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2.5.3.3 能量回收
过去,焚烧或焚烧是作为减少废物量的卫生方式进行的。当排放法规生效后,市政焚化炉关闭,垃圾被送到垃圾填埋场。
尽管最近几年安全地焚烧废物的技术已经可用,但这些工厂需要大量的资金投入。由于缺乏知识和信息,焚烧的公众也对此深信不疑。
纸和纸板废物保留了太阳能,因为纤维来自木材。这种能源可以通过能源废物(EFW)焚化炉回收。纸和纸板的最低热值为10 mJ / kg,产量为2吨 相当于约1吨石油或1.5吨煤的能源。然而,我们不能讨论废纸和纸板的焚烧处理与城市垃圾混合处理的隔离问题。将纸和纸板废物分离是不合适的 ,从混合固体废物(MSW)中焚烧。因此,我们必须研究通过能源回收焚烧处理垃圾的问题,这是对MSW管理的整体方法的一部分。
能源回收再利用的优点有以下几点:
- 主要优势在于太阳能的回收。一个典型的EFW设施可从42万吨MSW中回收35 MW。南热电联产(SELCHP)从100万人中收集废物,并为100000人提供电力。
- 回收的能量是非化石基的,相反,化石燃料是不可再生的,有助于温室效应并产生有毒气体
- 在城市里焚烧大大降低了货车流量外的镇垃圾填埋场。
- 焚烧由90%减少废物量减少了垃圾填埋场的需要。
- 垃圾填埋场废物的转移减少了甲烷的产生 - 甲烷比二氧化碳成为一种更有害的温室气体
- 其它材料的回收率是可能的,例如亚铁残基。
- 卫生贝尼特有机废物被减少到生物活性较低的物质。
- 对于高度易燃,易挥发,有毒和临床废物不宜进行焚烧的垃圾焚烧。
当纸板和其他类型的纸基包装被焚烧时,纤维素成分会转化为二氧化碳和水蒸气。排放到空气中不应含有碳颗粒或一氧化碳,因为这会表明不完全燃烧。主要的社区关注点是, 然而,混合废弃物的其他成分可能会产生更多的排放。
焚化过程现在在严格控制的条件下进行,以尽量减少潜在的有害条件并满足严格的规定。这是通过使用至少8500℃的高温和大量的烟气净化来实现的。处理过程包括:
- 活性碳细微粒子吸收二恶英和呋喃,重金属和其他有机化合物
- 石灰水混合物喷雾剂中和酸性气体如二氧化硫(SO2)和氯化氢(HCl)
- 袋式过滤器除去灰尘颗粒下降到10微米大小
- 为100mu;m高烟囱。
排放量由有关当局监控。在欧洲,欧洲指令,1989,规定了最低标准;国家标准可能会更严格。对于在伦敦的详细帐户的独立监测,请参考(玛瑙,2000)。这个报告是空气质量的独立监测结果,一个EFW焚烧炉的附近。当中的结论有人说,焚化炉并未对空气质量的一个显著的影响,并且结果在国际和欧洲标准范围内。焚烧被广泛应用在如德国,法国等国家,瑞典,丹麦和瑞士,在那里环境问题有很高的表现。今天许多的焚烧炉产生热量为当地社区,为电力提供加成。英国政府的观点是,焚烧可以提供环境效益,特别是如果再生材料市场是不确定的,是否会显着地减少运输使用。它接受作为欧盟填埋指令的实现方式,废物可从垃圾填埋场的速度比市场更快的转移回收物能够维持,因此,沿着一个移动到回收的更高的水平,此举与能量回收焚化的较高水平是在必要未来10 - 15年,以建立一个更可持续的废物管理系统(“减少浪费更多的价值”,1998)。
它声称,焚烧回收能量是较好的选择与回收时相比,环境因素考虑在内。此声明是基于二氧化碳排放量的相对分析(新科学家,1997年)。从液体中回收的包装中使用的聚乙烯(PE)的创新塑料层压包装材料已报道其中PE是分离后气化并作为化石燃料替代在CHP系统(斯道拉恩索,2002年b)。
填埋场2.5.3.4
处置的垃圾填埋场,包括纸张和纸板的浪费,被认为作为至少无害环境的选项。有几种反对意见:
- 农业土地的浪费-在废弃采石场处理废物的情况并非如此,但这些地点通常不在废物源附近
- 在使用公路或铁路运输中排放和能源的浪费
- 诸如通过浸出污染地下水,清除和健康危害等危险
