I denna bilaga redovisas utsläpp av flyktiga organiska kolväten (VOC), kväveoxider, stoft och koldioxid för ett antal olika industribranscher både från förbränning och från industriprocesser. Utsläpp från interna transporter och från godstransporter till och från anläggningarna ingår inte. Valet av utsläppskällor har gjorts för att täcka in de för respektive utsläpp mest betydande källorna. Det medför att för vissa branscher är endast ett utsläpp t.ex. NOx redovisat medan det för andra branscher redovisas fler utifrån dess
betydelse för totalutsläppen.
Tabell 11 Sammanfattning av utsläpp till luft från olika industribranscher VOC 2001 (ton) VOC 2010 (ton) NOx 2001 (ton) NOx 2010 (ton) CO2 2001 (kton) CO2 2010 (kton) Cementindustri 2 200 1 400 Ind. Glasbruk 700 100-700 Järn- och stålindustri 2 900 2 500 5 380 4 800 Grafisk ind. 4 300 3 500 Träindustri (lackering) 5 200 3 000-4 000 Verkstadsindustri 620 000 615 000 Kulsinterverk 2500 2 200 320 300 Oljeraffinaderier 8 000- 14 000 10 000- 14 000 1 700 1500- 2 000 2 312 3 300 Massa- och pappersind. 1 8 000 1 8 000 14 000 9 000-
14 000
2
2 000 2 1 800 Summa ~49 000 ~41 000 ~28 000 ~25 000
Bedömning av hur stor andel av de totala utsläppen från fasta anläggningar som inryms i
” ”
3
>95 %5
4
1 Exkl. utsläpp av terpener , om dessa inkluderas blir utsläppen i storleksordning 50 000-60 000 ton 2 Endast fossilt CO2 redovisas.
3 Enligt rapport 4532 utgjorde NOx-utsläppen från skogsindustri, Cementindustri, Järn och stålindustri,
Kulsinterverk, raffinaderier och industriella glasbruk ca 30 000 ton 1994. Totalt bedömdes då NOx utsläppet från berörda branscher (processutsläpp från industri) till ca 31.500 ton
4 Eftersom framför allt energisektorn ,Ickejärn och livsmedel inte ingår i sammanställningen kan inte summan av
redovisade utsläpp anses utgöra en dominerande del av totalutsläppet.
5 Exklusive förbränningsanläggningar.
6 Grov uppskattning av utsläppen
Cementindustrin, NOx - utsläpp
Branschbeskrivning
Cementa AB äger de tre produktionsanläggningar som finns Sverige. Dessa ligger i Slite, Degerhamn och Skövde. Fabriken i Slite har betydligt större
produktion än de övriga två. Cementa har den allra största delen av den svenska marknaden för cement. Alla cementugnar i Sverige är av den torra typen. För framställningen av cement behövs att kalksten upphettas till över 1400 grader. För detta åtgår stora mängder energi. Den använda tekniken är torr ugn vilken är betydligt mer energieffektiv än våt eller halvtorr ugn.
Utsläpp till luft
Utsläppen av NOx kommer från förbränningen av olika bränslen.
Tabell 12 Utsläpp 2001 av kväveoxider Anläggning NOx (ton)
Slite 1182 Degerhamn 855 Skövde 113
Totalt 2150
Utsläppen 2001 kan jämföras med år 1994 då utsläppen var 4260 ton.49. Energiåtgången varierar mellan olika typer av ugnar. En torr ugn med förkalcinering och förvärmning är den mest effektiva. En sådan finns i Slite. BAT för NOx i cementindustrin är denna teknik och rening av NOx med
SNCR. Denna reningsteknik är installerad i Slite och Skövde. SNCR- anläggningarna har varit mycket effektiva och man har lyckats rena NOx
betydligt effektivare än vad som ansågs möjligt för bara några år sedan. NOx
renas idag till cirka 85 % i dessa två fabriker.
