A papírgyártás környezeti problémái

Az előadások a következő témára: "A papírgyártás környezeti problémái"— Előadás másolata:

1 A papírgyártás környezeti problémái
Dr. Szép Sándor, szervetlen kémiai technológus mérnök, Sapientia EMTE Kolozsvár Mindenféle emberi tevékenységnek környezeti hatása van! Legtöbbször káros.

2 A papírgyártás környezeti problémái
Papírfogyasztás ma: kg/év/fő Évi termelés: 380 millió tonna A közeljövőbe (2020): 500 millió tonna/év csökkenő egy főre eső évi fogyasztással.

3 A papírgyártás környezeti problémái
Mi jellemző a mostani gyártásra? Technológiai szempontból: vegyi, mechanikus és fél-vegyi módszerek alkalmazása Energia használat szempontból: részlegesen önfenntartó és nagy energiaigénylő technológiák léte (3….5. hely a fogyasztók között, a világ termelt energiának 4% -át elfogyasztja) átlagban kWh/t és 8-14 GJ/t hő. Környezeti szempontból: levegő, víz és talajszennyező (harmadik-negyedik helyen a különböző térségekben)

4 A papírgyártás környezeti problémái
Példa a környezeti hatásra A Kanadai BC állam

5 A papírgyártás környezeti problémái
Miből adódik a környezeti hatás? forrás:

6 A papírgyártás környezeti problémái
A termelési hulladék eredete. Technológiai változatok: Kraft módszer (80% arány az új papírból), szulfitmódszer (alacsony 4% részesedés), mechanikus módszer (kb 8% újságpapírnak) és más módszerek (100% ig)  Módszer Kihozatal, % Vízszükséglet, m3/t Papír minőség Kraft 50 Jó Szulfitos Mechanikus 90-95 45-68  Alacsony Újrahasznosított 60-90 1-100 Mindenféle

7 A papírgyártás környezeti problémái
Az újrahasznosított és Kraft módszer összehasonlítása Energia használat 44% Gázkibocsájtás 38% Szilárd részecske kibocsájtás 41% Szennyvíz kibocsájtás 50% Szilárd hulladék kibocsájtás 49%

8 A papírgyártás környezeti problémái. Levegő szennyezés
Hatás Forrás Megjegyzés Szén-dioxid Üvegház hatás Tüzelésből - Hidrogén szulfid Kraft módszer nagyon alacsony koncentrációban is érződik. (5 … 10 ppb/microgram/L) Kéndioxid Savas eső Égetésből (Kraft 1-3 kg SO2/t) (Szulfit 5 kg SO2/t ) Szerves illékony anyagok (VOC) Sok belőlük toxikus, vagy ózonképző Sokféle  0,2-0,4 kg/m3 Kloroform Toxikus lehetséges rákkeltő Klóros fehérítés Más szerves anyagok Néhány nagyon mérgező

9 A papírgyártás környezeti problémái: Vízszennyezés

10 A papírgyártás környezeti problémái

11 A papírgyártás környezeti problémái
A papírgyártás szennyvizére jellemző a különböző eredet és tartalom. Míg a fa előkészítés, aprítás általában természetes szennyeződéssel tölti a vizet (föld, agyag, kéreg, faalkotók), addig a főzés és a fehérítés szintetikus anyagokat visz a vízbe. Ezek nagy része környezetre káros hatású, úgy a szervetlen: lúg, szulfidok, mész, különböző fehérítésben alkalmazott reagensek, mint a szervesek. A szervesek között is sok a toxikus, mint a gyantasavak, fenolok, alkoholok, klórozott vegyületek. Ezek között az élőszervezet által felvett anyagok (AOX) a legkárosabb.

12 A papírgyártás környezeti problémái

13 A papírgyártás környezeti problémái
De mennyi is a szennyvíz? Mennyi a különböző toxikus anyag? Szennyvíz mennyisége változó, átlagban m3 /t a régebbi berendezéseknél, m3 /t a modernebb termelési vonalak esetében. Összetétele is változik a technológia és készülékek függvényében, főleg ami a fehérítési folyamatokat illeti. A klór vagy klórvegyületek esetében a legveszélyesebbek a klórtermékek, míg az ózon vagy oxigénnel való fehérítéskor a hemicellulóz, a lignin oxidációs termékei. Ha a kezdetekben (1985) a COD, BOD voltak megszabva, később mindenhol az abszorbeálható szerves halogének (AOX) is szabályozva voltak.

14 A papírgyártás környezeti problémái
Klórozott anyagok Szám Érték Klórozott fenol származékok 40 >100 g/t Klórozott aldehidek, ketonok, laktonok 45 500 g/t Klórsavak >500 g/t Klórozott szénhidrátok Klórozott éterek 20 Nagytömegű klórozott termékek néhány >4 kg/t

15 A papírgyártás környezeti problémái
Szennyezők Mennyiség, kg/t BOD5 85-98 COD 40-70 AOX 40-65 TSS 0,2-10 Total N 40-85 Total P 20-50 Összesen 225,2-378

16 A papírgyártás környezeti problémái
Szilárd szennyezők: kg/t Származás: kéregtelenítés, mosás, ligninfeldolgozás-égetés lúgvisszanyerés Szilárd nagy rosttartalmú hulladék Mennyiség, kg/t (10% nedvességű paszta) Fűrészpor 10-30 Kéreg Forgácsszitálás 0-100 Faudvar 0-20 Összesen

17 A papírgyártás környezeti problémái
Ökológiai probléma: nagy mennyiségű fakitermelés az alacsony kihasználás követekzménye (2…2,2 t fa/t paszta)

18 A papírgyártás környezeti problémái
Ökológiai probléma megoldása: fenntartható erdőgazdálkodás 1 fa helyett 4 csemete, génsebészettel előállított fa fajták termesztése

19 A papírgyártás környezeti problémái
Környezeti problémák: megoldás a technológiai integrációban keresendő!

20 A papírgyártás környezeti problémái
Új eljárások

21 A papírgyártás környezeti problémái

22 A papírgyártás környezeti problémái
Irodalom: Sedjo R.A., Sohngen B., The Implication of Increased Use of wood for Biofuel Production, in Resurce for the future, 2009, june. *** International Finance Corporation Word Bank, Environmental, Health and Safety Guidelines pulp and paper mills, December 2010. Bajpai P., Environmentally Friendly Production of Pulp and Paper, John Wiley and Sons Inc, New York, 2010. *** The State of the Paper Industry 2011, Steps Toward an Environmental Vision. Bajpai P., Bleach Plant Effluents from the Pulp and Paper Industry, Springer , Heidelberg New York Dordrecht London, 2013. Sjostrom E., Alen R. (ed), Analytical Methods in Wood Chemistry, Pulping, and Papermaking, Springer-Verlag Berlin- Heidelberg, 1999. Baipai P., Biotechnology for Pulp and Paper Processing, Springer New York Dordrecht Heidelberg London,2012. Warnqvist B., Bleached kraft pulp mills have made great progress in reducing pollutants, but there is some way to go before they are truly minimum effluent mills, in Pulp&Paper International, October 1999 Gavrilescu, D., Envinronmental concequences of pulp and paper manufacture, in. Environ.Eng. Manag. J., 2006, 5(1)      

23 Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!