Wpływ papieru na środowisko - Environmental effects of paper

Zakład celulozowo-papierniczy w New Brunswick w Kanadzie. Chociaż produkcja celulozy i papieru wymaga dużych ilości energii, jej część pochodzi ze spalania resztek drewna.

Te efekty środowiskowe papieru są znaczne, co doprowadziło do zmian w przemyśle i zachowanie zarówno na poziomie osobistym i biznesu. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii, takich jak prasa drukarska i wysoce zmechanizowane pozyskiwanie drewna , papier jednorazowy stał się towarem stosunkowo tanim, co skutkowało wysokim poziomem zużycia i odpadów . Wzrost globalnych problemów środowiskowych, takich jak zanieczyszczenie powietrza i wody, zmiany klimatyczne, przepełnione wysypiska śmieci i wycinanie zupełne , doprowadziły do ​​zwiększenia regulacji rządowych. Obecnie istnieje trend w kierunku zrównoważonego rozwoju w przemyśle celulozowo-papierniczym, który dąży do zmniejszenia czystego cięcia, zużycia wody, emisji gazów cieplarnianych , zużycia paliw kopalnych i oczyszczenia swojego wpływu na lokalne dostawy wody i zanieczyszczenie powietrza.

Według kanadyjskiej organizacji obywatelskiej „Ludzie potrzebują produktów papierowych, a my potrzebujemy zrównoważonej, bezpiecznej dla środowiska produkcji”.

Deklaracje środowiskowe produktów lub karty wyników produktów są dostępne do zbierania i oceny ekologicznych i społecznych właściwości produktów papierowych, takich jak Kalkulator Papieru, Narzędzie do Oceny Papieru Środowiskowego (EPAT) lub Profil Papieru.

Zarówno USA, jak i Kanada generują interaktywne mapy wskaźników środowiskowych, które pokazują emisje zanieczyszczeń z poszczególnych obiektów.

Kwestie

Pulpy i papiernie przyczynić się do powietrza , wody i ziemi zanieczyszczenia i wyrzucić papier i tektura składają się w przybliżeniu 26% stałych odpadów komunalnych na składowiskach witryn.

Przemysł celulozowo-papierniczy generuje trzecią co do wielkości ilość przemysłowych emisji do powietrza, wody i ziemi w Kanadzie i szóstą co do wielkości w Stanach Zjednoczonych. W 2015 r. przemysł uwolnił 174 000 ton emisji do powietrza, wody i ziemi (lub 5,3%) z łącznej liczby 3,3 miliona ton emisji wyemitowanych przez wszystkie gałęzie przemysłu w Kanadzie. W Stanach Zjednoczonych przemysł celulozowo-papierniczy uwolnił około 79 000 ton lub około 5% wszystkich uwolnionych zanieczyszczeń przemysłowych w 2015 r. Spośród tych wszystkich odpadów uwolnionych przez przemysł celulozowo-papierniczy w USA 66% zostało uwolnionych do powietrza, 10 % do wody i 24% na ląd, podczas gdy w Kanadzie większość odpadów (96%) została uwolniona do powietrza.

Na całym świecie przemysł celulozowo-papierniczy jest piątym co do wielkości konsumentem energii, odpowiadając za cztery procent całego światowego zużycia energii. Jednak cały sektor papierniczy i poligraficzny ma mniej niż 1% udziału w globalnej inwentaryzacji gazów cieplarnianych ze względu na bardzo wysokie wykorzystanie energii odnawialnej, głównie biomasy.

Przemysł celulozowo-papierniczy zużywa więcej wody do wytworzenia tony produktu niż jakakolwiek inna branża.

Proces odbarwiania podczas recyklingu papieru jest również źródłem emisji spowodowanych chemikaliami uwalnianymi do ścieków. Europejska Rada Papieru Z Makulatury opracowała „kartę wyników w zakresie odbarwiania”, aby można było zidentyfikować produkty z zadrukowanego papieru, które po odbarwieniu najlepiej nadają się do recyklingu.

Światowe zużycie papieru wzrosło o 400% w ciągu ostatnich 40 lat, przy czym 35% ściętych drzew jest wykorzystywanych do produkcji papieru. Lasy plantacyjne , z których pozyskuje się większość drewna do roztwarzania , są na ogół monokulturą, co budzi obawy o skutki ekologiczne tej praktyki.

Duża część drewna pozyskiwanego w Ameryce Północnej trafia na tarcicę i inne produkty niepapierowe. W USA 36% rocznego pozyskania drewna jest wykorzystywane na papier i tekturę, aw Kanadzie 21% pochodzi bezpośrednio ze ściętych drzew. Reszta pochodzi z odpadów tartacznych (55%) i makulatury (24%).

Wylesianie jest często postrzegane jako problem w krajach rozwijających się, ale występuje również w krajach rozwiniętych. Zrębkowanie drewna do produkcji masy papierniczej jest kontrowersyjną kwestią środowiskową w Australii . W latach 90. rząd Nowej Zelandii wstrzymał eksport zrębków z rodzimych lasów po kampanii prowadzonej przez ekologów.

