Vplivi proizvodnje celuloze in papirja na okolje

Vir slike

Proizvodnja papirja je veljala za velikega porabnika naravnih virov, kot sta les in energija, predvsem fosilna goriva in elektrika. Industrija je povzročila izpuste onesnaževalcev v okolje. S pomočjo številnih okoljskih ukrepov se je izboljšal nadzor nad emisijami. Od leta 1980 so se emisije zmanjšale za 80 – 90%. Vplivi proizvodnje celuloze in papirja na okolje so sledeči:

  • Poraba lesa
  • Poraba vode in emisije odpadnih vod
  • Emisije v ozračje
  • Trdni odpadki
  • Uporaba kemikalij
  • Uporaba energije

Poraba lesa

Za proizvodnjo celuloze se lahko uporabljajo vse vrste lesa. Za proizvodnjo ene tone kemične celuloze se običajno porabi 4 do 6,6 m³ lesa. Poraba lesa mora biti okolju prijazna in primerno načrtovana s trajnim gospodarjenjem, da ohranimo ekološke niše in ekosisteme ter poskrbimo za varovanje biodiverzitete.

Poraba vode in emisije odpadnih vod

V primerjavi z drugimi industrijami, je v papirni proizvodni relativno visoka poraba vode. Voda je nujno potrebna pri procesih pridelave papirja: pri razgradnji celulozne kaše in beljenju papirja, prevozu, pranju vlaken med pridelavo celuloze in pri nastajanju različnih suspenzij. Uporablja se pri procesu hlajenja, ker ima visoko energetsko intenzivnost in običajno nima onesnažil. Zaradi hitro naraščajočega števila prebivalstva na svetu se povečuje onesnaževanje in intenzivna raba, kar povečuje potrebo po odgovornem ravnanju in načrtovanju porabe vode.

Organske snovi, ki so lahko razgradljive ali obstojne in se sproščajo v naravnem okolju (npr. reke, jezera), imajo potencial, da negativno vplivajo na kakovost vode. Omenjene snovi porabijo ves kisik, ki je na voljo. Razumeti je treba, da je iz okoljskega vidika absolutna obremenitev organskih onesnaževal v veliki meri odvisna od vrste in velikosti prejemnika. Med vnosi organskih onesnaževal v majhne reke in jezera ali v velike reke in morja je očitna razlika.

Emisije v ozračje

Emisije, ki gredo v ozračje, so sestavljene predvsem iz spojin, ki vsebujejo žveplo (npr. žveplov dioksid) in smrdljivih žveplovih spojin (npr. metil merkaptan, dimetil sulfid in vodikov sulfid). Slednje pogosto imenujemo »skupna količina žvepla«. V naravnem okolju SO2 reagira z žveplovo kislino, ki skupaj z NOx povzroča pojav, znan kot »kisli dež«. V višjih koncentracijah nosi tudi tveganje negativnih vplivov na zdravje ljudi (npr. astma). Zaradi visoke energetske intenzivnosti pri proizvodnji celuloze in papirja, so emisije SO2 ena izmed ključnih okoljskih parametrov, ki so odgovorni za uspešnost proizvodnje izdelkov pri zmanjšanju vplivov na okolje.

NOx so dušikovi oksidi, kot so NO in NO2, ki se oblikujejo v vseh procesih v atmosferi. Za razliko od SO2, ki nastane kot posledica žvepla v gorivu, nastajanje NOx ni odvisno od določenega deleža dušika. Dušikovi oksidi izhajajo iz vseh kurilnih procesov za proizvodnjo energije in prevozov. Izhajanje dušikovih oksidov povzroči, da NOx prispeva k oblikovanju smoga in kislih usedlin. Povišane koncentracije dušikovih oksidov v ozračju resno ogroža zdravje človeka.

Eden izmed bolj prepoznavnih plinov, ki povzročajo globalno segrevanje, je ogljikov dioksid. Ogljikov dioksid nastane pri izgorevanju fosilnih goriv, kot so premog, nafta in plin za proizvodnjo energije. Emisije pri proizvodnji papirja nastajajo običajno izključno iz goriva, ki temelji na proizvodnji energije iz fosilnih goriv.

Poleg plina se izločajo tudi majhne količine prahu (trdnih delcev), tako imenovan pepel, ki nastane pri izgorevanju trdnih goriv, kot sta premog in biomasa. Višje koncentracije delcev lahko povzročilo težave z dihanjem.

