Ảnh hưởng của tái chế giấy và những tác động môi trường của nó.

Ảnh hưởng của tái chế giấy và những
tác động môi trường của nó.

Tác giả: Iveta Čabalová, František Kačík, Anton Geffert and Danica Kačíková
Đơn vị công tác: Trường đại học Công nghệ Zvolen, Khoa khoa học và kỹ thuật gỗ.
Người dịch: Đỗ Thị Thanh Bình

Quản lý môi trường


Tổng quan nội dung chính.
Tái chế giấy
Lời giới thiệu

Sự thay đổi của
thuộc tính các thớ
gỗ lõi mềm khi tái
chế

Chương 17

Ảnh hưởng của việc
nghiền đến thớ gỗ
làm ra bột giấy
Ảnh hưởng của việc
sấy khô tới những
thớ gỗ đã tái chế

Sự lão hóa của giấy
Những thuộc tính
của thớ gỗ từ giấy

tái chế
Kết luận

Lời cảm ơn và
Tài liệu tham khảo

Quản lý môi trường


1. Lời giới thiệu
Sản xuất
giấy

Tác động
đến môi
trường

Sử dụng, chế
biến nguyên
liệu thô

Ảnh hưởng
tiêu cực tới
môi trường

Quản lý môi trường


Tái chế

Tái chế

• Kỹ thuật điều chỉnh
tác động tiêu cực tới
môi trường, có hiệu
quả kinh tế tích cực.

• Lợi ích chính: giảm
gấp đôi gánh nặng môi
trường (giảm tác động
môi trường).

• Sử dụng tiếp những
chất thải.

Quá trình sản
xuất

• Góc nhìn 1: Tại đầu
vào của quá trình, tài
nguyên thiên nhiên
được bảo tồn

• Góc nhìn 2: Lượng
hợp chất hóa học rò rỉ
ra môi trường giảm tại
đầu ra của quá trình
sản xuất.

Quản lý môi trường

Sản xuất giấy từ thớ gỗ
Tiêu thụ ít năng lượng

Bảo tồn tài nguyên thiên nhiên (gỗ)

Giảm ô nhiễm môi trường

Xuất hiện mâu thuẫn giữa sự tối ưu hóa kinh tế
và bảo vệ môi trường.
Thêm chú thích quan trọng ( nếu có)
Thêm chú thích quan trọng ( nếu có)

Quản lý môi trường


Theo CEPI - 2006 (tổ chức những ngành
công nghiệp giấy của Liên minh Châu Âu)
2005, toàn bộ sản
phẩm giấy tại
Châu Âu là 99.3
triệu tấn

Tạo 11 triệu tấn
rác thải

Điển hình cho 11%
trong mối tương
quan đến toàn bộ

sản phẩm giấy.

Trong suốt thập kỷ,
sản lượng của giấy
tái chế là 47.3 triệu
tấn

Tạo 7.7 triệu tấn rác
thải rắn (khoảng 70%
rác thải được tạo ra
từ sản xuất giấy)

Tiêu biểu cho 16%
trong mối tương
quan của toàn bộ
sản phẩm từ nguyên
liệu thô.

Quản lý môi trường


Theo CEPI:
Vào năm 2005, việc sử dụng giấy đã được phục hồi
phần lớn là theo cùng với việc sử dụng các thớ gỗ
nguyên.

Sự phát triển này được đẩy mạnh bởi quá trình công
nghệ, năng lực cạnh tranh về giá của thớ gỗ tái chế và
bởi những cảnh báo môi trường (ở cả hai thái cực NSX
và NTD).

Vào năm 2009:
Ngành công nghiệp giấy Châu Âu gặp nhiều khó khăn,
khủng hoảng, năng lực sản xuất bị tắc nghẽn
là kết
quả tất yếu của nền kinh tế yếu kém toàn cầu.

Việc tiêu dùng giấy đã phục hồi tại Châu Âu giảm.
Xuất khẩu giấy đã phục hồi đến các nước ngoài CEPI tiếp
tục tăng, đặc biệt là thị trường Châu Á (96.3%).

Quản lý môi trường


Bảng 1: Tái chế giấy tại Châu Âu năm 1995 – 2009 (Bản công bố của Châu Âu
về tái chế giấy năm 2006 – 2010, Bản tường thuật định lượng 2009
(erpa.info)).

Quản lý môi trường


Sự xuất hiện của tái chế giấy
1826

Matthias
Koops
thành lập
xưởng
Neckinger
sản xuất

giấy trắng
từ giấy
thải in

4

1960

Có ít
khoản
đầu tư
vào tác
động của
tái chế
trong
mảng sản
xuất.

1980 - 1990

Những vấn
đề tái chế
nổi lên
mạnh mẽ
hơn vì chi
phí cao hơn
đối với
những hố
trôn rác và
quá trình

phát triển
trong nhận
thức của
loài người.