Projektion 2010 och ytterligare åtgärder
En installation av SCR-anläggning skulle ge en rening med 90 % på dagens utsläpp. SCR-anläggningar är betydligt dyrare än SNCR-anläggningar. Det är svårt att sia om det kommer att bedömas som skäligt enligt
miljölagstiftningen år 2010 att kräva SCR. Det ligger i så fall närmast till hands med Degerhamnsfabriken eftersom den av tekniska skäl inte kan installera en SNCR-anläggning. I sådana fall kan utsläppen av NOx komma
att minska till ca 1400 ton från branschen.
Industriella glasbruk, NOx-utsläpp
Branschbeskrivning
Det finns två industriella glasbruk i Sverige. Dessa är Pilkington Floatglas AB i Halmstad och Rexam Glass AB i Limmared (f.d. PLM Limmared AB)
49
Utsläpp till luft
Utsläppet av NOx från smältningsverksamheten vid Rexam Glass AB och
Pilkington Floatglas AB framgår av följande tabell.
Tabell 13 NOx-emissionen (räknat som NO2) från glassmältning under åren 1998 -
2001.
Rexam Glass AB Pilkington Floatglas AB
År
ton/år kg/ton glas ton/år kg/ton glas 1998 1999 2000 2001 161 213 227 217 1,51 1,85 1,85 1,99 1155,5 667,7 480 472 4,45 3,85 1,74 1,75
Totala utsläpp 2001 från branschen var 689 ton NOx.
Före 1998 vidtogs vid Rexam Glass förbränningstekniska åtgärder så att NOx-emissionen sänktes från ca 600 ton/år till de värden som redovisas
ovan. På Pilkington togs 1999 en 3R process i drift som NOx-reducerande
åtgärd.
Projektion 2010
Rexam Glass kommer att undersöka möjligheterna att få tillgång till naturgas som bränsle. För närvarande används Eo5. NOx-emissionen är i
storleksordningen 300 mg/MJ bränsle. Möjlighet finns att införa katalytisk rening, vilket i dagsläget skulle kosta ca 25 milj. Kr.
Naturgas används av Pilkington som fossilbränsle och NOx-emissionen är i
storleksordningen 400 mg/MJ bränsle. Möjligheter bör finnas att även här införa katalytisk rening.
Sammanfattningsvis kan sägas att om katalytisk rening införs vid de två fabrikerna kan utsläppen reduceras till i storleksordningen 100 ton.
Järn och Stål
Branschbeskrivning
Järn och stål industrierna är huvudsakligen lokaliserad i Svealand och norra Götaland. Det finns en anläggning i Norrbotten och några anläggningar i Skåne och Blekinge
Det finns 3 st primära malmbaserade anläggningar i Sverige. Det är SSAB:s anläggningar i Luleå och Oxelösund och Höganäs AB i Höganäs. Det finns 24 sekundära stålverk och valsverk. Svensk stålindustri och dess
anläggningar är små ut ett internationellt perspektiv. De är däremot oftast specialiserade inom vissa nischer vilket bra ut konkurrenssynpunkt.
Utsläpp till luft av NOx
Den senaste genomgången av utsläppen av NOx från de malmbaserade
anläggningarna visade 1213 ton (1998) och utsläppen från övriga anläggningar 1643 ton. Huvudsakliga utsläppskällor är:
• Ljusbågsugnar används för framställning av flytande stål ur skrot och järnsvamp i de skrotbaserade verken. Stora energimängder tillförs med elektricitet via grafitelektroder.
• Värmningsugnar där stålet upphettas till en lämplig temperatur för bearbetning. Det finns fler olika typer och användningsområden inom stålindustrin.
• Betning av rostfritt stål med en blandsyra bestående av HNO3 och HF. Detta leder till utsläpp av kväve till luft och vatten.
Optimering av driften på ljusbågsugnarna kan ge utsläppsbegränsningar på 5-10 %. För värmningsugnarna finns olika typer av åtgärder som kan vara aktuella för minskning av NOx emissionen. Det är förbränningstekniska
brännare och reningstekniska åtgärder som icke katalytisk NOx reduktion
där reduktionsgranden ligger i område ca 50 % eller katalytisk NOx
reduktion där reduktionsgraden ligger i storleksordningen 65-70 %. Byte av bränsle från olja till gas kan ge reduktioner i storleksordningen 25 %. För betningen är den teoretiska tänkbara reduktionen inga utsläpp alls. De pilotförsök som gjorts visar på möjligheten att nå en återvinningsgrad av betvätskan på 70 %.