W 2006 r. wycięto ponad 6,5 miliona drzew, aby wyprodukować 16 miliardów papierowych kubków używanych przez amerykańskich konsumentów tylko do kawy, zużywając 4 miliardy amerykańskich galonów (15 000 000 m 3 ) wody i powodując 253 miliony funtów odpadów. Ogólnie rzecz biorąc, mieszkańcy Ameryki Północnej zużywają 58% wszystkich papierowych kubków, czyli 130 miliardów kubków.

Zanieczyszczenie powietrza

National Emissions Inventory w USA i Air Pollutant Emission Inventory (APEI) w Kanadzie zestawiają roczne emisje zanieczyszczeń powietrza, które przyczyniają się do smogu, kwaśnych deszczy, gazów cieplarnianych i obniżonej jakości powietrza, w tym cząstek stałych (PM), tlenków siarki (SO x ), tlenki azotu (NO x ), kadm, ołów, rtęć i trwałe zanieczyszczenia organiczne (POP), takie jak dioksyny i furany , heksachlorobenzen (HCB) i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Ponadto wykaz uwalniania substancji toksycznych (TRI) jest publicznie dostępną bazą danych utrzymywaną przez program TRI EPA, który śledzi zarządzanie w USA niektórymi toksycznymi chemikaliami, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i środowiska.

W Stanach Zjednoczonych całkowite uwolnienie toksycznych odpadów przemysłowych do powietrza w 2015 r. wyniosło 690 milionów funtów (313 000 ton), a masa celulozowa i papier stanowiły 20%. Spośród uwolnień do powietrza przez przemysł celulozowo-papierniczy 60% stanowił metanol, który nie jest trwałą, bioakumulacyjną i toksyczną substancją chemiczną (PBT) i nie jest czynnikiem rakotwórczym. Kilka PBT jest emitowanych przez przemysł celulozowo-papierniczy na wymiernych poziomach, w tym ołów, heksachlorobenzen (HCB), dioksyny, furany i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. W Kanadzie emisje tych chemikaliów przez przemysł stanowiły mniej niż 2% całkowitych emisji w 2015 r. W USA przemysł celulozowo-papierniczy odpowiadał za 22% całkowitych emisji HCB, ale inne emisje PBT były poniżej 2% całkowitych krajowych.

Istnieją inne ważne emisje do powietrza przez przemysł celulozowo-papierniczy. Drobny pył zawieszony (PM 2,5 ) składa się z cząstek o średnicy 2,5 mikrona lub mniejszej, które mogą przenikać do układu oddechowego i mieć poważny wpływ na zdrowie. Przemysł celulozowo-papierniczy w USA i Kanadzie jest odpowiedzialny za około 10% przemysłowych emisji PM 2,5 . Jednak większość PM 2,5 w powietrzu pochodzi ze źródeł nieprzemysłowych, takich jak spalanie drewna w budynkach mieszkalnych, budownictwo i pył z nieutwardzonych dróg, a biorąc pod uwagę te źródła, przemysł celulozowo-papierniczy w Ameryce Północnej wyprodukował tylko około 0,5 % całości w 2014 r.

Tlenki azotu (NO x ), tlenki siarki (SO x ) i dwutlenek węgla (CO 2 ) są emitowane podczas produkcji celulozy i papieru. NOx i SOx są głównymi płatnikami z kwaśnymi deszczami i CO 2 jest gazem cieplarnianym odpowiedzialnym za zmiany klimatu . W 2014 roku, przemysł celulozowo-papierniczy w Ameryce Północnej był odpowiedzialny za około 0,5% całkowitej SO x i NO x uwolnień ze źródeł przemysłowych i nieprzemysłowych.

Zanieczyszczenie wody

Zrzuty ścieków z celulozowni i papierni zawierają substancje stałe, składniki odżywcze i rozpuszczoną materię organiczną, taką jak lignina . Zawiera również alkohole i środki chelatujące oraz materiały nieorganiczne, takie jak chlorany i związki metali przejściowych . Substancje odżywcze, takie jak azot i fosfor, mogą powodować lub nasilać eutrofizację zbiorników słodkowodnych, takich jak jeziora i rzeki. Materia organiczna rozpuszczona w słodkiej wodzie, mierzona biologicznym zapotrzebowaniem tlenu (BZT), zmienia cechy ekologiczne. Ścieki mogą być również zanieczyszczone związkami chloroorganicznymi . Niektóre z nich występują naturalnie w drewnie, ale wybielanie miazgi chlorem daje znacznie większe ilości. Ostatnie badania podkreślają, że odpowiednie wstępne oczyszczanie ścieków (np. koagulacja) jest opłacalnym rozwiązaniem w zakresie usuwania chemicznego zapotrzebowania na tlen (COD) i zmniejszenia presji na środowisko wodne.

