Tillståndsprövning
och
teknisk utveckling
Utvärdering med exempel från
sulfatmassa-industrin i Sverige
Tillståndsprövning
och
teknisk utveckling
Utvärdering med exempel från
sulfatmassa-industrin i Sverige
Beställningsadress
Naturvårdsverket Kundtjänst
SE-106 48 Stockholm, Sweden
Tfn: 08-698 12 00 Fax: 08-698 15 15 Internet-hemsida: www.naturvardsverket.se Miljöbokhandeln: www.miljobokhandeln.com ISBN 91-620-5197-0 ISSN 0282-7298 Naturvårdsverket
Tillståndsprövning och teknisk utveckling
Förord
Regeringen har uttalat att befintliga styrmedel löpande bör ses över för att åstadkomma effektiv styrning mot miljömålen (Prop. 1991/92:150, Bilaga I:12 s. 7). Miljöpolitiska styrmedel är den samling verktyg genom vilka myndigheter försöker tillförsäkra stöd för miljöarbetet och åstadkomma en förändring i samhället i riktning mot ökad hållbar-het.
Syftet med Naturvårdsverkets utvärderingar av miljöpolitiska styrmedel är att öka kun-skapen om hur de verkar och hur de kan göras mer styrningseffektiva. Varför gick det som det gick? Vad kan förbättras? Hur kan styrmedlen anpassas för att överbrygga hin-der och problem på vägen till ökad hållbarhet?
Den här utvärderingen av tillståndsprövning och teknisk utveckling är en del av Natur-vårdsverkets arbete med att följa upp och utvärdera de miljöpolitiska styrmedlena. Ana-lysen har begränsats till sulfatmassaindustrin med utblickar mot utvecklingen i Finland. Arbetet har utförts på verkets utvärderingsenhet av avdelningsdirektörerna Bengt Gustafsson och Jörgen Hellberg. Översättningen av sammanfattningen har gjorts av Maria Morris Translations.
Innehållsförteckning
Sammanfattning ...5
Summary ...10
Inledning...15
Syfte och utvärderingsfrågor...16
Avgränsning till producenter av sulfatmassa ...19
Reglering och innovationer...21
Miljöprövningens utveckling...23
Styrningsstrategi...24
Pappersmassatillverkning och teknikutveckling ...25
Historik...25
Tillverkning av kemisk massa...25
Sulfatmassa...26
Blekning av kemisk massa ...26
Sulfatmassafabrikens kemikalieåtervinning...27
Hur utvärderas effekterna av styrmedel ...29
Hur mäts företagens införande av innovationer...30
Hur mäter vi utsläppsminskningar...33
Uppgifter om utsläpp...33
Avgränsning till vissa utsläpp ...33
Uppgifter om villkor för utsläpp ...34
Utsläppsminskning till följd av tillståndsprövning ...36
Ansats 1; Observerade utsläppsminskningar i samband med skärpta villkor ...36
Ansats 2; Uppskattning av utsläppsminskning genom regressionsanalys ...40
Betydelse av storlek och lokalisering ...44
Minskar utsläppen genom prövningen?...47
Förslag till fortsatt arbete ...49
Bilaga 1: En jämförelse med Finland ...50
Bilaga 2: Använda data...56
Sammanfattning
Har tillståndsprövningen haft effekter på utsläppen från industrin? Vår utvärdering av effekterna av tillståndsprövningen på utsläppen från sulfatmassaindustrin under åren 1981 till 2000 visar att så är fal-let. Myndigheternas arbete med tillståndsprövning har haft stor påver-kan på utsläppen. Men också företagens eget effektiviseringsarbete har påverkat dem, ibland till och med mer än vad prövningen har gjort. Även för utsläpp som har påverkats starkt av marknadskrafterna (här AOX) har prövningen haft stor betydelse.
Den individuella miljöprövningen har flera fördelar. En är att pröv-ningen är flexibel och kan ta vara på utvecklingen av ny teknik. En an-nan fördel är att man genom den individuella prövningen kan anpassa miljökraven till den lokala miljösituationen. En nackdel är däremot att det kan ta flera år från det att ny teknik finns tillgänglig till dess att myndigheterna genom prövning kan ställa krav som motsvarar de möj-ligheter till miljöförbättringar som den nya tekniken ger.
Man har knutit både förhoppningar och farhågor till den individuella prövningen. Det har hävdats dels att den påskyndar, dels att den brom-sar ny teknik. Vi har inte funnit belägg för vare sig det ena eller det an-dra. Däremot verkar det som om tillståndsprövningen har lyckats väl med att utnyttja de effektiviseringsprocesser som pågår i företagen för att ställa krav på minskningar av miljöpåverkan. Det är rimligt att anta att dessa effekter finns även för andra branscher, även om de kan vari-era med konkurrenssituation och teknikutveckling.
Individuell prövning har sedan miljöskyddslagen infördes år 1969 varit en bärande prin-cip för att komma till rätta med industrins miljöpåverkan. Trots att det har gått drygt 30 år har förvånansvärt få utvärderingar gjorts för att belysa effekterna av den individuella miljöprövningen.
I den här utvärderingen försöker vi besvara frågan om hur mycket den individuella mil-jöprövningen har bidragit till att minska utsläppen från den svenska sulfatmassaindu-strin under de senaste 20 åren. I utvärderingen ingår de 22 företag som huvudsakligen producerade sulfatmassa år 2000. Även på utsläppssidan har vi avgränsat utvärderingen.
Vi har valt att granska tre olika typer av utsläpp: COD, AOX och processvavel1. Vi
för-söker också ge en bild av relationen mellan införandet av ny teknik och den individuella miljöprövningen.
1
COD, kemiskt syreförbrukande ämnen i avloppsvattnet (Chemical Oxygen Demand); AOX, klorerade organiska föreningar (adsorberbar organisk halogen) och utsläppen till luft av processvavel.
Centrala frågor i utvärderingen:
· Hur mycket har den individuella miljöprövningen bidragit till att utsläppen från sul-fatmassaindustrin minskat? Frågan omfattar tre delfrågor:
1. Hur mycket högre hade utsläppen varit år 2000 om företagen inte vidtagit åt-gärder som minskat utsläppen?
2. Hur mycket av utsläppsminskningen beror på att företagen effektiviserat sin verksamhet för att bland annat spara energi och kemikalier?
3. Hur mycket av utsläppsminskningen beror på den individuella miljöpröv-ningen?
· Har den individuella miljöprövningen lett till att de prövade företagen har minskat sina utsläpp i en sådan utsträckning som var möjlig med hjälp av bästa möjliga tek-nik (BAT) vid prövningstillfället? Här har vi, i brist på andra mått, använt uppgifter
om BAT-nivån 19922.
I och med miljöskyddslagens tillkomst 1969 blev ett stort antal verksamhetsutövare skyldiga att söka tillstånd för att starta eller ändra miljöfarlig verksamhet. Massatill-verkning har varit tillståndspliktig sedan miljöskyddslagens tillkomst. Miljöskyddslagen och ett antal andra miljölagar har sedan 1999 ersatts av miljöbalken. Prövningsförfaran-det enligt miljöbalken för miljöstörande verksamheter är i huvudsak oförändrat jämfört med miljöskyddslagen, men prövningen hos Koncessionsnämnden för miljöskydd har ersatts av prövning vid miljödomstol. Alla de tillståndsbeslut och villkor för sulfatmas-saindustrier som redovisas i denna rapport är fattade med stöd av miljöskyddslagen. En förändring av företagens sätt att producera kan (indirekt) komma att minska utsläp-pen. Här kan det handla om att företagen av lönsamhetsskäl väljer att införa en teknik som till exempel sparar kemikalier. Kemikalier som tidigare blivit en del av företagets utsläpp återanvänds i stället vilket gör att utsläppen minskar. Att ett utsläpp minskar per ton producerad massa behöver dock inte innebära att de totala utsläppen av den substan-sen minskar eller att annan miljöpåverkan inte ökar.
Industrins miljöpåverkan kan minska genom reningsåtgärder eller genom produktions-förändringar. I båda fallen behöver teknik utvecklas och spridas. Miljöpolitiska regle-ringar kan påverka denna utveckling och spridning av teknik. Regleregle-ringar kan leda till ökade innovationskostnader, till exempel för att en reglering kräver en viss utformning. Regleringar kan stimulera sökandet efter nya tekniska lösningar och skapa nya mark-nadsmöjligheter för miljöteknikföretag. De kan också minska företagens kostnader ge-nom att sätta fokus på ett visst område där sedan företaget kan upptäcka besparingsmöj-ligheter.
