Thermische verwerking in deze fiche heeft 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. Bij huisvuilverbrandingsinstallaties maken de bodemassen gemiddeld 10% van het volume en 20-30% van het gewicht van de afvalstoffen uit. De hoeveelheden vliegas zijn veel kleiner, meestal slechts enkele percenten. Deze verhoudingen zijn sterk afhankelijk van het type afval en het verbrandingsproces (EIPPCB, 2006).
Het verbrandingsproces zelf is slechts een van de stappen in een verbrandingsinstallatie. Vaak gaat het om een combinatie van allerlei processen (bv. verbanding, energieterugwinning, rookgasreiniging) die elk een specifiek doel hebben (Tabel 1).

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. Het Europees Milieuagentschap gaf in een rapport de trends weer en maakte een prognose van de verwerking van stedelijk afval in Europa (EEA, 2012). Sinds de Landfill Directive (richtlijn betreffende het storten van afvalstoffen, 1999/31/EG) heeft er een grote verschuiving plaatsgevonden van het storten naar het recycleren van afvalstoffen. Dit blijkt echter vooral het geval in landen waar deze richtlijn in combinatie met bijkomende maatregelen werd toegepast. Het aandeel van het stedelijk afval dat gerecycleerd wordt, zal ook in de toekomst toenemen. In 2020 bedraagt dit aandeel volgens de voorspelling 49%, het storten nog 28% en het verbraden van de afvalstoffen ongeveer 23% (Figuur 1). In Vlaanderen werd er in 2008 ongeveer 33% van het huishoudelijk afval verbrand (EEA, 2013a).

Figuur 1. Trends and outlook for management of municipal waste in the EU-27 (excluding Cyprus) plus Norway and Switzerland, baseline scenario (EEA, 2012).

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.

Installaties voor pyrolyse en vergassing zijn eerder kleinere installaties die bijvoorbeeld medisch afval verwerken. De residuen van deze processen vereisen echter in vele gevallen nog bijkomende behandelingen.  Tabel 3 geeft een overzicht van de gangbare toepassingen (afvalstoffen) van de thermische verwerkingstechnieken.

In Vlaanderen zijn zowel verbrandingsinstallaties voor huishoudelijke afvalstoffen als voor bedrijfsafvalstoffen operationeel. Bovendien zijn er ook een aantal installaties voor meeverbranding in industrieën gekend. In 2006 publiceerde OVAM een inventaris van de Vlaamse afvalverbrandingssector waarin al deze installaties worden besproken (OVAM, 2006). Zowel installaties met roosterovens, wervelbedovens of draaitrommelovens komen hierin aan bod. Jaarlijks wordt er door OVAM een enquête uitgevoerd gericht tot alle vergunde verbrandingsinstallaties die afvalstoffen van derden aanvaarden. In een rapport hiervan worden de tarieven en de capaciteiten voor het verbranden jaarlijks gerapporteerd (OVAM, 2013).