruger en kendt mængde energi til at koge affaldet:
211 liter damp som kræver 30 kWh pr tons affald
Eventuel tørring af fast og flydende fraktion, hvis væsken indtørres og forbrændes - henholdsvis 95 og 20 kWh pr. tons.

VAND
REnescience bruger mindst 900 liter vand pr. tons behandlet affald, 1520 liter såfremt den efterfølgende vandmængde - 720 liter - til afvaskning/rensning af metal, glas mv. ikke genindvindes. Uklart om dette er tilfældet.

ENZYMER
24 kg enzymer pr. tons affald*

I august 2011 blevet annonceret at der skal opføres et fuldskala REnescienceanlæg til 300 mio. kr. i tilknytning til biogasanlægget Måbjerg. Fredericia kommune har som led i et klimapartnerskab med DONG gennemført en række initiativer, herunder et nyt samarbejde i 201l, hvor DONG Energy’s REnescience-teknologi skal anvendes med husholdningsaffald fra
Fredericia Kommune.

* Kilde: Davide Tonini & Thomas Astrup:LCA of the ”REnescience”concept: An alternative to incineration for the treatment of residual municipal solid waste. 18th European Biomass Conference and Exhibition, Lyon, maj 2010.

Fra et LCA-perspektiv er det interessant, at der – i forhold til REnescience-teknologien - eksisterer teknologier, der ikke er på demonstrationsstadiet, men fuldt udviklede og på markedet, og som ikke bruger overskudsvarme, enzymer og vand til at udvinde næringsstofferne i husholdningsaffaldet i form af en væske, der anvendes for at producere biogas (note 15). Fra et innovationssynspunkt, hvor overlevelse og succes betinges af det enkelte koncepts evne til både at imødekomme krav til økonomi og bæredygtighed, er det uvist om forbrændingssektorens bud på en fremtidig teknologi – REnescience – lever op til disse krav. Fra et samfundsøkonomisk synspunkt er også et åbent spørgsmål – i betragtning af den størrelse og tyngde aktørerne bag REnescience har - om Danmark kan betragtes som et marked, hvor de teknologier, der imødekommer økonomiske og bæredygtighedskriterier, i rimeligt omfang vil blive de foretrukne.