Thermische verwerking heeft hier betrekking op het verbranden van afvalstoffen. Verbranding wordt toegepast om het volume en de gevaarlijke eigenschappen van het afval te reduceren. Potentieel gevaarlijke bestanddelen die mogelijk tijdens de verbranding vrijkomen, worden opgevangen en verwijderd. Bovendien is thermische verwerking een manier om energie, mineralen of chemische bestanddelen uit het afval terug te winnen.
Afvalverbranding is de oxidatie van brandbaar materiaal aanwezig in de afvalstromen. Dit afval heeft vaak een zeer heterogene samenstelling, voornamelijk bestaande uit organisch materiaal, mineralen, metalen en water. Tijdens het verbrandingsproces ontstaan rookgassen waaruit energie kan worden teruggewonnen. Er kunnen ontstaan tijdens het proces eveneens minerale residuen ontstaan in de vorm van vliegassen, bodemassen en slakken.
Het verbrandingsproces zelf is slechts een van de stappen in een verbrandingsinstallatie. Vaak gaat het om een combinatie van allerlei processen (bv. verbranding, energieterugwinning, rookgasreiniging) die elk een specifiek doel hebben (Tabel 1).
| Doel | Proces |
|---|---|
|
• Afbraak van organische bestanddelen |
Oven - verbranding |
| • Terugwinning van bruikbare energie | Energieterugwinning |
| • Verwijdering en concentratie van vluchtige zware metalen en anorganisch materiaal in vaste residuen • Beperken van allerlei emissies |
Rookgasreiniging |
Eind van de jaren ’90 en begin 2000 heeft de sector grote technologische ontwikkelingen gekend. Deze ontwikkelingen, voornamelijk gedreven door wetgeving specifiek van toepassing op de verbrandingsinstallaties, hebben geleid tot verminderde emissies van de installaties. Procesontwikkelingen vinden ook nu plaats en zijn eerder gericht op het reduceren van kosten terwijl de milieuprestaties gelijk blijven of verbeteren.
Mede dankzij onder andere de Landfill Directive (richtlijn betreffende het storten van afvalstoffen, 1999/31/EG) en de Packaging and Packaging Waste Directive (richtlijn betreffende verpakking en verpakkingsafval, 94/62/EG) heeft er een grote verschuiving plaatsgevonden van het storten naar het recycleren van afvalstoffen. De hoeveelheid afval dat wordt gestort is gedaald van 268 kg/capita in 1995 tot 118 kg/capita in 2022. De hoeveelheid afval dat werd gerecycled of gecomposteerd steeg in dezelfde periode van 87 kg/capita tot 248 kg/capita. De hoeveelheid afval dat wordt verbrand is ook gestegen. In 2022 werd per capita 133 kg huishoudelijk afval verbrand, in 1995 was dit nog 70 kg.
In Vlaanderen werd er in 2022 37,1% van het huishoudelijk afval verbrand (Statistiek Vlaanderen, 2023).
Wetgeving
Belangrijke wetgeving met betrekking tot afvalverbranding:
- Richtlijn Industriële Emissies (2010/75/EU). Deze richtlijn heeft vanaf 7 januari 2014 definitief de richtlijn betreffende de verbranding van afval (2000/76/EG) vervangen. Artikels 42-55 (hoofdstuk IV) hebben betrekking op de verbranding van afval. Technische voorschriften voor afval(mee-)verbrandingsinstallaties zijn in bijlage VI van de richtlijn weergegeven.
- De kaderrichtlijn betreffende afvalstoffen (2008/98/EG). Deze richtlijn stelt het wetgevingskader inzake de behandeling van afval in de Gemeenschap vast. De richtlijn beoogt de bescherming van het milieu en de volksgezondheid door preventie van de schadelijke effecten van afvalproductie en –beheer.
- VLAREM II, Afdeling 5.2.3bis. Verbrandings- en meeverbrandingsinstallaties voor afvalstoffen.
Overzicht thermische verwerkingstechnieken
Er zijn verschillende technieken beschikbaar voor het verbranden van afvalstoffen. De meest voorkomende technieken die in Europa worden toegepast zijn:
- Roosteroven
- Wervelbedoven
- Draaitrommeloven
- Pyrolyse/vergassing
De verbanding (rooster-, wervelbed- en draaitrommeloven) betreft een volledige oxidatie van het afval. Bij vergassing treedt er slecht een gedeeltelijke oxidatie op en pyrolyse is een thermische degradatie van het organisch materiaal in afwezigheid van zuurstof. De technieken, met hun specifieke kenmerken en werkingsprincipes, worden toegepast voor verschillende afvalstromen. De draaitrommeloven wordt bijvoorbeeld meestal gebruikt voor de verbranding van gevaarlijk afval. Ook in meeverbrandingsinstallaties, bv. in een cementoven, wordt deze techniek vaak toegepast. De wervelbedoven wordt in mindere mate gebruikt voor gevaarlijk afval, maar kan wel vloeibare stoffen of slibs behandelen. De roosteroven is hiervoor minder geschikt en wordt eerder gebruikt voor de verbranding van huishoudelijk afval. Enkele voor- en nadelen van deze verbrandingstechnieken zijn weergegeven in Tabel 2.
| Techniek | Huishoudelijk afval (%) | Ander niet gevaarlijk afval (%) | Gevaarlijk afval (%) | Slib (%) | Medisch afval (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Roosteroven1 | 92 | 80 | 11 | 0 | 0 |
| Draaitrommeloven² | 2,5 | 0 | 72 | 0 | 0 |
| Wervelbedoven³ | 5 | 21 | 0 | 100 | 0 |
| Pyrolyse | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Vergassing | 0,5 | 0 | 0 | 0 | 33 |
| Andere4 | 0 | 0 | 16 | 0 | 67 |
- Robuust systeem
- Op grote schaal toegepast
- Heterogene afvalstoffen zonder voorbehandeling
- Niet geschikt voor poeders, vloeistoffen, slibs of afval dat door het rooster smelt
- Stoffen met verschillende calorische waarde en waterinhoud
- Een goede menging van het afval
- Vaak toegepast voor slibs, vaste en vloeibare afvalstoffen
- Voorbehandeling noodzakelijk (shreddering, verwijdering van metalen)
- Moeilijkere uitvoering
- Veel toegepast
- Verschillende types afvalstoffen (vaste en vloeibare)
- Goede naverbranding
- Lager debiet
- Hogere kosten
- Neuwahl, F., Gianluca, C., Benavides, J.C. & Holbrook, S.R. (2019). Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Waste Incineration. European IPPC Bureau.
- OVAM (2023). Aanbod en capaciteit voor storten en verbranden - Evolutie van de beschikbare stort- en verbrandingscapaciteit in functie van het huidige aanbod. Actualisatie tot 2022. ovam.vlaanderen.be/tarieven-en-capaciteiten-voor-storten-en-verbranden
- Eurostat (2024, February 8). Municipal waste statistics. Retrieved February 9, 2024, from https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Municipal_waste_statistics#Municipal_waste_treatment
- Statistiek Vlaanderen (2024, October 3). Huishoudelijk afval. Retrieved February 9, 2024, from https://www.vlaanderen.be/statistiek-vlaanderen/milieu-en-natuur/huishoudelijk-afval