stringtranslate.com

Переработка бумаги

Макулатура собрана на переработку в Италии
Показатели переработки бумаги и картона (2004 г.)
Контейнер для сбора макулатуры на вокзале в Германии

Переработка бумаги — это процесс, в ходе которого макулатура превращается в новую бумажную продукцию. Он имеет ряд важных преимуществ: он избавляет макулатуру от захвата домов людей и образования метана при его разрушении. Поскольку бумажное волокно содержит углерод (первоначально поглощенный деревом, из которого оно было произведено), при переработке углерод дольше сохраняется и удаляется из атмосферы. Около двух третей всей бумажной продукции в США сейчас восстанавливается и перерабатывается, хотя не вся она становится новой бумагой. После повторной обработки волокна становятся слишком короткими для производства новой бумаги, поэтому в рецепт целлюлозы часто добавляют первичное волокно (из деревьев, выращенных экологически устойчивыми методами) . [1]

Существует три категории бумаги, которые можно использовать в качестве сырья для изготовления переработанной бумаги : отходы фабрики, отходы до потребления и отходы после потребления . [2] Обрезки бумажной фабрики — это обрезки бумаги и другие бумажные отходы, образующиеся при производстве бумаги, которые перерабатываются на бумажной фабрике . Предварительно потребительские отходы — это материал, который покинул бумажную фабрику, но был выброшен до того, как был готов к использованию потребителем. Постпотребительские отходы — это материалы, выбрасываемые после потребительского использования, такие как старые контейнеры из гофрированного картона (OCC), старые журналы и газеты. [2] Бумагу, пригодную для вторичной переработки, называют «макулатурой», и ее часто используют для производства упаковки из формованной целлюлозы . Промышленный процесс удаления печатной краски с бумажных волокон переработанной бумаги для получения очищенной от краски целлюлозы называется удалением краски . Это изобретение немецкого юриста Юстуса Клапрота . [3]

Процесс

Процесс переработки макулатуры чаще всего включает в себя смешивание использованной/старой бумаги с водой и химикатами для ее разрушения. Затем его измельчают и нагревают, что далее расщепляет его на нити целлюлозы, тип органического растительного материала; Полученная смесь называется пульпой или суспензией. Его пропускают через сита , которые удаляют пластик (особенно из бумаги с пластиковым покрытием ), который все еще может оставаться в смеси. Затем его очищают, удаляют чернила (чернила удаляются), отбеливают и смешивают с водой. Затем из нее можно будет сделать новую переработанную бумагу. [4]

Доля чернил в запасе макулатуры составляет примерно до 2% от общего веса. [5]

Обоснование переработки

Промышленное производство бумаги оказывает воздействие на окружающую среду как на начальном этапе (где сырье приобретается и перерабатывается), так и на нисходящем (воздействие при удалении отходов). [6]

Сегодня [ когда? ] , 40% бумажной массы создается из древесины (на большинстве современных фабрик только 9–16% целлюлозы производится из бревен целлюлозы; остальное поступает из древесных отходов, которые традиционно сжигались) [ нужна цитата ] . На производство бумаги приходится около 35% вырубаемых деревьев. [7] Переработка одной тонны газетной бумаги экономит около 1 тонны древесины, а переработка 1 тонны печатной или копировальной бумаги экономит чуть более 2 тонн древесины. [8] Это связано с тем, что для производства крафт-целлюлозы требуется вдвое больше древесины, поскольку при этом удаляется лигнин для производства волокон более высокого качества, чем при механическом производстве целлюлозы. Связывать тонны переработанной бумаги с количеством не вырубленных деревьев бессмысленно, поскольку размер деревьев сильно различается и является основным фактором, определяющим, сколько бумаги можно изготовить из скольких деревьев. [9] Кроме того, деревья, выращенные специально для производства целлюлозы, составляют 16% мирового производства целлюлозы, старовозрастные леса - 9%, а остальная часть приходится на леса второго, третьего и более поколений. [7] Большинство операторов целлюлозных заводов практикуют лесовосстановление , чтобы обеспечить постоянную поставку деревьев. [ нужна цитация ] Программа одобрения лесной сертификации (PEFC) и Лесной попечительский совет (FSC) сертифицируют бумагу, изготовленную из деревьев, заготовленных в соответствии с руководящими принципами, призванными обеспечить надлежащую практику лесного хозяйства. [10]

