” Rapport 2015:16 F i n a n s i e r a d av Av f a l l S ve r i g e s U t ve c k l i n g s s a t s n i n g ISSN 1103 - 4092 Avfallssystem Källsortering vs Mekanisk sortering. Litteraturstudie FÖRORD I Sverige har vi hittills generellt valt källsortering som vårt system för sortering av hushållens avfall men i vår omvärld etableras MBT tekniken (Mechanical Biological Treatment) som ett alternativ till källsortering. Varianter av denna teknik diskuteras också allt oftare även i Sverige och flera kommuner och renhållningsbolag börjar fundera över MBT-teknikens för- och nackdelar som ett alternativ till källsortering. Syftet med denna litteraturstudie har varit att sammanställa och analysera kunskapsläget kring MBTteknikens miljö- och resursprestanda i jämförelse med källsortering. Syftet har också varit att identifiera de kunskapsluckor som finns och som behöver fyllas med fortsatt forskning. Detta för att kunna göra relevanta och mer rättvisa jämförelser mellan systemen ur ett livscykelperspektiv. Författare och projektledare har varit Eva Svensson Myrin (Lunds Tekniska Högskola). Projektet har finansierats av Avfall Sverige och Lunds Tekniska Högskola. Malmö juli 2015 Maria Sigroth Ordförande Avfall Sveriges Utvecklingssatsning Weine Wiqvist VD Avfall Sverige FÖRFATTARENS FÖRORD Den litteraturstudie som rapporteras i föreliggande rapport har geneomförts på Lunds Tekniska Högskola med ekonomiskt stöd av Avfall Sverige. Jag vill tacka professor Pål Börjesson för allt stöd i arbetet och Jon Nilsson-Djerf, Ingrid Olsson, Göran Berndes och Per-Erik Persson för deltagande i referensgruppen. Västerås, juni 2015 Eva Svensson Myrin EXECUTIVE SUMMARY This review has been conducted in order to summarize and analyze the state of knowledge in current research where life cycle analysis have been used to quantify the environmental performance of waste management systems with source separation of solid waste from housholds compared with waste management systems with mechanical sorting of the solid waste from households. Litterature search in databases have been completed and supplemented with reference searches and personal contacts with key actors in the industry and at universities and research institutes. The overall findings in the present review is that no research studies are available that compares the entire waste management system including mechanical sorting, from collection of household waste to recovery of recyclable materials. Two studies included a comparison between a system in which newspapers/glass was sourcesorted and the rest of the materials were collected in a mixed fraction for mechanical sorting, with a system where all materials were collected mixed and sorted mechanically. The studies comprise the collection and sorting. The tonnage of the various recyclables sent to recovery was reported and analysed in the studies but not the outgoing material quality. These studies demonstrated some environmental and financial benefits with mixed collection due to estimated and actual increases in the collected amount of recyclables and a more efficient collection. Several academic and non-academic studies, however, suggest poorer quality in the recovered materials after mechanical sorting. Above all it seemes to be glass and paper that are the most sensitive fractions for quality deterioation while the plastic fractions does not seem to be adversely affected. The studies also point out that the quality deficiencies in the recovered material may lead to downcycling, when a recyclable material is recycled only once and not repeatable (e.g. construction materials). A non-academic study was comparing waste systems including the recovery process. The study, conducted in Wales, compared curbe side collection of recyclables in 1) mixed fraction, 2) one source-separated recyclable and the other recyclables in a mixed fraction, and 3) fully expanded source separation. The study showed that the system based on fully developed source separation was favourable from an environmental and economic perspective. Only from the social perspective ”jobs” the system based on collection of recyclables in a mixed fraction for mechanical sorting was favourable. Several non-academic studies argue that the observed increase in collected amount of recyclebles that follows a transition from source sorting to mixed collection is not an effect of the mixed collection itself, but a result of other activities. Most changes in the waste management system means increased information and campains that creates a general committment to waste management and experience shows that changes generally lead to increased collected amounts. SAMMANFATTNING Denna litteraturstudie har genomförts i syfte att kartlägga och analysera kunskapsläget inom aktuell forskning där livscykelanalys använts för att kvantifiera miljöprestandan i avfallshanteringssystem med källsortering av hushållsavfall jämfört med milhjöprestandan i avfallshanteringsystem med mekanisk eftersortering. Sökning i litteraturdatabaser har genomförts och kompletterats med referenssökningar och personliga kontakter med nyckelaktörer inom branschen och vid universitet och forskningsinstitut. Litteraturstudiens övergripande resultat är att inga forskningsresultat finns att tillgå som jämför hela avfallshanteringssystem från insamling till och med återvinning. Två studier jämför system där ett materialslag (tidningar eller glas) källsorteras och resten av materialslagen samlas in i form av en blandad fraktion för mekanisk eftersortering med system där alla materialslag samlas in blandat och sorteras genom mekanisk eftersortering. Studierna omfattar enbart insamling och sortering. Mängden av de olika materialslagen som går till återvinning redovisas i studierna men inte de utgående materialens kvalitet. I dessa studier påvisas vissa miljö- och ekonomiska fördelar med insamling av alla materialslagen blandat, jämfört med när något materialslag källsorterats, tack vare beräknade och faktiska mängdökningar i de aktuella studierna och en effektivare insamling. Flera akademiska och icke akademiska studier pekar dock på försämrad kvalitet på materialen vid mekanisk eftersortering. Framför allt är det glas och papper som är de känsliga fraktionerna medan plast inte verkar påverkas negativt. Studierna pekar också på de problem som kvalitetsbristerna leder till. Till exempel kan den orsaka att materialet bara recirkuleras en gång som konstruktionsmaterial, så kallad down cycling. En icke akademisk studie finns som jämför avfallssystem inklusive återvinnarledet. Studien, som genomförts i Wales, jämför hämtning vid fastighetsgräns av återvinningsmaterial i 1) blandad fraktion, 2) ett källsorterat materialslag och övriga återvinningsmaterial i blandad fraktion och 3) fullt utbyggd källsortering. Studien visar att fullt utbyggd källsortering är det bästa systemet ur ett miljömässigt och ekonomiskt perspektiv. Endast ur det sociala perspektivet ”arbetstillfällen” är insamling av en blandad fraktion förpackningar det bästa systemet. Flera icke akademiska studier argumenterar för att den mängdökning som blivit fallet vid övergång från källsortering av något materialslag och övriga materialslag blandade, till insamling av alla materialslag blandat, inte är en effekt av den blandade insamlingen i sig utan av andra aktiviteter. Vid byte av system sker information som allmänt skapar engagemang i avfallshanteringen och andra förändringar så som nya incitament, kan introduceras i samband med systembytet. INNEHÅLL 1Bakgrund 2 Syfte och metod 3 De viktigaste vetenskapliga artiklarna 3.1 Effektivisering av insamling genom Byte av system från DS till SS 3.2 Förändring i mängder av olika fraktioner vid övergång från DS till SS 3.3 Kvalitet på återvunnet papper 3.4 Kvalitet på återvunnen plast 3.5 Kvalitet på återvunnet glas 4 Analys och kunskapssammanställning - vad vet vi? 4.1 Allmänt 4.2 Insamling och sortering 4.2.1 Insamlad mängd återvinningsmaterial 4.2.2Kostnader 4.2.3 Utsläpp av växthusgaser och energianvändning i LCA perspektiv 4.2.4Rejektmängder 4.3 Kvalitet – papper, plast och glas 4.4 Matavfall i blandad fraktion 4.5 Avfallshierarkin – Återvinning viktigaste faktorn 4.6 Substitutionsgrad, kvalitet på ersatt material och renhet 5 Icke akademiska rapporter 6 Sammanfattande slutsatser 7 Framtida forskningsfrågor 8Referenser 1 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 7 8 8 9 9 10 10 12 13 15 17 18 1 BAKGRUND I Sverige är vi sedan många år vana att sortera vårt hushållsavfall. Papper har samlats in separat och återvunnits sedan 1970-talet och glas minst sedan mitten av 1980-talet. Efter införandet av producentansvar för förpackningar och tidningar och