Discussions about the climate changes and actions to counter the adverse effects of the massive historic and ongoing emissions have reached far beyond the scientific conferences. Climate activists like Greta Thunberg have gotten attention and recognition. This has also made the public more aware about the issue than before. Together with the strong scientific advice presented by IPCC around the urgency in taking action to reach the 1.5°C target, things are starting to happen. 

EU had set a goal of reducing the greenhouse gas emissions with 20% until 2020, which was reached ahead of time. The added knowledge developed during that time also have raised the awareness that the transition to a low carbon economy needs to be accelerated. In 2019 EU presented the green deal where it was stated that the EU would transform to become the first carbon neutral continent by 2050 (this is also in line with the IPPC estimation on when the world needs to become carbon neutral to achieve the 1,5°C target). Originally the EU set a part-target to reduce the emissions with 40% until 2030, this has since been revised to increase the ambition and the new target is 55% to 2030. To achieve these targets there has been several different packages developed. The green deal contains a multitude of actions, both on energy aspects like energy efficiency and replacing fossil energy sources, but also actions on circular economy to decrease the emissions driven by mass-consumption and in practice by the economic development. As one of the goals, the decoupling of resource use from the economic growth is mentioned. Amid the hunting after greenhouse gas emissions, it can be easy to ignore other sustainability aspects, however they are also part of the green deal. Bioenergy is mentioned but it will be connected with demands on the sustainability and coupled to aspects like biodiversity. On top of the measures EU also have identified the finance sector as a driver in the transformation, to guide the sector on what should be considered as sustainable actions, a Taxonomy is being developed.

Sweden has been early in the transformation away from fossil fuels. This is especially true when it comes to the heating sector where district heating has made it possible to replace fossil fuels with bioenergy in a large scale. This has also been the case with the utilization of Waste-to-Energy where today, close to 50% of the MSW is treated in WtE facilities. With the increased demands on carbon neutrality these also face demands on reducing their fossil emissions. A multitude of actions to succeed with this is investigated, including measures to increase the separation of plastics from the residual waste, exchanging support fuels to bio-oils, and BECCS/CCS. 

Projektets syfte är att bidra till en mer rättvisande bild av de direkta utsläppen från fossilt innehåll i avfall som eldas i avfallsenergianläggningar. Detta genom att vidareutveckla modellen från det tidigare projektet Modellering av referensvärde pMC i avfall som går till energiåtervinning (förbränning). Målen i projektet har varit att: 1. Tydligare definiera de avfallstyper som ingår i de underkategorier som används i befintlig modell 2. Fastställa hur stora andelar av underkategorierna som eldas i de 15 största avfallsenergianläggningarna som ingår i EU:s handelssystem för CO2 (ETS, eg. de anläggningar som enligt ETS har utsläpp på minst 50 000 ton CO2 under 2019) samt för tre anläggningar som ligger relativt nära brytpunkten 50 000 ton CO2. 3. Fastställa hur stora variationer det finns inom olika underkategorier mellan anläggningarna samt mellan åren (2017–2019). Undersöka skillnader i referensvärde för 100 procent biogent avfall beroende på variationerna över tid och mellan anläggningarna. 4. Ta fram uppdaterade fördelningar mellan biogent/fossilt på olika avfallskategorier samt undersökt hur stor inverkan dessa har på referensvärdet. 5. Uppdatera modellen enligt slutsatserna från målen 1–4 ovan. Utifrån resultatet från ovanstående genomförandemål rekommenderar projektet att ett nationellt referensvärde (pMCref) används vid beräkning av fossila koldioxidutsläpp från svenska avfallsenergianläggningar. Projektet rekommenderar också att anläggningar som eldar huvudsakligen olika blandade avfallsströmmar (som exempelvis hushållsavfall, RDF mm) ligger till grund för den nationella schablonen. Av denna anledning har projektet exkluderat en anläggning eftersom den i huvudsak eldar träavfall och därmed kraftigt skiljer sig ifrån övriga 12 anläggningar vad gäller mottaget avfall. Det nationella referensvärdet för 2020 respektive 2021 hamnar baserat på ovanstående rekommendation på 107,2 respektive 107,0. Eftersom det redan är överenskommet ett referensvärde för 2020 rekommenderas att det nya referensvärdet används från 2021. Ett möjligt undantag från användning av ett nationellt referensvärde är anläggningar som huvudsakligen eldar träavfall eller exempelvis en blandning av träavfall och gummi. För det förstnämnda fallet skulle då en kombination av den nationella schablonen och en för träavfall bli aktuell. Över de tre åren data samlades in utgjorde Träavfall och träfraktionen i Stödbränsle totalt sett omkring 3 procent av totalt förbrända mängder. Projektet har finansierats av Naturvårdsverket och Avfall Sverige.