2 Best Available Technology (BAT) eller bästa tillgängliga teknik. Naturvårdsverket [1992]. I rapporten
Ett miljöanpassat samhälle – Miljö93, Naturvårdsverket rapport 4234, sägs följande: ”Bästa
teknikprinci-pen kan användas för att förebygga utsläpp av föroreningar, även när kunskaperna om dessa föroreningars effekter i miljön är osäkra. Tillämpningen av BAT innebär dock ingen garanti för en acceptabel miljökva-litet. Det är inte säkert att den bästa tekniken är tillräckligt bra. Omvänt kan BAT innebära onödigt omfat-tande åtgärder.”
I den här studien har vi valt att studera orsakerna till minskade relativa utsläpp av COD, processvavel och AOX. Sett över hela tidsperioden 1981 till 2000 har villkoren i rela-tion till produkrela-tionen blivit striktare. När företaget väl har valt att ändra sin verksamhet är det huvudsakligen tre faktorer som kan förklara varför utsläppen per producerad en-het minskar. För det första kan det vara så att myndigen-heten bekräftar den nya teknik som företagen föreslagit och som innebär en lägre utsläppsnivå. För det andra kan det vara så att myndigheten får i genom en skärpning av villkoren utöver det företagen vill. Det tredje är en kombination där myndigheten både bekräftar och skärper.
Det finns indirekta samband mellan företagen, myndigheterna och valet av teknik. Ex-empel på sådana samband är gemensam forskning och när myndigheterna i förhand in-formerar om sina intentioner. Effekterna av att miljökraven indirekt går in som en förut-sättning i företagens innovationsprocess och användningen av ny teknik är mycket in-tressant. Tyvärr har vi i den här utvärderingen inte haft tillgång till data som gör det möjligt att uppskatta betydelsen av detta. Den effekten gör att våra beräkningar under-skattar effekterna av myndighetens arbete.
Vi har valt att beräkna effekten av ändrade villkor på i huvudsak två olika sätt. Dels nom att beslut för beslut se om och i så fall hur mycket utsläppen har minskat. Dels ge-nom att använda så kallad regressionsanalys för att mäta sambandet mellan beslut och utsläpp. Metoderna har olika databehov och olika förutsättningar att hantera de tre orsa-kerna (bekräfta, skärpa, bekräfta och skärpa) till att utsläppen minskar. Metoderna ger i princip samma resultat för COD-utsläppen. För processvavel handlar det om en faktor tre i skillnad mellan metoderna medan det för AOX finns så få uppgifter att vi valt att inte använda regressionsresultaten.
Beräkningar visar att myndigheten har haft stor påverkan på utsläppen. I storleksord-ningen hälften av COD-minskstorleksord-ningen kan hänföras till myndighetens arbete. För pro-cessvavel kan en till tre sjundedelar av utsläppsminskningen hänföras till myndighetens arbete.
För AOX har det varit svårt att få fram ett heltäckande dataunderlag. Det verkar vara en vedertagen uppfattning att marknadskraven har spelat en stor roll i både Sverige och Finland, för att minska AOX-utsläppen. Vår utvärdering motsäger egentligen inte detta, men bidrar till att nyansera bilden något. För sex anläggningar som har fortsatt att bleka sulfatmassa med klorhaltiga kemikalier verkar prövningen nämligen ha varit helt avgör-ande för minskningen av AOX-utsläppen. Slutsatsen blir därför att den individuella prövningen även har bidragit substantiellt till att minska utsläppen av AOX.
Den individuella miljöprövningens stora fördelar gentemot ett generellt styrmedel som till exempel en skatt är att den kan ta hänsyn till företagens lokala påverkan. Vi har där-för också, översiktligt, tittat på eventuella samband mellan villkor, lokalisering (i inland eller vid kust) med hänsyn till anläggningens storlek (producerar mer än eller mindre än 350 000 ton massa år 2000). Då inlandsanläggningar överlag har hårdare villkor i rela-tion till produkrela-tionen än kustanläggningar verkar det som om prövningen har lyckats att internalisera lokal miljöhänsyn, precis som det är tänkt.
Utsläppen har minskat kraftigt mellan åren 1981 och 2000. Myndighetens prövning har svarat för en betydande del av denna minskning. Så till vida kan man hävda att den indi-viduella miljöprövningen varit ett framgångsrikt styrmedel. Att minska utsläppen med
hjälp av miljöprövning är dock en långsam process. Jämförs BAT-nivåer från år 1992 för COD och processvavel med utsläppen år 2000, framgår att det år 2000 var flera fö-retag som fortfarande inte nått ned till 1992 års BAT-nivå.
Tack vare stor öppenhet från Finlands Miljöcentrals sida har vi haft möjlighet att jäm-föra våra resultat med resultat från en liknande men mer omfattande finsk studie. Den finska studien tar sin början tidigare än vår. Man jämför till exempel Sverige och Fin-land och konstaterar att Sverige tidigare (1965) än FinFin-land (1970) frångick en fast rela-tion mellan utsläpp av BOD och producerad mängd. Utvecklingen under senare år (1990-talet) är dock mer likartad. Utvecklingen av AOX-utsläppen sammanfaller till exempel.
Den här tidsskillnaden gör att det, trots att länderna är så lika ändå finns problem om man vill göra jämförelser mellan länderna för att avgöra om en strategi för styrning varit effektivare än en annan. Sverige var visserligen före med att minska BOD-utsläppen, men i perioden för Finlands andra vattenprogram, 1986–1995, minskade man i Finland utsläppen med 65 procent. Detta kan jämföras med att utsläppen från de anläggningar i Sverige som vi studerade, minskade med 17 procent (24 procent om man tar hänsyn till
att produktionen ökade under tidsperioden). En förklaring till detta kan vara att BOD7 är
den fraktion av organisk substans som bryts ned lätt. Det tas om hand vanligen genom extern rening. Det satsade Finland tidigt på, medan man i Sverige i större utsträckning använt interna åtgärder för att minska organisk substans generellt.
Vi har också kommit fram till att tillståndsprövningen har varit mycket flexibel när det gäller anpassning till allt lägre utsläppsnivåer. Men samtidigt tycks det som att regle-ringsinstrumentet endast långsamt har anpassat sig till nya miljöförutsättningar, trots att lagstiftningen varit generellt skriven.
Det finns också områden där det kan bli problem att tillämpa den individuella miljö-prövningen. Ett sådant är till exempel regleringen av utsläppen av växthusgaser. Här finns det ingen reningsteknik som man kan utgå från vid sättandet av utsläppsvillkor. Man tvingas i stället ge sig in på företagens användning av råvaror och produktionspro-cesser. En sådan reglering riskerar att medföra stora sidoeffekter.
En slutsats blir att miljöprövningen har varit framgångsrik som ett styrmedel för att minska utsläppen från massaindustrin. Analysen indikerar också att det tagits lokala miljöhänsyn. Det är rimligt att anta att styrmedlet är framgångsrikt även för andra
bran-scher även om graden av framgång kan variera.Men en möjlig nackdel är att
miljöpröv-ningen är en långt utdragen process. Till en del kan det bero på att den här branschen är investeringstung varför produktions- och processförändringar och därmed omprövning av villkor sker när det är företagsekonomiskt möjligt att göra nyinvesteringar. Är hastig-heten i genomförandet viktig kan ett mer generellt förfarande vara att föredra. En stor fördel med den individuella prövningen är dock möjligheten att anpassa kraven till den lokala miljön. Detta kan inte åstadkommas med ett generellt styrmedel. Ett alternativ kan därför vara att kombinera styrmedel för att få de bästa funktionerna hos bägge styr-medlen. Här kan det till exempel handla om att generella föreskrifter till exempel för ut-släpp i relation till producerad mängd massa kombineras med individuell prövning vid nyetablering eller större produktionsökningar för att hantera riskerna med en ökad lokal miljöpåverkan.
Förslag till fortsatt arbete:
§ Samhällsekonomisk bedömning för att avgöra om prövningen är effektiv. § Utredning för att belysa om fortsatta utsläppsminskningar kan nås snabbare med
hjälp av andra styrmedel än tillståndsprövning eller styrmedelskombinationer när hänsyn tas till andra variabler än miljön så som lönsamhet, konjunktur, konkurrens-faktor etc.
§ Granskning av den individuella miljöprövningens betydelse i andra branscher, för att säkert kunna generalisera slutsatserna från den här studien.