de nationella målen för återvinning av organiskt avfall, har källsorteringsaktiviteten i de svenska hushållen ökat ytterligare. Trots ökade möjligheter och ökad kunskap, består dock hushållens restavfall till stor del av matavfall, förpackningar och tidningar (Avfall Sverige U 2011:04). Detta har lett till att röster höjts för att inrätta system där avfallslämnaren kan lämna en blandad fraktion för utsortering av återvinningsfraktioner i en central mekanisk sorteringsanläggning. Central sortering sker på många håll i världen och vid mekanisk sortering kan tekniken delas in i två grenar utifrån vilken typ av avfall som behandlas. Den ena av dessa är mekanisk biologisk behandling (MBT) där blandat hushållsavfall behandlas med en inledande krossning och efterföljande sortering i en organisk fraktion och en fraktion till förbränning. Någon eller några återvinningsfraktioner sorteras dessutom ofta ut. Den organiska delen av avfallet genomgår biologisk behandling. MBT-anläggningar är ofta inte byggda i syfte att öka återvinningen utan i syfte att separera en bränslefraktion från en organisk fraktion som genom kompostering får ett minskat organiskt innehåll och kan läggas på deponi utan att bryta mot EUs deponeringsdirektiv (1999/31/EG). MBT kallas ibland dirty Material Recovery Facility (dirty MRF). Den andra är central mekanisk (i kombination med olika grad av manuell sortering) sortering av en i hushållen utsorterad torr, blandad fraktion förpackningar i en MRF-anläggning där syftet är att utvinna återvinningsmaterial. MRF kallas ibland också clean MRF. Etablering av MBT/MRF för behandling av hushållsavfall har skett i stor skala i Europa och övriga världen. Mellan 1990 och 2010 etablerades omkring 180 nya MBT anläggningar i Europa (Montejo 2013). I USA hade år 2000 11% av befolkningen med tillgång till ett återvinningsprogram, en insamling av återvinningsmaterial i blandad fraktion (Miranda 2013). Samma siffra 2005 var 29%, 2007 50% och 2010 65%. Sedan 1995 ökar antalet MRF-anläggningar i USA med 14 nya anläggningar per år (Fitzgerald 2012). En trend med övergång från så kallad Double Stream Collection (DS) till Single Stream Collection (SS) av blandade förpackningar verkar vara ihållande. I ett DS system samlas någon fraktion, oftast tidningar eller glas, in separat skiljt från en fraktion blandade förpackningar och en restavfallsfraktion. DS systemet innehåller alltså en verkligt källsorterad fraktion och en fraktion källsorterade blandade förpackningar och är alltså inte så utbyggt som vårt källsorteringssystem där alla fraktioner sorteras var för sig. I ett SS system samlas en fraktion blandade förpackningar in skiljt från en restavfallsfraktion. 1 Främst införs insamling i blandad fraktion med argumenten att systemet är enklare för avfallslämnaren, betydligt mer material samlas in än vid källsortering och att insamlingen blir billigare än insamling i separata avfallsströmmar. I USA har det talats om en stagnerad källsorteringsvilja och att insamling i SS är ett sätt att få tillgång till ytterligare återvinningsmatieral. Samhället sägs vara tvunget att göra ett val mellan kvalitet och kvantitet (Biddle -98). Från återvinningsbranschen signaleras samtidigt att en insamling i blandad fraktion leder till försämrad kvalitet på det ursorterade materialet och pekar på problem som orsakas av utvecklingen. Källsortering medför en relativt god kvalitet. Själva sorteringen verkar också ha en psykologisk effekt då kommuner där hushållen samlar in matavfall separat också ser en minskning av mängden förpackningar i restavfallet (Avfall Sverige U2011:04). Hushållet har alltså antingen utvecklat ett annat konsumtionsmönster eller börjat sortera ut även förpackningar och tidningar i större omfattning i samband med att de börjar sorteringen av matavfall. Även andra studier (Gellynck 2011, Shaw 2006) visar att utsortering av flera fraktioner verkar leda till att hushåll börjar se på avfallet som en resurs istället för att se det som sopor. 2 2 SYFTE OCH METOD Syftet med denna studie är att undersöka och sammanställa den forskning som gjorts där avfallssystem med källsortering jämförts ur ett livscykelperspektiv med avfallssystem med blandad insamling och efterföljande mekanisk sortering. Arbetet har genomförts som en litteraturstudie med sökningar i den internationella vetenskapliga litteraturen. Också icke vetenskapliga artiklar inom området har gåtts igenom. Kontakt har tagits med institut i Europa och med individuella forskare för att inhämta ytterligare information. I kapitel 3 presenteras de artiklar som spelat störst roll för slutsatserna i rapporten. I kapitel 4 analyseras innehållet i dessa artiklar och analysen inkluderas även resultaten i andra artiklar. Vidare presenteras i kapitel 5 icke vetenskapliga studier som berört ämnet. 3 3 DE VIKTIGASTE VETENSKAPLIGA ARTIKLARNA 3.1 Effektivisering av insamling genom Byte av system från DS till SS Chester redovisar 2008 en studie där han analyserar de tänkta konsekvenserna av ett skifte från en fastighetsnära insamling av förpackningar i två avfallsströmmar (dual stream, DS) till en insamling i en blandad fraktion (single stream, SS) i en stad i Californien. Analyserna är teoretiska och beskriver potentiella effektiviersingar och systemgränsen är satt så att den mekaniska sorteringen i MRFanläggningen och beräkningar av miljöförbättringar av utgående tonnage innefattas. Kostnader och intäkter, utsläpp av växthusgaser och energiåtgång prognostiseras i effektiviseringar i tre steg som jämförs sinsemellan och med ett faktiskt nuläge. Första steget i effektivisering är en övergång till säsongsstyrd hämtning där hämtningen anpassades efter olika behov vid olika säsong, i det andra steget slås de två insamlingsföretagen samman till ett och i det tredje steget övergår man från insamling i DS till SS. Utgående från tidigare erfarenheter (Sitton 2005, New York City webb site 2007, Biddle 1998) förutsätter Chester att mängderna kommer att öka från utgångslägets 19 200 ton återvinningsmaterial per år till 30 300 ton per år vid övergång från DS till SS. Mängdökningen diskuteras av Chester som menar att den kan ha flera orsaker, men framhåller förklaringen att sorteringen blir enklare för avfallslämnaren och därigenom blir mer attraktiv. Han hänvisar också till artiklar av Morris (2004) som menar att mängdökningen kan bero på andra samtidiga åtgärder, som förändring av hämtningsfrekvensen, kärlstorleken eller typen av kärl. Chester finner som väntat att insamlingen blir billigare vid övergången till SS, men att behandlingen i MRF-anläggningen blir dyrare. Han redovisar totala kostnader för DSsystemet på 5,5 miljoner dollar per år, medan SS-systemet medför kostnader på 6,6 miljoner dollar per år. Per hanterat ton däremot är kostnaderna 280 dollar/ton i DS och 220 dollar/ton i SS. I SS-systemet säljs mer material och vinsten i SS-systemets behandlingsled blir 6,4 miljoner dollar per år medan den i DS-systemet blir 4,1 miljoner dollar per år. SS sägs bära sig ekonomiskt med ett litet underskott på 0,2 miljoner dollar per år. Bränsleförbrukning går ned tack vare den förenklade insamlingen, men också tack vare den ruttomläggning som genomförs samtidigt och som dels innebär effektivare rutter och dels en övergång till ett enda insamlingsföretag. Personalbehovet i MRF-anläggninen bedöms öka och kostnaderna för avyttring av material bedöms också öka. Chester beräknar att användningen av energi vid insamling och i processerna i MRF-anläggningen minskas från 290 MJ per ton till 180 MJ per ton och att emissionen av växthusgaser minskar från 22 kg GGE (Greenhouse gas equivalent) per ton till 14 kg per ton vid övergången från DS till SS. Förändringen beror till största delen på att utsläpp och energiåtgång slås ut över större antal ton. Mängden återvinningsmaterial är den faktor som påverkar energi och klimat mest. Chester antar att materialen ersätter jungfruligt material i lika omfattning oberoende av insamlings- och sorteringsmetod och beräknar då att besparingen av energi och växthusgaser är densamma per ton återvunnet material i båda fallen. De ökade mängderna vid blandad insamling ger alltså ytterligare besparingar i hela systemet. Renheten i respektive fraktion är inte analyserad utan återvinningsfraktionerna från systemen förutsätts vara lika rena i båda fallen, dock förs ett resonemang i inledningen som pekar på att materialen i blandad insamling är mer förorenade. 