# TE C H N I C A L S U PP O R T D O CU M E N T F O R

ET H AN O L F AC I L I T I E S : RU LE F O R

M ANDA T O RY R E P O R T I N G O F G R EE N HO U S E

G A S E S

C l i m a t e C h a n g e D i v i s i o n O ff i c e o f A t m

o s p h e r i c P r o g r a m s
U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t ec t i o n A g e n c y

J un e 14

, 20102 C O N TE N T S

1

. I n du s t r y D e s c r i

p t i o n

............................................................................................................... 3

2

. T o t a l E mi ss i o n s

...................................................................................................................... 3

3

. R e v i e w o f

E x i s t i n g P r o g r a m s a n d M e t h o d o l og i e s

................................................................... 3

4

. T y p e s o f E mi ss i o n s I n f

o r m a t i o n t o b e R e p o r

t e d

..................................................................... 3

5

. O p t i o n s f

o r R e po r t i n g T h r e s h o l d

............................................................................................ 4

6

. O p t i o n s f

o r M o n i t o r i n g M e t h o d s

............................................................................................ 5

7

. O p t i o n s f

o r E s t im a t i n g M i s s i ng D a t a

...................................................................................... 5

8

. Q A / Q C R e q u i r e m e n t s

............................................................................................................ 5

9

. R e f e r e n c e s.............................................................................................................................. 53

1

. I ndu s t r y D e s c r i p t i o n

E t h a n o l i s p r o du ce d p r im a r i l y f o r u s e a s a f

u e l c o m p o n e n t

, b u t i s a l s o u s e d i n i ndu s t r i a l

a p p li ca t i o n s a n d i n t h e m a n u f ac t u r e o f b e v e r a g e a l c o h o l

. E t h a n o l c a n b e p r o du ce d f r o m

t h e f e r m e n t a t i o n o f s ug a r
, s t a r c h

, g r a i n
, a n d c e l l u l o s i c b i o m a s s f ee d s t o c k s, o r p r o du ce d

s yn t h e t i ca l l y f

r o m e t hy l e n e o r h y d r o g e n a n d ca r b o n m o n o x i d e . T h e r e a r e a pp r o x im a t e l y 170 e t h a n o l r e f

i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s a n d it s t e rr it o r i e s

.

T h e s o u r ce s o f GHG e mi s s i o n s a t e t h a n o l p r o du c t i o n f ac i l it i e s c o n s i d e r e d i n t h e a n a l y s i s f o r t h e p r o p o s e d r u l e a r e s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n
, o n s it e l a n d f

i l l s
, a n d o n s it e w a s t e w a t e r

t r e a t m e n t

.
S t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n a t e t h a n o l f

a c il it i e s u s u a ll y i n c l ud e s t h e c o m b u s t i o n o f e it h e r

n a t u r a l g a s o r c o a l i n b o il e r s

. M a n y w e t m ill i ng f ac i l it i e s u s e c o

- g e n e r a t i o n

.
D a t a a r e u n a v a i l a b l e o n l a n d f ill i ng a t e t h a n o l f

a c i l i t i e s
, b u t it i s b e l i e v e d t h a t s o m e o f

t h e s e f a c il i t i e s m a y h a v e o n s i t e l a n d f il l s w it h s i g n i f i c a n t GHG e mi ss i o n s

.
T h e w a s t e w a t e r g e n e r a t e d a t e t h a n o l p r o du c t i o n f

ac i l it i e s i s h a n d l e d i n a v a r i e t y o f w a y s
,

w i t h d r y m ill i ng a n d w e t mi ll i ng f a c i l it i e s g e n e r a l l y t r ea t i n g w a s t e w a t e r s d i f f e r e n t l y

.

2

. T o t a l E m i s s i o n s

I n 2007

, CH 4 e mi ss i o n s f r o m w a s t e w a t e r t r e a

t m e n t a t e t h a n o l p r o du c t i o n f a c il it i e s w e r e 81

, 800 m e t r i c t o n s CO 2

– e q u i v a l e n t ( m t CO 2 e )

, l e s s t h a n 1 % o f t o t a l CH 4 e mi ss i o n s

.