TK 70

Ảnh
hưởng
của tái
chế đã
được xác
minh
nhưng
chưa được
giải
quyết.

Quản lý môi trường


Tái chế giấy:
Tái sử dụng khả năng căng ra và tính mềm dẻo của thớ gỗ.
Hạn chế của sự căng ra là độ cứng của gỗ
nguyên nhân chính của
giấy tái chế chất lượng thấp.
Tái chế giấy:
Trở nên quan trọng trong phát triển bền vững của ngành công nghiệp
giấy.
Tăng chủ yếu cho nhu cầu của ngành công nghiệp

Sự thay đổi thuộc tính hình thái học của những thớ gỗ lõi cứng như
quăn, thắt nút, độ dài của thớ gỗ do những ảnh hưởng tái chế chưa
được xác định đáng kể.
Do phần lớn những nghiên cứu được kiểm soát tại các quốc gia, thớ
gỗ lõi mềm được thương mại hóa rộng rãi.
Mục đích của bài nghiên cứu: Định hướng chủ yếu đến ảnh
hưởng của xử lý tái chế trên một vài thuộc tính quan trọng của
thớ gỗ lõi mềm.
Quản lý môi trường


2. Sự thay đổi của các thuộc
tính thớ gỗ lõi mềm khi tái chế.
Về cơ bản, chất lượng bột giấy tái chế chịu ảnh hưởng trực tiếp từ
lịch sử của thớ gỗ (vd: nguồn gốc, quá trình, cách xử lý…)
Mc Kinney (1995) phân loại thành 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1

• Lịch sử của nguyên liệu làm giấy từ thớ gỗ và bột giấy

Giai đoạn 2

• Lịch sử của quá trình làm giấy

Giai đoạn 3

• Lịch sử của in ấn và chuyển đổi

Giai đoạn 4

• Lịch sử của người tiêu dùng và sự thu lượm lại.

Giai đoạn 5

• Lịch sử của quá trình tái chế.

Quản lý môi trường


Xác định những thay đổi trong
thuộc tính của thớ gỗ.
Thớ gỗ cơ học

Thớ gỗ hóa học

• Trải qua việc phơi khô
và làm ẩm lại nhiều lần
sẽ trở nên cứng hơn
và có thể mất đáng kể
khả năng liên kết ban
đầu của chúng.
• Cấp độ của độ cứng có
thể được đo lường bởi
giá trị duy trì nước
(WRV).

• Không bị giảm giá trị
nhưng đôi khi cải tiến
khả năng liên kết trong

suốt quá trình xử lý
tương ứng.
• Khả năng tái chế
không tốt bằng thớ gỗ
cơ học.

Quản lý môi trường


2.1. Tái chế giấy
Nguyên liệu thô
chính cho sản
phẩm giấy là thớ
gỗ, bột giấy đã qua
quá trình hóa học
phức tạp.

Giấy tái chế

Việc sản xuất đòi
hỏi nhiều năng
lượng, tại quá trình
chế biến đã sử
dụng nhiều chất
hóa học.

Ít đòi hỏi năng
lượng và sử
dụng ít hóa
học hơn nhiều.

Cần sự thay thế
phù hợp.

Sự thay thế
phù hợp.

Quản lý môi trường


Giấy tái chế, đơn giản hóa, là
việc những thớ gỗ được dùng
lại, nghiền và phơi khô.
Xuất hiện sự thay đổi tính chất
cơ học của nguyên liệu thứ
cấp, những thuộc tính hóa học
của thớ gỗ, mức độ trùng hợp
của các thành phần đa phân
tử, chủ yếu là cellulose, cấu
trúc siêu phân tử của chúng,
cấu trúc hình thái của thớ gỗ,
phạm vi và mức độ liên kết
trong thớ gỗ… vv.
Nguyên nhân: do sự già đi của
thớ gỗ tại quá trình tái chế và
sản xuất giấy, chủ yếu là quá
trình sấy khô.

Quản lý môi trường

Sử dụng lại các thớ gỗ thứ cấp cần cân nhắc các thuộc tính của giấy do sự
suy thoái của thớ gỗ trong suốt quá trình tái chế
những sự thay đổi không
thể đảo ngược.
Độ sâu thay đổi phụ thuộc: số lượng chu kỳ và cách sử dụng các thớ gỗ.
Vấn đề chính: giảm những thuộc tính cơ học của bột giấy thứ cấp với việc
tiếp tục tái chế (chủ yếu là độ bền của giấy).
Nguyên nhân của việc suy giảm: ảnh hưởng của nhiều sự thay đổi có thể
phát sinh tại bột giấy thứ cấp trong suốt quá trình tái chế.
Tái chế gây ra độ cứng của tế bào
là kết quả cho việc giảm một số thuộc
tính của bột giấy
Do sự thay đổi không thể đảo ngược trong cấu trúc tế
bào trong suốt quá trình sấy khô.
Những thuộc tính xấu hơn của thớ gỗ đã tái chế có thể bị gây ra do sự sụt
giảm của các thuộc tính ưa nước trên bề mặt thớ gỗ trong suốt quá trình
sấy, sự phân phối lại hoặc di cư của nhựa và axit béo đến bề mặt thớ gỗ
có một sự tăng rất lớn của góc tiếp xúc với nước liên quan đến quá trình
thoái hóa ở thớ gỗ tái chế.