Энергия

Потребление энергии снижается за счет переработки [11] , хотя ведутся споры относительно фактической экономии энергии. Управление энергетической информации заявляет о снижении энергопотребления на 40% при переработке бумаги по сравнению с бумагой, изготовленной из непереработанной целлюлозы, [12] , в то время как Бюро международной переработки (BIR) заявляет о сокращении на 64%. [13] Некоторые расчеты показывают, что переработка одной тонны газет экономит около 4000  кВтч (14  ГДж ) электроэнергии, хотя это может быть слишком много (см. комментарии ниже о непереработанной целлюлозе). Этого количества электроэнергии достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией европейский дом с 3 спальнями в течение всего года, или достаточно энергии, чтобы отапливать и кондиционировать среднестатистический североамериканский дом в течение почти шести месяцев. [14] Переработка бумаги для производства целлюлозы на самом деле потребляет больше ископаемого топлива, чем производство новой целлюлозы с помощью крафт-процесса ; Эти заводы производят большую часть своей энергии за счет сжигания древесных отходов (коры, корней, отходов лесопиления) и побочного продукта лигнина (черного щелока). [15] Целлюлозные заводы, производящие новую механическую целлюлозу, потребляют большое количество энергии; очень приблизительная оценка необходимой электрической энергии составляет 10 гигаджоулей на тонну целлюлозы (2500 кВт·ч на короткую тонну ). [16]

Использование свалки

Около 35% твердых бытовых отходов (до переработки) в США по весу составляют бумага и бумажные изделия. 42,4% из них перерабатывается. [17]

Загрязнение воды и воздуха

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) обнаружило, что переработка вызывает на 35% меньше загрязнения воды и на 74% меньше загрязнения воздуха, чем производство первичной бумаги. [18] Целлюлозные заводы могут быть источниками загрязнения как воздуха, так и воды, особенно если они производят беленую целлюлозу. Современные мельницы производят значительно меньше загрязнений, чем те, что были несколько десятилетий назад. Переработка бумаги обеспечивает альтернативное волокно для производства бумаги. Переработанную целлюлозу можно отбеливать теми же химическими веществами, которые используются для отбеливания первичной целлюлозы, но наиболее распространенными отбеливающими веществами являются перекись водорода и гидросульфит натрия . Переработанная целлюлоза или бумага, изготовленная из нее, известна как PCF (технологическая без хлора), если в процессе переработки не использовались хлорсодержащие соединения. [19]

Выбросы парниковых газов

По оценкам исследований в области производства бумаги и картона, выбросы от вторичной переработки бумаги составляют от 0,2 до 1,5 кг CO₂-эквивалента/кг материала. [20] [21] [22] Это около 70% выбросов CO₂, связанных с добычей первичного сырья. [23]

Статистика переработки

В середине 19 века возрос спрос на книги и письменные принадлежности. До этого производители бумаги использовали в качестве бумаги выброшенные льняные тряпки, но предложение не могло удовлетворить возросший спрос. К началу XIX века книги покупали на аукционах с целью переработки содержания волокон в новую бумагу, по крайней мере, в Соединенном Королевстве. [24]

Во всем мире около половины всей восстановленной бумаги происходит в результате переработки отходов (переработка до потребителя), таких как стружка и непроданные периодические издания; примерно одна треть приходится на бытовые или бытовые отходы. [25]

Немного статистики по потреблению бумаги:

По регионам

Евросоюз

Утилизация картона в Лиссабоне, Португалия, 1975 год.

Переработка бумаги в Европе имеет долгую историю. Отраслевой инициативный Европейский совет по вторичной переработке бумаги (ERPC) был создан в 2000 году для мониторинга прогресса в достижении целей по вторичной переработке бумаги, установленных в Европейской декларации по вторичной переработке бумаги 2000 года. С тех пор обязательства, содержащиеся в Декларации, возобновлялись каждые пять лет. В 2011 году ERPC взял на себя обязательство достичь и поддерживать как добровольный целевой показатель уровня переработки в 70% в тогдашней E-27, а также Швейцарии и Норвегии к 2015 году, так и качественные цели в таких областях, как предотвращение образования отходов, экодизайн и исследования, а также разработка. Как указано в Мониторинговом отчете за 2014 год, в 2014 году уровень переработки бумаги в Европе составил 71,7%. [35]

Соединенные Штаты

Переработка бумаги в Атланте, Джорджия

Переработка отходов уже давно практикуется в США . В 1690 году, почти за столетие до Американской революции, семья Риттенхаус основала первую бумажную фабрику, использующую переработанные льняные тряпки . [36] В 1993 году, 300 лет спустя, была достигнута еще одна веха, когда впервые было переработано больше бумаги, чем выброшено на свалку. [37]