E n e r g y -r e l a t e d CO 2 e mi ss i o n s a t e t h a n o l p r o du c t i o n f ac i l it i e s w e r e e s t im a t e d t o b e 18

, 570

, 00 0 m

t CO 2 e

.

E s t im a t e s o f t o t a l n a t i o n a l e m i ss i o n s f r o m l a n d f il l s a t e t h a n o l f

a c i l it i e s a r e u n a v a i l a b l e

.

3

. R e v i e w o f E x i s t i n g P r o g r a m s a nd M e t h o d o l og i e s

F o r i n f o r m a t i o n o n t h e r e v i e w o f e x i s t i n g p r o g r a m s a n d m e t h o d o l o g i e s
, p l e a s e r e f e r t o

t h e T ec h n i ca l S upp o r

t D o c u m e n t s f o r g e n e r a l s t a t i o n a r y f

u e l c o m b u s t i o n
, i n du s t r i a l

l a n d f i l l s
, a n d i n d u s t r i a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t

.

4

. T y p e s o f E m i s s i o n s I n f o r m a t i o n t o b e R e p o r t e d

F o r i n f o r m a t i o n o n t h e t y

p e s o f e m i ss i o n s i n f

o r m a t i o n t o b e r e p o r

t e d

, p l e a s e r e f

e r t o t h e
T ec hn i c a l S upp o r

t D o c u m e n t s f o r g e n e r a l s t a t i o n a r y f

u e l c o m b u s t i o n
, i n du s t r i a l l a n d f

il l s
,

a n d i ndu s t r i a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t

.4

5

. O p t i o n s f

o r R e p o r t i n g T h r e s h o l d

5

. 1 S o u r ce E m i ss i o n s

- ba s e d t

h r e s h o l d s

E t h a n o l p r o du c t i o n f

a c il i t i e s a r e r e q u i

r e d t o r e p o r

t u n d e r t h e r u l e i f t h e y e x cee d 25

, 000

m t CO 2 e p e r y ea r i n c o m

b i n e d e mi ss i o n s f

r o m a l l a p p li c a b l e s o u r ce ca t e g o r i e s i n c l u d i ng

s t a t i o n a r y f u e l c o m b u s t i o n s o u r ce s
, i n d u s t r i a l s o li d w a s t e l a n d f il l s
, a n d i n d u s t r i a l

w a s t e w a t e r t r e a

t m e n t

. E P A e s t im a t e d t h e n u m b e r o f e t h a n o l p r o du c t i o n f a c il it i e s t h a t

w o u l d b e r e q u i

r e d t o r e p o r

t GHG e mi ss i o n s b a s e d o n e mi s s i o n s f r o m i ndu s t r i a l

w a s t e w a t e r t r e a

t m e n t a n d s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n
, on l y . E P A i g n o r e d e mi ss i o n s f r o m i ndu s t r i a l s o li d w a s t e l a n d f il l s a t e t h a n o l p r o du c t i o n f ac i l it i e s b e c a u s e it h a d n o i n f o r m a t i o n

.

E P A e s t im a t e d t h a t t h e r e a r e 170 e t h a n o l p r o du c t i o n f ac i l it i e s i n t h e U

. S

. a n d e s t im a t e d

w a s t e w a t e r e mi ss i o n s f

o r b o t h w e t a n d d r y m ill i n g a s s h o w n i n T a b l e 1. F o r m

o r e i n f o r m a t i o n o n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t e s t im a t e s
, p l e a s e s ee t h e T ec hn i c a l S upp o r t

D o c u m e n t f o r I n du s t r i a l W a s t e w a t e r T r ea t m e n t

.