W Kanadzie przemysł celulozowo-papierniczy uwolnił w 2015 r. 5% wszystkich odpadów przemysłowych odprowadzanych do wody. W 2014 r. 97,5%, 99,9% i 99,8% próbek ścieków z celulozowni i papierni spełniło wymogi regulacyjne dotyczące badań toksyczności na rybach , odpowiednio biochemiczne zapotrzebowanie na tlen i całkowita zawiesina.

Przemysł celulozowo-papierniczy wiąże się również z istotną emisją metali ciężkich. Na przykład w Kanadzie przemysł ten jest trzecim źródłem emisji ołowiu (Pb) do wody. W Stanach Zjednoczonych przemysł celulozowo-papierniczy odpowiada za 9% przemysłowych emisji do wody. W 2015 r. sektor celulozowo-papierniczy zajął pierwsze miejsce pod względem ilości toksycznych ważonych ekwiwalentów funtów (TWPE) odprowadzanych do wody przez przemysł. Ponad 92% tego TWPE pochodziło z siarkowodoru, dioksyn i związków dioksynopodobnych oraz związków manganu (Mn) i manganu. Należy zauważyć, że 7 zakładów celulozowo-papierniczych odpowiadało za 80% odprowadzanego siarkowodoru, a 5 zakładów odpowiadało za 93% odprowadzanych dioksyn z łącznej liczby 226 zakładów. Ostatni raz, kiedy EPA dokonała przeglądu związków Mn i Mn (2006) doszła do wniosku, że zrzuty były poniżej poziomów, które można leczyć. Poziomy wyładowań nie zmieniły się znacząco od tego czasu.

Recykling ścieków (patrz ług czarny ) i spalanie ich, stosowanie stawów bioremediacyjnych i stosowanie mniej szkodliwych środków w procesach roztwarzania i bielenia może pomóc w zmniejszeniu zanieczyszczenia wody.

Wypływy mogą również odbarwić wodę, prowadząc do obniżenia estetyki. Stało się tak z rzeką Tarawera w Nowej Zelandii, która później stała się znana jako "czarny drenaż".

Odpady papierowe

Zużyty papier i tektura stanowią około 26% (lub 67 mln ton) z 258 mln ton stałych odpadów komunalnych wytworzonych w 2014 roku i ponad 14% z 136 mln ton stałych odpadów komunalnych, które trafiły na składowiska w 2014 roku. podobnie jak inne odpady, stoi w obliczu dodatkowego zagrożenia toksycznymi tuszami, barwnikami i polimerami, które mogą być potencjalnie rakotwórcze po spaleniu lub zmieszaniu z wodami gruntowymi tradycyjnymi metodami zakopywania, takimi jak nowoczesne składowiska odpadów . Recykling papieru łagodzi ten wpływ, ale nie wpływ na środowisko i gospodarkę energii zużywanej przez produkcję, transport, zakopywanie i ponowne przetwarzanie produktów papierowych.

Proces roztwarzania drewna

Zobacz także: Bielenie pulpy drzewnej § Względy środowiskowe

Materiały chlorowe i na bazie chloru

Chlor i związki chloru stosowane są w bieleniu ścieru drzewnego , zwłaszcza ścieru chemicznego wytwarzanego w procesie siarczanowym lub siarczynowym . W przeszłości rośliny wykorzystujące chlor pierwiastkowy wytwarzały znaczne ilości dioksyn , trwałych i bardzo toksycznych zanieczyszczeń organicznych . Od lat 90. stosowanie chloru pierwiastkowego w procesie delignifikacji zostało znacznie zmniejszone i zastąpione procesami bielenia ECF (bez chloru pierwiastkowego) i TCF (bez chloru). W rezultacie znacznie zmniejszono również produkcję dioksyn.

W 2005 r. chlor pierwiastkowy był używany w 19-20% światowej produkcji celulozy siarczanowej, w porównaniu z ponad 90% w 1990 r. 75% celulozy siarczanowej wykorzystywało ECF, a pozostałe 5-6% wykorzystywało TCF. Badanie oparte na danych amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) wykazało, że „Badania ścieków z zakładów wykorzystujących delignifikację tlenową i rozszerzoną delignifikację do produkcji mas ECF (bez chloru pierwiastkowego) i TCF sugerują, że wpływ tych procesów na środowisko jest niski i podobny ”. Większość masy celulozowej TCF jest produkowana w Szwecji i Finlandii na sprzedaż w Niemczech, na wszystkich rynkach o wysokim poziomie świadomości ekologicznej. W 1999 r. miazga TCF stanowiła 25% rynku europejskiego.