Summary
Environment permit system and technological development –
evaluation and examples from the Swedish sulphate pulp industry
This evaluation of the environment permit system and technological development is part of the Swedish EPA’s work to follow up and evaluate environmental policy
instruments. The analysis has been limited to the sulphate pulp industry, with a glance towards developments in Finland.
Has the environment permit system had any effect on emissions from the industry? Our evaluation of the effects of environment permits on emissions from the sulphate pulp industry during 1981 to 2000 shows that this is the case. The permit procedure carried out by authorities has had a significant effect on emissions. However, efficiency measures taken by the industries themselves have also had an effect, sometimes even greater than the permit procedure. Even for emissions that are strongly influenced by market forces (here AOX) the environment permit system has been important.
Case-by-case environmental assessment has several advantages. One is that the permit procedure is flexible and can take into account
technological developments. Another advantage is that individual assessment allows the adaptation of environmental requirements to the local situation. A disadvantage, however, is that it may take several years from the time that new technology is available until authorities are able to use the permit procedure to make requirements that meet the opportunities for environmental improvements offered by the new technology.
Both hopes and fears have been expressed regarding case-by-case permitting. Claims have been made both that it speeds up and that it hampers new technology. We have not found grounds for either. On the other hand, it seems that the permit system has succeeded in utilising efficiency measure taken by industries when making requirements for reduced environmental impact. It is reasonable to assume that these effects apply to other sectors to a varying degree, depending on competition and technological development.
Case-by-case consideration has been the fundamental principle for handling
environmental impact by industries since the Environment Protection Act came into force in 1969. Even though 30 years have passed, surprisingly few evaluations have been made to highlight the effects of the individual environment permit procedure.
This evaluation addresses the question of how much case-by-case consideration has contributed to the reduction of emissions from the Swedish sulphate pulp industry over the past 20 years. The evaluation includes the 22 main producers of sulphate pulp in 2000. We have also limited the emissions criteria. We have chosen to investigate three
different types of emissions: COD, AOX and process sulphur3. We have also attempted
to illustrate the relationship between the introduction of new technology and case-by-case permitting.
Central questions in the evaluation:
· How much has case-by-case consideration contributed to the reduction of emissions from the sulphate pulp industry? This includes three subordinate questions:
1. How much higher would emission levels have been in 2000 if the companies concerned had not taken measures to reduce emissions?
2. How much of the emission reduction is due to efficiency measure taken by industries, e.g. to save energy and reduce the use of chemicals?
3. How much of the emission reduction is due to case-by-case consideration? · Has individual permitting led to the companies concerned reducing their emissions to the full extent made possible by the BAT-principle (best available technology) at the time of the permit consideration? We have been restricted to the use of
BAT-levels from 19924.
As the Environment Protection Act came into force in 1969, a great number of enterprises were required to apply for permits when starting up or changing
environmentally hazardous activities. The sulphate pulp industry has been under permit obligation since the Environment Protection Act came into force. In 1999, the
Environmental Code replaced the Environment Protection Act and other environmental legislation. The permit procedure for environmentally hazardous activities according to the Environmental Code remains fundamentally unchanged compared to the
Environment Protection Act, although assessment by the National Licensing Board for Environment Protection has been replaced by assessment by environmental courts. All permits and conditions for the sulphate pulp industry referred to in this report were made under the Environment Protection Act.
A change in production methods could (indirectly) lead to reduced emissions. This could be, for example, an industry opting for new technology that uses fewer chemicals, to save costs. Chemicals that were previously emitted are reused, thus leading to
3
COD, Chemical Oxygen Demand in wastewater; AOX, Adsorbable Organic Halogens, e.g. organochlorides, and emissions into the air of process sulphur.
4 Best Available Technology (BAT). Swedish EPA [1992]. The report An Environmentally Adapted
Society – Miljö93, Swedish EPA Report 4234, states that: ”The BAT-principle can be used to prevent the
emission of pollutants even when there is insufficient knowledge of the effects of the pollutants on the environment. The application of BAT is not, however, a guarantee for acceptable environmental quality. It is not certain that the best available technology is good enough. On the other hand, BAT could lead to unnecessarily extensive measures.”
reduced emissions. Reduced emission per tonne of produced pulp does not necessarily mean a cut in total emissions of a particular substance, or that other environmental impact is prevented.
Environmental impact by industry can be reduced either through purification measures or changed production methods. Both require the development and spread of new technology. Environmental policy regulations can influence such development and spread. Regulations may result in increased innovation costs, e.g. when a certain design is required. They could stimulate the search for new technological solutions and create new market opportunities in the field of environmental technology. Regulations could also lead to reduced costs by focusing on certain areas where companies may discover cost saving opportunities.
In this study we have chosen to look at the reasons behind the reduction of relative emissions of COD, process sulphur and AOX. During the period 1981–2000 there has been a strengthening of requirements in relation to production. Once a company has decided to change its activity there are mainly three factors that could explain why emissions per unit produced are cut. Firstly, it could be that the authority confirms new technology proposed by the company, leading to reduced emission levels. Secondly, it could be that the authority demands a tightening of requirements, over and above what is planned by the company. The third factor is a combination, whereby the authority both confirms and tightens.
There are also indirect links between companies, authorities and the choice of
technology. Examples of such links are joint research, and the advance announcement of intentions by authorities. The effects of indirectly incorporating environmental requirements as a prerequisite for a company’s innovation process and use of new technology is highly interesting. Unfortunately, this evaluation has not had access to data that enables full appreciation of this. Thus, our calculations underestimate the effects of the authorities’ work.
We have used two main principles for calculating the effects of changed requirements. One is to examine, decision for decision, whether and to what extent emissions have decreased. The other is to use so called regression analysis to measure the link between decision and emission (cause and result). The methods require different data and different ways of handling the three causes (confirmation, tightening, confirmation and tightening) of reduced emissions. In principle, both methods show the same results for COD-emissions. For process sulphur, the two methods vary by a factor three, whereas regression results for AOX could not be used due to insufficient data.
Calculations show that the authority has had a great impact on emissions. About half the reduction of COD-emissions can be attributed to work by the authority. For process sulphur, between one and three sevenths of the emission reductions can be attributed to work by the authority.
It has been difficult to obtain sufficient data for AOX. However, there seems to be a recognised view that market requirements have played a large part both in Sweden and Finland for the reduction of AOX emissions. We have not found reasons to contradict this, but have been able to make certain distinctions. For six sulphate pulp mills that have continued to bleach with chlorous chemicals, permitting looks to have been
conclusive for the reduction of AOX-emissions. The conclusion is therefore that case-by-case permitting also has contributed significantly to the reduction of AOX
emissions.
The great advantage of an individual permit system over a general policy instrument such as taxation is that it may take into consideration the local impact by a company. We have therefore included a broad look at possible links between requirements, location (inland or coast) and size of plant (production over or below 350 000 tonnes of pulp year 2000). Since inland plants, overall, have stricter requirements in relation to production than coastal plants, it seems that the permit system has succeeded in incorporating local environmental requirements, as planned.
Emissions declined strongly between1981 and 2000. Assessment by the authority is responsible for a significant part of the reduction. Thus, it can be claimed that the case-by-case permit procedure has been a successful policy instrument. Reducing emissions through the environmental permit system is, however, a lengthy process. By comparing BAT-levels from 1992 for COD and process sulphur with emissions in 2000, it can be shown that several companies had still not reached the 1992 BAT-level by 2000. Thanks to the openness of the Finnish Environment Institute, we have been able to compare our results with the results from a similar, but more extensive, study in Finland. The Finnish study has an earlier starting point. For example, in a comparison between the two countries it is noted that Sweden (1965) abandoned a fixed relation between BOD discharges and production levels before Finland (1970). Developments during recent years (1990’s) are more similar. For example, developments of AOX emissions coincide.
The time difference mentioned above means that despite the countries being so similar, problems exist if you want to compare whether a strategy for control has been more effective than another. It is true that Sweden reduced BOD emissions at an earlier stage, but during Finland’s second water programme, 1986–1995, discharge was cut by 65 per cent. This can be compared to a reduction from the Swedish plants studied by 17 per cent (24 per cent, when considering increased production during this period). One
reason for this could be that BOD7 is the fraction of organic substance that is easily
degradable. It is normally dealt with through external purification. Finland took early measures in this respect, whereas Swedish industry generally relied to a greater extent on internal measures for the reduction of organic substances.
We have also found that the permit system has been highly flexible when it comes to adaptation to increasingly lower emission levels. But at the same time, it seems that the policy instrument has been slow in adapting to new environmental conditions, despite the legislations being generally worded.