4 3.2 Förändring i mängder av olika fraktioner vid övergång från DS till SS Fitzgerald tittar i en studie från år 2012 på klimatpåverkan från insamling och mekanisk sortering av återvinningsmaterial i DS-system med papper i en separat ström och en blandad fraktion plast, metall och glas i en ström i jämförelse med SS-system där alla förpackningsfraktioner samlades in blandade. Han bygger sin studie på hur materialmängderna ut från tre MRF-anläggningar förändras vid överång från insamling i DS till insamling i SS. Studien bygger på praktiska erfarenheter från de tre anläggningarna. Fitzgerald konstaterar en ökning av mängden insamlat material. Ökade mängder insamlat material leder också till ökade mängder rejekt från i snitt 6% vid behandling av material från DS-insamling till drygt 9% i SS. Fitzgerald (2012) redovisar att mängden av flera fraktioner utsorterat återvinningsmaterial ut från anläggningen ökar vid systembytet medan mängden av några fraktioner minskar. Till exempel ökar fraktionen blandade tidningar medan den finaste pappersfraktionen minskar till omkring hälften av ursprungsnivån. Fitzgerald (2012) diskuterar utifrån de ökade materialmängder han finner och menar att dessa leder till minskade utsläpp av klimatpåverkande gaser motsvarande 710 kg CO2-ekvivalenter/ ton, en 50 % större besparing än vid DS. Renheten i respektive fraktion är inte analyserad utan tonnaget ut från anläggningarna verkar förutsättas vara rent. 3.3 Kvalitet på återvunnet papper Miranda hävdar (2013) att kvaliteten på det papper som kommer från en insamling i blandad fraktion har en sådan dålig kvalitet att användningen av returpapper i pappersbruken äventyras. Framför allt är det äldre, relativt små anläggningar (50 000 årston) som levererar returpapper av en märkbart sämre kvalitet än det källsorterade papper som enligt Miranda finns att tillgå i allt mindre omfattning i Europa. De brittiska MRF-anläggningarna pekas ut som extra dåliga, då de ofta behandlar mer material än de är byggda för (Marly 2007a, WRAP 2006) medan andra europeiska och amerikanska MRF-anläggningar generellt är modernare och större (WRAP 2006). Även nya MRF-anläggningar med högre prestanda och kapacitet påstås leverera en betydligt sämre kvalitet än den i en källsorterad fraktion. Miranda talar om att returpapper från äldre MRF-anläggningar innehåller 5-29%, i genomsnitt 11,9%, oanvändbart material (plast, metall och glas) medan returpappret från MRF-anläggningar med den senaste tekniken innehåller 0,3-16,6%, genomsnitt 8,1%. Enligt Miranda (2013) är andelen oanvändbart material i källsorterat returpapper 1%. Miranda (2013) visar i en beräkning att insamling av papper i SS istället för DS, med papper källsorterat, blir 3 dollar per ton dyrare om hänsyn tas till hela systemet och kostnaderna i pappersbruken räknas in. I en annan studie finner Miranda (2011) att när man ökar insamlingen av källsorterat papper och vänder sig till nya grupper av avfallslämnare finns en tendens till försämring av materialet. Källsorterat matierial från hushåll i denna spanska studie visar på andelen oanvändbart material i returpappret på 8,7%. Miranda pekar alltså på att pappersbruken kan ha problem även med ett källsorterat material. En anledning till att kvaliteten blivit en mindre viktig faktor för insamlaren/sorteraren kan vara att det gått bra att sälja returpapper av sämre kvalitet på den stora kinesiska marknaden där arbetskraften varit billig och kvaliteten på materialet har kunnat höjas genom manuell sortering (CRI 2009, Kinsella 2013). 5 3.4 Kvalitet på återvunnen plast Rigamonti (2014) studerar sortering och behandling av plast i flera olika scenarier. Utgångsscenariot innebär behandling av plast i en kombination av förbränning och behandling i MBT-anläggning. Scenario 1 innebär källsortering av en plastfraktion med högkvalitativa plaster, scenairo 2 källsortering av en blandad plastfraktion och scenario 3 en fraktion blandad plast och metall som passerat en MBTanläggning. Av studien dras den allmänna slutsatsen att det är de högkvalitativa plasterna som bör återvinnas och att övriga plaster kan behandlas på annat sätt. De bästa miljömässiga resultaten får man vid användande av en anläggning som specialiserats för att sortera ut PET och HDPE. Luijsterburg (2014) studerar sammansättningen och egenskaperna hos en typisk blandning av återvunna polyolefiner (PET, PE, PP, blandade plaster och plastfilm) genom FT-IR spectroscopi1 och DSC2. Fraktionerna som jämförs är plast som källsorterats och plast från ett system med blandad insamling och mekanisk sortering. Slutsatsen av studien är att insamlingsmetoden för plastförpackningar inte spelar någon roll, då ingen skillnad i materialet från de olika systemen kunde påvisas. Anledningen tros vara att plasten är en fraktion som i sig är blandad och består av många olika typer av plast och som för att kunna användas som råvara måste sorteras i en sorteringsanläggning, oavsett om det källsorterats som plast inledningsvis. Luijsterburg (2014) påpekar att all återvunnen plast har andra mekaniska egenskaperna än jungfruliga polymerer oavsett insamlingsystem, något som också påtalas från branschen genom CRI (2009). 3.5 Kvalitet på återvunnet glas Intressant i samband med en diskussion om kvalitet är också en artikel av Butler och Hooper (2005) rörande insamling av glas och den obalans som författarna beskriver mellan tillgången på utsorterat glas och efterfrågan på återvunnen råvara. Författarna efterfrågar en källsortering av glaset efter färg (som i Sverige) eller alternativt en teknik för att mekaniskt skilja glaset utifrån färg, då de menar att obalansen i marknaden för återvunnet glas omintetgör en effektiv återvinning. Tillgången på färgat, blandat glas överstiger efterfrågan och utvecklingen fortsätter åt det hållet. Tillgången på färgat, blandat glas bedöms år 2020 vara nio gånger större än efterfrågan, medan tillgången på ofärgat glas år 2020 väntas vara bara hälften av den efterfrågade mängden (Butler och Hooper 2005). 1 Fourier transform-infrared 2 Differential scanning calorimetri 6 4 ANALYS OCH KUNSKAPSSAMMANSTÄLLNING - VAD VET VI? 4.1 Allmänt I den vetenskapliga litteraturen finns ingen studie som jämför hela systemen med hänsyn även tagen till renheten eller kvaliteten på de utsorterade fraktionerna. Fitzgerald (2012) är den som kommer närmast när han diskuterar kvantiteten av olika kvaliteter papper och plast men inte heller han behandlar dessa fraktioners egentliga renhet. Studierna gäller också uteslutande jämförelser mellan DS-system och SSsystem och inga vetenskapliga studier finns som jämför ett fullt utbyggt källsorteringssystem som det svenska, med insamling av återvinningsfraktioner i en blandad fraktion. Dock finns studier som behandlar delar av systemen och studier som jämför renheten eller kvaliteteten på enskilda fraktioner efter insamling i blandad fraktion eller genom källsortering. Främst är det papper som studerats (Miranda 2013 och 2011, Blanco 2013) men också plast (Aastrup 2009, Welle 2011, Luisterburg 2014, Fitzgerald 2012, Rigamonti 2014) och glas (Butler och Hooper 2005). En serie studier pekar på vikten av bra utsortering för systemets miljöprestanda. 4.2 Insamling och sortering 4.2.1 Insamlad mängd återvinningsmaterial Flera studier pekar som noterat, på ökade mängder insamlat återvinningsmaterial vid övergång till ett system som samlar in materialet i en enda avfallsström (SS) (Chester 2008, Fitzgerald 2012). Fitzgerald ser det i sina försök medan Chesters beräkningar bygger på uppgifter från New York Stads webb site (2004), Sitton (2005) och Biddle (1998). Biddle (1998) hävdar att skälet till den ökade mängden borde vara en stagnerad vilja hos konsumenterna att delta i en källsortering och att en förenkling kompenserar för bristande engagemang, men menar också att mängdökningarna som visats i flera studier kan bero på andra samtidiga förändringar i systemet och att förändringar i sig medför ökade mängder. Även Gellynk (2011) pekar på ökade mängder med hänvisning till Thomas (2001) och Bruvoll et al (2002). Halvorsen (2008) och Abramiwitz och Timpane (2010) visar på mängdökningar mellan 10-100%. Andra studier pekar på andra samband mellan val av insamlingsteknik och mängder. Till exempel visar Dahlén (2007) att mängden insamlat återvinningsmaterial ökar när insamlingen flyttas närmare hushållet, från drop of systemet i Sverige (ÅVS) till fastighetsnära insamling. Dahlén (2007) visar också att när matavfall samlas in blir hushållen mer benägna att sortera ut även förpackningsfraktioner. En slutsats som Shaw (2006) delar när han redovisar att genom att samla in fler än två fraktioner åtevinningsmaterial förändras attityden så att avfallslämnaren uppfattar avfall som en resurs och inte som sopor. Shaw (2006) slår fast att det behövs en utbildningsinsats för att få avfallslämnaren att sortera och kommer fram till att det inte är själva utformningen av hämtningen vid fastighetsgräns som avgör om man lämnar