Переработка бумаги
 | этой статьи Фактическая точность может быть нарушена из-за устаревшей информации . ( июль 2013 г. ) |
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] Обрывки бумажной фабрики — это обрезки бумаги и другие бумажные отходы от производства 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 из формованной целлюлозы упаковки . 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
[ редактировать ]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]
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 покупались на аукционах с целью переработки содержания волокон в новую бумагу, по крайней мере, в Соединенном Королевстве. [6]
Обоснование переработки
[ редактировать ]Промышленное производство бумаги оказывает воздействие на окружающую среду как на начальном этапе (где сырье добывается и перерабатывается), так и на нисходящем (воздействие при удалении отходов). [7]
Сегодня [ когда? ] , 40% бумажной массы создается из древесины (на большинстве современных заводов только 9–16% целлюлозы производится из бревен целлюлозы; остальное поступает из древесных отходов, которые традиционно сжигались) [ нужна ссылка ] . На производство бумаги приходится около 35% вырубаемых деревьев. [8] Переработка одной тонны газетной бумаги экономит около 1 тонны древесины, а переработка 1 тонны печатной или копировальной бумаги экономит чуть более 2 тонн древесины. [9] 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 несрубленных деревьев бессмысленно, поскольку размер деревьев сильно различается и является основным фактором, определяющим, сколько бумаги можно изготовить из скольких деревьев. [10] 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. [8] Большинство операторов целлюлозных заводов практикуют лесовосстановление , чтобы обеспечить постоянный запас деревьев. [ нужна ссылка ] 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. [11]
Энергия
[ редактировать ]Потребление энергии снижается за счет переработки, [12] хотя ведутся споры относительно фактической достигнутой экономии энергии. Управление энергетической информации утверждает, что потребление энергии снижается на 40% при переработке бумаги по сравнению с бумагой, изготовленной из непереработанной целлюлозы. [13] в то время как Бюро международной переработки (BIR) заявляет о сокращении на 64%. [14] 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. [15] 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). [16] 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 ). [17]
Использование свалки
[ редактировать ]Около 35% твердых бытовых отходов (до переработки) в США по весу составляют бумага и бумажные изделия. 42,4% из них перерабатывается. [18]
Загрязнение воды и воздуха
[ редактировать ]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. [19] 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 перекись водорода и гидросульфит натрия наиболее распространенными отбеливающими веществами являются . Переработанная целлюлоза или бумага, изготовленная из нее, известна как PCF (технологическая без хлора), если в процессе переработки не использовались хлорсодержащие соединения. [20]
Выбросы парниковых газов
[ редактировать ]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. [21] [22] [23] Это около 70% выбросов CO₂, связанных с добычей первичного сырья. [24]
Статистика переработки
[ редактировать ]| Область | 2021 [25] |
|---|---|
| Европа | 72.8% |
| Азия | 56.8% |
| Северная Америка | 66% |
| Латинская Америка | 46.2% |
| Африка | 37.7% |
| Тотальный мир | 59.9% |
По регионам
[ редактировать ]Евросоюз
[ редактировать ]
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%. [26]
Соединенные Штаты
[ редактировать ]
Переработка отходов уже давно практикуется в США . основала первую бумажную фабрику, использующую переработанные льняные тряпки В 1690 году, почти за столетие до Американской революции, семья Риттенхаус . [27] В 1993 году, 300 лет спустя, была достигнута еще одна веха: впервые было переработано больше бумаги, чем выброшено на свалку. [28]
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 480 предприятий по рекуперации материалов . для переработки собранных материалов было создано [29]
В 2008 году Великая рецессия привела 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. [30]
В 2018 году на долю бумаги и картона пришлось 67,39 млн тонн твердых бытовых отходов (ТБО), образовавшихся в США. [31] по сравнению с более чем 87,74 миллиона тонн в 2000 году. [32] По состоянию на 2018 год бумажная продукция по-прежнему является крупнейшим компонентом ТБО, образующихся в США, составляя 23% по весу. [32] Хотя бумага является наиболее часто перерабатываемым материалом (в 2018 году было утилизировано 68,2 процента бумажных отходов по сравнению с 33,5 процента в 1990 году). [31] [33] в целом он используется реже, чем на рубеже веков. [34] По состоянию на 2018 год бумага составляла треть всех вторсырья, собранных в США по весу. [32] 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. [34]
Индия
[ редактировать ]
После того как Китай ввел ограничения на импорт отходов в январе 2018 года, большое количество бумаги стало отправляться в Индию . Однако внутренняя переработка бумаги в Индии обеспечивает лишь 30% общего спроса на бумагу. [35]
Мексика
[ редактировать ]В Мексике основным сырьем на бумажных фабриках была переработанная бумага, а не древесная масса, на которую в 2020 году приходилось около 90% сырья. [36]
ЮАР
[ редактировать ]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. [37]
Ограничения и эффекты
[ редактировать ]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. [38] Например, было подтверждено, что бисфенол А (химическое вещество, обычно встречающееся в термобумаге ) является загрязнителем различных бумажных изделий, образующихся в результате переработки бумаги. [39] группы химических веществ, такие как фталаты , фенолы , минеральные масла , полихлорированные бифенилы (ПХБ) и токсичные металлы. В бумажном материале были обнаружены [40] 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 (поэтапный отказ) все равно может привести к его циркуляции в бумажном цикле для переработки бумаги. десятилетия. [41]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Факты, цифры и источники информации о вторичной переработке бумаги» . Малый бизнес . Проверено 28 августа 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Разоблачение мифов о переработанной бумаге» . Пункт переработки Dot Com. Архивировано из оригинала 6 октября 2006 года . Проверено 28 декабря 2019 г.
