Til: Kopi: Fra: SHMIL v/ Toril Forsmo Dato: 12.10.2011 Østfoldforskning v/kari-anne Lyng og Ingunn Saur Modahl Hjemmekompostering sammenlignet med biogassproduksjon Dette notatet er skrevet på bakgrunn av at Søndre Helgeland Miljøverk (SHMIL) ønsker en kortfattet miljømessig utredning om hjemmekompostering sammenlignet med biogassproduksjon i EcoPro sitt anlegg, med spesielt fokus på globalt oppvarmingspotensial. Østfoldforskning har ikke gjort egne studier på hjemmekompostering. Det tas derfor utgangspunkt i studier funnet gjennom litteratursøk, sammenstilt med egne erfaringer og studier i forhold til biogassproduksjon og sentral kompostering. Østfoldforskning sine egne studier på biogassproduksjon og kompostering i større anlegg er samlet i en modell for avfallshåndtering som ble laget i samarbeid med Avfall Norge i perioden 2008-2010 (Raadal et al., 2009). Modellen inkluderer kun miljøindikatoren globalt oppvarmingspotensial. Østfoldforskning er nå i ferd med å ferdigstille en enda mer detaljert modell for beregning av klimanytte for biogassproduksjon i samarbeid med Bioforsk og UMB. Resultatene fra denne modellen er ikke implementert i dette notatet, da resultatene ikke er helt ferdigstilte. Det er derfor den opprinnelige Avfall Norge-modellen som er brukt når det gjelder resultater for sentral kompostering og biogassproduksjon i dette notatet. Biogassproduksjon Kildesortert matavfall i SHMIL-området samles inn i grønne plastposer i samme dunk som annet husholdningsavfall (optibagsystem). Det transporteres til optisk sorteringsanlegg på Åremma i Vefsn. En studie Østfoldforskning har foretatt for Oslo kommune viser at klimabelastning fra optibagsorteringen har en relativt liten innvirkning på det totale klimaregnskapet (Lyng et al., 2009). Videre transporteres matavfallet til EcoProanlegget i Verdal. Ved EcoPro blir avfallet først utråtnet, dvs det blir tilsatt vann og går inn i en råtnetank med anaerobiske forhold. Dette fører til produksjon av biogass. Avfall som er ferdig utråtnet kommer ut av prosessen som Side 1 av 6
en våt masse kalt biorest. Bioresten har lavere innhold av karbon enn det opprinnelige matavfallet, men nitrogen og fosforinnholdet er bevart. EcoProanlegget i Verdal produserer elektrisitet og varme og erstatter delvis elektrisitet og delvis oljefyring (Lyng og Modahl, 2010). Bioresten avvannes og benyttes som jordforbedringsmiddel, mens vannet går til et lokalt renseanlegg. Fordelen med biogassproduksjon sammenlignet med kompostering er at man både produserer biogass som er en energikilde og en biorest som kan benyttes som gjødsel eller komposteres og brukes som jordforbedringsmiddel. Biogassen kan også oppgraderes til en høyere kvalitet og benyttes som drivstoff på kjøretøy eller gå inn i et naturgassnett. Hjemmekompostering Ved hjemmekompostering har hver enkelt husstand en egen kompostbeholder der man tømmer matavfallet. Den ferdige komposten kan brukes direkte i egen hage. Klimagassutslipp fra hjemmekompostering vil avhenge av en rekke faktorer som hva som er i komposten, hvor ofte komposten vendes, volum på komposten, fuktinnhold etc. Fordelen med hjemmekompostering er at en unngår å transportere avfallet og en unngår også energibruk knyttet til å drive et sentralt komposteringsanlegg eller biogassanlegg. I tillegg unngår man transport av det ferdige produktet. Biogass og sentralkompostering: generell betraktning med basis i avfallsmodell fra Østfoldforskning Østfoldforskning har på oppdrag fra avfall Norge utviklet en modell for beregning av klimapåvirkning fra