Det finns driftparametrar som påverkar reaktiviteten på flygaskan från avfallseldade CFB-pannor. Det finns också goda skäl att tänka ett par varv extra kring säkerhetsfrågor i miljöer där dessa askor kommer i kontakt med, eller har kommit i kontakt med, vatten! Det är tidigare känt att askor från avfallseldade CFB-pannor kan bilda vätgas när de kommer i kontakt med vatten. Det övergripande syftet med projektet har varit att minska de vätgasrelaterade arbetsmiljöriskerna förknippade med dessa flygaskor samt att öka kunskapsnivån kring de vätgasrelaterade riskerna generellt. Projektet har undersökt vilka driftparametrar och mekanismer som kan påverka vätgasbildningen både sett till mängd och hastighet, undersökt mängden metalliskt aluminium i askor/beläggningar i pannan samt att genomfört en grovriskanalys för en tänkt logistikkedja med båt. Undersökningarna har fokuserats till P14 och P15 vid E.ON:s Händelöverk. Resultaten visade bland annat att det i litteraturen finns väldigt lite information direkt relaterad till frågeställningen i CFB-pannor. Istället får slutsatser och teorier byggas kring litteratur som hanterar närliggande frågeställningar i andra miljöer. De experimentella resultaten indikerar att det finns en skillnad i reaktivitet i flygaskan mellan de båda pannorna och att val av bäddmaterial är en driftparameter som tycks kunna påverka reaktiviteten. Vid inblandning av ilmenit i bäddmaterialet tycktes den maximala vätgasbildningen sjunka och/eller bli mer fördröjd i tiden. De övriga driftfall som studerades var: dellast, varierande tillsats av ammoniak i SNCR systemet samt lagring/åldring av aska i NID-filtret (rökgasreningen) när en del av filtret är ur drift. Det finns indikationer på att dessa driftfall också kan ha påverkan, men dataunderlaget är för litet för att med säkerhet fastslå något. Det tycks dock svårt att förutom med bäddmaterial påverka reaktiviteten med bibehållen funktion i driften i övrigt. Ask/beläggningsprover från olika delar av pannorna visade att halten metalliskt aluminium i ekonomiser är fullt jämförbar med de efter NID-filtret och därmed är det stor risk för vätgasbildning vid våt rengöring av dessa delar. God ventilation och utbildningsinsatser för att öka medvetenheten är viktiga rekommendationer för att minska/hantera risken. Slutsatserna från grovriskanalysen logistikkedjan lyfter faran med att generalisera vätgasbildningen från askorna eftersom den varierar så kraftigt. Det är också viktigt att ta hänsyn till att vätgasbildningen kan vara fördröjd och inte initieras förrän askan utsätts för mekanisk bearbetning. Den mekaniska bearbetningen utgör också en risk utifrån att den kan initiera gnistbildning. Denna gnistbildning kan i sin tur agera som tändkälla för bildad gas.