There are a few areas where applying individual permitting could be problematic. One such area is the regulation of greenhouse gas emissions. There is no purification technology available as a basis for deciding emission requirements. Instead, the industry’s use of raw materials and production process must be used. Such regulations could result in significant side effects.
One conclusion is that the environment permit system has been successful as an instrument to reduce emissions from the pulp industry. The analysis also indicates that local environmental considerations have been made. It is reasonable to assume that the policy instrument is also successful in other sectors, even if the degree of success may
vary.One possible disadvantage, however, is that environmental permit procedure is a
lengthy process. This could partly be due to the heavy costs of investments in this sector, whereby production and process changes and the reconsideration of permits only occur when new investments are financially viable. If speed is required for
implementation, a more general procedure could be preferred. A great advantage with case-by-case consideration is, however, the opportunity to adapt requirements to the local environment. This would not be possible with a general policy instrument. An alternative could therefore be a combination of policy instruments to obtain the best functions from both. This could be, for example, a combination of general regulations for e.g. emissions relative to production, and individual consideration for new
establishments or major production increases in order to handle risks of increased local environmental impact.
Proposal for further work:
§ Costs-to-society assessment to determine whether the permit system is effective. § Investigation to show whether continued emission cuts could be achieved through
policy instruments other than the permit system, or a combination of instruments, when considering variables other than the environment, e.g. profitability, state of the market, competition etc.
§ Analysis of the impact of case-by-case permitting in other sectors, to enable generalisation of conclusions made in this study.
Inledning
Individuell prövning har sedan miljöskyddslagen infördes år 1969 varit en bärande prin-cip för att komma till rätta med industrins miljöpåverkan. Trots att det har gått drygt 30 år har förvånansvärt få utvärderingar gjorts för att belysa effekterna av den individuella miljöprövningen. Utsläppsstatistiken för flera parametrar talar sitt tydliga språk, företa-gen har minskat sina utsläpp. Men hur mycket av minskninföreta-gen beror på den individuella prövningen och hur mycket beror på företagens egen effektivisering genom införandet av ny och resurssnål teknik? Den här utvärderingen försöker bringa klarhet i detta ge-nom att använda sulfatmassaindustrin som ett exempel.
I regeringsförklaringen i september 1999 säger regeringen bland annat att Sverige ska genomgå en ekologisk modernisering och med ny resurseffektiv teknik och andra
tekni-ska landvinningar bygga upp välfärd och välstånd utan att tära på miljön5
. För att uppnå regeringens ambitioner på teknikutvecklingsområdet är det viktigt att bland annat de styrmedel som finns på miljöområdet ger incitament till en teknisk utveckling. Att så skulle vara fallet är dock inte säkert. Det kan till och med vara så att miljöpolitiska reg-leringar motverkar uppkomsten och införandet av innovationer och därför på sikt också motverkar sitt eget syfte. Den här utvärderingen belyser därför frågan om reglering i form av individuell prövning och teknisk utveckling.
I den här utvärderingen följs utvecklingen i den svenska sulfatmassaindustrin under de senaste 20 åren. Vi försöker besvara frågan om effekten på utsläppen av den individu-ella prövningen. Vi försöker också ge en bild av relationen mindividu-ellan införandet av ny tek-nik och den individuella miljöprövningen.
Syfte och utvärderingsfrågor
Syftet med rapporten är att utvärdera i vilken omfattning regleringar i form av individu-ell miljöprövning har bidragit till minskade utsläpp. Tanken har också varit att belysa hur företagen själva har minskat utsläppen. För att göra detta ville vi granska en traditio-nell industribransch med större företag. En grupp företag som väl överensstämmer med tankarna bakom den individuella prövningen.
Analysen i rapporten är till övervägande del baserad på insamlade data om utsläpp, vill-kor, produktion etc. Vid valet av bransch var därför tillgången på data en annan viktig förutsättning. För att underlätta analysen ville vi också ha en grupp företag med en mel-lan företagen jämförbar produkt, gärna en bransch som möter internationell konkurrens och är utsatt för ett effektiviseringstryck.
Valet föll slutligen på den svenska sulfatmassaindustrin. Valet av bransch/utvärderings-område har även påverkats av möjligheten att jämföra med ett mer omfattande men till viss del liknande arbete vid Finlands miljöcentral, se Bilaga 1. En nackdel med vår av-gränsning är att företagens eventuella val av annan produktionsteknik inte blir belyst. I Sverige skedde (huvudsakligen under 1970-talet) en övergång från sulfitmassa till sul-fatmassa. Även i Finland har en övergång skett från sulfit till sulfat. I den finska studien (som berörs närmare i Bilaga 1) sägs att denna övergång inte har varit ”driven” av till-ståndsprövningen.
Tidigare arbete rörande skogsindustrin som Naturvårdsverket har genomfört har använts
som bakgrundsmaterial men inte direkt för utvärderingens resultat.6
6 Naturvårdsverket har i en rapport från 1997, Hur olika styrmedel påverkat skogsindustrin – En
översikt-lig studie, Naturvårdsverket rapport 4724, översiktöversikt-ligt beskrivit vilka olika styrmedel som påverkar
skogsindustrin. De styrmedel som beskrivs är tre ekonomiska styrmedel (koldioxid- och svavelskatten samt NOX-avgiften), några olika miljömärkningssystem, marknadskrav (krav på klorfritt papper) samt
tillämpning av tre olika lagar (miljöskyddslagen, lagen om hushållning med naturresurser, lagen om ke-miska produkter). Rapporten har inte kunnat påvisa att de studerade styrmedlena haft en negativ påverkan på skogsindustriernas lönsamhet. Det styrmedel som påverkat skogsindustriernas utgifter för miljöinve-steringar och utsläppsminskningar mest är villkorsbestämmelser enligt miljöskyddslagen. Enligt denna rapport skedde de största utsläppsminskningarna av lösta organiska ämnen, COD, klorerad organisk sub-stans, AOX, samt utsläpp av svavel till luft från 1970-talet och fram till ca 1990. Dessa minskningar har i första hand skett genom processförändringar och i andra hand genom extern rening.
Ett försök att visa möjligheterna att utveckla en miljöanpassad skogsindustri i Sverige redovisas i en rap-port från Naturvårdsverket, Skogsindustri År 2021 – på väg mot hållbarhet, Naturvårdsverket, raprap-port
4863. I rapporten påpekas att en miljöanpassad tillverkning av massa och papper kännetecknas av att
ut-släppen från processerna är så låga att de inte märkbart påverkar miljön, att vedens mineraler och närings-ämnen återförs till skogen, att energiinnehållet i biomassan utnyttjas både till att driva de egna processer-na och att ge bidrag till samhällets energiförsörjning, att de kemikalier och insatsvaror som används är ogiftiga och förnybara och att restprodukterna kan återanvändas, materialåtervinnas elleranvändas för energiproduktion. Vidare att det avfall som ändå uppstår kan omhändertas på ett miljömässigt bra sätt samt att processkemikalier tillverkas i anslutning till massabruket.
Centrala frågor i utvärderingen:
· Hur mycket har den individuella miljöprövningen bidragit till att minska utsläppen från sulfatmassaindustrin minskat? Frågan omfattar tre delfrågor:
1) Hur mycket högre hade utsläppen varit år 2000 om företagen inte vidtagit åtgär-der som minskat utsläppen?
2) Hur mycket av utsläppsminskningen beror på att företagen effektiviserat sin verksamhet för att bland annat spara energi och kemikalier?
3) Hur mycket av utsläppsminskningen har skett till följd av den individuella miljö-prövningen?
· Har den individuella miljöprövningen lett till att de prövade företagen har minskat sina utsläpp i en sådan utsträckning som var möjlig med hjälp av bästa möjliga tek-nik (BAT) vid prövningstillfället? Här har vi, i brist på andra mått, använt uppgifter
om BAT-nivån 19927.
I Figur 1 återges den modell som har använts i utvärderingen. Modellen ska inte ses som en beskrivning av verkligheten utan som ett verktyg för att identifiera viktiga utvär-deringssteg och hur dessa förhåller sig till varandra när vi tittar på varför utsläppen per producerad mängd massa minskar.