Projektion 2010
Utsläppen av kväveoxider 1994 var 3700 ton/år. Varav utsläppen från de primära verken var knappt 1700 ton och övriga skrotbaserade stålverk drygt 2000 ton. Utsläppen för 1998 var 2856 ton vilket gör en minskning med 20 % under tidsperioden.
Trenden är att ökad produktion vid anläggningarna ger ett ökat totalutsläpp av NOx. Om man tittar på utsläppt mängd per ton produkt så minskar detta. Det finns tekniska möjligheter att ytterligare minska utsläppen. Däremot kan kostnaderna bli högre än vad som ansetts vara miljömässigt motiverat. En minskning av utsläppen med 15 – 20 %, räknat från 1998 års siffror bör kunna ske vilket ger en bedömning på 24oo ton år 2010.
Utsläpp av CO2 och energianvändning
Ståltillverkning kan indelas i två huvudgrupper, dels nyproduktion i integrerande stålverk, där järnmalm utgör huvudråvaran, och dels återanvändning i elektrostålverk där huvudsaklig råvara är skrot.
Elektrostålets andel av världsproduktionen på 847 Mton (år 2000) är ca 35 %.
Utsläpp av koldioxid från integrerade verk är av storleksordningen 1400 – 2200 kg/ton stål. De höga emissionerna kommer från masugnsprocessens behov av kol ock koks som reduktionsmedel. Corex-processen är idag det enda kommersiellt tillgängliga alternativet till masugn. Denna ger dock, liksom övriga alternativa metoder under utveckling, högre
koldioxidemissioner än masugnen.
Övriga källor till utsläpp av koldioxid är förbränning för uppvärmning av ugnar och i samband med smältning i elektrostålverken.
Järn och stålindustrin är även en stor förbrukare av elenergi. De mest elintensiva processerna är valsning och smältning. Medan finns en sammanställning av stålindustrin energianvändning.
Tabell 14 Stålindustrin användning av energi- och processkol (TWh) Processkol Olja . Gas . Elektricitet
1990 13.1 1.9 1.8 4.0 1991 13.2 1.6 1.6 3.7 1992 13.2 1.6 1.6 3.8 1993 13.6 1.6 1.7 3.8 1994 14.4 1.8 1.9 3.9 1995 14.5 1.8 1.9 4.2 1996 14.4 1.8 2.0 4.0 1997 14.3 1.6 2.2 4.3 1998 14.7 1.5 2.2 4.3 1999 14.9 1.5 2.2 3.9 2000 14.6 1.5 2.2 4.1
Källa Jernkontorets statistik
Åtgärder, BAT
• Gjutning nära slutdimensionen. Valsning är en mer energikrävande process är smältning i ett stålverk.
• Svalbäddsvärme. Ta till vara restvärmen från svalbädden • Återvinna värme som idag facklas bort
• Använda restprodukter till råvara för t ex cementindustrin. Detta minskar energianvändningen betydligt i cementindustrin
• Bättre utbyte i processerna
Utveckling till idag
Produktionen av råjärn i Sverige var 1970 ca 2 600 k ton. Den varierade de närmaste åren för att vara lägst 1982 med ca 1 800 ton. Därefter har den ökat fram till dagens värde på ca 3600 ton.
Utsläppen av koldioxid per producerad ton råjärn i Sverige har minskat. I början på 1970-talet låg den på 2,8-3 ton per ton råjärn. År 1982 låg den på i storleksordningen 2,5 ton per producerad ton råjärn. Nu ligger den på under 2 ton per ton råjärn50.
Totala utsläpp från järn och stålindustrin har ökat med ca 30 % sedan 1990 och är idag i storleksordningen 5 000 kton per år. Utsläppen per producerad produkt minskar.
Tabell 15 utsläpp av CO2 från järn och stålindustrin (kton) År CO2 processutsl kton CO2 energianvändning kton Totalt Kton CO 1990 1 866 2 196 4 062 1991 1 894 2 156 4 050 1992 2 036 2 195 4 231 1993 2 043 2 231 4 274 1994 2 092 2 387 4 479 1995 2 236 2 662 4 898 1996 2 331 2 395 4 726 1997 2 241 2 414 4 655 1998 2 052 2 515 4 567 1999 2 021 2 572 4 593 2000 2 262 3 109 5 371 2001 1 953 3 430 5 383 Källa: Sveriges rapportering till klimatkonventionen, 2002.