There are operating parameters that affect the hydrogen formation from APC-residues generated in waste fired CFB-boilers. There are also reasons to be careful and take extra consideration to safety aspects in environments where the APC-residue has been exposed to water. It is well known that if the APC-residues generated from waste fired CFB-boilers are exposed to water; hydrogen gas is formed. The overall aim of the project has been to decrease the work environment hazards related to hydrogen formation from these APC-residues. Another aim has also been to increase the general knowledge related to these hydrogen related hazards. This has been accomplished by exploring which operating parameters and general mechanisms that affect the hydrogen formation from the APC-residues. Both total amount of gas formed as well as the velocity of the gas formation has been of interest. The APC-residues used in this project have been from P14 and P15 at the waste-to-energy plant Händelöverket, owned and operated by E.ON. In literature there are almost no publications on the hydrogen gas formation from APC residues generated by waste fired CFB boilers. There are some related to waste fired grate boilers though. Conclusions and theories from literature data must be put together from results regarding similar materials in totally different environments. The experimental results indicate a difference in the hydrogen formation from APCresidues originating from P14 and P15. The bed material used in the boilers is also one of the operational parameters that seems to affect the reactivity of the APCresidue. The introduction of a share of Ilmenite in the bed material seems to have lowered the amount of hydrogen gas formed, alternatively it delayed the formation. Other operational conditions that was considered was a decreased thermal load, lowered amount of ammonia added to reduce NOx, and storage/aging of ash in the NID-reactor while it was not running on full capacity. There are indications that these conditions also affect the reactivity, however there are too few data available to make specific conclusions. In general, it seems difficult to control the reactivity of the APC-residue while keeping normal production in the plant. In fouling samples, from different parts of the boilers, levels of metallic aluminium fully comparable to those in the APC-residue were detected. Thus, there is a significant risk of hydrogen formation when using wet cleaning methods during maintenance stops. Proper ventilation and education are two of the recommendations to mitigate the risks. A potential logistic chain for APC-residues, based on ship transports, was risk assessed. Since the hydrogen formation differs greatly between different ash deliveries, an important conclusion was that it is hazardous to generalise the results, especially by using average hydrogen formation rates. Another conclusion was that consideration must be made for the fact that the hydrogen formation might be delayed and might not arise until the APC-residue is treated mechanically

IEA bioenergy Task 36 “Material and energy valorisation of waste in a circular economy” prepared this report about trends in waste management for the example of municipal solid waste (MSW). Within the waste hierarchy, recycling is given preference over recovery, and waste-to-energy (WtE) conversion is given preference over landfilling. MSW is non-hazardous household and commercial waste, of which more than one third typically is biogenic in origin. Incineration represents the state-of-the-art WtE technology; alternative thermal treatment technologies such as gasification and pyrolysis have had far fewer applications to MSW due to economic factors and relatively low technology readiness. This is a situation that is currently changing. Specifically in the European Union (EU) technologies develop and new pathways are sought. Major trends in the EU are driven by legislation and implementation goals, some of which are country specific:

• banning of landfilling in combination with limited social acceptance and, in some countries, legal restrictions for additional incineration capacity

• increasing waste generated or imported in combination with limited incineration capacities have led to increased waste treatment cost (gate fees) and waste exports

• recycling rates that are lower than EU and national Circular Economy objectives

• global demand for sustainable routes for waste processing, particularly with regards to reducing greenhouse gas (GHG) emissions, and

• heightened social awareness and concerns about environmental impacts including climate change and marine littering.

Key opportunities driven by these trends are related to the adoption of non-incineration thermal technologies

• for energy recovery as a response to decreasing public acceptance for direct waste incineration, and

• as a pathway to chemical recycling of waste, which accelerates the transition to a Circular Economy. This involves co-processing of biomass and waste to improve the economies of scale associated with biomass conversion plants.

The upcoming report discusses both trends impacting solid waste management systems within EU countries as well as selected alternative thermal treatment technologies. Aspects concerning technology readiness and affordability are highlighted in this report as well as the need to combine mechanical waste pretreatment and sorting with thermochemical treatment in order to increase recycling rates and to improve economics.