7 Best Available Technology (BAT) eller bästa tillgängliga teknik. Naturvårdsverket [1992]. I rapporten
Ett miljöanpassat samhälle – Miljö93, Naturvårdsverket rapport 4234 sägs följande: ”Bästa
teknikprinci-pen kan användas för att förebygga utsläpp av föroreningar, även när kunskaperna om dessa föroreningars effekter i miljön är osäkra. Tillämpningen av BAT innebär dock ingen garanti för en acceptabel miljökva-litet. Det är inte säkert att den bästa tekniken är tillräckligt bra. Omvänt kan BAT innebära onödigt omfat-tande åtgärder.”
Figur 1 Sambandet mellan tillståndsprövning och teknisk utveckling och minskade utsläpp
Prövningsmyndigheten – tidigare Koncessionsnämnden för miljöskydd8 numera
Miljö-domstolen – har att väga olika intressen mot varandra, ett sådant är miljön. En grov för-enkling är att företagen ”vill” effektivisera och myndigheten ”vill” minska företagens
utsläpp. I den här rapporten talar vi om relativa utsläpp till exempel kg COD9 per ton
producerad mängd massa.
Företagen väljer att ändra sin produktion för att effektivisera, ändra kvaliteteten på pro-dukten eller för att utöka sin verksamhet. Den här förändringen av produktionen kan in-direkt komma att påverka utsläppen. Här kan det handla om att företagen av lönsam-hetsskäl väljer att införa en teknik som till exempel sparar kemikalier. Kemikalier som tidigare blivit en del av företagets utsläpp återanvänds gång på gång vilket även kan bi-dra till att utsläpp minskar. Att ett utsläpp minskar per ton producerad mängd massa be-höver inte innebära att de totala utsläppen av den substansen minskar eller att annan miljöpåverkan inte ökar. Sådana förändringar som kan leda till förändrad miljöpåverkan behöver prövas.
Två tänkbara alternativ finns således, antingen leder företagets förändring till en vill-korsändring eller till oförändrade villkor. När det gäller en minskning av utsläppen som inte leder till en skärpning av villkoren i samband med att tekniken införs är det ändå
8 Även Naturvårdsverket har i vissa fall haft att besluta om enskilda villkor.
9 Se faktaruta sid. 28.
Företagen vill ändra produktionen
En förändring av produktionsprocessen kan innebära en indirekt minskning av miljöpåverkan eftersom man t.ex. sparar på kemikalier eller tar tillvara vedsubstans för energiutvinning. Denna förändring är i grunden önskvärd (och lönsam) för företagen.
Den individuella prövningen innebär att myndigheten skärper kraven. Den individuella prövningen innebär att de nya möjligheterna
bekräftas genom att det ställs krav i den individuella prövningen som motsvarar den nya teknikens möjligheter.
Minskade utsläpp
Utsläppsvilkoren ändras Oförändrade utsläppsvillkor
troligt att myndigheten återkommer vid ett senare tillfälle och bekräftar den uppnådda minskningen. Ett exempel där företagen inte har fått skärpta villkor vid en
utsläpps-minskning är företag som minskat utsläppen av AOX10 till sådana nivåer att
myndig-heten inte funnit anledning att skärpa villkoren. En anledning till ett sådant handlande från företagens sida kan vara att de kan vinna marknadsandelar genom låga AOX-ut-släpp.
När utsläppsrestriktionerna, räknat som utsläpp per producerad mängd massa, blir hår-dare finns det tre alternativ. Eftersom vi räknar i relativa termer kan även en reduktion av utsläppen innebära att de totala utsläppen ökar på grund av ökad produktion. Myn-digheten bekräftar den nya lägre nivån, mynMyn-digheten får igenom en skärpning av vill-koren utöver det företagen vill och myndigheten både bekräftar och skärper. Det finns också exempel på att utsläppen, även i relativa termer, tillåtits öka. Vi har i vår analys även räknat med de provisoriska föreskrifter som företagen kan ha fått i avvaktan på de slutliga villkoren. De provisoriska föreskrifterna kan ha varit hårdare än vad som under prövotiden visat sig vara möjligt. Det är dock så att – sett över hela tidsperioden – vill-koren i relativa termer har blivit striktare. Även om de slutliga villvill-koren ibland har med-fört mindre stränga villkor än de provisoriska föreskrifterna, så har man vid senare be-slutstillfällen skärpt villkoren. I den här studien fokuserar vi därför på orsakerna till att de relativa utsläppen minskar.
Det finns en direkt interaktion mellan företagen, myndigheten och valet av teknik. Här kan det röra sig om företagens ursprungliga val av teknik för att effektivisera, öka pro-duktionen eller vinna marknadsandelar men också om företagens sekundära val av tek-nik för att dessutom möta myndighetens krav. Det finns utöver detta även indirekta samband. Ett sådant är att företagen tillsammans med det offentliga efterfrågar och fi-nansierar forskning kring ny ”miljövänlig” teknik. Ett annat exempel på ett indirekt samband är att den process som startas genom att myndigheten i förväg annonserar sina framtida intentioner. En sådan process hos företagen kan medföra att de upptäcker möj-ligheter som både sparar pengar för företaget och minskar utsläppen. Effekterna av att miljökraven indirekt går in som en förutsättning i företagens innovationsprocess är mycket intressant. Tyvärr har vi i den här utvärderingen inte haft tillgång till data som gör det möjligt att uppskatta betydelsen av detta. Den effekten gör att våra beräkningar som underskattar effekterna av myndighetens arbete.
Avgränsning till producenter av sulfatmassa
I den här utvärderingen har vi valt att avgränsa oss till att granska de 22 företag som
(huvudsakligen) producerade sulfatmassa år 2000.11 Att en avgränsning görs är i första
hand motiverat av praktiska skäl, utvärderingen ska slutföras inom givna resurser. Flera alternativa sätt att avgränsa materialet är möjliga till exempel ett slumpmässigt urval
10 Se faktaruta sid. 28.
från samtliga massaproducenter, en annan sorts massa, anläggningar av viss storlek, an-läggningar med viss ägare etc.
Att valet föll på producenter som huvudsakligen tillverkar en sorts massa beror på att detta underlättar jämförelser mellan anläggningar. De anläggningar som producerar
sul-fatmassa står för den större delen av den svenska massaproduktionen.Naturvårdsverket
har sedan 1981 redovisat skogsindustrins produktion och utsläpp. Dessa redovisningar har varit ett viktigt underlag för vår utvärdering. År 2000 producerades enligt denna redovisning drygt 13 miljoner ton massa (varav 1,5 miljoner ton returfibermassa). Av detta var 7,3 miljoner ton sulfatmassa varav ca 5,1 miljoner ton var blekt massa. Sul-fatmassa producerades år 2000 vid 22 anläggningar. Dessa anläggningar producerade även en del annan massa. Totalt svarar dessa anläggningar för 7,7 miljoner ton massa och 4,9 miljoner ton pappersprodukter. Detta motsvarar knappt 60 % av den svenska massaproduktionen och ca 45 % av produktionen av pappersprodukter.
Begränsningen till sulfatmassa minskar utvärderingens arena och de data- och andra problem som finns att beakta. Valet att endast titta på de anläggningar som huvudsak-ligen producerar sulfatmassa är dock inte problemfritt. En del av dessa anläggningar producerar även annan sorts massa än sulfatmassa, en del producerar papper andra inte, en del producerar oblekt sulfatmassa andra bara blekt.
År 1981 var det totalt 26 företag som producerade sulfatmassa. För att få jämförbarhet för hela perioden ingår inte de fyra anläggningar som har upphört att producera sulfat-massa före år 2000 i utvärderingen.
Reglering och innovationer
Industrins miljöpåverkan kan minska genom reningsåtgärder eller genom olika produk-tionsförändringar. I båda fallen behöver teknik utvecklas och spridas. Miljöpolitiska regleringar kan påverka denna teknikutveckling och teknikspridning. Det kan vara så att miljöpolitiska regleringar motverkar uppkomsten och införandet av skilda tekniska lös-ningar och därför på sikt motverkar sitt eget syfte. Frågan om reglering och teknisk ut-veckling är därför av intresse att granska närmare. Det är även intressant att studera samspelet mellan miljöpolitiska regleringar och företagens egeninitierade miljöförbätt-ringar.
Ger regleringen incitament till att ta fram och införa innovationer eller inte? I litteratu-ren nämns flera tänkbara effekter av regleringar. En del av effekterna är generella och beror på hur regleringen är utformad. Andra effekter är direkt beroende av vilket områ-de/bransch som regleras.
En reglering kan leda till ökade innovationskostnader. Feller & Sink [1984] noterar att det finns minst tre orsaker till att kostnaderna stiger. För det första kan regleringen krä-va att produkten utformas på ett visst sätt. För det andra kan kontakterna med den regle-rande myndigheten kosta (administrationskostnader) och för det tredje kan regleringen kosta genom att introduktionen av ny teknik fördröjs.