- 甲烷(一种更有害的温室气体)的释放
- 在方便的地点空间不足。
然而,在许多地方,这是一种低价的选择,政府必须采用其他方式来转移垃圾。 在欧洲,填埋指令99/31 / EC已经制定了减少生物可降解废物的目标。
2.6生命周期评估
生命周期评估(LCA)是产品在其制造过程中使用的资源的审核(清单或库存),以及对环境后果的评估(冲击)。生命周期分析也可以应用于一个过程。第一阶段是确定研究的范围。这就确定了物质资源和能量进入循环的边界,并从产品和废物排放到空气,水和固体废物离开循环。这项研究可以包括原材料的提取,制造,运输,使用到最终处置或回收的地步 - 因此,描述为“从严重到严重”,甚至“从摇篮到摇篮”。审计是事实和具体的,但必须按照ISO(国际标准化组织)标准进行。 第二阶段是对环境影响的评估。 虽然审计中使用的标准是客观的,但评估效果更加困难,因为与其他各种原因相比,效果的阈值水平在一个地点可能不同。已经注意到的一个例子是,与潮汐河口相比,接收水域可能与浅水河流不同。 国际联络协会由环境毒理与化学学会(SETAC)和欧盟委员会协调后,制定了LCA的ISO标准,以下标准已发出:
ISO14040:1997 LCA原则和框架
ISO14041:1998 LCA目的与范围的DEF从头和库存分析
ISO14042:2000 LCA生命周期影响评价
ISO14043:2000 LCA生命周期解释
ISO / TS14048:2000 LCA数据文件格式
ISO/ TR14049:ISO的目标14041to应用2000 LCA的例子和范围界定和库存分析。
生命周期评估有助于定量突出生命周期中的各个环节,例如环境影响较高的环境,以及评估生命周期变化的影响,例如,用一个替代过程替代一个过程。一个案例研究表明几个生命周期 “针对工业中的可持续发展 - 包装链中成功采取环保措施的一个例子”,这是利乐包装公司,斯道拉恩索公司和瑞典森林工业联合会之间的合作成果。它包括纸板最小化和 印刷,塑料挤出涂布,分配,回收和再循环,所有这些都减少了在1升牛奶盒生命周期中对环境的影响(SFI,2002)。
2.7结论
基于环境因素以外的原因,我们基本上都是我们现在所在的所有纸张和纸板问题。由于良好的技术/商业原因,至少在100年前建立了纸张回收和回收利用。2002年,回收的纸张和 纸板提供了全球大约45%的纤维需求量。纤维回收量和回收量正在上升,其原因如下:
- 纤维需求正在上升当生产的纸和纸板也在增加时
- 由于社会和废物管理的原因,正在追回更高的比例。
好处是可以为每个的三个主要纤维来源加以说明:
- 化学分离的纤维 - 柔性纤维,赋予产品高强度; 当漂白时是化学纯的纤维素,使纤维气味和污染中性,并且是包装香味和香气敏感产品的最佳选择;处理化学品的回收和再利用; 并且制造中使用的能源是可再生的,因为它来源于木材的非纤维组分。
- 机械分离的纤维 - 刚性纤维具有较高的松厚度,即对于给定重量的纤维(g / m 2)具有较高的厚度,从而导致具有高刚度的产品与包含其他纤维的产品相比较;从木材高产; 可以给予化学处理以减轻颜色; 对于许多香味和香味敏感产品的包装而言,其具有足够的气味和中性。
- 回收的纤维 - 回收纤维在功能上是足够的并且在许多应用中具有成本效益。质量取决于回收纤维的纸或纸板。回收纤维在制造回收的纸和纸板中的使用会产生高度的经济原因,但是环境效益未被证实 。主要的环境效益要求是,以这种方式回收#39;树木#39;和一般的感觉一样是因为废物正在被重复利用,运动#39;必须是环境效益#39;。
另一个好处是,回收的纤维保留了原始太阳能和原纤维的制造和使用中消耗的能量。然而,在收集纤维并将纤维输送到磨机中时消耗了更多的能量,并且需要更多的能量按比例制造再循环 在使用再生纤维的纸和纸板制造中存在纤维损失,并且作为等同的再生产品包含更高重量的纤维,更多的水成比例地在制造期间必须蒸发。由于化石燃料满足所有这些能量需求,相关联的排放量也成比例地越大。