material eller inte. Drivkraften att sortera ut material är enligt Halvorsen (2008) en känsla av ett moraliskt tryck och förväntningar från samhället och han visar i sin studie att invånarna i Norge vill källsortera och anser det vara värt tiden de lägger på det. Gellynck (2011) kommer fram till vissa definierade faktorer som påverkar förutsättningarna att minimera mängden avfall från hushåll nämligen 1) inkomst per capita, 2) kostnad för hämtningen, 3) tömningsfrekvensen och 4) fastighetsnära insamling av källsorterat matavfall. Gellynck refererar till 7 Shaw (2006) som hävdar att man genom källsortering kan åstadkomma en förändring i inställningen från sopor till material. Också Woodward (2006) och Hardner (2006) finner samma intressanta samband och redovisar i sina studier att deltagandet i sorteringsprogram är högre när man samlar fler fraktioner. Mängden restavfall och dess innehåll är en indikator för framgången i sorteringen. Svenska plockanalyser (Avfall Sverige 2011:04) visar att vid separat insamling av matavfall i hushåll minskar mängden restavfall med mer än bara själva matavfallet och därav kan slutsatsen dras att hushållen alltså mer frekvent sorterar ut även andra fraktioner efter förändringen. Att uppnå stora mängder insamlat återvinningsmaterial kan alltså vara beroende av ett antal andra faktorer, inte bara av enkelhet i insamlingssystemen utan också attityder i samhället, närhet till insamlingen och folkbildning. 4.2.2 Kostnader Chester (2008) kommer i sina prognoser fram till totalt ökade kostnader vid övergången från insamling i DS till SS, men minskade kostnader per ton återvinningsmaterial. Kostnaderna minskar i insamlingsledet, men ökar i processledet. I SS-systemet säljs mer material och intäkterna i DS-systemet blir bara 2/3 av intäkterna i SS systemets behandlingsled, som i och med detta nästan bär sig själv ekonomiskt. Miranda (2013) redovisar (hänvisning till en studie av Pöyry för American Forest & Paper Association (AF&PA) 2004 som inte har kunnat hittats) att samlad insamling av papper leder till ökade kostnader sett till hela systemet även om insamlingen blir billigare. Kostnadsutvecklingen vid ett system med utökad blandad insamling är alltså avhängigt vad som händer hos återvinningsindustrin och det är oklart om systemets totala kostnader ökar eller minskar vid en övergång till insamling i mer blandade återvinningsfraktioner. Dock verkar inga jämförelser mellan ren källsortering och insamling av en blandad återvinningsfraktion till mekanisk sortering finnas i den vetenskapliga litteraturen. 4.2.3 Utsläpp av växthusgaser och energianvändning i LCA perspektiv År 2008 studerar Chester inte bara de ekonomiska effekterna av förändrad insamling. Han tittar också på klimatpåverkan och energiåtgång. Effekten av att ersätta jungfruligt material och förbränning, både på hemmamarknaden (USA) och i Asien, tas med i beräkningen utifrån den förväntade mängdökningen. Han beräknar att användningen av energi vid insamling och i processerna i MRF-anläggningen minskas per ton och därmed även emissionen av växthusgaser per ton, men att energianvändningen och utsläppen av växthusgaser i systemet som helhet ökar på grund av ökningen av insamlat återvinningsmaterial. Också Fitzgerald (2012) menar att de ökade materialmängder han finner ger minskade utsläpp av klimatgaser per ton insamlat material. I båda studierna förutsätts renheten i de ingående fraktionerna och substitutionsgraden vara densamma, men Fitzgerald redovisar mängder av flera fraktioner papper, metall, glas och plaster. Både Fitzgerald och Chester visar att största effekten på miljöprestandan (energi och utsläpp av växthusgaser) har effektiviteten i utsorteringen av material. Transporter och insatser i MRFanläggningarna är mindre betydelsefulla. Fraktionernas renhet undersöks dock inte och inga resonemang förs kring vilken ersättningsgrad av jungfruligt material de återvunna fraktionerna har - ett ton utsorterat material förusätts ersätta ett ton jungfruligt material. Chesters beräkningar är gjorda i WaRM-modellen på EPAs hemsida där man genom att ange en mängd återvinningsmaterial av ett visst slag erhåller en beräkning på hur mycket växthusgaser som undviks i återvinnarledet tack vara denna viktenhet material – oavsett renhet. 8 4.2.4 Rejektmängder Genom att titta på rejektmängden berör både Chester och Fitzgerald på sätt och vis kvalitetsfrågan, men utifrån ett annat perspektiv. Chester (2008) hävdar att rejektmängderna är dubbelt så stora från en MRF-anläggning som behandlar ett material insamlat i SS-system än från ett källsorterat material. Han anger inte närmare var han har fått den siffran från eller var han menar att denna rejektmängd skulle uppkomma i fallet källsortering. Även Fitzgerald redovisar rejektmängder från de MRF-anläggningar han studerar år 2012, och anger att rejektmängden ökar i samtliga anläggningar. I den första från 6,3% till 9,8%, i den andra från 3,6% till 9,1% och i den tredje studerade anläggningen från 7,8% till 9,0%. Stein (2004) visar på 6 - 17% ökad rejektmängd i motsvarande förändringar i insamlingssystemet. 4.3 Kvalitet – papper, plast och glas Kvaliteten på returpapper som kommer från blandad insamling (Miranda 2013) är betydligt lägre än returpapper från källsorterade system, i alla fall så länge inte hushåll inkluderas i insamlingen (Miranda 2011). Miranda finner stöd för sina resultat i studier gjorda i den icke akademiska världen där man pekar på problem med kvaliteten i det utsorterade materialet efter mekanisk sortering av en blandad avfallsfraktion (WRAP 2006, CRI 2009, Lantz 2008, Kinsella 2006, Read 2009). Efterfrågan på återvunnet material är stor vilket har effekten att återvinningsindustrin söker material från nya källor och i många fall vänds blicken mot hushållen (Miranda 2011). Detta medför att det är frestande för de som driver insamlingen att samla in pappret i en blandad fraktion då det är billigare än en separat insamling trots att pappersbruken inte kan använda returpapper på samma vis som tidigare (Miranda 2013). Pappersbruken är förloraren vid insamling av en blandad fraktion då de får sin fiber blandad med glas, metall och plast. Fitzgerald konstaterar (2012) att vid övergången från DS till SS halverades den utgående mängden papper av högre kvalitet (”high grades”) eller försvann helt, medan mängden blandat papper istället ökar med omkring tio gånger. Intressant är att det verkar vara så att mängden papper av högsta kvalitet ut från sorteringsanläggningarna är mindre efter övergången till SS trots att papper (pappersfiber) tidigare samlats in för sig och varit en av strömmarna i DS-systemet. Blanco (2013) hävdar att efterfrågan på återvunnet papper ökar och att tillgången på bra returfiber måste öka. Blanco framhåller att större mängder returpapper av god kvalitet kan uppnås genom frivillig insamling av källsorterat papper och att insamling i en blandad fraktion måste undvikas då den innebär ett slöseri med pappersfraktionen med högst kvalitet. Blanco markerar i sin studie 2013 också behovet av att begränsa konkurrensen med förbrännning och förbättra sorteringssystemen. Rigamonti (2014) kommer fram till att de högkvalitativa plasterna bör återvinnas. En icke akademisk studie av Shonfield (2008) pekar på att plasten bör användas som RDF (Refused Derived Fuel) om det inte är möjligt att separera de mest värdefulla plasterna. Astrup (2009) och Lazerevic (2010) stöder dessa uppfattningar och kommer fram till att bara plast av god kvalitet är lämpligt att använda för att byta ut jungfrulig plast, och att en blandad fraktion från hushåll bör gå till bränsleproduktion. Också Luijsterburg (2014) kommer fram till att de värdefullare plasterna, som PET och HDPE, skall återvinnas och i hans studie har den MBT-anläggning som byggts just för att sortera ut dessa plaster den lägsta klimatpåverkan. Luijsterburg (2014) visar också att kvaliteten i en källsorterad plast inte skiljer sig från en plast som sorterats mekaniskt och slutsatsen som Luijsterburg drar är att insamlingsmetoden för plastförpackningar knappast har någon effekt på den slutliga kvaliteten på det återvunna materialet. 