Regleringar kan stimulera sökandet efter nya tekniska lösningar och skapa nya mark-nadsmöjligheter. Som exempel kan nämnas expansionen av USA:s ”air pollution con-troll industry”, Feller & Sink [1984]. Här kan man även tänka sig att en reglering blir ett slags standard som genom sin blotta förekomst underlättar för ”miljöteknikföretag” bå-de att utveckla och sälja sina produkter. Detta gynnar även konkurrensen mellan miljö-teknikföretagen och bidrar till att hålla kostnaderna nere.
Regleringar kan även minska företagens kostnader. En anledning är att det i sökandet efter ny teknik för att minska regleringskostnaderna kan ske ett teknologiskt genombrott som ger lägre kostnader än innan regleringen. En annan snarlik process är att reglering-en sätter fokus på ett visst område och att man då upptäcker besparingar som i och för sig var möjliga tidigare men som inte hade observerats. Exempel när regleringar på mil-jöområdet leder till teknikutveckling med påföljande besparingar ges bland annat i Porter M, E, och van der Linde, C, [1995].
Sambandet och ordningsföljden mellan reglering och innovation är inte heller självklar. Företag kan tänkas agera i förväg för att förekomma en reglering. Men det är också möj-ligt att regleringen påverkas av de tekniska möjligheterna. Det är svårt att avgöra om in-novationerna kommit i snabbare takt utan regleringar. Hur mäter man betydelsen av oupptäckta innovationer? Feller & Sink [1984].
Det är ofta svårt att bestämma hur stora kostnadsökningar som uppstår på grund av reg-leringar. Anpassningen till rådande regleringar är så inbakade i utformningen av den nya teknologin, anläggningen etc. att kostnaderna inte går att särredovisa. Det kan verka som om nya anläggningar lätt klarar myndigheternas krav och att kostnaderna därför är
låga, men detta avspeglar bara att företagen har anpassat sig till reglerna, Feller & Sink [1984].
När det gäller skillnader i anpassningskostnader mellan olika normer skiljer Bohm [1982] på resultatnormer (performance standards) som visar att ett visst givet mål ska uppnås och metodnormer (design standards) där valet av metod är fastslaget. Avgörande för hur väl en norm fungerar är hur flexibel den är. Det här påverkar både möjligheten att välja idag tillgängliga lösningar på ett problem och om nya lösningar kan komma till användning. Resultatnormer kan i normalfallet förväntas leda till lägre anpassningskost-nader och större tekniska förändringar.
Bohm [1982] konstaterar vidare att även angelägna regleringar kan drabbas av omfatt-ande indirekta effekter eller till och med råka ut för att regleringens ”självklara fördelar” saknas. Ett exempel på en reglering som motverkade sitt eget syfte var reglerna kring skötseln av det som numera är Ängsö nationalpark. Ön skyddades för att bevara växtlig-heten. Skyddet innebar att den hävd av öns marker som pågick inte fick fortsätta. Vad man inte visste då var att det var just den hävd som förhindrades som var grunden för de naturvärden man ville skydda.
Miljöprövningens utveckling
I och med miljöskyddslagens tillkomst 1969 blev ett stort antal verksamhetsutövare skyldiga att söka tillstånd för att starta ny miljöfarlig verksamhet eller förändra befintlig miljöfarlig verksamhet. Ett ännu större antal verksamhetsutövare blev anmälningsplik-tiga. Vilka verksamheter som var tillstånds- respektive anmälningspliktiga framgick av en förordning till lagen.
Verksamheten fick inte påbörjas eller förändras innan tillstånd givits. Prövningsmyndig-heten fick förena tillståndet med villkor och andra bestämmelser som skulle gälla. Vid tillståndsprövningen bedömdes verksamhetens miljöstörningar på både vatten, luft och
mark, det vill säga en integrerad miljöprövning12. Miljöskyddslagen var en ramlag vars
mål var att kontrollera och minimera utsläppen från industrier och andra fasta utsläpps-källor. För de mest miljöstörande verksamheterna skulle prövningen göras av Konces-sionsnämnden för miljöskydd medan övriga tillståndspliktiga verksamheter skulle prö-vas av respektive länsstyrelse.
Miljöskyddslagen och ett antal andra miljölagar har sedan 1999 ersatts av miljöbalken. Även miljöbalken är en ramlag vars mål är att främja en hållbar utveckling. Prövnings-förfarandet för miljöstörande verksamheter är i huvudsak oförändrat jämfört med miljö-skyddslagen. Även för miljöbalken regleras vilka miljöstörande verksamheter som ska miljöprövas i en till balken hörande förordning.
En förändring i miljöbalken jämfört med miljöskyddslagen är att vissa frågor som är förknippade med visionen om en hållbar utveckling nu kan beaktas vid miljöprövning-en, främst gäller det rena hushållningsaspekter som effektiv användning av energi och andra naturresurser. En annan viktig skillnad är att förfarandet vid miljökonsekvensbe-skrivning (MKB) har byggts ut och formaliserats. Ytterligare en förändring är att de
mest miljöstörande verksamheterna prövas av miljödomstolar (fem stycken)13 medan
övriga tillståndspliktiga verksamheter hanteras av miljöprövningsdelegationen vid re-spektive länsstyrelse.
Även efter miljöbalkens inträdande hanteras vissa ärenden fortfarande enligt miljö-skyddslagen. Detta gäller de ärenden som hade påbörjats före balkens ikraftträdande. Efter det att dessa ärenden har avslutats gäller miljöbalken fullt ut.
12 I senare avsnitt görs en jämförelse med prövningen av massaindustrin i Finland. Där har först på senare
tid (från och med 2000-03-01) prövningen avseende utsläpp till luft och vatten integrerats i samma lag-stiftning.
13 ”Regionala miljödomstolar finns i Umeå, Östersund, Stockholm, Vänersborg och Växjö.
Miljödom-stolen i Umeå har verksamhet också i Luleå. MiljödomMiljödom-stolen är en del av tingsrätten. Miljödomstolarnas avgöranden kan överklagas till Miljööverdomstolen, som finns i Svea hovrätt. Miljööverdomstolen är i vissa fall slutinstans. Högsta domstolen är slutinstans för mål som i första instans prövats i regional mil-jödomstol.” [Domstolsväsendets Webbplats http://www.dom.se/, 2002-01-21]
Massatillverkning har varit tillståndspliktigt sedan miljöskyddslagens tillkomst (till-ståndsprövning hos Koncessionsnämnden för miljöskydd). Alla de tillståndsbeslut och villkor för sulfatmassaindustrier som redovisas i denna rapport är fattade med stöd av miljöskyddslagen.
Styrningsstrategi
För att åtgärda industrins miljöproblem har myndigheterna haft som ambition att förmå företagen att i första hand införa ”slutna system” och i andra hand införa ”end-of-pipe”-lösningar. En anledning till denna ambition är att ett sådant agerande oftast medför lägre kostnader för företagen samtidigt som miljöeffekterna kan bli likvärdiga. Vidare har myndigheterna ofta mer eller mindre uttalat hänvisat till de resultat som ur miljösyn-punkt framgångsrika företag lyckats uppnå.
För att förmå företag att satsa på teknikutveckling som långsiktigt kan ge stora miljövin-ster har man ibland inte krävt att vissa åtgärder som för tillfället skulle ge vissa miljö-förbättringar, ska införas. Företagen har i stället ålagts att utreda alternativa lösningar. Den långsiktiga miljövinsten har alltså i vissa fall prioriterats framför den mer omedel-bara miljövinsten.
I början av 1990-talet genomförde Naturvårdsverket ett projekt om ett tioårigt program för översyn av industrins utsläppsvillkor i syfte att informera om verkets uppfattning om det erforderliga miljöskyddsarbetet under 1990-talet i fråga om industrins
processut-släpp, avfallsmängder, m.m.14 I rapporten anges bland annat de BAT-nivåer som
Natur-vårdsverket anser att massaindustrin ska uppnå. Dessa BAT-nivåer ger alltså en tydlig
signal om myndighetens visioner. I en annan rapport15 år 1996 från Naturvårdsverket
konstateras att tekniken vad gäller olika interna och externa åtgärder har gått framåt så mycket att ytterligare lägre utsläpp skulle kunna uppnås jämfört med vad som verket re-dovisade som BAT-nivåer år 1992.