Bielenie TCF, usuwając chlor z procesu, redukuje chlorowane związki organiczne do poziomów tła w ściekach z celulozowni. Bielenie ECF może znacznie zmniejszyć, ale nie całkowicie wyeliminować, ze ścieków chlorowane związki organiczne, w tym dioksyny. Podczas gdy nowoczesne zakłady ECF mogą osiągnąć emisje chlorowanych związków organicznych (AOX) poniżej 0,05 kg na tonę wyprodukowanej pulpy, większość z nich nie osiąga tego poziomu emisji. W UE średnia emisja chlorowanych związków organicznych dla zakładów ECF wynosi 0,15 kg na tonę.

Jednak nie było zgody co do porównawczych skutków środowiskowych wybielania ECF i TCF. Z jednej strony, badania finansowane przez przemysł papierniczy i chemiczny ogólnie wykazały, że nie ma różnic środowiskowych między ściekami ECF i TCF. Z drugiej strony niezależne, recenzowane badanie wykazało, że porównując ścieki konwencjonalne, ECF i TCF przed i po drugim oczyszczaniu , „ścieki TCF są najmniej toksyczne”.

Siarka, siarkowodór i dwutlenek siarki

Główne artykuły: proces Krafta i proces siarczynowy

Związki na bazie siarki są stosowane zarówno w procesie siarczanowym, jak i procesie siarczynowym do wytwarzania pulpy drzewnej. Siarka jest na ogół odzyskiwana, z wyjątkiem procesów siarczynowych opartych na amoniaku, ale część jest uwalniana jako dwutlenek siarki podczas spalania ługu czarnego , produktu ubocznego procesu siarczanowego lub „ługu czerwonego” z procesu siarczynowego. Dwutlenek siarki jest szczególnie niepokojący, ponieważ jest rozpuszczalny w wodzie i jest główną przyczyną kwaśnych deszczy . W 2006 roku przemysł celulozowo-papierniczy w Kanadzie uwolnił do atmosfery około 60 000 ton tlenków siarki (SOx), co stanowi nieco ponad 4% całkowitej emisji SOx ze wszystkich kanadyjskich gałęzi przemysłu.

Nowoczesna celulozownia siarczanowa jest więcej niż samowystarczalna pod względem wytwarzania energii elektrycznej i zwykle zapewnia przepływ energii netto do lokalnej sieci elektrycznej. Dodatkowo, kora i pozostałości drewna są często spalane w oddzielnym kotle energetycznym w celu wytworzenia pary.

Emisje do powietrza w siarkowodór , merkaptan metylowy , siarczku dimetylu , dimetylosulfotlenek dwusiarczku i inne lotne związki siarki są przyczyną nieprzyjemnego zapachu celulozowni wykorzystaniem procesu siarczanowego. Inne chemikalia, które są uwalniane do powietrza i wody z większości papierni to:

Wybielanie pulpy mechanicznej nie jest głównym powodem do obaw o środowisko, ponieważ większość materiału organicznego jest zatrzymywana w pulpie, a stosowane chemikalia ( nadtlenek wodoru i ditionian sodu ) wytwarzają łagodne produkty uboczne (odpowiednio wodę i ewentualnie siarczan sodu ).

Jednak wybielanie mas celulozowych może powodować znaczne szkody dla środowiska, głównie poprzez uwalnianie materiałów organicznych do cieków wodnych. Celulozownie prawie zawsze znajdują się w pobliżu dużych zbiorników wodnych, ponieważ wymagają znacznych ilości wody do swoich procesów. Zwiększona świadomość społeczna na temat kwestii środowiskowych w latach 70. i 80., o czym świadczy tworzenie się organizacji takich jak Greenpeace , wpłynęła na przemysł celulozowy i rządy w celu zajęcia się kwestią uwalniania tych materiałów do środowiska. Presja środowiskowa organizacji pozarządowych była szczególnie silna na szwedzkie i fińskie firmy celulozowo-papiernicze.

Konwencjonalne wybielanie przy użyciu chloru pierwiastkowego wytwarza i uwalnia do środowiska duże ilości chlorowanych związków organicznych , w tym chlorowanych dioksyn . Dioksyny są uznawane za trwałe zanieczyszczenie środowiska, regulowane na szczeblu międzynarodowym przez Konwencję Sztokholmską w sprawie trwałych zanieczyszczeń organicznych .

Dioksyny są wysoce toksyczne, a skutki zdrowotne dla ludzi obejmują problemy z reprodukcją, rozwojem, odpornością i hormonami. Wiadomo, że są rakotwórcze. Ponad 90% narażenia człowieka odbywa się za pośrednictwem żywności, głównie mięsa, nabiału, ryb i skorupiaków, ponieważ dioksyny gromadzą się w łańcuchu pokarmowym w tkance tłuszczowej zwierząt.

Emisja gazów cieplarnianych

Na całym świecie 69% gazów cieplarnianych pochodzi z przemysłu energetycznego i transportowego. Światowy przemysł drukarski i papierniczy odpowiada za około 1% globalnej emisji dwutlenku węgla.

Emisje gazów cieplarnianych z przemysłu celulozowo-papierniczego są generowane przez spalanie paliw kopalnych niezbędnych do produkcji i transportu surowców, oczyszczalni ścieków, zakupionej energii, transportu papieru, transportu produktów drukowanych, utylizacji i recyklingu.