avfallshåndtering i Norge. Raadal et al. (2010) viser at klimabelastningen for biogassproduksjon i stor grad avhenger av bruk av biogassen og hva som erstattes. Det er gunstigst å oppgradere biogassen og bruke den som drivstoff slik at den erstatter diesel. Generelt er biogassproduksjon svært gunstig dersom biogass kan erstatte fossile energibærere. Resultatene fra Raadal et al. (2010) med basisverdier (norsk gjennomsnitt) for biologisk behandling av matavfall er vist i figur 1. Figuren viser kun klimabelastninger for biogassproduksjon og sentral kompostering, og ikke for hjemmekompostering. Side 2 av 6
Klimagassutslipp per kilo avfall ved avfallshåndtering 0,00 drivstoffproduksjon elproduksjon (erstatter fjernvarmemiks) (erstatter olje/el) kompostering -0,05 Våtorganisk -0,10-0,15-0,20 Figur 1 Klimagassutslipp fra biologisk behandling av våtorganisk avfall i sentralanlegg. Basisverdier (norsk gjennomsnitt) er brukt som parametre. Resultatene er hentet fra Raadal et al. (2010). I hovedrapporten (Raadal et al., 2010) konkluderes det med at per kg behandlet våtorganisk avfall er biogassproduksjon et mer gunstig alternativ enn sentral kompostering når det gjelder klimapåvirkning. Dette kan naturligvis avhenge av anlegg (biogassanlegg og komposteringsanlegg). Biogassproduksjon er en spesielt gunstig behandlingsmåte for våtorganisk avfall når biogassen kan erstatte fossile energibærere som diesel i kjøretøy eller oljefyring. Figuren nedenfor viser klimagassutslippene for behandling av våtorganisk avfall i Figur 1 fordelt på hver livsløpsfase for avfallshåndteringen. Side 3 av 6
0,15 0,10 Klimagassutslipp per kilo avfall ved avfallshåndtering Innsparing Erstatta materiale og energi Belastning Avfallsbehandling Belastning Transportetappe 3 Belastning Transportetappe 2 Belastning Transportetappe 1 0,05 0,00-0,05-0,10 drivstoffproduksjon elproduksjon (erstatter fjernvarmemiks) Våtorganisk (erstatter olje/el) kompostering -0,15-0,20-0,25-0,30 Figur 2 Klimagassutslipp fra biologisk behandling av våtorganisk avfall i sentralanlegg, fordelt på livsløpsfaser. Basisverdier (norsk gjennomsnitt) er brukt som parametre. Resultatene er hentet fra Raadal et al. (2010). Det er knyttet en del usikkerheter til klimagassutslippene ved selve komposteringsprosessen (lilla del av søyle). Ved kompostering vil avfallet avgi klimagasser som metan og lystgass og disse utslippene vil avhenge av type komposteringsanlegg, innhold i komposten og hvor ofte komposten vendes. I etterkant av Avfall Norge-prosjektet har Østfoldforskning fått indikasjoner på at klimabelastningene fra denne fasen i realiteten kan være betydelig høyere enn det som vises i Figur 2. Ved hjemmekompostering vil en spare utslipp fra transport av matavfall (mørk blå, rød og lys grønn del av søylen). I SHMILs tilfelle kan besparelsen fra innsamlingen være noe lavere, siden optibagløsningen medfører at hentebilen vil kjøre like hyppig uansett. Dersom en antar at hjemmekompostering har like store gevinster og direkte utslipp fra selve komposteringen som sentral kompostering, vil eliminering av de to transportetappene medføre en noe høyere netto gevinst for hjemmekompostering. Dette fører til at hjemmekompostering vil være i samme størrelsesorden som biogassproduksjon der det produseres elektrisitet som erstatter en nordisk elektrisitetsmiks. Likevel er biogassproduksjon en bedre løsning når biogassen enten brukes til drivstoff og erstatter diesel eller produksjon av varme der basert på fjernvarmemiks eller basert på 75% oljefyring og 25% elektrisitet erstattes. Hjemmekompostering sammenlignet med sentralkompostering og biogassproduksjon andre studier Flere svenske studier har tatt for seg klimabelastning fra hjemmekompostering sammenlignet med sentralkompostering. I Sundqvist et al. (2002) konkluderes det med at en rekke studier viser at Side 4 av 6