Quản lý môi trường


Tái chế
giấy

• Tiết kiệm nguyên liệu gỗ
tự nhiên.
• Giảm chi phí hoạt động

và vốn cho đơn vị giấy.
• Giảm lượng nước tiêu
thụ.
• Bảo vệ môi trường.

Tác động
của việc sử
dụng năng
lượng trong
sản xuất.

• Giảm nhiên liệu hóa
thạch
tác động tích
cực vào sự cân bằng
carbon dioxide và hiệu
ứng nhà kính.
• Gây ra lượng khí thải ô
nhiễm môi trường.

Quản lý môi trường


2.2. Ảnh hưởng của việc nghiền
đến các sợi bột giấy.
• Giải phóng và tan rã của một tế bào liên kết
xuất hiện sự phân lớp
ra sự xâm nhập nước tăng lên thành tế bào và các thớ gỗ mềm dẻo..

gây

• Các liên kết bên ngoài và thớ gỗ bong tróc khỏi bề mặt, tấn công bức tường
sơ cấp và những lớp bên ngoài của bức tường thứ cấp.

• Các thớ gỗ được rút ngắn tại bất kỳ nơi nào, bất kỳ góc độ nào, phổ biến nhất
tại những nơi yếu.

• Ảnh hưởng chính của việc nghiền cũng có những tác động lớn như chính
sách phạt tiền, nén dọc theo trục thớ gỗ, thớ gỗ quăn do bị nén
khả năng
liên kết thấp, ảnh hưởng đến độ xốp của giấy

Quản lý môi trường


1. Lời giới thiệu
Sản xuất
giấy

Tác động
đến môi
trường

Sử dụng, chế
biến nguyên
liệu thô

Ảnh hưởng
tiêu cực tới
môi trường

Quản lý môi trường


Bảng 1,2,3:
Các thuộc tính
của bột giấy và
giấy trong quá
trình tái chế ở
ba nhiệt độ sấy
khô 80, 100,
120 độ C.

Quản lý môi trường


Bảng 1

Quản lý môi trường


Bảng 2

Quản lý môi trường


Bảng 3

Quản lý môi trường

Quá trình nghiền tạo ra bột giấy mịn hơn
bột giấy được rửa với nước và tạo
ra cặn bột giấy chất thải này có thể được xử lý.
Một số giải pháp:
Liên minh Châu ban hành nhiều chỉ thị có ảnh hưởng lớn đến chiến lược quản
lý chất thải của các công ty sản xuất giấy.
Hạn chế: do lượng lớn chất thải phát sinh, độ ẩm cao của chất thải và các thành
phần thay đổi, một số phương pháp phục hồi quá tốn kém và tác động môi trường
của họ chưa rõ ràng.

Khí hóa và sự nhiệt phân

Giải pháp
Quá trình thủy phân (sử dụng bùn ướt và công nghệ
áp dụng cho chất thải)
Các giải pháp khác.

Chưa cải tiến
được cho giấy và
giấy thải. Vì vậy, tại
thời điểm này, giảm
thiểu phát sinh chất
thải vẫn được ưu
tiên nhiều nhất.

Quản lý môi trường


2.3. Ảnh hưởng của sấy khô đến các

thớ gỗ tái chế.
Sấy khô là quá trình thu nước trong các tế bào tạo sự co rút để có được
sức bền, đồng thời tránh việc hút ẩm.
Ảnh hưởng của sấy khô:
Trong quá trình sấy và tái chế, các thớ gỗ được tái cấu trúc.
Dang (2007) đã mô tả sự giảm sút khả năng hút nước (WRV) của giấy đã
được sấy.
Độ cứng = [(WRV0 – WRV1)/WRV0] x 100
WRV0: giá trị của bột gỗ nguyên
WRV1: giá trị của bột gỗ đã tái chế sau khi sấy khô và làm tan.
Theo quan niệm hiện hành, độ cứng xảy ra trong các liên kết hóa học giữa
các sợi bột giấy.

Quản lý môi trường


Trong suốt quá trình sấy

Hình 4: Những thay đổi trong cấu trúc sợi.

Hình 5: Độ co của một phần thớ gỗ chéo

Quản lý môi trường