Упаковка и окружающая среда

Извлеченное вторичное волокно составляет 46% волокнистых полуфабрикатов, используемых в мировой целлюлозно-бумажной промышленности (в настоящее время - более 170 млн. т/год). Это очень важный ресурс, и его доля, вероятно, будет возрастать, хотя использование таких волокон (в процентах от потребления) будет, в конечно итоге, ограничиваться определенными факторами.

Доля волокна, извлеченного

из макулатуры, и доля макулатурной массы в производстве бумаги и картона в США и Европе в 2001 г. составляют:

Значительная доля извлеченного на этих рынках вторичного волокна и макулатурной массы идет на экспорт (прежде всего в Китай), который в 2001г. составил 16 и 6% общего количества вторичного волокна в США и странах ЕС соответственно.

Инфраструктуры по вторичной переработке отходов работают уже более 100 лет (макулатуру собирали специальные сборщики и направляли ее на бумажные и картонные фабрики).

Следует учитывать три важных обстоятельства, связанных с вторичной переработкой бумаги.

Некоторые волокна вследствие способов применения соответствующих изделий не извлекают - это относится к бумаге, загрязненной остатками пищевых продуктов, к туалетной бумаге, сигаретной бумаге, бумажным и картонным изделиям, применяемым в строительстве, к печатной продукции длительного использования (книгам, картам, архивным документам и т.п.). По некоторым оценкам, доля бумаги, не подлежащей вторичной переработке, включая книги, некоторые не могут быть в короткие сроки вторично переработаны, составляет 15-20% (по некоторым оценкам - до 30%).

Волокна не могут использоваться повторно бесконечно, так как бумагообразующие свойства волокон при каждом цикле переработки ухудшаются, длина волокон при каждом цикле переработки уменьшается, что является основной причиной относительно высоких потерь волокна. Способность волокон образовывать межволоконные связи при каждом цикле вторичной переработки также снижается. Переработка вторичного целлюлозосодержащего сырья - важный аспект технического развития.

По некоторым оценкам, количество циклов, которые может выдержать волокно без потери бумагообразующих свойств, составляет от 5 до 10 в зависимости от типа выпускаемых бумажно-картонажных изделий и условий их хранения и применения. Понятие "количество циклов" носит несколько теоретический характер, поскольку данные логистики свидетельствуют, что даже при большой доле возвращающегося с рынка вторичного сырья (около 50%) до третьего цикла переработки "доживает" лишь 6% исходных волокон (вследствие потерь на производстве, составляющих около 20%, и образования не подлежащих вторичной переработке отходов - до 50% за цикл).

Не все волокна одинаковы - волокна в макулатуре включают волокнистые полуфабрикаты, полученные химическим или механическим способами, а также волокна, уже прошедшие один или несколько циклов вторичной переработки. Волокна различаются и по видам древесины, из которых они были получены. По техническим причинам не все волокна могут использоваться во всех видах бумажных изделий. Разделение макулатурной бумаги и картона и продажа их предприятиям проводят с учетом различий между волокнами. По европейской классификации выделяют девять групп отходов, которые в свою очередь подразделяют на 67 конкретных видов; в других регионах используются аналогичные или иные классификации, причем в каждой из них учитывается цена (отражающая качество волокна) и, следовательно, его ценность для изготовителя бумаги. Многие полагают, что макулатура - это нечто однородное, однако к ней относится целый ряд отходов, каждый из которых имеет свои особые характеристики, цену и значение. Наиболее ценная макулатура - белая, без печати и не содержащая древесной массы, то есть в которой присутствуют лишь беленая целлюлоза без примеси древесной массы или вторичных волокон. Картонная макулатура, получаемая с промышленных и торговых предприятий, обычно чистая, то есть без нежелательных посторонних примесей, и ее можно регулярно собирать в довольно больших количествах. Отходами, получаемыми от населения после использования ими продуктов и изделий, управлять труднее. Их можно сортировать по месту их образования (например, газеты и бумажные отходы с односторонней печатью - в домашних условиях, а коробки из гофрокартона - в магазинах). Смешанная макулатура менее ценна и с большей вероятностью содержит нежелательные примеси, краску, клеи, другие материалы, которыми ламинирована бумага. В худших случаях в несортированной смешанной макулатуре, получаемой от конечных потребителей, присутствует битое стекло и другие инородные тела. Показано, что чем больше собирается отходов, тем больше в них доля несортированного мусора от потребителя. Это снижает стоимость собственно сбора отходов, но одновременно и снижает ценность отходов для вторичной переработки специфических материалов.

Деинкинг (обесцвечивание) - это процесс удаления краски из собранной бумаги с нанесенной на нее печатью. Сначала волокно диспергируют в воде, а затем обрабатывают поверхностно - активными веществами (ПАВами), с помощью которых с поверхности бумаги и волокон удаляются частицы краски. Волокно отделяют от частиц краски с помощью флотационного процесса, основанного на различи в смачиваемости этих двух материалов. На заключительном этапе для увеличения белизны материала может выполняться мягкая отбелка. Этот процесс в производстве упаковочных материалов широко не используется, хотя некоторые из них могут содержать обесцвеченное волокно.

Макулатура (бумага и картон) может быть подвергнута органической вторичной переработке, поскольку целлюлозные волокна биологически разлагаемы. Органическая вторичная переработка может быть "аэробной" (компостирование) или "анаэробной" (биометилизация) и ведется в регулируемых условиях с использованием микроорганизмов. С ее помощью часть отходов упаковки биологически разлагается с получением стабилизированного органического осадка или метана. Эта макулатура может разлагаться микроорганизмами (в частности, бактериями, использующими продуцируемые микроорганизмами ферменты для превращения органического материала в СО2, воду и гумус или компост) на встречающиеся в природе вещества. Компост широко применяется в сельском хозяйстве для улучшения почв (в частности, в садоводстве).

3.3 Переработка отходов в целях получения энергии

В прошлом сжигание отходов считалось гигиеничным способом уменьшения их объема. После вступления в силу нормативов на выбросы в атмосферу, муниципальные мусоросжигатели были закрыты, и большую часть отходов стали направлять на свалки.

 Скачать реферат