这些观点并不是为了引起争议,而仅仅是为了反驳这样的观点:不管怎样,环境使用回收纤维更好。 在物流方面,我们需要回收纤维来回收。 在短时间内用新鲜纤维替代回收纤维是困难的,市场的经济制约因素与社会的废物管理需求将确保废纸回收和使用的扩大。 这一点很重要,因为可持续性取决于经济和社会需求以及环境影响。
当针对特定应用考虑特定纸张和纸板时,纤维的不同类型和组合的各自益处变得更具体。所有的纤维都没有得到普遍互换。 因此,坚持强制性的最低水平或声明回收纤维含量是不切实际的。
工业需要原生纤维来满足许多应用的功能需求。 它还需要原生纤维来保持回收纤维的质量和整个行业所需的纤维总量。 原始纤维也被要求替代(#39;充满#39;)在再加工中丢失的回收纤维。 纤维不能无限循环使用,再加工可将纤维长度减少到最终积聚为污泥的程度
因此,出于所有实际目的,说原始纤维和再生纤维都是必需的是正确的。
正如我们所看到的,可持续性取决于社会和经济方面以及环境标准。 许多评论家认为,环境辩论已经从单一问题转向了处理/回收纤维辩论,对整个系统更全面的环境考虑,其中包括:
- 原料采购
- 使用能量造纸/纸板
- 材料转化成包装
- 满足适用于空气和水排放和固体废物的各个阶段的法规
- 满足在包装,分销,销售点或交付给客户以及由最终消费者使用期间要包装的产品的需要
- 生命周期管理包装的选择是重复使用,回收利用,焚烧能量回收或处理垃圾填埋。
整个系统必须在环境,经济和社会方面具有可持续性,并应包括确保持续改进的流程。所讨论的问题证明,这是目前制造和使用纸和纸板包装的方法。
造纸业的木材供应是可持续的。在北美和欧洲等许多地区建立了独立森林认证。纸和纸板生产中使用的能源超过50%是可再生的。作为其工艺的一部分,在这种情况下,进口电力的工厂和工厂在资源使用方面与整个社会处于同样的状况。目前,能源依赖于化石燃料的比例较大,但可再生能源的比例正在增加。工厂提高了效率(CHP),通过从煤炭和石油转向天然气减少排放。减少了用水量,回归自然的水质得到了改善。回收的纸张和纸板的数量以及用于制造纸和纸板的回收纤维的比例都有所增加。
通过在所有这些领域的活动以及对国际公认的环境和质量管理标准进行独立评估,参与制造和使用纸张和纸板包装的公司继续表现出对可持续发展和持续改进的承诺。
最后,纸张和纸板行业的一个重要特征是支撑其可持续发展,这是其在碳循环中发挥的作用。
碳循环以一种基本的方式将大气,海洋和地球联系起来(图2.6)。所有生命都依赖于某种形式的碳。 涉及纸张和纸板,因为:
- 大气中的二氧化碳被吸收并转化为树木中的纤维素纤维
- 树木累积形成的森林
- 森林对气候,生物多样性等重要的,它们储存太阳能和二氧化碳
- 原则上原料纸和纸板是木
- 非纤维素木材部件提供了用于制造纸和纸板的能量的50%以上,并且将二氧化碳释放到大气中
二氧化碳
能源回收工厂 可持续森林管理
残余物和不可回 木材
收的纸和纸板 废纸板 木片和疏伐 生产
纸和纸板产品 废纸和纸板 原生纤维
纸浆,纸和板磨机
图2.6 纸和纸板碳循环(转载,许可,版权,欧洲造纸工业联合会)
- 一些长寿生活用途的纸和纸板,如书籍和木材,充当碳汇,从大气中除去二氧化碳
- 当纸张和纸板在使用后能源回收焚烧时,甚至在垃圾填埋场发生生物降解时,它会将二氧化碳释放回大气中。
总的影响是造纸工业投资于森林。由于增量增长超过收获的良好林木,导致新木材的积累。此外,用于生产收获的木材的二氧化碳量超过了 在生产纸和纸板时使用生物燃料回收的数量,以及使用能源回收或生物降解焚烧时的寿命终止。
因此,造纸和纸板行业有效促进了森林的发展,并从大气中去除了二氧化碳,这些特征支持
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