9 Genomförda studier visar att papper verkar vara en fraktion som är mycket känslig för blandad insamling medan plast kan anses vara relativt okänslig för insamlingsmetoden. Glas är känsligt och svårt att nyttiggöra efter en insamling i blandad fraktion och mekanisk sortering då den krossas sönder och den ofärgade, mer efterfrågade fraktionen helt förstörs. Vi ser alltså att vissa fraktioners kvalitet verkar bli betydligt sämre av blandad insamling jämfört med då de samlats in separat som en egen fraktion medan andra material inte verkar påverkas i någon större grad. 4.4 Matavfall i blandad fraktion Så gott som alla studier som jämför blandad insamling med någon form av källsortering undersöker insamling där matavfallet ingår i en restfraktion eller sorterats separat, alltså behandling i MRFanläggning, inte MBT-anläggning. Montejo (2013, 2010) påvisar dock brister i renheten i de utsorterade fraktionerna i en MBT-anläggning för sortering av avfall med organiskt innehåll. Han konstaterar att den organiska fraktionen från MBT-anläggningar har höga halter föroreningar och att bränslefraktionen (RDF) innehåller 25% organiskt material, 30% papper och kartong och 25% plast. Rada (2014) slår fast att en effektiv separat insamling av matavfall, fastighetsnära eller i drop-of system, kan göra att restavfallet direkt kan användas som ett avfallbränsle med högre kvalitet, så kallad Solid Recovered Fuel (SRF). Den positiva effekten på restavfallets kvalitet som förädlat avfallsbränsle vid utsortering av matavfall visas också av analyser av bildningen av dioxiner och furaner som gjorts vid förbränning av ett förädlat avfallsbränsle. Avfallsbränsle bestående av returträ blandat med ett krossat och siktat restavfall insamlat i ett område med effektiv utsortering av matavfall har mindre halter dioxiner och furaner i rågasen vid förbränning jämfört med ett avfallsbränsle producerat av restavfall från ett område där matavfallet läggs i restavfallet (Svensson Myrin 2014). En dansk studie (Tonini 2013) utvärderar behandling av hushållsavfall i en ”återvinningfabrik” (Waste Refinery Solution) och jämför ur ett livscykelperspektiv en sådan anläggning med avfallsförbränning, MBT-behandling och deponering. Tonini finner att mängden fosfor ut ur återvinningsfabriken är väsentligt högre än i de jämförda systemen och att man minskar påverkan på växthuseffekten tack vare ökad produktion av elektricitet. Baksidan visar sig vara potentiell spridning av gifter till jord genom förorenad rötrest, alltså kvaliteten på det utsorterade materialet. Tonini (2013) råder till att inte inta ett snävt växthusgasperspektiv vid arbete med att möta en framtida ökad efterfrågan på energi och material utan att se till alla miljöpåverkanskategorier. Kostnaderna för återvinningsfabriken visar sig vara de samma som vid avfallsförbränning. 4.5 Avfallshierarkin – återvinning viktigaste faktorn Det har varit ett länge accepterat faktum att det i de flesta fall är miljömässigt positivt att återvinna hushållsavfallets innehåll av metaller, plast, pappersfraktioner och glas i relation till deponering eller förbränning. Det finns många studier som pekar i den riktningen och som inte refererats till här, men här följer några exempel. Bernstad (2011) visar enligt ovan, att dagens utsorteringsgrader leder till ett nettoundvikande i alla LCA-kategorier utom växthuseffekt och nedbrytning av ozon (försumbar) men att en situation med 100% utsorteringsgrad kommer att resultera i ett nettoundvikande i växthuseffekt medan effekten på de andra faktorerna förbättras dubbelt upp. Bernstad (2011) påpekar också att de idag mest utsorterade fraktionerna inte är de samma som de som ur ett miljöperspektiv är mest fördelaktigt att sortera ut. Lazerevic (2010) finner att utsortering av plast för återvinning är det bästa alternativet framför kemisk återvinning (tillbakabilda plasten till de ursprungliga kolväteprodukterna genom värmebehandling 10 eller behandling med kemiska medel), förbränning eller deponering. Muñoz (2004) kommer fram till att separering av material för återvinning visar sig vara bäst när det gäller alla miljöaspekter utom vattenförbrukning. Zhao (2009) finner att återvinningsgraden är linjär i omvänd proportion till utsläppen av växthusgaser och de Feo (2009) kommer i en LCA-studie av flera modellerade avfallsystem fram till att scenariet med mest källsortering (80% av avfallet) och dessutom en MRF för att separera ut återvinningsmaterial ur restavfallet är det bästa alternativet när det gäller de flesta av studiens miljöpåverkanskategorier. De Feo (2011) jämför inte insamlingssystem/sorteringssystem utan resultatet för källsortering beror på att man räknar med att få ut mer material i det alternativet än med alternativ med mindre grad av källsortering. Studien visar dock återigen att mer återvinning betyder bättre miljöprestanda i systemet. Rigamonti et al (2010) utvärderar ett antal livscykelanalyser som gjorts i Italien fram till år 2010 och slår fast att när det gäller hushållsavfall är det effektiviteten i utsorteringen som har den största påverkan på systemets miljöprestanda när det gäller förpackningar och återvinning (för kompostering är det utsläpp från processen och för biogasproduktion är det vad biogasen ersätter som har den största betydelsen för systemets miljöprestanda). Det mesta tyder på att den faktor som påverkar avfallssystemets miljöprestanda mest är mängden återvinningsmaterial som kommer ut ur det, som även Chester och Fitzgerald konstaterar. Ytterligare stöd för uppfattningen kommer från en LCA-studie av prestanda för åtta olika MBT-anläggningar i Spanien av Monteijo (2013). Monteijo kommer fram till att utvinningen av återvinningsmaterial ur anläggningen är den viktigaste faktorn vid värdering av MBT-anläggningarnas miljöprestanda. Vissa studier motsäger slutsatsen att utsorteringsgrad är avfallssystemets viktigaste faktor för hög miljöprestanda. Rigamonti (2009a) kommer fram till att källsorteringen inte bör överstiga 60% eftersom insamling av organiskt avfall då börjar ske på bekostnad av insamling av annat återvinningsbart material. Slutsatserna dras av beräkningar som bygger på en teoretisk fördelning av utsortering av olika fraktioner för att nå en utsorteringsgrad på tillsammans 60% i ett av studiens återvinningsscenarier. Consonni presenterar också en samling studier (Consonni 2011, Guigliano 2011, Massarutto 2011) där man finner att ökad utsortering har en marginell effekt på energieffektivitet och att storleken på en Waste to Energy-anläggning (det bör vara en MBT-anläggning som avses) är den faktor som ger de stora variationerna i energieffektivitet i systemet. Studien bygger på fyra scenarier (D-35, D-50, K-50 och K-65) där D står för Drop off-system (jämför med ÅVS) och K står för Kurb side, alltså hämtning vid fastighetsgräns. Siffran anger graden av utsorterat material, inklusive matavfall, och de olika ingående fraktionerna fördelas inte utifrån verkliga situationer. I 65% -alternativen har till exempel mängden utsorterat matavfall teoretiskt ökats, på bekostnad av andra värdefulla återvinningsfraktioner. Detta är inte kopplat till verkligheten. Tvärtom visar den erfarenhet som finns på andra håll (Avfall Sverige 2011, Dahlén 2007) att introduktion av separat insamling av matavfall verkar ge ökad insamling av andra fraktioner (förf. kommentar). 11 4.6 Substitutionsgrad, kvalitet på ersatt material och renhet Rigamonti gör i en studie (2009b) olika antaganden om utsorteringsgrad av jungfruligt material som ersätts av upparbetat material och kommer fram till att substitutionsgraden samt kvaliteten på det jungfruliga material som ersätts av återvinningsmaterialet är faktorer som har en stor inverkan på systemets miljöprestanda. Resonemanget utgår från teoretiska siffror för substitutionsgrad utifrån hur många cykler ett material kan recirkuleras. Systemgränsen för studier av avfallssystemets miljöprestanda bör, enligt Rigamonti (2009b), alltså sättas så att mängden återvunnet material och också substitutionsgrad innefattas av analysen. Rigamonti visar i sin studie (2009b) att om substitutionsgraden är 1: <1 för papper och plast förvärras LCA indikatorn global uppvärmning med 45% medan de andra indikatorerna förvärras med 15-20%. Genom att minska utsorteringsgraden med 15% påverkas LCA indikatorerna med mellan 10-26%. Resonemanget går att utöka till renhet då en mängd återvinningsmaterial med mer föroreningar kan ersätta mindre mängd jungfrulig råvara än en mängd återvinningsmaterial med mindre föroreningar. Ingen av studierna i litteraturgenomgången har tagit hänsyn till renhet eller substitutionsgrad utan utgår från en substitutionsgrad på 1:1 för utsorterade fraktioner. Schmidt och Strömberg (2006) undersöker kvalitetsförluster i återvinningen och anger att det vid tillverkning av plastpåsar (av polyeten) går åt 20% mer material när återvunnen plast används jämfört med när jungfrulig råvara används. Orsaken sägs vara mindre drag- och brotthållfasthet i återvunnen plast. Schmidt och Strömberg (2006) undersöker även papperkvalitetsförluster vid produktion av finpapper och finner att den är försumbar men att vid produktion av kartong och blandat papper åtgår 10% mer material på grund av förluster. Viktigt att notera