hjemmekompostering i normale tilfeller ikke har noen fordeler sammenlignet med sentral kompostering. I noen tilfeller der hjemmekomposteringen drives ideelt kan det være mer gunstig enn sentral kompostering, men dette hevdes å ikke være sannsynlig for de fleste tilfeller. Lundie og Peters (2005) har analysert både ideelt drevet hjemmekompost og dårlig drevet hjemmekompost. Hvordan hjemmekomposten driftes har stor betydning, og studien viser at dette er avgjørende for utslipp av klimagasser og om hjemmekompostering er en bedre løsning enn sentral kompostering. For andre miljøpåvirkningskategorier som totalt energibruk, vannforbruk, human toksisitetspotensiale og økotoksistet (vann og jord) viser resultatene derimot at hjemmekompostering er bedre enn sentral kompostering. Et litteraturstudium som omfattet livsløpsanalyser av avfallshåndtering av våtorganisk avfall foretatt av Morris (2011) viser at hjemmekompostering i flere studier gir høyere klimagassutslipp enn sentral kompostering og biogassproduksjon. Smith et al. (2001) sammenligner i en studie på europeisk nivå åpen og lukket kompostering, hjemmekompostering og biogassproduksjon. I denne europeiske studien kommer alle biogassalternativene bedre ut enn hjemmekompostering. Alternativene for biogass inkluderer både ren elektrisitetsproduksjon og kombinert elektrisitet- og, og energien som erstattes er en europeisk miks. Konklusjon Det kan på generelt grunnlag ikke gis et fasitsvar på om biogassproduksjon er bedre enn hjemmekompostering. Dette avhenger blant annet av hvor godt hjemmekomposteringen driftes og av hvordan biogassen og bioresten utnyttes og hva de erstatter. Den begrensede studien som er gjennomført gir likevel en indikasjon på at et godt driftet biogassanlegg der biogassen helt eller delvis erstatter fossile energibærere er en bedre løsning enn hjemmekompostering med tanke på globalt oppvarmingspotensial. Referanser Lundie, S og Peters G.M. (2005): Life cycle assessment of food waste management options. Journal of Cleaner Production 13 (2005) 275-286. Lyng, K-A. og Modahl I. S. (2010): Klimaregnskap for Midtre Namdal Avfallsselskap IKS, Behandling av våtorganisk avfall, papir, papp, glassemballasje, metallemballasje og restavfall fra husholdninger, Østfoldforskning, OR 28.10 Lyng, K-A., Modahl, I. S. og Raadal, H.L. (2009): Klimaregnskap for tidligere og fremtidig løsning for avfallshåndtering av plastemballasje og våtorganisk avfall, Oslo kommune. Østfoldforskning, OR 27.09. Side 5 av 6
Morris, Jeffrey (2011): Review of LCAs on Organics Management Methods & Development of an Environmental Hierarchy. Prepared for Alberta Environment by Sound Resource Management Group and Carniege Mellon University, Alberta, Canada. Raadal, H. L., Modahl I. S. og Lyng, K-A. (2009). Klimaregnskap for Avfallshåndtering, Fase I og II. Østfoldforskning AS. OR.18.09. Smith, A., Brown, K., Ogilvie, S., Rushton, K og Bates, J (2001): Waste Managent Options and Climate Change. European Comission. Sundqvist, J.O., Baky, A., Reich, M. C. Eriksson, O. Og Granath, J (2002): Hur skall hushållsavfallet tas om hand? Utvärdering av olika behandlingsmetoder. För Statens Energimyndighets forskningsprogram Energi från Avfall. Projektnr: P10544-2. IVL Svenska Miljöinstitutet. Side 6 av 6