Gasification is a flexible technology for converting solid fuels into heat, power, chemicals or fuels. When applied to biomass-based materials, carbon-neutral energy production is possible. Biomass gasification is a well-established technology, but typical biomass feedstock materials tend to be relatively expensive and the process is generally not cost-competitive. Waste materials such as municipal solid waste (MSW) include high fractions of non-recyclable but combustible biomass/ organic components such as paper, cardboard, wood, textiles and plastics that make MSW an interesting opportunity fuel for gasification systems. In addition, a gate or tipping fee is usually paid to the receiving facility by the waste disposer and that fee can favourably alter the economics of an energy production plant. By its nature, MSW is very heterogeneous both physically and chemically, which creates operational challenges for energy conversion systems. In addition, the physical nature of waste complicates mechanical feeding into such systems. In order for MSW to be used in systems such as gasifiers, it should be pre-treated to remove non-combustible materials, homogenized to minimize operational variations, and ideally transformed to a physical nature compatible with mechanical feeding systems. This report, prepared through collaboration between IEA Bioenergy Task 33 (Gasification of Biomass and Waste) and Task 36 (Integrating Energy Recovery into Solid Waste Management Systems), examines technical and economic aspects of MSW pretreatment, focusing on two established technologies, mechanical pretreatment and mechanical-biological pretreatment. Case studies in Germany and Italy, considered representative of many countries within IEA Bioenergy, are presented. The evaluation highlights that mechanical and mechanical-biological pretreatment of MSW can allow waste to meet the physical and chemical specifications required of gasification facilities. The pretreatment processes are relatively straightforward and involve several stages of sorting, separating, size reduction, and in some cases, biological treatment. Capital costs for the pretreatment systems are moderate and generally worth the benefit of making a low-cost, readily available feedstock stream available. Overall economic analysis is favourable, but viability depends strongly on received gate/tipping fees associated with collecting the municipal waste.

Restavfall till energiåtervinning påverkas av konjunkturoch våra konsumtionsmönster liksom avstyrmedel, normer och insatser för materialåtervinningoch avfallsbehandling, en cirkulär omställningoch resurshushållning.Syftet med projektet Bränslekvalitet är att ökakunskap om både dagens befintliga och framtidafraktioner avfallsbränsle samt asksammansättningenefter energiutvinning. Avfallsbränslen somundersöks är brännbart avfall från hushåll, byggnation,rivning och andra verksamheter samt utsorteratimporterat avfallsbränsle. I projektet undersöksockså askor från avfallsförbränning.

Projektet är en uppföljning av det tidigare ”Bränslekvalitet- sammansättning och egenskaper föravfall till energiutvinning” som finansierades avAvfall Sverige (2014:E01) och Waste Refinery, samtav deltagande företag.

Baserat på erhållna resultat kan följande slutsatserfrån projektet dras:Slutsatser om dagens situation:Hushållsavfall

• Det finns en mycket stor potential till en förbättradutsortering av hushållens restavfall,omkring 80 procent av restavfallsmängdernaskulle kunna sorteras till annan behandling.

• Av mängden restavfall är det omkring 27procent som utgörs av matavfall som bordesorterats ut till biologisk behandling. Av dessamängder var det knappt 33 procent som utgjordesav onödigt matavfall det vill säga matavfallhade kunnat konsumerats om det hanteratsannorlunda.

• Det finns en potential att förbättra återvinningsbarhetenför den plast som hushållenkonsumerar. För hårdplastförpackningar somstår för 32 procent av plasten i restavfallet uppskattadesatt 25–33 procent inte är anpassadeför att underlätta återvinningen.

• Inga anmärkningsvärda halter av studerade kemiskaämnen för vare sig mjukplastförpackningar,hårdplastförpackningar eller övrigt brännbarti hushållens restavfall kunde påträffas.Bygg- och rivningsavfall

• Det finns en stor potential att öka återvinningenav plast i brännbart byggavfallet däromkring 50 procent av plasten utgörs av plastförpackningar.

• Dela upp åtgärder för att påverka avfall i byggrespektiverivningsavfall, eftersom de har olikaförutsättningar och utmaningar, och det krävsolika strategier för att hantera dem.

• Det brännbara rivningsavfallet innehåller enbetydande mängd icke brännbart avfall somdomineras av gips.

• Inga anmärkningsvärda halter av studeradekemiska ämnen för vare sig blandat, brännbartbyggavfall eller blandat, brännbart rivningsavfallpåträffades utan halterna låg i samma storleksordningsom för övriga bränslefraktioner.Askor från avfallsförbränning

• Det är stora skillnader i hur askan följs uppvilket försvårar att koppla askkvaliteten tillbränslefaktorer.Verksamhetavfall

• Kunskapen om sammansättningen i det brännbartavfallet från verksamheter är fortsatt lågpå grund av avsaknad av dataunderlag kringavfallets sammansättning.Framtidens avfall

• Trots stora förändringar i avfallssystemetsåsom ökad mängd restavfall till energiåtervinning,ökad utsortering och ökad andel import,så väntas en liten förändring på restavfalletsegenskaper på kort sikt. På längre sikt kan detkomma förändringar av både ändrade styrmedelkonsumtionsmönster produktionsmetoderoch produkter.