är att Schmidt och Strömberg arbetar med danska förhållanden. De ansluter sig till samma diskussion som Miranda (2013) och kräver medvetenhet om den dåliga kvaliteten på återvunnet papper som samlats in i blandad fraktion, bland annat på grund av dess höga innehåll av brun fiber. I sin känslighetsanalys finner Bernstad (2011) att om substitutionskvoten av jungfrulig pappersfiber för återvunnet papper minskar till 70% är förbränning av materialet en bättre användning av fibern om man ser till utsläpp av växthusgaser. Bernstad (2011) finner också att trots kvalitetsförlust (drag och brotthållfasthet) i återvunnen plast och att en substitutionskvot under 1:1 ger behov av extra material för att kompensera för minskad materialhållfasthet, så innebär återvinning av plast fortfarande ett nettoundvikande av utsläpp av växthusgaser. Vid återvinning av PET-förpackningar har man på senare tid funnit ett sätt att sluta cirkeln och kan nu producera nya PET-förpackningar av de gamla (Welle 2011). Problemet har inte varit insamlingen eller kemiska faktorer utan att garantera en god hygien i den nya förpackningen. Drivkraften har dels varit att fibermarknaden för kläder av återvunnen PET inte varit tillräckligt stor för att svälja den stora mängden PET förpackningar som genereras och dels krav från konsumenter att produktens klimatpåverkan måste minskas. Slutsatsen är att för att kunna jämföra olika avfallsystems miljöprestanda måste systemgränsen sättas så att analysen tar hänsyn till renhet och substitutionsgrad. Dessa faktorer kan vara lika viktiga som utsorteringsgrad för att få en korrekt jämförelse mellan olika systemutformning. 12 5 ICKE AKADEMISKA RAPPORTER Det finns en del studier från den icke akademiska världen som berör insamlingssystemens effekt på avfallet varav vissa redan refererats till. De flesta är på olika sätt kritiska till och ifrågasättande av insamling i blandad fraktion. Lantz (2008) diskuterar de problem som han som ansvarig för återvinningen i Ontario upplever med övergången från DS till SS. Han presenterar resultatet från en studie av tre SS-system och fyra DS-system. Lantz menar utifrån sin erfarenhet att DS är billigare än SS, allt annat lika, och han ansluter sig till de som menar att den ökade utsorteringsgraden i ett SSsystem jämfört med insamling i DS-system troligen beror på andra faktorer än SS systemet i sig. Ett systembyte har en utbildningseffekt och ett tecken på det är, menar Lantz, att samtidigt som man inför SS i ett distrikt ökar också utsorteringsgraden i DS distrikten. Han diskuterar vidare fraktionernas renhet och föroreningsproblematiken och menar att genom att blanda in den tidigare källsorterade pappersfraktionen i en blandad fraktion förorenas den högkvalitativa fibern av mer lågvärdig fiber. Inte bara det, även lågvärdig fiber, glas och metall som förorenar den högkvalitativa fibern har gått förlorad; 15-20% av fibern slutar i förpackningarna och 15-20% av förpackningarna slutar som föroreningar i fibern. WRAP hävdar i en rapport (2009) att fastighetsnära insamling av källsorterat material ger den bästa kvaliteten på materialfraktionerna. Insamling i blandad fraktion ger kvalitetsproblem i tre dimensioner; fel material, krossat glas som binder samman material av olika typer och MRF-anläggningarnas som används över sin egentliga kapacitet. I en annan rapport (2011) presenterar WRAP en omfattande jämförelse mellan fastighetsnära insamling av källsorterade fraktioner i jämförelse med ett DS-system och ett SS- system i Wales. Studien visar att insamling av källsorterade fraktioner är det bästa ur både ett kostnads- och miljömässigt perspektiv. Ur ett socialt perspektiv visar undersökningen att SS-systemet vid en uppskalning till hela Wales är det system som skulle ge mest jobb. När det gäller andra sociala faktorer som hälsa, säkerhet, trängsel och kundtillfredsställelse var insamlade data inte tillräckliga för att dra några slutsatser. Som de själva säger om sin studie är det den första som verkar ta ett helhetsgrepp om hela systemet. Man tittar även på miljöeffekterna av återvinningssteget. Kinsella (2006) beskriver hur hon saknar långsiktighet i besluten att introducera en blandad insamling. Hon menar att fördelarna i insamlingsledet som mer material, bättre arbetsmiljö, färre insamlingsfordon och lägre kostnader måste ställas mot effekterna hos återvinnaren med sänkt kvalitet, mindre energieffektivitet, ökade kostnader, minskad tillgång till återvinningsmatieral och mer avfall till deponi. Det finns också en del icke akademiska studier som beskriver kostnaderna och som drar motsatta slutsatser än Chesters (2008). Fickes (2005) kommer som redan redovisats fram till att de totala kostnaderna är 3% högre i ett system med insamling i SS istället för i DS. Vidare konstaterar Fickes (2005) att de kostnader man ser i praktiken är en ökning från 5-15 dollar per ton för återvinningen (material recovery) och att kostnaderna ökar även nedströms i kedjan, till exempel genom ökade kostnader vid pappersbruk med 5-13 dollar per ton. Vidare pekar studier (Fickes 2005, Ryan 2004) på att kostnadsbesparingarna som uppstår och i flera fall redovisas vid byte till SS från DS lika gärna kan bero på samtidigt genomförda andra åtgärder. Till exempel har man i något fall automatiserat hämtningen samtidigt som man byter system. 13 CRI (Container Recycling Institute i Storbrittanien) rapporterar (2009) om att glas från en MRFanläggning inte kan användas till något annat än konstruktionsmaterial i vägar eller deponier på grund av att det är krossat och inte rent. Man redovisar att det sker en betydande ”down cycling” av materialet och att ungefär 40% av glaset från SS system blir nytt glas medan 20% går till lågkvalitativ användning, och alltså ett spill på 40%. Från ett DS system däremot där glaset samlats separat går 90% till högkvalitativ anvädning medan bara 10% går till lågkvalitativ användning och inget spill. I ett drop-off system med källsortering av olikfärgat glas går 98% till högkvalitativ användning medan bara 2% går till lågkvalitativ användning; och inget spill. CRI (2009) diskuterar också plast och redovisar att man från ett SS-system bara får ut 70% av den lämnade plasten och att PET från ett SS system har ett ekonomiskt värde som är 9-13% lägre än det från ett DS-system. I Sverige har också studier av blandad insamling av återvinningsfraktioner genomförts. I en studie från Göteborgs stad (2012) som egentligen utvärderar olika svenska system för fastighetsnära insamling, förs ett allmänt resonemang kring blandad insamling. De stora rejektmängderna på 6-15% och påtalade kvalitetsbrister från branschen nämns. I rapporten hävdas att den svenska pappersindustrin och glasåtervinnare är kritiska till en blandad insamling av återvinningsmaterial på grund av den dåliga kvaliteten medan kartongåtervinnarna är mer toleranta, men föredrar källsorterat material. Plaståtervinnarna uppges inte köpa material från en MRF-anläggning. Aluminiumindustrin påstås klara mer föroreningar än stålindustrin men får sämre betalt för aluminium som är förorenat av andra metallsorter. IVL har berört ämnet i två rapporter (2010, 2013). År 2010 gjordes en ekonomisk jämförelse av insamlingskostnaderna för nuvarande system med dem i ett system med insamling av en blandad fraktion. Vid försäljning av de insamlade materialen räknar IVL inte med prisvariation på grund av kvalitetsskillnader. Man redovisar att hushållens tid för att åka till återvinningsstationen kan kompensera för de högre företagskostnaderna i fastighetsnära insamling av en blandad fraktion. I redovisningen av resultaten från försöken med Gula Tunnan i Halmstad (IVL 2013) beskrivs renheten i de insamlade fraktionerna och IVL pekar på att man kan gå vidare med att titta på kvaliteterna på de utgående fraktionerna. Man menar att man då bör köra ett insamlat material från Sverige genom en anläggning i England. 