E P A e s t im a t e d t h a t 4 e t h a n o l p r o du c t i o n f a c i l it i e s w o u l d e x cee d a t h r e s h o l d o f 25

, 000

m t CO 2 e f o r w a s t e w a

t e r t r ea t m e n t e mi ss i o n s a l o n e

. W a s t e w a t e r t r ea t m e n t e mi ss i o n s a t

t h e s e 4 e t h a n o l p r o du c t i o n f a c il i t i e s a r e e s t im a t e d t o b e 21

, 681 m t CO 2 e

.

T a b l e 1

. Su mm a r y o f E m i s s i o n s E s t i m a t e s f o r I ndu s t r i a l Wa s t e w a t e r T re a t m e n t a t

E t h a n o l R e f

i n e r i e s

C at e g o ry N o

. o f

P l a n t s i n t h e U

. S

. E s t i m at e d P l a n t s w i t h

An a er o b ic T r e at m e nt *E s t i m at e d

N o

. o f P l a n t s R e q u ire d t o R e p o rt *E s t i m at e d N o

.

o f R e p o r t i n g P l a n t s w i t h

CH 4 R ec ov er y *E s t i m at e d

E m i ss i o ns P l a n t s

a r e R e q u ire d t o R e p o r t ( m t CO 2 e )

E t h a n o l

- w e t m ill 25 33% h a v e a n a e r ob i c

t r e a t m e n t ; of t h a t

, h al f h a v e

e n o ugh p r o du c ti o n t o e x cee d

t h e r e p o r ti n g t

h r e s h o l d 4 4 21

, 681

E t h a n o l

- d r y mi ll 145 100% b u t n o n e e x cee d

r e p o r t i n g t

h r e s h o l d 0 0 0

* T h e s e n u m

b e r s r e p r e s e n t f

a c il i t i e s t h a t a r e c o v e r e d b a s e d o n d a t a a v a il a b l e o n

w a s t e w a t e r t r e a

t m e n t o n l y

.

E P A a l s o e s t im a t e d e mi ss i o n s a s s o c i a t e d w it h s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n s o u r ce s
, a n d

e s t im a t e d t h a t 14 5 e t h a n o l p r o du c t i o n f a c i l it i e s w o u l d e x cee d t h e t h r e s h o l d . E n e r g yr e l a t e d CO 2 e mi ss i o n s a t t h e s e 145 e t h a n o l p r o du c t i o n f a c il it i e s a r e e s t im a t e d t o b e 18

, 243

, 00 0 m

t CO 2 e

.5

5

. 2 O t h e r t h r e s h o l d op ti o n s

E P A a l s o c o n s i d e r e d a f

a c i l i t y

- l e v e l t h

r e s h o l d f o r e t h a n o l r e f

i n e r i e s

. A l im it e d d a t a s e t

o n s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n a t e t h a n o l r e f

i n e r i e s a n d e mi ss i o n f

ac t o r s f r o m I P CC a n d t h e GHG I n v e n t o r y w a s u s e d t o e s t im a t e t h e mi n i m u m n u m b e r o f f a c il it i e s t h a t w o u l d m

e e t

ea c h o f t h e f

a c i l i t y

- l e v e l t h

r e s h o l d s e x a m i n e d ( G r a b o s k i 2002 )

. D a t a w e r e u n a v a i l a b l e t o

e s t im a t e e mi ss i o n s f

r o m l a n d f il l s a t e t h a n o l r e f

i n e r i e s

.

T a b l e 2

. T h r e s h o l d A n a l y s i s f o r E t h a n o l P r o du c t i o n ( i n c l ud i n g o n s i t e w a s t e w a t e r

t r e a tm e n t a nd s t a t i o n a r y c o m bu s t i o n )