Wyrzucanie papieru na składowiska odpadów, a następnie rozkład i produkcja metanu (silnego gazu cieplarnianego) również zwiększa ślad węglowy produktów papierniczych. To kolejny powód, dla którego recykling papieru jest korzystny dla środowiska. Odzyskiwanie papieru zamiast składowania odpadów może zmniejszyć potencjał globalnego ocieplenia powodowany przez produkty papierowe o 15 do 25%.

W celulozowniach i papierniach w USA poziom emisji gazów cieplarnianych wyrażony w tonach ekwiwalentu dwutlenku węgla na tonę produkcji został zmniejszony o 55,8% od 1972 r., o 23,1% od 2000 r. i 3,9% w porównaniu z 2010 r. W latach 2005-2012 Zużycie energii (z paliw kopalnych) na tonę produkcji w USA spadło o 8,8%.

W Kanadzie w latach 2000-2012 bezpośrednie emisje gazów cieplarnianych spadły o 56%, a całkowite zużycie energii o 30%. Część tego spadku jest spowodowana kurczeniem się przemysłu leśnego, ale duża część wynika z ograniczenia zużycia paliw kopalnych i zwiększonej samogeneracji energii z odnawialnej biomasy. Bioenergia odpowiadała za 56% zużycia energii przez przemysł leśny w 2012 r., w porównaniu z 49% w 2000 r.

Źródła nieodnawialne

W przypadku niektórych papierów jako wypełniacze stosuje się glinę lub węglan wapnia . Kaolin jest najczęściej używaną gliną w papierach powlekanych .

Gatunki inwazyjne na drzewa

Drzewa szczególnie nadające się do produkcji pulpy zostały wprowadzone w różnych regionach świata. Niektóre z nich są obecnie uznawane za agresywne gatunki inwazyjne . W Malezji , na auriculaeformis akacji i Acacia mangium są liczone jako inwazyjnych drzew. Szybko rosnący i bardzo dochodowy eukaliptus należy uznać za gatunek inwazyjny w różnych częściach świata.

Łagodzenie

Makulatura oczekująca na recykling w Holandii.

Zajęto się niektórymi skutkami środowiskowymi przemysłu celulozowo-papierniczego i nastąpił ruch w kierunku zrównoważonych praktyk. Wykorzystywanie drewna z lasów plantacyjnych rozwiązuje obawy związane z utratą starych lasów.

Zrównoważona gospodarka leśna

Wycinanie drzew w celu wytworzenia produktów leśnych, takich jak masa celulozowa i papier, powoduje tymczasowe lub długotrwałe zakłócenia środowiskowe w siedliskach leśnych, w zależności od tego, jak starannie prowadzone są zbiory. Może to mieć wpływ na bioróżnorodność roślin i zwierząt, żyzność gleby i jakość wody. Jednak praktyki zrównoważonej gospodarki leśnej to sposób na użytkowanie i pielęgnację lasów, tak aby z czasem zachować ich wartości i korzyści środowiskowe, społeczne i gospodarcze.

W Stanach Zjednoczonych rosnący popyt na odpowiedzialnie produkowany papier stanowi zachętę finansową dla właścicieli gruntów do zalesiania swoich gruntów i zarządzania nimi w zrównoważony sposób – zamiast sprzedawać je pod inwestycje przemysłowe lub mieszkaniowe, co jest główną przyczyną wylesiania w USA, według Służba Leśna Stanów Zjednoczonych. Ta zarządzana ziemia z kolei zapewnia szereg stałych usług ekosystemowych, od czystej wody, zdrowej gleby i łagodzenia zmian klimatu po możliwości rekreacyjne i estetyczne piękno.

W Kanadzie zrównoważona gospodarka leśna jest wspierana przez proces planowania gospodarki leśnej; naukowe podejście do podejmowania decyzji, oceny i planowania, a także przepisy i polityki.

Certyfikacja lasów

Promowanie i wspieranie certyfikacji lasów oraz możliwości śledzenia pochodzenia włókna drzewnego pomaga zapewnić zrównoważoną gospodarkę leśną i legalną pozyskiwanie drewna. Obecnie najczęściej stosowanymi systemami certyfikacji lasów są:

Program Zatwierdzania Certyfikacji Lasów (PEFC), w większości krajów europejskich, a także rosnący w innych regionach świata.

Inicjatywa Zrównoważonego Leśnictwa (SFI),

Amerykański system hodowli drzew (ATFS)

Kanadyjskie Stowarzyszenie Normalizacyjne (CSA).

Rada Gospodarki Leśnej (FSC).

Wybielanie miazgi

Przejście na chlor niepierwiastkowy w procesie bielenia ograniczyło emisję rakotwórczych związków chloroorganicznych . Kwas nadoctowy , ozon i nadtlenek wodoru oraz tlen są wykorzystywane w sekwencjach bielenia w przemyśle celulozowym do produkcji papieru całkowicie wolnego od chloru (TCF).