14 6 SAMMANFATTANDE SLUTSATSER Syftet med insamling och sortering av avfall är att förse råvaruindustrin med ersättningsråvara eftersom vi kunnat konstatera att det är den bästa hanteringen ur miljösynpunkt för avfallets ingående komponenter. Våra system för att fånga materialen måste därför designas så att materialet hålls i sådant skick att det har så goda förutsättningar som möjlighet att hamna där de skall och göra nytta där. Att värdera systemet med allt för snäv systemgräns och genom att till exempel bara titta på insamlade mängder eller utsorterat tonnage av olika fraktioner, kan vara ödestiget. Det verkar vara så att olika insamlingtekniker och sorteringstekniker leder till mycket olika renhet i materialet och att det utsorterade materialet alltså får olika förutsättningar att ersätta jungfruligt material i produktionen och att det finns stor skillnad i kvalitet på det jungfruliga material som ersätts. Återvinningsfraktionernas renhet från olika avfallssystem negligeras i allt för stor omfattning. Problematisering kring fraktionernas renhet och substitutionsgrad av olika kvaliteter jungfruligt material saknas i de systemstudier som genomförts i den akademiska världen. Den beräkningsmodell (WaRM 13) för beräkning av reducerade utsläpp av växthusgaser som finns på amerikanska EPA:s hemsida och används av forskare och beslutsfattare har bara en input för mängden av en viss återvinningsfraktion och sedan ger modellen besked om hur mycket återvinningen minskat utsläpp av växthusgaser utan hänsyn till vidare möjligheter till användning av materialet. Inte heller EpE (2010) för i sitt verktyg “Protocoll for quantification of greenhouse gases emissions from waste management activities” något resonemang om kvalitetsskillnader och skillnader i substitutionsgrad som orsakats av olika insamling och förbehandling. Utifrån de kvalitetsstudier på till exempel papper som refererats till här, förstår vi att det inte är så enkelt. Pappret som kommer ur insamlings- och sorteringssystemen kan ju ha mycket olika andel föroreningar i sig och alltså komma till olika användningar. I teorin borde problemet kunna lösas av marknaden, ett bra matieral är mer värt än ett dåligt. Men prisskillnaden verkar inte vara tillräcklig för att styra mot bästa insamling ur miljösynpunkt, dessutom störs ersättningsmodellerna av exempelvis den redovisade så kallade kinaeffekten. Ett steg i rätt riktning är de indikatorer för effektiv avfallshantering som IVL (2014) arbetar med. Till exempel föreslås mätning av mängden avfall som materialåtervinns (kg/person och år), exklusive rejektmängder och mätning av rejektmängderna från återvinningsindustrin i kg/person och år. Det har också varit på förslag att mäta omsättningen på andrahandsmarknaden (kr/år), mängden produkter sålda på andrahandsmarknaden (ton/år) och använd mängd återvinningsmaterial som blir nytt material och inte konstruktionsmaterial. Sådana mått på våra avfallssystems effektivitet skulle vara bra verktyg, för att leda oss rätt i designen av insamlings- och återvinningssystemen. 15 En slutsats är att vi inte har tillräcklig kunskap för att säga om vårt källsorteringssystem bör bytas mot ett system med blandad insamling eller inte. Tvärtom finns tecken på att en insamling i blandade fraktioner sett till hela systemet innebär större risker och medför större kostnader än dagens källsortering. Det finns fördelar med en insamling i blandad fraktion då sådana system verkar kunna ge större mängder och inte ställa samma krav på kunskap och engagemang, något som inte finns hos hela befolkningen och som måste arbetas med kontinuerligt. Kunskapen om sortering och sorteringsaktiviteter med mer än två fraktioner verkar dock föra med sig en förändrad syn på avfall som borde vara positiv – att avfall inte är sopor utan resurser. Dessutom står det klart att vi med nuvarande teknik inte klarar att uppnå en för återvinningsindustrin tillräckligt god kvalitet på återvunnet papper och glas om det har samlats in blandat och sorterats mekaniskt jämfört med om det källsorterats. 16 7 FRAMTIDA FORSKNINGSFRÅGOR Vidare forskning är nödvändig. Det är mycket viktigt att vi har avfallssystem som uppfyller sitt syfte – att se till att de cirkulerade resurserna kommer till så stor nytta som möjligt som råvara i produktionen av nya varor. För det måste materialen ha god kvalitet och insamlingen vara så pass okomplicerat att avfallslämnarna göra det som förväntas av dem. För att veta om vårt källsorteringssystem är bättre eller sämre ur ett livscykelperspektiv än system där man samlar in avfall i blandade fraktioner behövs studier av de olika systemens miljöpåverkan, inklusive återvinnarledet. Dessa vetenskapliga analyser saknas fortfarande. En svårighet med källsortering är att uppnå en hög utsorteringsgrad, en hel del material källsorteras inte. Kvaliteten på det insamlade materialet är däremot relativt god. Insamling i blandad fraktion kan öka mängderna men de insamlade fraktionerna har generellt en sämre kvalitet efter den maskinella sorteringen än vid källsortering. Kanske finns en mellanväg att gå som kan ge båda dessa fördelar utan att ge någon av nackdelarna. Dessa bör identifieras, provas och utvärderas miljömässigt. I början av en avfallshanteringskedja finns alltid en avfallslämnare som har påverkan på systemets prestanda. Källsorteringssystem brottas med problemet att en hel del av de värdefulla fraktionerna inte sorteras ut utan läggs i restavfallet. För att åstadkomma högre utsorteringsgrad har omfattande utbildningsinsatser genomförts i form av information och utbildning i återvinning, miljö och resurseffektivitet. En fråga man måste ställa sig om man funderar på att överge källsortering är om utbildningarna kring avfallshantering och källsortering påverkar beteendet i, och engagemanget för, andra gemensamma samhällsfrågor. Det vore mycket inressant att även väga in sådana aspekter i utvärderingen av vilken form av insamling som är bäst. Vidare studier kring beteende och värderingar är viktiga för att kunna fatta ett bra beslut i valet av avfallssystem. 17 8 REFERENSER Akademiska publikationer 1. Anbarasan A., Baskaran J., Unnithan N., Pavitra An alternative to the use of plastics International Journal of Applied Engineering Research Vol 8 (18) pg 2139-2144; 2013 2. Astrup T., Fruergaard T., Christensen T. Recycling of plastic: accounting of greenhouse gases and global warming contributions Waste Management and Research 27 pg 763-772; 2009 3. Bernstad A., la Cour Jansen J., Aspegren H. Life cycle assessment of a household solid waste source separation programme: a Swedish case study Waste Management and Research 29 pg 1027-1042; 2011 4. Blanco A., Miranda R., Monte M. C. Extending the limits of paper recycling: improvements along the paper value chain Forest Systems 22 (3) pg 471-483; 2013 5. Butler J., Hooper P. Dilemmas in optimasing the environmental benefit from recycling: A case study of glass container waste management in the UK Resources, Conservation and Recycling 45 pg 331-355; 2005 6. Chester M., Martin E., Sathaye N. Energy, Greenhouse Gas, and Cost Reduction for Municipal Recycling Systems Environmental science and technology 42 pg 2142-2149; 2008 7. Christensen T. H., Gentil E., Boldrin A., Larsen A. W. C balance, carbon dioxide emissions and global warming potentials in LCA-modelling of waste management systems Waste Management and Research 27 pg 707-715; 2009 8. Consinni S. et al Material and Energy recovery in integrated waste management systems: Project overview and main results Waste Management 31 pg 2057-2065; 2011 9. Dahlén L., Vukicevic S., Meijer J-E, Lagerkvist A. Comparison of different collections systems for sorted household waste in Sweden Waste Management 27 pg 1298-1305; 2007 10. De Feo G., Malvano C. The use of LCA in selecting the best MSW management system Waste Management System 29 pg 1901-1915; 2009 11. Fitzgerald G. C., Krones J. S., Themelis N. J. Greenhouse gas impact of dual stream and single stream collection and separation of recyclables Resources, Conservation and Recycling 69 pg 5056; 2012 12. Fruergaard T., Astrup T. Optimal utilization of waste-to-energy in LCA perspective Waste Management 31 pg 572-582; 2011 13. Gellynck X., Jacobsen R., Verhelst P Identifying the key factors in increasing recycling and reducing residual household waste: A care study of the Flemish region of Belgium Journal of Environmental Management 92 pg 2683-2690; 2011 14. Guigliano M. et al Material and Energy recovery in integrated waste management systems An evaluation basted on Life Cycle Assessment Waste Management 31 pg 2092-2101; 2011 15. Halvorsen B., Effects of Norms and opportunity cost of time on household recycling Land Economics 84 (3) pg 501-516; 2008 16. Harder M. K., Woodward R., Bench M. L. Two measured parameters correlated to participation rates in curbside recycling schemes in the UK Environment Management 37 (4) pg 487-495; 2006 17. Koci V., Trecakova T. Mixed municipal waste management in the Czech Republic from the point of view of the LCA method International Journal Life Cycle Assess 16 pg 113-124; 2011 18. Lazerevic D., Aoustin E., Buclet N., Brandt N. Plastic waste management in the context of a European recycling society: Comparing results and uncertainties in a life cycle perspective Resources, Conservation and Recycling 55 pg 246-259; 2010 18 19. Luijsterburg B., Goossens H. Assessment of plastic packaging waste: Material origin, methods, properties Resources, Conservation and Recycling 