14
Naturvårdsverket rapport, Miljöstörande anläggningar, 10-årigt program för översyn av
utsläppsvill-koren, 1992.
Pappersmassatillverkning och
teknikut-veckling
Historik
Papperstillverkning startade i Sverige under senare delen av 1500-talet. Från början till-verkades papper av lump. En ökad konsumtion av papper under början av 1800-talet medförde att det krävdes nya råvaror för papperstillverkningen. År 1844 framställde tys-ken Fredrik Keller massa genom att slipa trä mot en roterande sandsten. Metoden ut-vecklades och mot slutet av 1800-talet fanns det ett 70-tal sliperier i Sverige. Under mit-ten av 1800-talet utvecklades också kemiska metoder att framställa massa genom kok-ning, dels den alkaliska sulfatmetoden, dels den sura sulfitmetoden. Därefter gick ut-vecklingen fort fram för Sveriges del. År 1914 var Sverige världens största exportör av massa och näst USA världens största producent. År 1995 svarade skogsindustrin för
17 % (95 miljarder kronor) av Sveriges totala export.16 Stora strukturförändringar inom
branschen har skett under de senaste tre decenierna. Anläggningarnas storlek har ökat och bland annat har en övergång från sulfitmassa till sulfatmassa skett samt en övergång mot att bleka utan klorhaltiga kemikalier.
Tillverkning av kemisk massa
Kemisk massa framställs genom att vedflis kokas i ett tryckkärl (kokare) med en kok-vätska. Det finns två processer för kemisk massatillverkning, sulfat- respektive sulfit-massaprocessen. Kemikalierna i vätskan löser upp mittlamellen i veden, det vill säga ligninet, så att fibrerna friläggs. En kemisk massafabrik består av två processlinjer: fi-berlinje och kemikalieåtervinning. Fifi-berlinjen är fibrernas väg från veden (rundveden eller flisen) som kommer till fabriken till den färdiga pappersmassan. Efter kokningen har man kvar fibrerna och en returlut som innehåller kokkemikalierna och den utlösta vedsubstansen. Detta tas till vara i kemikalieåtervinningen. Det finns flera skäl till att luten tas till vara:
· luten får av miljöskäl inte släppas ut i avlopp, · kokkemikalierna är värdefulla,
· den utlösta vedsubstansen är värdefull som bränsle.
Det går inte att koka massan tills allt ligninet är borta utan att det försämrar utbyte och massastyrka. Som ett mått på den återstående ligninhalten anger man massans kappatal. Massa som ska blekas bör ha så litet lignin som möjligt kvar, det vill säga lågt kappatal, så att förbrukningen av blekkemikalier hålls nere. Det är viktigt av såväl miljöskäl som produktionsekonomiska skäl. För att minska ligninhalten före blekning används syrgas-delignifiering som är placerad i den slutna delen av processen. Därefter sker blekning med till exempel klordioxid, väteperoxid, perättiksyra eller ozon. Denna del av proces-sen är i vissa fall delvis sluten. En strävan har varit att skapa allt mer slutna processer.
Sulfatmassa
Kokvätskan vid sulfatkokning kallas vitlut. De verksamma beståndsdelarna är
natrium-hydroxid (NaOH) och natriumsulfid (Na2S). Luten i massan efter sulfatkoket kallas
svartlut och tvättas ut ur massan efter kokningen. Efter tvättningen går massan till efter-behandlingar som silning, syrgasdelignifiering, blekning och torkning alternativt direkt till papperstillverkning. Svartluten förs till återvinningssystemet (se nedan).
Massakokning kan ske på två sätt: satsvis eller kontinuerligt. Svensk forskning ledde under 1980-talet fram till nya sätt att koka till låga kappatal med bibehållen styrka och massautbyte. Metoderna kallas modifierad kokning eller förlängd delignifiering. Dessa metoder tillämpas i dag vid de flesta svenska sulfatmassabruk. Processerna minskar till-sammans med syrgasdelignifiering behovet av blekningskemikalier och har därmed bi-dragit till att massaindustrins utsläpp av organiska ämnen reducerats. Även andra ut-släpp minskar. De nya processerna ger alltså lägre utut-släpp.
Det är viktigt att massan efter kokningen tvättas så ren som möjligt. Lut som är kvar i massan ger ökad kemikalieförbrukning i blekeriet, större miljöpåverkan och sämre mas-sakvalitet. Dessutom förloras brännbar substans och kokkemikalier.
Blekning av kemisk massa
Efter kokningen och syrgasdelignifieringen är sulfatmassan kraftigt brunfärgad. Orsa-ken är förändringar i det från början ganska färglösa ligninet. Vill man framställa vitt papper måste massan därför blekas. Det finns två huvudtyper av blekning: ligninbevar-ande blekning och ligninborttagligninbevar-ande blekning. Ligningborttagligninbevar-ande blekning är det van-liga vid kemisk massa. Då används kemikalier som avlägsnar ligninet så att cellulosa-fiberns naturliga vita färg kommer fram.
Förr var det vanligt att klorgas användes som blekningskemikalie för kemisk massa, ef-tersom det är ett effektivt och billigt blekmedel. Efter hand upptäcktes att blekeriernas
utsläpp av klorerade organiska substanser, AOX17, kunde orsaka skador på organismer-na i vattendrag, sjöar och hav. Forskning och utveckling av blekningsprocessen inrikta-des under 1980-talet därför till stor del på att minska användningen av klorgas. Ny tek-nik utvecklades, som lett till att klorgas från början av 1990-talet inte längre används vid svenska massabruk. En förutsättning för att man ska kunna bleka på ett mera miljö-anpassat sätt är att den oblekta massans lignininnehåll är lågt, det vill säga att massan har ett lågt kappatal. Det första steget i processen mot det är modifierad kokning (för-längd delignifiering), som har omnämnts tidigare. Ny teknik som modifierad kokning och syrgasdelignifiering har möjliggjort blekning utan klorgas, ECF (Elementary Chlo-rine Free). Genom introduktionen av väteperoxid, perättiksyra och ozon har även
blek-ning utan klordioxid, TCF (Totally Chlorine Free), blivit möjlig.18
Syrgasblekning (syrgasdelignifiering) är i dag det mest effektiva steget där över 60 pro-cent av det från koket återstående ligninet kan tas bort. Därefter tvättas massan noga. Lignin som inte har tvättats ut före blekeriet ökar utsläppen från blekeriet. I dag har alla svenska sulfatfabriker som tillverkar blekt massa syrgasdelignifiering. Utöver miljöför-delarna ger syrgasdelignifiering också lägre kostnader i form av minskat behov av kemi-kalier vid den fortsatta blekningen.
Sulfatmassafabrikens kemikalieåtervinning
Under kokningen har kokkemikalierna omvandlats. Att återvinna dessa kemikalier är helt nödvändigt för såväl miljön som ekonomin. Det sker i fabrikens kemikalieåtervin-ning. I den svartlut som kommer från massatvätten finns också lignin från ved och an-nan utlöst organisk substans. Även detta tas om hand i fabrikens återvinningssystem och utgör bränsle i fabrikernas återvinningspannor. Sulfatprocessen bygger alltså på en kretsloppsprincip som bidrar till att råvarorna används effektivt och utsläppen och ener-giförlusterna hålls på en låg nivå.
Sodapannan är en ångpanna som är anpassad för att bränna svartlut. Den är också det första steget i omvandlingen av de i massatvätten återvunna kemikalierna till nya kok-kemikalier. Svartluten indunstas till tjocklut för att göra den brännbar. Tjocklutens torr-halt är viktig för sodapannans drift. Ju högre torrtorr-halten är desto högre blir temperaturen i ugnen. Det ökar reduktionsgraden och sänker halterna av miljöskadlig svaveldioxid
(SO2) och svavelväte (H2S) i den utgående rökgasen men kan öka utsläppen av
kväve-oxider. Hög torrhalt ökar också ångproduktionen. De senaste årens utveckling inom
in-dunstningstekniken mot höga torrhalter ger därför flera fördelar.19
17 AOX eller adsorberbar organisk substans är ett mått på den mängd klor som är bunden till organisk
substans.
18 Se faktaruta sid 28.
19 Underlag för detta avsnitt om massatillverkning har huvudsakligen hämtats från webbplatsen:
Faktaruta: Skogsindustrins utsläpp
Utsläpp till vatten
Suspenderade ämnen i avloppsvattnet, SÄ. Detta var under 1950- och 1960-talen ett av skogsindu-strins svåraste miljöproblem. SÄ bildar fiberbankar, orsakar syrebrist och fiskskador. För att ta bort SÄ sedimenteras avloppsvattnet. Med ökad slutning av processerna och extern rening har utsläppen av SÄ minskat.