В 2018 году на бумагу и картон пришлось 67,39 миллиона тонн твердых бытовых отходов (ТБО), образующихся в США, [38] по сравнению с более чем 87,74 миллиона тонн в 2000 году . [39] По состоянию на 2018 год бумажная продукция по-прежнему является крупнейшим компонентом. ТБО, образующихся в США, что составляет 23% по весу. [39] Хотя бумага является наиболее часто перерабатываемым материалом (68,2 процента бумажных отходов было переработано в 2018 году по сравнению с 33,5 процента в 1990 году) [38] [40] в целом она используется меньше, чем на рубеже веков. [41] По состоянию на 2018 год на бумагу приходилось треть всех вторсырья, собранных в США, по весу. [39] Широкое распространение Интернета и электронной почты привело к изменению состава потока макулатуры: нежелательная почта становится большей частью собираемых материалов, поскольку чтение газет и написание личных писем сокращаются. [41]

К 1998 году по всей стране существовало около 9 000 программ по переработке отходов и 12 000 центров приема вторсырья. По состоянию на 1999 год для переработки собранных материалов было создано 480 предприятий по рекуперации материалов . [42]

В 2008 году глобальный финансовый кризис привел к падению цен на старые газеты в США со 130 до 40 долларов за короткую тонну (от 140 до 45 долларов за тонну) в октябре. [43]

Индия

Переработка бумаги в Варанаси

Фонд также изготавливает экологически чистые идолы Господа Ганеши из бумажной массы, которым ежегодно поклоняются в индийских домах во время Ганеша Чатуртхи . Эти мероприятия по переработке бумаги проводятся в течение года волонтерами фонда, перерабатывая макулатуру в «Безотходную». [44] [45]

В последние годы [ когда? ] Переработка бумаги увеличилась, а импорт макулатуры в Индию увеличился после жестких ограничений Китая на импорт отходов. Однако лишь 25–28% местной макулатуры перерабатывается. [46]

Мексика

В Мексике основным сырьем на бумажных фабриках является переработанная бумага, а не древесная масса, на которую приходится около 75% сырья. [47]

Южная Африка

В 2018 году Южная Африка восстановила 1,285 миллиона тонн перерабатываемой бумажной продукции, в результате чего уровень утилизации бумаги в стране составил 71,7%. Более 90% этой вторичной бумаги используется для местного обогащения новой бумажной упаковки и санитарно-гигиенической продукции. [48]