- ^ Мюллер, Лотар (2014). Белая магия: эпоха бумаги . Политическая пресса. ISBN 978-0-7456-7253-3 .
- ^ «Как перерабатывается бумага» (PDF) . ТАППИ. Архивировано из оригинала (PDF) 30 ноября 2011 года . Проверено 28 февраля 2012 г.
- ^ Р. МакКинни: Технология переработки бумаги, 1995, с. 351. ISBN 9780751400175
- ^ Хаусам, Лесли (1991). Дешевые Библии: издательство девятнадцатого века и Британское и зарубежное библейское общество . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0521522129 .
- ^ Гершковиц, А. (2002). Экология Бронкса . Вашингтон, округ Колумбия: Island Press. п. 62
- ^ Перейти обратно: а б Мартин, Сэм (2004). «Бумажная погоня» . Ecology Communications, Inc. Архивировано из оригинала 17 мая 2008 года . Проверено 21 сентября 2007 г.
- ^ «Сеть экологических документов» (PDF) . Инициатива зеленой прессы. 2007. Архивировано из оригинала (PDF) 7 апреля 2012 года . Проверено 23 октября 2011 г.
- ^ 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.
- ^ «Сертификация Отслеживание продукции от леса до полки!» . Архивировано из оригинала 26 августа 2007 года . Проверено 21 сентября 2007 г.
- ^ «История болезни: правда о вторичной переработке» . Экономист . 9 июня 2007 года . Проверено 19 апреля 2012 г.
- ^ «Экономия энергии, переработка бумаги и стекла» . Управление энергетической информации. Сентябрь 2006 года . Проверено 20 октября 2007 г.
- ^ «Информация о вторичной переработке» . Бюро международной переработки. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
- ^ «Переработка – экономия энергии» . Электрическая и газовая компания Южной Каролины. 1991. Архивировано из оригинала 11 сентября 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
- ^ 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.
- ^ Бирманн, Кристофер Дж. (1993). Основы целлюлозно-бумажного производства . Academic Press, Inc. Сан-Диего: ISBN 0-12-097360-Х .
- ^ «Краткое содержание: Твердые бытовые отходы в США: факты и цифры за 2005 г.» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США. 200. Архивировано из оригинала (PDF) 12 сентября 2007 года . Проверено 23 октября 2007 г.
- ^ «Рецикл2007» . Проверено 30 октября 2007 г.
- ^ 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.
- ^ «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. .
- ^ «Климатический учет обращения с отходами» (PDF) . 2009 . Проверено 29 декабря 2020 г. .
- ^ «Потенциал экономии ресурсов и сокращения выбросов CO₂ при управлении отходами в Европе и возможный вклад в достижение цели по сокращению выбросов CO₂ в 2020 году» . 2008 год . Проверено 29 декабря 2020 г. .
- ^ 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. .
- ^ «Отчет о мониторинге Европейской декларации по вторичной переработке бумаги, 2022 г., 2021–2030 гг.» (PDF) . cepi.org . п. 3 . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ Итоговый отчет о мониторинге за 2014 г. https://web.archive.org/web/20160310193259/http://www.paperrecovery.org/uploads/Modules/Publications/Final_MonitoringReport2014.pdf
- ^ «Бумажное производство переезжает в Соединенные Штаты» . Музей бумаги Роберта К. Уильямса, Технологический институт Джорджии. Архивировано из оригинала 14 августа 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
- ^ «Вторичная переработка в бумажной промышленности» . Музей бумаги Роберта К. Уильямса, Технологический институт Джорджии. Архивировано из оригинала 14 августа 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
- ^ «Твердые бытовые отходы – переработка» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 8 марта 2006 года . Проверено 2 апреля 2006 г.
- ^ Пейдж, Кэндис, Район по отходам повышает плату за переработку, Burlington Free Press , 12 ноября 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б 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.
- ^ Перейти обратно: а б с «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.
- ^ «Ежегодная статистика по восстановленной бумаге за 2006 год» . Совет Ассоциации бумажной промышленности. Архивировано из оригинала 7 апреля 2006 года . Проверено 10 декабря 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б Как учебники становятся туалетной бумагой: центр переработки в Бирмингеме выходит за рамки газетной бумаги и банок , AL.com, Джон Рид, 1 декабря 2014 г.
- ^ «Почему Индия является мировым лидером по переработке макулатуры» . 12 марта 2019 года . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ «В Мексике 90% сырья производится из переработанной бумаги и картона» . 3 декабря 2020 г. Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ «RecyclePaperZA | Бумага переработанная. Бумага обновленная» .
- ^ 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 . дои : 10.1016/j.wasman.2015.02.028 . ПМИД 25771763 . S2CID 205676176 .
- ^ 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 . ПМИД 26194879 . S2CID 217938141 .
- ^ 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 . дои : 10.1016/j.wasman.2016.03.008 . ПМИД 26969284 . S2CID 22484869 .
- ^ Пивненко Константин; Ланер, Дэвид; Аструп, Томас Ф. (15 ноября 2016 г.). «Циклы 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 .
Эта статья включает в себя общедоступные материалы правительства США.
