Marktconsultatie vernieuwing contracten WSVV slibeindverwerking en -transport

Transcriptie

1 [Typ hier] Marktconsultatie vernieuwing contracten WSVV slibeindverwerking en -transport Hand-out grondplan Reken- annex toetsingsmodel energie- en grondstoffenefficiency Jan IJzerman, Nanda Naber, Ingrid Odegard, Geert Bergsma Apeldoorn, 8 juni 2016 Aan dit document kunnen geen rechten worden ontleend. Waterschap Vallei & Veluwe is niet aansprakelijk voor schade die is of dreigt te worden toegebracht en voortvloeit uit of in enig opzicht verband houdt met het gebruik van dit document.

2 Inleiding Waterschap Vallei en Veluwe krijgt graag inzicht in de milieukundige prestaties van slibeindverwerking. Daarom zal zij een reken- annex toetsingsmodel bouwen waarmee slibeindverwerkingsmethoden milieukundig doorgerekend en met elkaar vergeleken kunnen worden. De focus ligt hierbij op de energie-efficiëntie van de verwerkingsprocessen en grondstoffenefficiëntie van de (her)benutting van het verwerkte zuiveringsslib én die van de reststoffen uit deze verwerking. In dit model zullen de belangrijkste activiteiten met betrekking tot de energie- en grondstoffenbalans worden opgenomen. Op basis van de resultaten uit het model zijn de milieukundige prestaties van verschillende methoden van slibeindverwerking goed en wetenschappelijk verantwoord met elkaar te vergelijken. In het toetsingsmodel wordt naast de directe milieukundige prestaties ook rekening gehouden met de plaats van de slibeindverwerking in de afvalhiërarchie. Dit is op hoofdlijnen weergegeven in Figuur 1. Beide aspecten, de afvalhiërarchie en de LCA-resultaten, zullen geschaald worden. In combinatie met weegfactoren wordt een score berekend waar beide aspecten in verdisconteerd zijn. Figuur 1 Combinatie van afvalhiërarchiescore en LCA score leidt tot finale milieuscore Afvalhiërarchiescore preventie hergebruik recycling energie verbranden stort LCA-score = Afvalhiërarchiescore x wegingsfactor LCA-score x wegingsfactor In deze notitie is de methodiek het grondplan van het reken- annex toetsingsmodel beschreven. Waterschap Vallei en Veluwe deelt dit grondplan met slibeindverwerkers om er zeker van te zijn dat alle relevante zaken correct opgenomen worden in het model. Omdat slibverwerkingscontracten voor meerdere jaren worden afgesloten, wordt gekozen voor 2017 als referentiejaar. Producten en toepassingen die in de toekomst relevant zijn, worden daarom in het model opgenomen, zodat ook in de nabije toekomst een milieubalans opgemaakt kan worden. Het toetsingsmodel is te gebruiken voor het toetsen van de kwalitatieve en kwantitatieve criteria voor transport en slibeindverwerking, dit is samengevat in Tabel 1. Tabel 1 Categorie, percelen en locaties die in het reken- annex toetsingsmodel opgenomen worden Categorie Perceel Locatie Transport Intern Van RWZI naar ontwateringslocatie (grote RWZI) Extern Van ontwateringslocatie naar slibeindverwerker Slibeindverwerking Ontwaterd zuiveringsslib Locatie Apeldoorn Locatie Amersfoort Locatie Ede SEA-slib Locatie Apeldoorn Ingedroogd zuiveringsslib Locatie Ede 2

