Analyse van procesbijdrage per route - klimaatverandering

In Figuur A tot en met Figuur E is per route de bijdrage aan de klimaatimpact van de drie fases weergegeven: Afdankfase (voor composteren het transport naar de installatie). Verwerkfase (het composteren). Toepassing van de eindproducten (compost).  Voor de vier routes is de verticale as gelijk gesteld, zodat de figuren makkelijk te vergelijken zijn. Figuur A Bijdrage aan de klimaatimpact van de afdankfase (blauw), de verwerkfase (rood) en de toepassing van de eindproducten (groen) van de restafvalroutes – per kg voedselrestenVergroot afbeelding Zoals te zien in Figuur A heeft de verwerking van de voedselresten in een AEC (restafvalroute) een milieuvoordeel. Dit komt onder andere omdat de asrest in voedselresten laag is en er dus weinig overblijft na verbranding (wat nog verder verwerkt moet worden). In de toepassing van de eindproducten van de AEC is de daadwerkelijke afzet van warmte en elektriciteit in het rendement opgenomen9.  In Figuur B is de klimaatimpact van de twee gft-routes weergegeven: composteren en vergisten. Hier valt op dat klimaatvoordeel van vergisting een stuk hoger is dan van compostering10. Het verschil in compostopbrengst tussen de beide routes is niet zo hoog;  122 g per kg voedselresten bij vergisting en 140 g per kg voedselresten bij compostering. Bovendien is rekening gehouden met de nutriënteninhoud; die is bij vergistingscompost hoger (N, P en K komen op de emissies na allen terecht in de compost). Het grotere klimaatvoordeel van vergisting is dus te verklaren door de productie van biogas bij vergisting.  Figuur B Bijdrage aan de klimaatimpact van de afdankfase (blauw), de verwerkfase (rood) en de toepassing van de eindproducten (groen) van de gft-routes – per kg voedselrestenVergroot afbeelding In Figuur C is de bijdrage van verschillende delen van de verwerkingsfase weergegeven voor de gft-route. Emissies hebben een aandeel van zo’n 40 en 60% van de klimaatimpact bij respectievelijk de best case en de worst case.  Figuur C Verdeling van de klimaatimpact voor de verwerkingsfase (zie rode/ positieve balk in Figuur B) via de gft-route – per kg voedselrestenVergroot afbeelding In Figuur D is de klimaatimpact van de waterketen weergegeven. Zoals te zien heeft de best case (met voorbezinking en vergisting) een heel klein klimaatnadeel, maar is het verschil met de worst case (geen voorbezinking of vergisting) groot: dat klimaatnadeel is zo’n 25 keer zo groot. De grote verschillen tussen de routes die het verschil tussen het resultaat verklaren zijn de productie van biogas in de best case, dat er minder belucht hoeft te worden ná voorbezinking en dat er uiteindelijk minder slib naar de eindverwerker hoeft bij vergisting. Figuur D Bijdrage aan de klimaatimpact van de afdankfase (blauw), de verwerkfase (rood) en de toepassing van de eindproducten (groen) van de waterketen – per kg voedselrestenVergroot afbeelding In de restafvalroute en de gft-route is de bijdrage van de afdankfase relatief klein. Zoals  te zien in Figuur D is de bijdrage van deze fase in de waterketen relatief hoog. Voor de waterketen is hierbij de milieu-impact van de voedselrestenvermaler en van het vermalen meegerekend. Ook de verwerking heeft een substantieel hogere impact dan de verwerking in de andere routes. Beide fasen (afdanking en verwerking) worden hieronder verder toegelicht voor de waterketen.  In Figuur E is de klimaatimpact van de nieuwe waterketen weergegeven. Deze route heeft een klein klimaatvoordeel; de biogas- en struvietproductie compenseren het energiegebruik in de verwerkingsfase net. Figuur E Bijdrage aan de klimaatimpact van de afdankfase (blauw), de verwerkfase (rood) en de toepassing van de eindproducten (groen) van  de nieuwe waterketen –  per kg voedselrestenVergroot afbeelding De waterketen en de nieuwe waterketen: afdankfase In Figuur F is weergegeven hoe de klimaatimpact van de afdankfase (o.a. vermaler en vermalen) in de waterketen is opgebouwd. Zoals te zien is de impact van het materiaalgebruik relatief hoog (hiervan wordt wel een deel gecompenseerd door recycling). Zoals te zien draagt ook het energiegebruik bij het vermalen significant bij aan de impact van de afdankfase.  De verschillen tussen de waterketen en de nieuwe waterketen zijn het watergebruik van de vermaler en de pompenergie. Zoals te zien in Figuur F is de laatste een stuk hoger voor de nieuwe waterketen: meer dan zes keer zo hoog. Dit komt omdat het vacuümpompsysteem relatief veel energie kost. Figuur F Verdeling van de klimaatimpact (kg CO2-eq.) van de afdankfase van de waterketen (transport + vermaler + vermalen) en de nieuwe waterketen – per kg voedselrestenVergroot afbeelding Waterketen en nieuwe waterketen: verwerkingsfase In Figuur G is weergegeven hoe de klimaatimpact van de verwerking in de waterketen en de nieuwe waterketen is opgebouwd. De klimaatimpact van de verwerking is in de waterketen worst case iets meer dan 60% hoger dan in de waterketen best case. Het verschil zit voornamelijk in de extra beluchting die nodig is bij een installatie zonder voorbezinktank en de grotere hoeveelheid slib die afgezet wordt bij de eindverwerker. Bij installaties met een voorbezinktank is minder beluchting nodig omdat door de voorbezinking een deel van de verontreinigingen al verwijderd wordt. Omdat er bij de installatie met slibvergisting vergisting plaatsvindt, wordt minder slib afgezet bij de slibverwerker (voor mono-verbranding, met zoveel mogelijk nuttige toepassing van reststromen).  Figuur G Verdeling van de klimaatimpact (kg CO2-eq.) voor de verwerkingsfase van de waterketen (bedrijfsvoering op de rwzi, exclusief productie van biogas) – per kg voedselrestenVergroot afbeelding 9 Hierbij moet opgemerkt worden dat hier gekeken is naar de verwerking van 1 kg in het huidige systeem; er worden al voedselresten verwerkt in de AEC’s. De voedselresten worden gemengd met ander afval, waardoor de gemiddelde stookwaarde hoog genoeg is om verbranding goed te laten plaatsvinden en energie terug te winnen. Als enkel voedselresten verbrand zouden worden in een AEC zou er geen energie teruggewonnen kunnen worden omdat  de stookwaarde te laag is. Dit is in het huidige systeem niet aan de orde. In deze analyse kijken we naar een kleine verandering van de hoeveelheid voedselresten die verwerkt wordt in de Nederlandse AEC’s. Bij een grote verandering is een uitgebreidere analyse nodig. 10 In een eerdere milieu-analyse van IVAM (2008) over compostering en vergisten lagen deze waarden dichter bij elkaar en was het klimaatvoordeel van compostering hoger en van vergisting lager. Omdat voedselresten relatief makkelijk afbreken (beter dan het houtachtige deel in gft), is de biogasopbrengst hoger dan bij vergisting van gft, maar de compostopbrengst juist lager. Dit verklaart het relatief grote verschil.