Veliko problematiko predstavljajo tudi klorove spojine, ki se uporabljajo pri kemični pripravi papirja. Vplivajo na tanjšanje ozonskega plašča, ki povzroča intenzivnejši prehod UV žarkov. Učinki UV žarkov so lahko negativni za človeka, ker vplivajo na kožo in oči. Hlapne organske spojine se sproščajo v ozračje iz lesnih sekancev, vendar so odvisne od časa shranitve, temperature in vrste lesa. Na kakovost zraka najbolj vplivajo emisije v zraku, zato je potrebno omejiti človekovo aktivnost, da preprečimo škodljive vplive na zdravje ljudi in okolje.

Trdni odpadki

Proizvodnja papirja ustvarja različne frakcije trdnih odpadkov: anorgansko blato iz kemične pridelave, lubje in lesni ostanki, blato iz odpadnih vod, prah iz kotlov in peči, pepel ter razni materiali. Organske snovi, ki se štejejo kot odpadni produkt, se sežgejo za pridobivanje energije. Če sežig organskih snovi ni mogoč, se le te obravnava kot odpadek. Lesni pepel iz kotlov za lubje vsebuje hranila, dokler niso okuženi s kovinami. Težke kovine obremenjujejo okolje in lahko škodujejo zemljini ter podzemni vodi.

Blato iz čistilne naprave je ena od glavnih skupin potencialnih odpadkov in je običajno zgoščeno. Potrebno je zagotoviti primerno odstranjevanje oz. obdelovanje blata, še posebno tistega, ki vsebuje veliko težkih kovin. Če je blato brez škodljivih snovi, se ga lahko izkoristi za nanos na kmetijska zemljišča ali za proizvodnjo energije. Neto energija iz blata je nična ali negativna, če je vsebnost suhih trdih snovi v blatu pod 40% in če vsebuje preveč anorganskega materiala. Za izboljšanje pogojev se uporabljajo pomožna goriva ali mešanje blata z lubjem in drugimi lesnimi odpadki. Sežig blata tako zmanjšuje količino odpadkov in ostankov pepela, ki se običajno odlagajo na odlagališčih.

Pri proizvodnji celuloze in papirja izhajajo tudi manjše emisije metana iz procesov zgorevanja. Emisije metana lahko nastajajo tudi v anaerobnih pogojih (npr. v odpadnih vodah) in so vedno prisotne v organskih odpadkih (blato in lubje). Te emisije se lahko uporabijo pri recikliranju papirja ali pri ponovni uporabi za proizvodnjo energije. Če se emisije ne uporabijo pri recikliranju papirja ali za proizvodnjo energije, se odložijo skupaj z drugimi ne ločenimi odpadki na odlagališču. Potencial toplogrednega plina metana velja za 25- krat višji kakor potencial ogljikovega dioksida. Upravljanje z metanom mora biti, saj skupaj z zrakom ustvarja eksplozivne zmesi.

Uporaba kemikalij

Uporaba kemikalij se razlikuje od papirnice do papirnice. Podatki o uporabi kemikalij pri sami proizvodnji celuloze in papirja niso javno dostopni saj papirnice te podatke obravnavajo kot zaupne. Prav gotovo pa velja, da uporaba kemikalij tudi vpliva na okolje.

Uporaba energije

Večji del toplotne energije se uporablja za ogrevanje različnih tekočin, za izhlapevanje vode ter za spodbujanje in nadzor kemijskih reakcij. Električna energija se večinoma uporablja za transport materiala in za delovanje papirnih strojev. Pri proizvodnji beljene celuloze se porabi okoli 10 – 14 GJ / ADT toplotne energije, kjer para za proizvodnjo električne energije ni vključena. Poraba električne energije je 600 – 800 kWh / ADT, vključno s sušenjem celuloze. Pri sušenju celuloze se uporabi približno 25% toplotne energije in 15 – 20% električne energije. Poraba energije je odvisna od konfiguracije, procesne opreme in učinkovitosti procesov. V večini primerov je poraba energije povezana z različnimi emisijami v zraku pri izgorevanju goriv. V preteklosti so bile obravnavane predvsem emisije SO2 in NOx, danes pa se CO2 šteje kot najbolj problematičen vpliv na rabo energije.

Vir: http://www.famnit.upr.si/files/zakljucna_dela_repo/207

O avtorju MateB 23 Prispevkov
Učitelj Tehnike in tehnologije ter poznavalec spletnih portalov.

Bodi prvi, ki bo komentiral

Dodaj komentar