3 Reken- annex toetsingsmodel Het reken- annex toetsingsmodel bestaat uit twee delen, die samengevoegd worden tot één score: plaats in de afvalhiërarchie; milieuscore op basis van LCA. Afvalhiërarchie De afvalhiërarchie is een leidend principe bij afvalverwerking; het is een richtlijn om afval zo hoogwaardig mogelijk, met zo min mogelijk interventies, te verwerken. Slibeindverwerkingsinrichtingen waarvan het primair proces zich hoger in de afvalhiërarchie bevindt, zullen bijgevolg een hogere waardering in het toetsingsmodel krijgen. Preventie en hergebruik zijn voor slibeind verwerking niet relevant; slib is geen product wat een functie heeft gehad en kan in die zin dus niet zonder meer en als zodanig hergebruikt worden. Daarmee is recycling de hoogst haalbare plaats in de afvalhiërarchie. Figuur 2 Afvalhiërarchie Preventie Hergebruik Recycling Energieopwekking Verbranding Storten Milieuscore op basis van levenscyclusanalyse Voor het bepalen van de milieukengetallen wordt gebruik gemaakt van een levenscyclusanalyse (LCA). Met een LCA worden ingrepen zoals emissies en gebruik van procesenergie vertaald naar de invloed ervan op een breed scala aan milieuthema s. Er wordt gebruik gemaakt van de ReCiPe LCAmethodiek, waarin achttien verschillende milieuthema s zijn opgenomen, onder andere klimaatverandering, maar ook verzuring, eutrofiëring en toxiciteit. De ReCiPe LCA-methodiek is een breed geaccepteerde LCA-methodiek die in Nederland, onder andere door het ministerie van I&M en STOWA, vaak gebruikt wordt. In de milieubalans zal gebruik gemaakt worden van de ReCiPe single score (eenheid: Punt of Pt). Deze indicator weegt alle milieuthema s tot één getal, de single score. De volle breedte van de invloed op het milieu wordt zo meegenomen en de weging naar één waarde maakt vergelijkingen mogelijk. Klimaatverandering weegt zwaar mee in de single score. De kengetallen per ingreep zullen apart gerapporteerd worden. Daarmee kan de milieukundige berekening ook door de slibeindverwerkers en slibtransporteurs zelf gedaan worden. Milieukengetallen per ingreep In het model zullen alle relevante activiteiten (ingrepen) opgenomen worden. De slibeindverwerker zal bij inschrijving op de aanbesteding moeten aangeven of, en zo ja in welke mate, deze zaken van toepassing zijn op het verwerkingsproces. Ingrepen zijn opgedeeld in verschillende categorieën (in Tabel 2 t/m 4 zijn alle ingrepen opgenomen): 1. Transport van centrale ontwateringslocaties (in casu: Apeldoorn, Amersfoort en Ede) naar slibeindverwerkingsinstallatie(s). 2. Energie en hulpstoffen in het verwerkingsproces. 3. Emissies. 4. Rest- en afvalstoffen uit het proces en (nuttige) toepassing ervan. 5. (Her)benutting primaire slibfractie. Voor alle relevante ingrepen voor alle slibverwerkingsmethoden en -technieken zullen milieukengetallen in het model opgenomen worden. Dit betekent bijvoorbeeld dat voor het bepalen van kengetallen voor de (her)benutting van het slib (als brandstof of als grondstof) gekeken wordt naar het (de) vermeden (primaire) product(en). 3

4 Bijvoorbeeld kunstmest in geval van productie van ammoniumsulfaat in het biologisch droogproces of aardgas/ stookolie/steenkool inclusief emissies in geval van productie van energie (warmte en/of elektriciteit). De ketenbenadering zit hem in een getalsmatige waardering van de hoeveelheid rest- en afvalstoffen die uit het primaire slibeindverwerkings-proces voortkomen, alsmede de (her)benutting van deze rest- en afvalstoffen verder in de keten. Het reken- annex toetsingsmodel ziet dus toe op het traject vanaf de poort van de afhaallocatie van het ontwaterde of gedroogde zuiveringsslib tot aan de bestemming (herbenutting) van de rest- en afvalstoffen van de slibeind verwerking. In de aanbesteding zal aan potentiële s gevraagd worden te rapporteren over de belangrijke ingrepen. Inschrijvers kunnen door het invoeren van de gegevens in het model de milieuscore (energie- en grondstoffenefficiency) van het slibtransport respectievelijk de slibeind verwerking zelf doorrekenen. Slibeindverwerking en milieu-ingrepen Er zijn in Nederland en ons omringende landen verschillende slibeindverwerkers, die verschillende verwerkingsmethoden en -technieken gebruiken. Hierdoor verschilt de milieuscore van de slibeindverwerking per verwerkingsinrichting. In Figuur 3 zijn de verschillende methoden voor slibeindverwerking weergegeven. Per methode en techniek verschillen de producten en rest-/afvalstoffen en de toepassingen voor deze stoffen. Voor het rekenmodel maakt het niet uit of iets een product, reststof of afvalstof genoemd wordt. Voor alle producten, reststoffen en afvalstoffen (d.w.z. de gehele materiële output) wordt gekeken welk primaire product vervangen c.q. vermeden wordt bij nuttige toepassing. Hoe hoogwaardiger de toepassing van producten en stoffen (wat ten 1 e betekent hun plaatsen op de afvalhiërarchieladder en ten 2 e de milieubelasting van het vervangen of vermeden product), hoe zwaarder deze meetellen in de uiteindelijke milieubalans. In het model wordt gevraagd naar hoeveelheden, waardoor de eindwaardering beter uitvalt naarmate er méér producten/reststoffen in grotere hoeveelheden nuttig afgezet c.q. herbenut worden. Tabel 2 Opzet invulschema transport intern en extern, per ton slib Thema Intern transport Vervoer nat slib van 13 RWZI s naar 3 centrale ontwateringslocaties Tankauto, ton Tankauto > 32 ton Extern transport Vervoer ontwaterd en ingedroogd slib van 3 centrale ontwateringslocaties naar slibeindverwerkers Vrachtauto, ton Vrachtauto > 32 ton Binnenvaartschip In te vullen door km Belading Brandstoftype Aandrijfsysteem Km Belading Brandstoftype Aandrijfsysteem Uitleg Kengetallen verschillen per modaliteit, aandrijfsysteem, belading en brandstoftype Kengetallen verschillen per modaliteit, aandrijfsysteem, belading en brandstoftype 4