Utsläppen som redovisas i den årliga miljörapporten uppgick får år 2001 till 4 925 kton. Uppgifter saknas för tre mindre verksamheter.
50
Utsläpp koldioxid från råjärnstillverkningen
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1970 1982 2001 kton C O 2
Projektion till 2010
Järn och stålindustrin är stora förbrukare av energi och därmed källa till stora koldioxidutsläpp, antingen vid anläggningen eller indirekt vid
framställning av råvaror till processen. Processerna som sker vid hög värme ger upphov till stor mängd spillvärme. I masugnsprocessen, som ger de största koldioxidutsläppen, är kol i form av koks ett reduktionsmedel och ger upphov till koldioxidutsläpp.
SSAB i Luleå har ett utredningsvillkor i sitt miljöstånd. Utredningen behandlar ”Ekologisk stålproduktion”. Utredningen fokuserar på CO2 utsläppen vid framställning av råstål från malm. Sammanfattningsvis visar den att alternativa tillverkningsmetoder för stålframställning ger utsläpp i samma storleksordning eller högre som konventionell framställning. Utredningen visar vidare att utsläppen av CO2per producerat ton är lägre
jämfört med en internationell studie gjord på tyska verk.
Studien visade att minskning kan ske genom ett antal olika typer av åtgärder.
• Omsmältning av återvunnit stålskrot ger lägre emission än nytillverkning. Detta gäller både om det sker i separata
elektrostålverk eller genom ökad insmältning vid nyproduktion av stål från malmråvara. En ökad återvinning minskar den globala emissionen.
• Den största potentialen ligger i att återanvända masugnslagg som råvara till cementindustrin. Kräver samarbete mellan berörda branscher.
• Emissionsminskningar genom allmänna produktionsförbättringar som ger högre utbyte, ökad återvinning mm.
• Ökad användning av spillvärme genom utbyggnad av fjärrvärmenäten över kommungränserna.
Slutsatsen är att det går att minska utsläppen av koldioxid per producerad mängd stål med att antal olika åtgärder. De åtgärder som har den största potentialen kräver samarbete med andra parter. I det ena fallet krävs samarbete med cementindustrin. Det andra gäller utbyggnad av
fjärrvärmenäten. Det kan ske antingen genom utbyggnad inom kommunen men i många fall genom utbyggnad till tätorter i andra kommuner.
Det finns även möjligheter att minska utsläppen genom processförbättringar. Potentialen ligger på 0-10 % per producerad mängd. Däremot ökar den totala produktionen av råstål i Sverige och prognosen är en fortsatt ökning. Detta gör det svårt att bedöma utvecklingen av de totala utsläppen från branschen.
Grafiska branschen, utsläpp av VOC
Bransch beskrivning
Grafiska branschen består av ca 4000 företag varav de flesta är små. Miljöpåverkan förekommer till luft och vatten. Dessutom alstras stora mängder avfall. Luftutsläppen härrör dels från användningen av
lösningsmedel vid rengöring av tryckpressar dels från de lösningsmedel som ingår i de tryckfärger som används. För tryckning i offsetteknik används fuktvatten med tillsats av alkohol. Denna användning bidrar också till det samlade lösningsmedelsutsläppet från branschen. Vattenutsläpp
förekommer framför allt i de processer som föregår tryckningen,
filmframkallning och tryckformsframställning. Utsläpp av fuktvatten och tvättvatten från tryckprocessen förekommer också.
Man kan göra en uppdelning av branschen utifrån de olika trycktekniker som används. Djuptryck, flexotryck, screentryck, heatset rulloffset, coldset rulloffset (tidningstryck) och arkoffset.
Nedan beskrivs de olika tryckteknikerna med utgångspunkt från den miljöpåverkan de har till luft.
Djuptryck; Det finns 3 anläggningar i landet som använder denna teknik.