• Det är en stor mängd faktorer i samhälletoch våra konsumtionsmönster som påverkarrestavfallets mängd och sammansättning texbefolkningsutveckling, ekonomisk utveckling,företagsetableringar, normer och konsumtionsmönster.Förändringarna kan bli större pålängre sikt, när effekter av tex förebyggande,utsorterad andel och användandet av bioplast isamhället får genomslag.

• Kapaciteten för energiåtervinning ökar, liksomandelen import vilket påverkar restavfalletssammansättning

• Vid en mycket omfattande insats för att minskade fossila CO2-utsläppen på svensk energiåtervinning,sjunker det fossila kolinnehållet år2025 från cirka 12 till 4 % av vikten.

Projektet ger följande rekommendationer tillenergiåtervinningsbranschen:

• Tag initiativ och arbeta efter strategier somstödjer en utsortering av återvinningsbara avfallsfraktioner,snarare än att sortera fram dettekniskt bästa bränslet från blandat avfall.

• Förtydliga omfattning av och kvalitetsaspekterpå rejektflöden, det vill säga att en viss del avavfall, som är insamlat till materialåtervinning,kasseras och döms ut av olika orsaker.

• Utöka mätning, kvalitetskontroll, uppföljningför en ökad kunskap om sammansättning påavfallsbränsle.

Projektet ger följande rekommendationer tillbyggbranschen:

• Skapa en strategi och samarbete för normförändringi hela kedjan från tillverkare, byggherreoch byggentreprenör som alla måsteprioritera arbetet med att minimera och sorteraavfall, för att nå en förändring. En väg kan varaatt öka utbildning om resurshushållning somockså prioriteras högt vid projektering, planeringoch implementering av byggprojekt.

• Förtydliga och utöka samarbete mellan olikaaffärsenheter såsom ledning, hållbarhet,teknik, särskilt i stora organisationer. Hållbarhetsavdelningenär vanligen väl insatt i frågornaom avfallsförebyggande och hanteringen,men kan ha svårt att nå ut och nå förändring ipraktiken

• Öka kunskap om sammansättningen på avfallsströmmargenom systematiska plockanalyseroch hantera avfallsströmmar från byggnationrespektive rivning olika, med skilda behov avåtgärder för förbättring.

• Sätt branschgemensamma mål och identifieravägar för uppföljning för ökad resurshushållningoch att nå bättre avfallsbehandling. Menett gemensamt mål kan företag sporra varandraatt prestanda mot samma mål.

• Gör medvetna resursstyrda inköp

• Skapa ett forum för samverkan mellan aktörernai värdekedjan från ägare av byggnader/infrastruktur hela vägen uppströms till producenternaav materialen/produkterna somanvänds och nedströms till avfallsmottagarna

• Avsätt utrymme för sortering och förbättraplaneringen såväl som utformningen av insamlingssystemenpå byggplatserna och logistikfrån platserna till avfallshanteringsanläggningarna.

• Bidra till bättre tillsyn vid rivning, om tillsynsinstansenhar enhetliga krav, så underlättasoch förbättras arbetet. Prioritera också tid ochutrymme för att utveckla selektiv rivning.

• Avsätt utrymme för sortering och förbättraplaneringen såväl som utformningen av insamlingssystemenpå byggplatserna och logistikfrån platserna till avfallshanteringsanläggningarna.

• Hantera avfall från byggnation respektive frånrivning som två separata avfallsströmmar.

• Följ upp sortering vid byggnation för att följaförbättringar.Projektet ger följande rekommendationer tillavfallsbolag (större avfallsanläggningar och ÅVC):

• Ge stöd till avfallsleverantörer: utbilda och visamöjligheter till sortering samt rekommendationertill ökad sortering för bättre avsättning.

• Förtydliga omfattning av och kvalitetsaspekterpå rejektflöden, det vill säga att en viss del avavfall, som är insamlat till materialåtervinning,kasseras och döms ut av olika orsaker.