5 Tabel 3 Opzet invulschema procesvoering slibeindverwerking, per ton slib Transport In te vullen door Uitleg Extern transport km Afstand van de slibeindverwerkingsinrichting(en) tot de ontwaterings- resp. drogingslocatie(s) Energie/energiedragers In te vullen door Uitleg Elektriciteit kwh Er wordt uitgegaan van de gemiddelde Nederlandse mix Warmte MJ Ketenbenadering: productie is opgenomen in milieukengetal Aardgas Nm 3 Groen gas Nm 3 Biogas Nm 3 Stookolie/diesel Petroleum cokes Steenkool Bruinkool Hulpstoffen In te vullen door Uitleg Zand Water Kraanwater Onthard water Koelwater Kalk Kalksteen Krijt Kalkhydraat Natronloog (100%) Zoutzuur (100%) Zwavelzuur (100%) Ammonia (100%) Biomassa Houtpellets Houtchips Actief kool Emissies m 3 droge stof In te vullen door Uitleg CO 2 - fossiel Fossiele CO 2-emissies opgenomen in de milieubalans, biogene CO 2-emissies niet (kortcyclisch) CH 4 - fossiel CH 4 - biogeen N 2O SO 2 NO NO x PM 10 CO Koolwaterstoffen HCl NH 3 Hg 5

6 Tabel 4 Opzet invulschema producten, rest-, neven- en afvalstoffen uit de gehele slibeindverwerking, per ton slib Toepassing producten, rest- In te vullen door Uitleg en afvalstoffen Vulstof asfalt Vervanging van kalksteen Vulstof beton Vulstof keramische industrie Mijnbouw Duitsland Vervanging van zand Productie soda Frankrijk Thermische verwerking (verbranding) stookwaarde (MJ/) Levering aan afvalenergiecentrale (AEC - R1-installatie); verschillende centrales (rendement) zullen gedefinieerd worden Warmte MJ netto afzet Nuttige afzet als vervanging van: warmte uit coproductie warmte uit aardgas Elektriciteit kwh Levering aan het net; spaart gemiddelde Nederlandse mix uit Brandstof(pellets) Levering aan verbrandingsinstallatie stookwaarde (MJ/) Fosfaathoudend product en % P 2O 5 Product dat gebruikt wordt als grondstof voor kunstmest (P) productie Slibcompost Bodemverbeteraar Ammoniumsulfaat Vervanging van ammoniumsulfaat uit primaire grondstoffen CO 2 Levering ter vervanging van gecomprimeerd CO 2 Stikstofhoudende producten - NPK en % N/P/K Product dat gebruikt wordt als grondstof voor kunstmest (P) productie Actiefkool Actiefkool geproduceerd uit slib of slibbestanddelen Bioplastics Vervanging aardolie gebaseerde plastics Vetzuren Vervanging van vetzuren geproduceerd uit producten voedselketen 6

7 Figuur 3 Slibeindverwerkingsmethoden in combinatie met de reststoffen, producten en toepassing c.q. (her)benutting daarvan. Processen Reststoffen en Producten Toepassingen Monoverbranding Verbrandingsas (vliegas) Indampresidu Bedzand Vulstof asfalt Fosfaatterugwinning (meststof) Mijnbouw Duitsland Productie soda Frankrijk Mijnbouw Energie Wegenbouw Levering elektriciteit aan het net CO 2 als grondstof Levering ter vervanging van gecomprimeerd CO 2 Drogen met biogas Biologisch drogen Drogen met restwarmte (HT/LT) Biogranulaat Ammoniumsulfaat Stikstofhoudende producten Bijstook in energiecentrales Bijstook in asfaltcentrales Overige thermische verwerking Meststof Meeverbranden met huisvuil Energie Slakken (bodemas) Vliegas Rooasreinigings residu Warmte voor stadsverwarming Warmte voor RWZI Levering elektriciteit aan het net Recycling metalen Bouwstof: - Aanvulmateriaal - Ophoogmateriaal - Funderingsmateriaal - Steunlaagmateriaal (stortplaats) Pyrolyse Syngas Olie Zure fractie Koolfractie Energie Bioplastics Vetzuren Fosfaat Actiefkool 7