Djuptryck används för tryckning av stora upplagor. De färger som används innehåller ca. 40% toluen. Toluen används också för rengöring.
Lösningsmedels användningen är stor men utsläppen är relativt små. Det mesta av toluenet återanvänds genom att luften passerar koladsorberare som sedan regenereras. De sammanlagda utsläppen från dessa uppskattas till ca 50 ton.
Flexografiskt tryck; Det finns ca 50 anläggningar i landet som använder
denna teknik. Denna tryckmetod används framförallt för tryck på olika förpackningsmaterial. Färgen är lösningsmedelsbaserad baserad eller vatten baserad. För rengöring används samma typ av lösningsmedel som används i tryckfärgen. Rening av utsläppen förekommer vid några större anläggningar. Utsläppen uppskattas till ca 1800 ton per år (förbrukning 3000 ton)
Heatset rulloffset; Denna tryckmetod används vid ca 20 tryckerier. Färgerna
torkar genom att de passerar en ugn där torkning sker vid förhöjd temperatur. Alla heatset tryckerier har krav på reningsanläggningar för förbränning av heatsetavgaserna. Utsläpp förekommer ändå från IPA användningen och från rengöring av pressarna. Utsläppen uppskattas till ca 500 ton per år.
Tidnings rulloffset; Det finns ca 70 tidningstryckerier i landet. Färgerna är
baserade på mineraloljor och innehåller inte några flyktiga lösningsmedel. Utsläppen förorsakas av de lösningsmedel som används vid rengöring av pressarna.
Arkoffset; Denna teknik är den som används av de flesta tryckerier. De
flesta tryckerierna är mycket små. Det sammanlagda utsläppet är svårt att uppskatta på grund av de många verksamhetsutövarna. Utsläppen har
beräknats till ca 1300 ton per år. Utsläppen utgörs dels av IPA (isopropylalkohol) och dels av nafta.
Screentryck; Denna teknik går att använda för tyckning på i princip vilket
material som helst. Ett användnings område är affischer. Trycket överförs till underlaget genom att tryckfärg pressas genom en duk som är uppspänd i en ram. Färgerna innehåller stora mängder lösningsmedel. Ramarna rengörs med lösningsmedel. Det finns några större tryckerier men de flesta är små. Utsläppen är svåra att uppskatta eftersom det finns så många små
verksamheter. Ca 200 ton per år är en uppskattad mängd.
Utsläpp till luft år 2001
De totala utsläppen av VOC år 2001 var knappt 8600 ton fördelat enligt nedanstående tabell.
Tabell 16 utsläpp av VOC från tryckerier VOC (ton) Flexo 1800 Djuptryck 58 Arkoffset 1300 Heatset 520 Blankett 200 Tidning 200 Screen 200 Totalt 4300
Dagens BAT och åtgärder
En ökad användning av tryckning med UV-färger förekommer inom de trycktekniker där torkning sker genom att lösningsmedel i färgen avdunstar (flexo, screen och heatset). Den minskning som man åstadkommer är genom att de utsläpp som orsakas av lösningsmedlet i färgen försvinner.
Lösningsmedels användning vid rengöring kvarstår. Vi heatsettryckning finns också IPA utsläppen kvar.
Användningen av IPA som fuktvattentillsats kan minskas genom att
använda alternativa fuktvatten tillsatser. Detta görs vid några tryckerier men fungerar inte vid andra tryckerier (pressen och papperet) . De alternativa fuktvatten tillsatserna är dock ej helt oproblematiska ur vattensynpunkt. Dessutom kan man genom att ha en bra kontroll och bra vattenkvalitet minska andelen IPA i fuktvattnet
Torroffset där man inte använder fuktvatten alla är en teknik som förekommer men den har inte fått något större genomslag. Tekniken är använd inom ark och heatset
Övergång till vattenbaserade färger inom flexo och screen. Vattenbaserade färger finns och användningen ökar men färgerna fungerar inte på alla underlag. Screen företagen har haft problem med att papperet utvidgar sig. På plastmaterial fungerar färgerna bättre. Inom flexo har den ökade
efterfrågan på fyrfärgstryck på förpackningar gjort att de vattenbaserade färgerna inte har fått den användning som man hade räknat med.