Syreförbrukande ämnen i avloppsvattnet, COD och BOD7. COD (Chemical Oxygen Demand) är
kemisk syreförbrukning och mäter det totala syrebehovet som behövs för att bryta ner ämnena i avloppsvattnet. BOD7 (Biological Oxygen Demand) eller biokemisk syreförbrukning mäter den
del av syreförbrukningen som åtgår för ”lätt” nedbrytbara ämnen under sju (7) dagar. Utsläpp av syreförbrukande ämnen ger upphov till syrebrist.
Klorerade organiska föreningar, AOX och klorat. AOX (adsorberbar organisk halogen) mäter hur mycket halogener (huvudsakligen klor) som är bundet till den organiska substansen i utsläpp från blekeriet. Behovet av blekning av sulfatmassa har minskats genom förlängd kokning och syrgasdelignifiering (förblekning med syrgas). Sedan 1994 använder inget svenskt massabruk klorgas. Idag används ECF (Elementary Chlorine Free) blekning med klordioxid eller TCF (Totally Chlorine Free) blekning helt utan klor. Klorat som är giftigt för brunalger bildas vid blekning med klordioxid (ECF).
Närsalter, fosfor (P) och kväve (N). Leder till övergödning.
Utsläpp till luft
Gasformiga svavelföreningar. Kommer från förbränning av avlutar, luktgaser, olja, det vill säga avges från sodapannor, mesaugnar, destruktionsugnar och oljepannor. Svaveldioxid kommer också från sulfitkokvätskan, det vill säga avges från kokeri, tvätteri och syraberedning. Svavel-utsläpp ger upphov till försurning och lukt.
Kväveoxider, NOX. Bildas vid förbränning både av kväve i bränsle och i förbränningsluften.
Soda-pannorna svarar för hälften av kväveoxidutsläppen och bark/fastbränslepannor svarar för 30 procent.
Lukt. Vid tillverkningen av kemiska massor bildas stora mängder luktstarka föreningar, till exem-pel svavelväte och merkaptaner. Ett sätt att minska luktproblemen är att bränna illaluktande ga-ser.
Flyktiga organiska föreningar, VOC, till exempel kolväten och terpener. VOC, (Volatile Organic Compounds) tunnar ut ozonskiktet och bidrar till bildandet av marknära ozon. En minskad an-vändning av klorhaltiga blekmedel har minskat utsläppen av klorerade flyktiga föreningar.
Koldioxid, CO2. Bidrar till växthuseffekten.
Stoft. Utsläpp sker av natriumsulfater och natriumkarbonater samt av flygaska och sot. Källa : Hultman [1997].
Hur utvärderas effekterna av styrmedel
Det finns flera sätt att bedöma hur stor effekt ett styrmedel har haft. Vedung [1998] (s. 140) presenterar sju olika sätt att lägga upp en utvärdering för att belysa effektpro-blemet:
Experiment med slumpmässig kontroll:
Slutmottagarna delas slumpmässigt upp på en experimentgrupp och en kontrollgrupp, varvid den förra men inte den senare utsätts för insatsen.
Experiment med matchad kontroll:
Den grupp, som exponeras för insatsen, jämförs med en annan grupp, som på teoretiska, icke slumpmässiga grunder är konstruerad så att den ska vara jämförbar med experiment-gruppen i relevanta avseenden.
Generisk kontroll:
De resultat som föreligger bland dem som exponerats för insatsen, jämförs med vad som typiskt är fallet inom en större grupp.
Statistisk kontroll:
Individer i slutmottagargruppen, som deltagit respektive inte deltagit i den utvärderande akti-viteten jämförs med varandra varvid man statistiskt håller skillnader mellan grupperna kon-stanta.
Reflexiv kontroll:
Slutmottagarna som exponeras för insatsen, jämförs med sig själva innan de exponerades för insatsen.
Skuggkontroll:
De resultat som uppnåtts genom styrningen, jämförs med bedömningar, som görs av insikts-fulla människor, till exempel programadministratörer eller slutmottagarna själva, av hur det skulle gått, om styrningen inte hade funnits.
Förklarande processutvärdering:
Insatsen i sin naturliga omgivning spåras steg för steg från beslut till utfall.
Från Vedung [1998] (s. 140).
Metoderna är rangordnade efter hur bra de är på att säkert identifiera en effekt, ju högre upp på listan desto säkrare resultat. För massaindustrin finns möjligheten att jämföra be-slut om villkor för en anläggning, dels med anläggningar utan motsvarade villkor, dels med anläggningen självt före och efter beslutet. En viss jämförelse kan också göras med utvecklingen i andra länder (här Finland).
Även om utgångspunkterna för utvärderingen är ”låsta” till följd av möjlig tillgång på information finns det flera ytterligare val som måste göras innan analysen av den indivi-duella prövningens betydelse är klar. Datakällor ska väljas, data ska ”grävas fram” och tolkas, fel ska rättas, antaganden ska göras om saker som inte går att mäta etc. Olika be-slut och antaganden ger också olika resultat. De resultat som redovisas i den här utvär-deringen ska därför, även om siffrorna ger intryck av exakthet, endast ses som storleks-ordningar.
Vi har valt att beräkna effekten av ändrade villkor på i huvudsak två olika ”reflexiva” sätt, dels genom att beslut för beslut se om och i så fall hur mycket utsläppen har min-skat, dels med så kallad regressionsanalys mäta sambandet mellan beslut och utsläpp. En utförligare beskrivning ges i analysavsnitten längre fram.
Hur mäts företagens införande av
innova-tioner
I ett tidigare avsnitt ges en kortfattade beskrivning av teknik och teknikutveckling i sul-fatmassaindustrin. Hur kan denna utveckling mätas?
Ett ofta använt och ibland ifrågasatt sätt att mäta hur fort innovationer sker är att använ-da sig av uppgifter om nya patent, Feller & Sink [1984]. Det är svårt att identifiera de patent som vi är intresserade av och ännu svårare att sätta dem i samband med till-ståndsprövningen av sulfatmassaindustrin. Branschen är internationell och teknikut-vecklingen pågår i flera länder. En hel del miljöåtgärder (reningsteknik) är utvecklad i andra sammanhang. Det är också så att åtgärder för att ta hand om föroreningar inte nödvändigtvis avsätts i patent. Det kan till exempel handla om resultat från samfinan-sierad forskning.
Även om det kan konstateras att det har skett en omfattande teknikutveckling i bransch-en är svårigheterna för stora för att vi inom rambransch-en för dbransch-en här utvärderingbransch-en ska kunna analysera om tillståndsprövningen har påverkat innovationstakten. Det är även ett om-fattande arbete att kartlägga vilken teknik som företagen använder och dess effekter. Egentligen behöver vi inte identifiera vilka innovationer som faktiskt har införts i före-tagen. Det kan räcka om det går att identifiera en eller flera variabler som påverkas av införandet av ny teknik och därför indirekt visar vad företagen har gjort. Vi vill dess-utom skilja på myndighetens inflytande och företagens inflytande. De variabler som vi
väljer bör därför enbart indikera företagens eget arbete.20
Ett mått som kan användas för att indikera teknikutvecklingen/teknikspridningen är fö-retagens produktivitetsutveckling. Hur mycket bättre har man blivit på att tillverka mas-sa över de gångna åren? I Tabell 1 återges relationen mellan producerad mängd masmas-sa och antal anställda. Av tabellen framgår att produktiviteten per anställd har ökat från ca 500 ton per anställd och år i början på 1970-talet till över 1 800 ton per anställd och år 30 år senare. En regression för perioden 1981–1999 visar att den årliga produktivitets-ökningen per anställd för massaindustrin har varit 4±2,5 % per år. Bakom dessa siffror ligger införandet av ny teknik för att producera massa.
Fördelen med att använda produktivitetsutvecklingen som en indikator på teknikutveck-lingen är att miljöprövningen rimligen har haft en låg påverkan på den här utveckteknikutveck-lingen. En stor nackdel är dock att vi saknar uppgifter om utvecklingen av antalet anställda på anläggningsnivå. Antingen får analysen göras på branschnivå eller så får vi för samtliga anläggningar försöka finna en variabel med samma egenskaper som produktivitetsut-vecklingen.
20 Den här ansatsen löser vårt problem med att mäta företagens påverkan. Däremot får vi inte någon