E m i s s i o n s C ov e r e d F a c i l i t i e s C ov ere d

T h r e s h o l d L e v e l N a t i o n a l

E m i s s i o n s

m t CO 2 e T o t a l

N u m b er

o f

F a c i l i t i e s m t CO 2 e

/ y e a r P e rc e n t N u m b er P e rc e n t

1

, 000 m t CO 2 e N o t e s ti m a t ed 170 N o t

e s t i m a t e d N o t

e s t i m a t e d >168 >99 %

10

, 00 0 m t CO 2 e N o t e s ti m a t ed 170 N o t

e s t i m a t e d N o t

e s t i m a t e d >155 >91 %

25

, 00 0 m t CO 2 e 18

, 34 8

, 000 170 N o t

e s t i m a t e d N o t

e s t i m a t e d >143 >84 %

100

, 00 0 m

t CO 2 e N o t e s ti m a t ed 170 N o t

e s t i m a t e d N o t

e s t i m a t e d >72 >42 %

6

. O p t i o n s f

o r M o n i t o r i n g M e t h o d s

F o r i n f o r m a t i o n o n m

o n i t o r i n g m e t h o d s
, p l e a s e r e f e r t o t h e T ec h n i c a l S upp o r t D o c u m e n t s f o r g e n e r a l s t a t i o n a r y f

u e l c o m b u s t i o n
, i n d u s t r i a l l a n d f

i ll s
, a n d i ndu s t r i a l w a s t e w a t e r

t r e a t m e n t

.
7

. O p t i o n s f

o r E s t i m a t i n g M i ss i n g D a t a

F o r i n f o r m a t i o n o n o p t i o n s f

o r e s t im a t i n g mi ss i ng d a t a
, p l e a s e r e f e r t o t h e T ec h n i ca l

S uppo r t D o c u m e n t s f o r g e n e r a l s t a t i o n a r y f

u e l c o m bu s t i o n
, i n du s t r i a l l a n d f

il l s
, a n d

i ndu s t r i a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t

.

8

. Q A /Q C R e qu i r e m e n t s

F o r i n f o r m a t i o n o n o p t i o n s f

o r Q A / Q C r e q u i r e m e n t s, p l e a s e r e f

e r t o t h e T ec h n i ca l

S uppo r t D o c u m e n t s f o r g e n e r a l s t a t i o n a r y f

u e l c o m bu s t i o n
, i n du s t r i a l l a n d f

il l s
, a n d

i ndu s t r i a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t

.

9

. R e f e r e n c e s

E P A

. 200 8

. I nv e n t o r y o f U

. S

. G r ee nh o u s e G a s E m i ss i o n s a n d S i n k s : 1990

- 2006 ( A p r il

2008 ) U S E P A #430

- R

- 08

- 005

.6

G r a b o s k i

, M

. S

. 200 2

. “ F o s s i l E n e r g y U s e i n t h e M a n u f a c t u r e o f C o r n E t h a n o l ”

, P r e p a r e d

f o r N C G A

, A ugu s t 2002

. A v a il a b l e o n l i n e a t : h tt p : / / www

. n c g a

. c o m

/ e t h a n o l / p d f s / e n e r g y

_ b a l a n c e

_ r e po r

t

_ f i n a l

_ R 1

. P DF

.

I P CC

. 200 6

. I P CC G u i d e l i n e s f o r N a t i o n a l G r e e n h o u s e G a s I n v e n t o r i e s : W a s t e w a t e r
T r e a t m e n t a n d D i s c h a r g e

. I P CC ( V o l u m e 5 W a s t e
, C h a p t e r 6 )

. A v a i l a b l e o n li n e a t : h tt p : / / www

. i p cc

n g g i p

. i g e s

. o r

. j p /

pub l i c / 2006 g l

/ p d f / 5

_ V o l u m e 5 / V 5 _6_ C h 6

_ Wa s t e w a t e r

. pd f

.

R F A

. 2006

. R e n e w a b l e F u e l s A s s o c i a t i o n ( R F A )

. H i s t o r i c U

. S

. f u e l E t h a n o l P r o du c t i o n

. A v a i l a b l e o n l i n e a t : h t t p :// www

. e t h a n o l r f a

. o r g / i n d u s t r y

/ s t a t i s t i c s/

. D a t e A cce s s e d : J u n e 2007

.