Recykling

Główny artykuł: recykling papieru

Istnieją trzy kategorie papieru, które można wykorzystać jako surowce do produkcji makulatury: odpady papiernicze, odpady przedkonsumenckie i odpady pokonsumenckie . Złom papierniczy to skrawki papieru i inne skrawki papieru pochodzące z produkcji papieru, które są poddawane recyklingowi w zakładzie papierniczym . Odpady przedkonsumenckie to materiał, który został wyrzucony, zanim był gotowy do użycia przez konsumenta. Odpady pokonsumenckie to materiały wyrzucane po użyciu przez konsumentów, takie jak stare czasopisma, stare książki telefoniczne i mieszany papier mieszkaniowy.

Jednym z problemów związanych z recyklingiem papieru z pulpy drzewnej jest to, że włókna ulegają degradacji za każdym razem, a po cztero- lub pięciokrotnym recyklingu włókna stają się zbyt krótkie i słabe, aby mogły być użyteczne w produkcji papieru.

EPA ustaliła, że ​​recykling powoduje o 35% mniejsze zanieczyszczenie wody i 74% mniejsze zanieczyszczenie powietrza niż produkcja czystego papieru. Celulozownie mogą być źródłem zanieczyszczenia powietrza i wody, zwłaszcza jeśli produkują bieloną pulpę. Recykling papieru zmniejsza zapotrzebowanie na pierwotną miazgę, a tym samym zmniejsza ogólną ilość zanieczyszczenia powietrza i wody związanego z produkcją papieru. Miazgę z recyklingu można wybielić tymi samymi środkami chemicznymi, które są używane do wybielania pierwotnej miazgi, ale najczęstszymi środkami wybielającymi są nadtlenek wodoru i podsiarczyn sodu . Miazga makulaturowa lub papier z niej wykonany jest znany jako PCF (proces bez chloru), jeśli w procesie recyklingu nie zastosowano żadnych związków zawierających chlor.

Papiernie z recyklingu i papiernie

Recykling jako alternatywa dla składowisk i papieru makulaturowego jest jedną z mniej skomplikowanych procedur w branży recyklingu. Chociaż w tym momencie nie ma kryzysu na składowiskach, powszechnie uważa się, że należy podjąć środki w celu zmniejszenia negatywnych skutków składowisk, ponieważ wiele niebezpiecznych elementów jest produkowanych i rozprzestrzenianych z powodu tego zamknięcia śmieci. Większość papieru makulaturowego ma wyższą cenę niż papier świeżo wyprodukowany, co zwykle odgrywa decydującą rolę dla konsumenta. Ponieważ większość makulatury z recyklingu jest kupowana na wolnym rynku, papier pierwotny jest produkowany tańszy z masy włóknistej wyprodukowanej w określonej papierni. Papier dziewiczy nie zawiera materiałów pochodzących z recyklingu i jest wytwarzany bezpośrednio z miazgi drzewnej lub bawełny. Materiały odzyskane po początkowym procesie produkcji papieru są uważane za papier z recyklingu. Ponieważ ta pierwotna norma była tak niejasna, niektóre „papiery z recyklingu” zawierały tylko skrawki z młyna, które i tak byłyby zawarte w czystym papierze. Niedawno ustanowiono normy, aby uniemożliwić firmom sprawianie wrażenia, że ​​sprzedają papier z recyklingu. Branże zbiórki i recyklingu skupiły się na skrawkach papieru, które są codziennie wyrzucane przez klientów, aby zwiększyć ilość makulatury. Różne papiernie są przystosowane do różnych rodzajów papieru, a większość „odzyskanego papieru biurowego można wysłać do zakładu odbarwiania”. Młyn do odbarwiania służy jako etap w procesie recyklingu papieru. Ten rodzaj młyna oddziela tusz od włókien papieru, wraz z wszelkimi innymi nadmiarowymi materiałami, które są również usuwane z pozostałego papieru. W zakładzie odbarwiania, po usunięciu wszystkich niechcianych powłok papieru, odnowiony papier jest wysyłany do maszyny papierniczej. Stare skrawki są teraz przetwarzane na nowy papier w maszynie papierniczej. Wiele papierni przetwarza papiery biznesowe z recyklingu, przekształcając stare papiery biznesowe w przydatne listy i koperty. Proces produkcji makulatury jest droższy niż w dobrze rozwiniętych papierniach, które wytwarzają papier z wykorzystaniem drzew. Ten proces wytwarzania papieru makulaturowego jest również znacznie bardziej czasochłonny. Jednak papier z recyklingu ma wiele zalet z punktu widzenia ochrony środowiska. „Dla wszystkich najnowocześniejszych technologii stosowanych obecnie w nowoczesnych papierniach, podstawowa struktura przemysłu nadal opiera się na światopoglądzie, który był transformacyjny w XIX wieku, ale jest przestarzały w miarę zbliżania się XXI wieku” .