85 pg 88-97; 2014 20. Massarutto A., de Carli A., Graffi M. Material and Energy recovery in integrated waste management systems: A life cycle costing apprach Waste Management 31 pg 2102-2111; 2011 21. Miranda R., Monte M. C., Blanco A. Analyses of the quality of the recovered paper from commingled collection systems Resources, Conservation and Recycling 72 pg 60-66; 3013 22. Miranda R., Monte M. C., Blanco A Impact of increased collection rates and the use of commingled collection systems on the quality of recovered paper. Part 1: Increased collection rates Waste Management 31 pg 2208-2216; 2011 23. Miranda R., Blanco A. Environmental awareness and paper recycling Cellulose chemical Technology 44 pg 431-449; 2010 24. Miranda R., Bobu E., Grossman H., Stawivki B., Blanco A. Factors influencing a higher use of recovered paper in the European paper industry Cellulose Chemistry and Technology 44 pg 419430; 2010 25. Montejo C., Tonini D., Carmen Márquez M del Mechanical-Biological treatment: Performance and potentials. An LCA of 8 MBT plants including waste characterization Journal of Environmental Management 128 pg 661-673; 2013 26. Morris J. Best practices in residential collection, part 1: Determinants of collection quantities Resour. Recycl. pg 10–15; 2004 27. Morris J. Best practices in residential collection, part 2: Minimizing generation and maximizing diversion Resour. Recycl. pg 19–22; 2004 28. Munos I., Rieradevall J., Doménech X., Milà L. LCA Application to Integrated Waste Management Planning in Gipuzkoa (Spain) International Journal Life Cycle Assess 9 pg 272-280; 2004 29. Rada E. C., Ragazzi M. Selective collection as a pretreatment for indirect solid recovered fuel generation Waste Management 34 pg 291-297; 2014 30. Rigamonti L., Grosso M., Guigliano M.Life cycle assessment for optimising the level of separated collection in integrated MSW management systems Waste Management 29 pg 934-944; 2008 31. Rigamonti L., Grosso M. Influence of assumptions about selection and recycling efficiencies on the LCA of integrated waste management systems International Journal Life Cycle Assess 14 pg 411419; 2009 (b) 32. Rigamonti L., Grosso M., Giugliano M Life cycle assessment of sub-units composing a MSW management system Journal of Cleaner Production 18 pg 1652-1662; 2010 33. Rigamonti L., Grosso M., Möller J., Martinez Sanchez V., Magnani S., Christensen T.H. Environmental evaluation of plastic waste management scenarios Recourses, Conservation and Recycling 85 pg 42-53; 2014 34. Ryan R., Hess D. Single stream developments in U. S. cities BioCycle November issue pg 46; 2004 35. Shaw P. J., Lyas J. K., Hudson M. D. Quantitative analysis of recyclable materials composition: tools to support decision making in kerbside recycling Resources Conservation and Recycling 48 (3) pg 263-279; 2006 36. Svensson Myrin E., Persson P-E., Jansson S. The influence of food waste on dioxin formation during incineration of refuse-derived fuels Fuel 132 pg 165-169; 2014 37. Tanskanen J-H. Strategic planning of municipal solid waste management Recourses, Conservation and Recycling 30 pg 111-133; 2000 38. Tonini D., Martinez-Sanchez V., Fruergaard Asarup T. Material resources, Energy, and Nutrient Recovery from Waste: Are Waste Refineries the Solution for the Future Environmental Science and Technology 47 pg 8962-8969; 2013 39. Tonini D., Martinez-Sanchez V., Fruergaard Asarup T. Bioenergy, material, and nutrients recovery from household waste: advanced material, substance, energy, and cost flow analysis of a waste refinery process Applied Energy 121 pg 64-78; 2014 19 40. Welle F. Twenty years of PET bottle recycling – an overview Resources, Conservation and Recycling 55 pg 865-875; 2011 41. Woodward R., Harder M. K., Bench M. Participation in curbside recycling schemes and its variation with material types Waste Management 26 (8) pg 914-919; 2006 42. Zhao W., van der Voet E., Zhang Y., Huppes G. Life cycle assessment of municipal solid waste management with regard to greenhouse gas emissions: Case study of Tianjin, China Science of the total environment 407 pg 1517-1526; 2009 Icke akademiska publikationer 43. Avfall Sverige Nationell kartläggning av plockanalyser av hushållens kärl- och säckavfall U2011:4 2011 44. Biddle D. MRF design around single stream recycling BioCycle 39 issue 8; 1998 45. CRI, Container Recycling Institute Understanding economic and environmental impacts of singlestream collection systems December 2009 46. EpE Protocoll for quantification of greenhouse gases emissions from waste management activities EpE: Enterprises for the Environment. Version 4 2010 47. Fickes M. Single stream rising Waste Age 36 issue 10 pg 42-49; 2005 48. Göteborgs Stad, Kretslopp Fastighetsnära insamling av förpackningar och tidningar Litteraturstudie 2012 49. Integrated Waste Management Board, California EPA Characterization and quantification of Residuals from Materials Recovery Facilities Contractor´s (Cascadia Consulting Group) report to the board; 2006 50. IVL B1864 Insamling av återvinningsbart material I blandad fraction – en ekonomisk bedömning IVL 2010 51. IVL B2120 Gula Tunnan IVL 2013 52. IVL B2153 Indikatorer för resurseffektiv avfallshantering IVL 2014 53. Kinsella S. Single stream: Closing the loop Resource Recycling January 2006 54. Lantz D. Do the advantages of single-stream recycling hold up in a head-to-head comparison? An examination of several single-stream and dual-stream programs tell the tale Resource Recycling December 2008 55. Palm D. Carbon footprint of recycling systems. A comparative assessment of brin- and co-mingled kerbside collection ans sorting of household recyclable materials Master of Science Thesis, Division of Physics Resources Theory, Chalmers University of Technology; 2009 56. Sacia W. K., Simmons J., The effects of changing ONP quality on a newsprint mill Tappi Journal Vol. 5(1); 2006 (January) 57. Schmidt A., Strömberg K Genanvendelse I LCA Miljöministeriet Denmark, Miljöstyrelsen, Miljönytt nr 81;2006 58. Shonfield P. LCA of management options for mixed waste plastic London: ISBN 1-84405-397-0 WRAP 2008 59. Sitton S. Are the fish biting? Measuring Single-Stream participation Rates. In Single Stream in Perspective Resource Recycling Magazine: Portland OR pg 41; 2005 60. Tucker B. Paper recovery and challenges around the world Presentation on Tappi 8th forum on recycling, Niagara Falls, Ontario, September 24 2007 61. U. S. EPA Solid Waste Management and Greenhouse Gases: A Life-Cycle Assessment of Emissions and Sinks (WaRM) 3:rd edition EPA Washington DC 2006 62. WRAP 2009 Choosing the right recycling collection system WRAP 2009 63. WRAP 2011 Kerbside Collection Options, Wales ISBN: 1-84405-441-1 WRAP 2011 20 RAPPORTER FRÅN AVFALL SVERIGE 2015 2015:01 Sammanställning av svenska lakvattenanläggningar samt kunskapsläget inom lakvattenhantering i Sverige 2011 2015:02 Utvärdering av miljöpåverkan vid användning av slaggrus baserat på utförda projekt 2015:04 Tillståndsvillkor och luktförekomster vid biogasanläggningar i Sverige 2015:05 Metanutsläpp från restgas vid uppgradering 2015:06 Vägledning. Prisjustering med index inom avfallsverksamhet 2015:07 Källsortering och behandling av matolja. Goda exempel från kommuner och bostadsbolag 2015:08 Volym- och sättningsberäkningar av deponier och avfallsupplag med en multirotorhelikopter (klass 1B UAS) 2015:09 Deponirest. Kartläggning och möjlig avsättning 2015:10 Möjligheter att utvinna kritiska grundämnen från askor med lakning 2015:11 Increased material recovery – What role will energy recovery play? 2015:12 Drönare på tippen – effektivare styrning av verksamhet på avfallsanläggningar 2015:13 Beslutsstöd för hantering av deponeringsemissioner vid sluttäckning 2015:14 Kapacitetsutredning 2015 – Avfallsförbränning och avfallsmängder till år 2020 2015:15 Matavfallets väg från bord till jord – en översiktlig kartläggning av olika insamlingssystem för källsorterat matavfall från hushåll 2015:16 Avfallssystem Källsortering vs Mekanisk sortering. Litteraturstudie Avfall Sverige är expertorganisationen inom avfallshantering och återvinning. Det är Avfall Sveriges medlemmar som ser till att avfall tas om hand och återvinns i alla landets kommuner. Vi gör det på samhällets uppdrag: miljösäkert, hållbart och långsiktigt. Vår vision är “Det finns inget avfall”. Vi verkar för att förebygga att avfall uppstår och att mer återanvänds. Kommunerna och deras bolag är motorn och garanten för denna omställning. Avfall Sverige Utveckling 2015:16 ISSN 1103-4092 ©Avfall Sverige AB Adress Prostgatan 2, 211 25 Malmö Telefon 040-35 66 00 Fax 040-35 66 26 E-post info@avfallsverige.se Hemsida www.avfallsverige.se
© Copyright 2024