• Återkoppla till tillverkare av produkter, tillexempel vilka förpackningar som är överrepresenteradei rejekt efter sortering.

Projektet ger följande rekommendationer tillkommuner:

• Ställ krav vid offentliga upphandlingar på attinköpta produkter skall innehålla återvunnetmaterial. Det kan vara ett viktigt bidrag för attstimulera efterfrågan, gärna med progressivtökande andelar. Kommuner och övrig offentligsektor är stora arbetsgivare med bland annatstor plastanvändning, och har potential förnormpåverkan och bidra till ökad kunskap.

• Fortsätt arbetet med utbildning, kommunikation,test, utveckling för förbättrad sorteringhos kommuninvånare. Samarbeta med fastighetsägaresom ofta kontrollerar avfallshanteringsom en av kategorierna i nöjd-kund-index.

• Fortsätt arbetet med skarpa kommunala avfallsplanerinklusive avfallsförebyggande arbeteoch påverkan på verksamheter.

Projektet ger följande rekommendationer till regeringen

• Regeringen bör fokusera på insatser i tidigaskeden, insatser som är riktade mot resurshushållningi produktion, konsumtion och insamling.Några idéer som lyfts:

• Ställ krav på att tillverkare ska återvinnasitt eget restmaterial in i nya produkter

• Inför krav på att tillverkade produkter skaha ett innehåll och utformning som gördem möjliga att återvinna och innehålla enviss andel återvunnet material

• Ställ krav på utökat ansvar på producenternaför insamling av avfall, så att invånareenkelt kan sortera mer än tidningar ochförpackningar.

• Pantsystem rekommenderas i större omfattningför produkter.

• Stötta initiativ för samverkan i aktörskedjor:producenter, kommuner, staten och andraberöra aktörer samarbetar för att insamlingenav plast och annat miljöskadligt material skafungera bättre.

• Stötta samarbeten för att minska mängdenplast i samhället

This manual provides instructions on how to perform sorting analyses of combustible construction and demolition waste studied in the project Framtidens avfallsbränsle – Uppströmsarbete och kvalitet.The sorting strategy described in this manual recommends sorting out the content of the waste sample based on its composition (referred to as main fractions) and functionality (referred to as subfractions). In this way, four material fractions are identified and sorted out (i.e. plastic, paper, wood and “others combustible and non-combustible materials”), and up to 48 different subfraction (i.e. plastic pipes, wooden furniture, packaging paper, cables, metal pieces etc.).It is important to mention that the subfractions listed in this report are indicative: not all of the subfractions listed are always found in the combustible construction and demolition waste. Additions or substitutions may be necessary to ensure the best outcomes from the sorting analyses depending on the aim and goals of the project.The way the waste sample is handled before a sorting analysis is performed is essential. For that reason, this manual also includes instructions about sample collection, identification and storage once the sample is received at the sorting waste plants; as well as brief recommendations about how to perform a pre-sorting of those materials with a potential for recycling and waste which can be easily removed.

Denna handbok ger instruktioner om hur man utför plockanalyser på brännbart bygg- och rivningsavfall som studerats i projektet Framtidens avfallsbränsle - Uppströmsarbete och kvalitet.Det rekommenderas att man sorterar avfallet baserat på dess materialsammansättning (benämnt huvudfraktioner) och funktionalitet (benämnt delfraktioner). På så sätt identifieras och sorteras fyra materialfraktioner (dvs. plast, papper, trä och andra brännbara och icke brännbara material ") och upp till 48 olika delfraktioner (t.ex. plaströr, trämöbler, förpackningspapper, kablar, metall etc.).Det är viktigt att nämna att de delfraktioner som anges i denna rapport är vägledande: alla de angivna delfraktionerna påträffas inte alltid i brännbart bygg- och rivningsavfall. Tillägg och andra ändringar kan vara nödvändiga för att säkerställa de bästa resultaten från plockanalyserna utifrån syftet och målen med projektet.Det sätt som avfallsprovet hanteras innan en plockanalys utförs är väsentlig. Därför innehåller denna manual även instruktioner om provinsamling, identifiering och lagring när provet har tagits emot vid sorteringsanläggningen samt korta rekommendationer om hur man utför en grovsortering av material med potential för återvinning och som lätt kan avlägsnas.