Przepisy prawne

Przemysł celulozowo-papierniczy jest silnie regulowanym sektorem w Ameryce Północnej. Poniżej podsumowano przepisy amerykańskie i kanadyjskie.

Stany Zjednoczone

Zanieczyszczenie powietrza i wody

EPA po raz pierwszy wydała krajowe normy dotyczące ścieków, znane jako wytyczne dotyczące ścieków , dla celulozowni i papierni w 1974 r., zgodnie z ustawą o czystej wodzie . Agencja ustaliła ograniczenia liczbowe dla kilku konwencjonalnych zanieczyszczeń . W 1982 roku EPA zmieniła przepisy wprowadzając ograniczenia liczbowe dla pentachlorofenolu , trichlorofenolu i cynku . Ograniczenia ściekowe są wprowadzane w pozwoleniach Krajowego Systemu Eliminacji Zanieczyszczeń (NPDES), które są odnawiane co pięć lat. ( Patrz przepisy Stanów Zjednoczonych dotyczące punktowego zanieczyszczenia wody ).

EPA z 1998 r. „Zasada klastrowa” (CR) dotyczyła dodatkowych toksycznych zanieczyszczeń ścieków, a także uregulowanych emisji niebezpiecznych zanieczyszczeń powietrza. Ponieważ zarówno przepisy dotyczące powietrza, jak i wody były przedmiotem tego samego działania w zakresie tworzenia przepisów , EPA umożliwiła celulozowo-papierniczym wybór najlepszej kombinacji technologii zapobiegania zanieczyszczeniu powietrza i wody zamiast zajmowania się nimi pojedynczo. Niektóre wymagania i technologie zostały opracowane w celu zmniejszenia toksycznych zanieczyszczeń powietrza, a także zmniejszenia toksycznych zanieczyszczeń ścieków i vice versa . Intencją EPA w ogłoszeniu CR było zapewnienie skoordynowanego zestawu wymagań regulacyjnych, tym samym poprawiając przejrzystość dla przemysłu, który pracował nad osiągnięciem zgodności i osiągnięciem wyższego poziomu zapobiegania zanieczyszczeniom.

Przepisy dotyczące emisji do powietrza w Republice Czeskiej, stanowiące element Narodowych Standardów Emisji dla Niebezpiecznych Zanieczyszczeń Powietrza (NESHAP) zgodnie z ustawą o czystym powietrzu , weszły w życie w 2001 r. Przepisy, znane również jako przepisy „Maximum Achievable Control Technology” (MACT), mają zastosowanie do młynów, które stosują roztwarzanie chemiczne i wzywają do zmniejszenia niebezpiecznych zanieczyszczeń powietrza o 59%, a lotnego węgla organicznego i cząstek stałych odpowiednio o 49% i 37%. Przepisy dotyczące ścieków w Republice Czeskiej mają zastosowanie do młynów, które łączą bielenie chlorem z chemicznym roztwarzaniem siarczanowym i mają na celu zmniejszenie zrzutów dioksyn , furanów i chloroformu odpowiednio o 96%, 96% i 99%. EPA dodała ograniczenia liczbowe dotyczące ścieków dla 12 zanieczyszczeń chlorofenolowych i adsorbowalnych halogenków organicznych (AOX). Rozporządzenie wymaga również od branży wdrożenia najlepszych praktyk zarządzania , takich jak monitorowanie kontroli procesów .

Wszystkie emisje do powietrza w USA są regulowane na szczeblu federalnym. Ustawa o czystym powietrzu ustanawia krajowe standardy jakości powietrza otoczenia (NAAQS) dla zanieczyszczeń szkodliwych dla zdrowia publicznego i środowiska. Ustalono normy dla sześciu głównych zanieczyszczeń: ołowiu , tlenku węgla , dwutlenku azotu (NO 2 ), ozonu (O 3 ), pyłu zawieszonego (PM) i dwutlenku siarki (SO 2 ). EPA zrewidowała przepisy NESHAP dla przemysłu celulozowo-papierniczego w 2012 roku.

zarządzanie lasem

Prawa, przepisy i zasady dotyczące gospodarki leśnej na terenach federalnych Stanów Zjednoczonych są dobrze udokumentowane. Lacey Act z 1900 roku przewiduje sankcji za nielegalne pozyskiwanie drewna .