Ограничения и эффекты

Помимо волокон, бумага может содержать множество неорганических и органических компонентов, в том числе до 10 000 различных химических веществ, которые потенциально могут загрязнять вновь производимую бумажную продукцию. [49] Например, бисфенол А (химическое вещество, обычно встречающееся в термобумаге ) был проверен как загрязнитель в различных бумажных изделиях, образующихся в результате переработки бумаги. [50] В бумажном материале были обнаружены группы химических веществ, такие как фталаты , фенолы , минеральные масла , полихлорированные бифенилы (ПХД) и токсичные металлы. [51] Хотя некоторые меры могут снизить химическую нагрузку при переработке бумаги (например, улучшение обеззараживания, оптимизация сбора бумаги для переработки), даже полное прекращение использования определенного химического вещества (постепенный отказ) все равно может привести к его циркуляции в бумажный цикл на протяжении десятилетий. [52]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Факты, цифры и источники информации о вторичной переработке бумаги» . Малый бизнес . Проверено 28 августа 2018 г.
  2. ^ ab «Разоблачение мифов о переработанной бумаге». Пункт переработки Dot Com. Архивировано из оригинала 6 октября 2006 года . Проверено 28 декабря 2019 г.
  3. ^ Мюллер, Лотар (2014). Белая магия: эпоха бумаги. Политическая пресса. ISBN 978-0-7456-7253-3.
  4. ^ «Как перерабатывается бумага» (PDF) . ТАППИ. Архивировано из оригинала (PDF) 30 ноября 2011 года . Проверено 28 февраля 2012 г.
  5. ^ Р. МакКинни: Технология переработки бумаги, 1995, с. 351. ISBN 9780751400175. 
  6. ^ Гершковиц, А. (2002). Экология Бронкса . Вашингтон, округ Колумбия: Island Press. п. 62
  7. ^ Аб Мартин, Сэм (2004). «Бумажная погоня». Ecology Communications, Inc. Архивировано из оригинала 17 мая 2008 года . Проверено 21 сентября 2007 г.
  8. ^ «Сеть экологических документов» (PDF) . Инициатива зеленой прессы. 2007. Архивировано из оригинала (PDF) 7 апреля 2012 года . Проверено 23 октября 2011 г.
  9. ^ Маркот, Брюс Г. (1992). «Сколько переработанных газет нужно, чтобы спасти дерево?». Экологическое сплетение. Архивировано из оригинала 13 октября 2007 года . Проверено 22 сентября 2007 г.
  10. ^ «Сертификация отслеживания товаров от леса до полки!». Архивировано из оригинала 26 августа 2007 года . Проверено 21 сентября 2007 г.
  11. ^ «История дела: Правда о переработке отходов» . Экономист . 9 июня 2007 года . Проверено 19 апреля 2012 г.
  12. ^ «Экономия энергии, переработка бумаги и стекла» . Управление энергетической информации. Сентябрь 2006 года . Проверено 20 октября 2007 г.
  13. ^ «Информация о переработке». Бюро международной переработки. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
  14. ^ «Переработка – экономия энергии» . Электрическая и газовая компания Южной Каролины. 1991. Архивировано из оригинала 11 сентября 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
  15. ↑ Джеффрис, Том (27 марта 1997 г.). «Крафт-целлюлоза: потребление и производство энергии». Биотехнологический центр Университета Висконсина. Архивировано из оригинала 20 декабря 2006 года . Проверено 21 октября 2007 г.
  16. ^ Бирманн, Кристофер Дж. (1993). Основы целлюлозно-бумажного производства . Сан-Диего: ISBN Academic Press, Inc. 0-12-097360-Х.
  17. ^ «Краткое содержание: Твердые бытовые отходы в США: факты и цифры за 2005 год» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США. 200. Архивировано из оригинала (PDF) 12 сентября 2007 года . Проверено 23 октября 2007 г.
  18. ^ "Recyc2007" . Проверено 30 октября 2007 г.
  19. ^ Макфадден, Тодд; Майкл П. Фогель (июнь 1996 г.). «Факты о бумаге». Национальный центр помощи принтерам окружающей среды, Университет штата Монтана. Архивировано из оригинала 12 июля 2007 года . Проверено 30 октября 2007 г.
  20. ^ «Наборы данных инвентаризации жизненного цикла для производства алюминия, стекла, бумаги, пластика и стали в Северной Америке» (PDF) . Февраль 2003 года . Проверено 29 декабря 2020 г. .
  21. ^ «Климарегнскап для облегчения работы» (PDF) . 2009 . Проверено 29 декабря 2020 г. .
  22. ^ «Потенциал экономии ресурсов и сокращения выбросов CO₂ при обращении с отходами в Европе и возможный вклад в достижение цели по сокращению выбросов CO₂ в 2020 году» . 2008 год . Проверено 29 декабря 2020 г. .
  23. ^ Хиллман, Карл; Дамгаард, Андерс; Эрикссон, Ола; Йонссон, Дэниел; Флюк, Лена (2015). Климатические преимущества переработки материалов. дои : 10.6027/TN2015-547. ISBN 9789289342179. S2CID  128434790 . Проверено 29 декабря 2020 г. .
  24. ^ Хаусам, Лесли (1991). Дешевые Библии: издательство девятнадцатого века и Британское и зарубежное библейское общество . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0521522129.