För ökad användning av vaskmedel med lågt ångtryck kan vi se en långsam övergång till vegetabiliska alternativ eller sk hybrider. Dessa vaskmedel kräver en annan rengöringsteknik, de verkar lite långsammare. Många som provade den "första generationen" alternativa vaskmedel, som orsakade stora problem i pressarna, har tvekat att försöka igen.
Projektion till 2010
Även om den grafiska branschen i Sverige länge har legat långt fram vad gäller miljöåtgärder finns ytterligare åtgärder som skulle kunna minska utsläppen. Redan påbörjad utveckling kan man räkna med att den får större genomslag. Det gäller en övergång till vattenbaserade färger eller UV-färger på screen och flexo sidan. En ökad användning av vegetabiliska vaskmedel sker på offsetsidan. Användningen av IPA i fuktvatten står för en stor del av utsläppen vid tryckning i offset här finns alternativa fuktvattentillsatser som sannolikt kommer att kunna användas i större utsträckning. Torroffset är en teknik som kan komma att öka i omfattning när man gör nyinvesteringar. Digitalttryck och fyrfärgskopiering kommer sannolikt på sikt att ersätta de riktigt små arktryckerierna.
En ny mycket intressant teknik provas nu på ett tidningstryckeri. Tekniken bygger på att pappersdamm dammsugs bort från pappersbanan. Detta gör att rengöringsbehovet minskar radikalt. Pappersdamm som blandas med färg är den huvudsakliga orsaken till att rengöring behövs. Även om tekniken prövas på tidningsrulloffset skulle den mycket väl kunna fungera även med andra trycktekniker.
Tabell 17 Utsläpp av VOC från grafiska branschen
År VOC (ton)
1998 9 000-10 000
2001 4300
Det är svårt att uppskatta hur mycket branschens utsläpp skulle kunna minska fram till år 2010. Uppskattningsvis kan en minskning på ca 20 % jämfört med dagens utsläpp vara rimlig vilket motsvarar ett utsläpp omkring 3 500 ton NMVOC år 2010.
Ytbehandling inom träindustrin, utsläpp av VOC
Branschbeskrivning
Träindustrin är en heterogen bransch med ett stort antal små företag, och omfattar bland annat möbeltillverkning, snickerier och
byggmaterieltillverkning (dörrar, fönster etc). Denna redogörelse omfattar verksamheter som har ett utsläpp av flyktiga organiska ämnen (VOC) från lackering och annan ytbehandling av trä. Sågverk och i viss mån även övrig träbearbetande verksamhet har ett utsläpp av VOC i form av terpener. Dessa utsläpp ingår inte i denna sammanställning. Inte heller utsläpp av VOC från biobränsleeldade pannor.
Antalet företag i branschen uppgår till något tusental. Av dessa företag har endast ca 30 företag flera än 200 anställda. Branschen har alltså en tydlig småindustriprägel. Företagen är spridda över hela landet med en viss koncentration till Smålandslänen, f.d. Skaraborgs län och f.d. Kristianstads län. Antalet tillståndspliktiga trälackeringsanläggningar uppgår till ca 100.
Utsläppskällor till luft
Inom träindustrin används massivt trä, träfiberprodukter av olika slag, metall, plast och tyg. Arbetsmomenten består av diverse träbearbetning, limning, lackering eller annan ytbehandling samt montering. Vid
ytbehandling används lösningsmedel som avgår från processen som VOC. Utsläpp av VOC förekommer även från vakuumimpregnering av trä i viss omfattning. Ofta ingår dessa impregneringsverksamheter i anläggningar som också ytbehandlar trä. Vid limning av trä används sannolikt inte längre lösningsmedel.
De lösningsmedel som används återfinns framför allt inom grupperna alkoholer och estrar, men även glykoler, glykoletrar, glykoleterestrar, ketoner, alifater och aromater används. Tidigare har även klorerade lösningsmedel (1,1,1 trikloretan) använts vid limning av polyeter. Denna användning är förbjuden sedan den 1 januari 1995. Vid denna limning används idag vattenbaserade lim eller smältlim.
Tabell 18 Uppskattning av fördelningen mellan olika lösningsmedelstyper
Lösningsmedelstyp %