Kanada

W Kanadzie federalne i prowincjonalne prawo ochrony środowiska jest głównym źródłem regulacji dla celulozowni i papierni. Następujące trzy wymienione przepisy federalne dotyczą emisji do wody:

  1. Pulp and Paper Effluent Regulations: ustalają standardy dla poziomu ostrej śmiertelności ryb, biochemicznego zapotrzebowania na tlen i całkowitej zawiesiny. Od młynów wymaga się również prowadzenia monitoringu oddziaływania na środowisko w celu określenia wpływu ich ścieków na odbiorniki wodne oraz zbadania przyczyn i rozwiązań skutków środowiskowych związanych ze ściekami z młynów.
  2. Przepisy dotyczące chlorowanych dioksyn i furanów w ściekach celulozowo-papierniczych: wydane na mocy kanadyjskiej ustawy o ochronie środowiska i dotyczą polichlorowanych dibenzo-para-dioksyn i polichlorowanych dibenzofuranów w ściekach z fabryk.
  3. Rozporządzenie w sprawie środków przeciwpieniących i wiórów drzewnych w celulozowniach i papiernictwie: reguluje stosowanie środków przeciwpieniących zawierających dibenzofuran lub dibenzo-para-dioksynę w celulozowniach i papierniach stosujących proces bielenia chlorem.

Istnieją również przepisy regulujące uwalnianie zanieczyszczeń do powietrza, w tym pyłu zawieszonego i ozonu w warstwie przyziemnej, w tym kanadyjskie przepisy dotyczące standardów jakości powietrza atmosferycznego. Na poziomie federalnym, Środowisko i Zmiany Klimatu Kanada (ECCC) posiada prawny, publicznie dostępny wykaz uwolnień zanieczyszczeń do powietrza, wody i ziemi, a także usuwania i recyklingu, a mianowicie Krajowy Spis Uwalniania Zanieczyszczeń, który firmy są zobowiązane zgłaszać każdego roku. Operatorzy obiektów, które spełniają kryteria raportowania, są zobowiązani do corocznego zgłaszania ECCC emisji gazów cieplarnianych (GHG) z obiektów.

Niektóre prowincje mają własne ramy regulacyjne w zakresie zarządzania jakością powietrza, takie jak normy prowincji Ontario, a także kontroli emisji gazów cieplarnianych, w tym podatku węglowego Kolumbii Brytyjskiej, planu przywództwa w klimacie Alberty oraz systemów Cap and Trade w prowincji Ontario i Quebec.

W Kanadzie, gdzie 94% lasów kraju znajduje się na gruntach publicznych, ramy federalnych, prowincjonalnych i terytorialnych praw, przepisów i polityk wymuszają i wyznaczają praktyki zrównoważonej gospodarki leśnej.

Międzynarodowy

„Wytyczne dotyczące ochrony środowiska, zdrowia i bezpieczeństwa (EHS) są technicznymi dokumentami odniesienia z ogólnymi i specyficznymi dla branży przykładami Dobrej Międzynarodowej Praktyki Przemysłowej (GIIP).” Mówiąc prościej, EHS pomaga w opracowaniu federalnych przepisów dotyczących branż i firm, które wymagają fabryk, które mają potencjał wyrządzenia dużej szkody społeczeństwu i środowisku. Niniejsze Wytyczne dotyczące środowiska, zdrowia i bezpieczeństwa zawierają szczegółowe zasady dla przemysłu papierniczego, które wyjaśniają, czego muszą przestrzegać, aby ograniczyć zanieczyszczenia, które są w konsekwencji rozprowadzane i przez papiernie.

Mechaniczne celulozownie

Główne artykuły: celulozownia i wybielanie mas mechanicznych

Miazga drzewna produkowana głównie przez mielenie drewna nazywana jest „masą mechaniczną” i jest wykorzystywana głównie do produkcji papieru gazetowego . Te procesy mechaniczne zużywają mniej chemikaliów niż młyny siarczanowe lub siarczynowe. Głównym źródłem zanieczyszczeń z tych młynów jest materiał organiczny, taki jak kwasy żywiczne, uwalniane z drewna podczas jego obróbki. Mechaniczna pulpa drzewna jest „ rozjaśniana ”, w przeciwieństwie do bielenia, przy użyciu mniej toksycznych chemikaliów niż jest to potrzebne w przypadku pulpy chemicznej.

Atramenty

Trzy główne kwestie związane z wpływem farb drukarskich na środowisko to wykorzystanie lotnych związków organicznych , metali ciężkich i olejów nieodnawialnych. Normy dotyczące ilości metali ciężkich w tuszu zostały określone przez niektóre organy regulacyjne. W ostatnich latach istnieje tendencja do używania olejów roślinnych zamiast olejów naftowych ze względu na potrzebę lepszego zrównoważonego rozwoju .

Odbarwianie makulatury z makulatury powoduje powstanie szlamu, który może trafić na wysypisko . Odbarwianie w papierni Cross Pointe w Miami w stanie Ohio w Stanach Zjednoczonych skutkuje osadem ważącym 22% masy makulatury poddanej recyklingowi.

W latach 70. przepisy federalne dotyczące atramentów w Stanach Zjednoczonych regulowały stosowanie toksycznych metali, takich jak ołów, arsen, selen, rtęć, kadm i sześciowartościowy chrom.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Studium przypadku

Profil branżowy

Szacowanie cyklu życia

Nowe technologie

Linki zewnętrzne