  25. ^ «Восстановленная бумага». Бюро международной переработки . Архивировано из оригинала 6 апреля 2007 года . Проверено 20 мая 2007 г.
  26. ^ Источник: Дискуссионный документ Международного института окружающей среды и развития (IIED) (IIED, Лондон, сентябрь 1996 г.)
  27. ^ ab «Бумажные факты и мелочи». Бумажный проект . Проверено 9 июня 2014 г.
  28. ^ "" Отходы - Сохранение ресурсов - Обычные отходы и материалы - Переработка бумаги". Агентство по охране окружающей среды США" . Epa.gov. 28 июня 2006 г. Архивировано из оригинала 9 мая 2013 г. . Проверено 9 июня 2014 г.
  29. ^ Североамериканский справочник по индексу цен производителей (PPI), 1995 г. (данные относятся к 1993 г.)
  30. ^ «Статья о повторном использовании и переработке» . Проверено 1 января 2016 г.
  31. ^ Группа Gartner и HP
  32. ^ «Бумажные факты и мелочи» . Бумажный проект . Проверено 9 июня 2014 г.
  33. ^ «Факты и советы по переработке | Суэц, Австралия» . Суэц.com.au. _ Проверено 9 июня 2014 г.
  34. ^ «Информационный бюллетень о бумаге и картоне» (PDF) . Clean Up Australia Ltd., сентябрь 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 марта 2014 г. . Проверено 9 июня 2014 г.
  35. ^ Итоговый отчет о мониторинге за 2014 г. https://web.archive.org/web/20160310193259/http://www.paperrecovery.org/uploads/Modules/Publications/Final_MonitoringReport2014.pdf
  36. ^ «Производство бумаги переезжает в Соединенные Штаты». Музей бумаги Роберта К. Уильямса, Технологический институт Джорджии. Архивировано из оригинала 14 августа 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
  37. ^ «Переработка в бумажной промышленности». Музей бумаги Роберта К. Уильямса, Технологический институт Джорджии. Архивировано из оригинала 14 августа 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
  38. ^ ab Продвижение устойчивого управления материалами: информационный бюллетень за 2018 г. (PDF) , Агентство по охране окружающей среды США, 2020 г., стр. 4 , получено 25 августа 2023 г.
  39. ^ abc «Национальный обзор: факты и цифры о материалах, отходах и переработке». Агентство по охране окружающей среды . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 25 августа 2023 г.
  40. ^ "Годовая статистика восстановленных бумажных документов за 2006 год" . Совет Ассоциации бумажной промышленности. Архивировано из оригинала 7 апреля 2006 года . Проверено 10 декабря 2007 г.
  41. ^ ab Как учебники становятся туалетной бумагой: центр переработки в Бирмингеме выходит за рамки газетной бумаги и банок, AL.com, Джон Рид, 1 декабря 2014 г.
  42. ^ «Твердые бытовые отходы – переработка». Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 8 марта 2006 года . Проверено 2 апреля 2006 г.
  43. ↑ Пейдж, Кэндис, Район по отходам повышает плату за переработку, Burlington Free Press , 12 ноября 2008 г.
  44. ^ "Проект из использованной бумаги" . 24 ноября 2015 г.
  45. ^ «Мир имеет значение». www.theworldcounts.com .
  46. ^ "ИАРПМА".
  47. ^ «Индустрия переработки бумаги и картона заняла 4-е место в мире, Мексика, вода и отходы, новости» . Архивировано из оригинала 30 октября 2014 года . Проверено 7 мая 2012 г.
  48. ^ «RecyclePaperZA | Бумага переработана. Бумага обновлена» .
  49. ^ Пивненко, Константин; Эрикссон, Ева; Аструп, Томас Ф. (2015). «Макулатура для переработки: Обзор и идентификация потенциально опасных веществ» (PDF) . Управление отходами . 45 : 134–142. Бибкод : 2015WaMan..45..134P. doi :10.1016/j.wasman.2015.02.028. PMID  25771763. S2CID  205676176.
  50. ^ Пивненко, К.; Педерсен, Джорджия; Эрикссон, Э.; Аструп, Т.Ф. (1 октября 2015 г.). «Бисфенол А и его структурные аналоги в бытовой макулатуре» (PDF) . Управление отходами . 44 : 39–47. Бибкод : 2015WaMan..44...39P. дои : 10.1016/j.wasman.2015.07.017. PMID  26194879. S2CID  217938141.
  51. ^ Пивненко, К.; Олссон, Мэн; Гетце, Р.; Эрикссон, Э.; Аструп, ТФ (2016). «Количественное определение химических загрязнителей во фракциях твердых бытовых отходов бумаги и картона» (PDF) . Управление отходами . 51 : 43–54. Бибкод : 2016WaMan..51...43P. doi :10.1016/j.wasman.2016.03.008. PMID  26969284. S2CID  22484869.
  52. ^ Пивненко, Константин; Ланер, Дэвид; Аструп, Томас Ф. (15 ноября 2016 г.). «Цикл материалов и химикаты: анализ динамического потока материалов и загрязнений при переработке бумаги». Экологические науки и технологии . 50 (22): 12302–12311. Бибкод : 2016EnST...5012302P. дои : 10.1021/acs.est.6b01791 . ISSN  0013-936X. ПМИД  27572286.

Всеобщее достояние Эта статья включает общедоступные материалы правительства США.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с переработкой бумаги .