Переробка паперу

Є три категорії паперу, які можуть бути використані для переробки: обрізки, передпобутові та постпобутові відходи. Обрізки - паперова обрізки та відходи після виробництва паперу, які переробляється безпосередньо на паперовій фабриці. Передпобутові відходи - це матеріал, який випустив паперовий комбінат, але його відбракували до отримання споживачами. Побутові відходи - це вже матеріал, отриманий після використання, наприклад, стару тару з гофрованого картону (гофрокартону), старі журнали і газети. Папір, придатний для переробки, називається "макулатура", її часто використовують для створення упаковки з відлитої пульпи. Промисловий процес видалення друкарської фарби з паперової сировини під час її переробки винайшов німецький юрист Justus Claproth, в результаті значно покращується якість сировини для подальшої переробки.

Паперові відходи, зібрані для переробки, Італія.

Ящик для збору макулатури на залізничній станції, Німеччина.

Процес переробки паперу

Процес переробки паперових відходів найчастіше включає змішування використаного/старого паперу з водою і хімікатами, щоб подрібнити його. Він подрібнюється і нагрівається, щоб розщепити сировину на волокна целюлози; отримана суміш називається пульпою або суспензією. Її проціджують крізь сита, які видаляють залишки клею або пластмаси (особливо з паперу з пластиковим покриттям), які можуть залишатися в суміші після очищення, очищають від фарби, білил, і далі змішують з водою. Далі можна виробляти новий перероблений папір.

Вміст чорнил у макулатуру становить близько 2% від ваги.

Обґрунтування переробки

Промислове виробництво паперу впливає на довкілля, як вище за течією (де добувають і обробляють сировину) і нижче (вплив відходів виробництва).

В сучасному світі до 40% з паперової маси має деревне походження (на більшості сучасних заводах лише 9-16% целюлози отримується з лісоматеріалів для целюлози і деревної маси; решта з відходів деревини, яку раніше традиційно спалювали). 35% усіх спиляних дерев іде на виготовлення паперової продукції, що становить 1,2% від загальносвітового обсягу виробництва. Переробка однієї тонни газетного паперу економить до 1 тонни деревини, при переробці 1 тонни друкованого або копіювального паперу зберігає трохи більше 2 тонн деревини. Для отримання якісних целюлозних волокон використовують сульфатний процес переробки деревини на целюлозу, для цього потрібно вдвічі більше деревини, оскільки видаляється лігнін, ніж потрібно деревини для процесу механічної пульпації. Кількість переробленого паперу пов'язана із кількістю дерев, яких не будуть зрубувати для виробництва нового паперу. 16% світового виробництва целюлози відбувається за рахунок спеціально висаджених дерев, 9% - це великовічні ліси, а також ліси другого, третього і старішого покоління. Більшість операторів целюлозних заводів  практикують лісовідновлення для забезпечення безперервності поставок деревини. Програма підтвердження Лісової сертифікації (The Programme for the Endorsement of Forest Certification - PEFC) і Лісова Наглядова Рада сертифікують папір, який виготовлено з дерев, вирощених відповідно до керівних принципів забезпечення гарної практики ведення лісового господарства. Підраховано, що переробка половини паперу у світі дозволить уникнути вирубуванню 81 тис. км² лісових масивів.

Енергія

Завдяки переробці знижується споживання енергії, хоча досі тривають дебати щодо фактичної енергетичної економії. Згідно інформації, яку надає Енергетична Інформаційна Адміністрація США, при переробці паперу відбувається економія до 40% енергоресурсів у порівнянні з невідновлюваною целюлозою, у той же час Бюро Міжнародної рециркуляції (БІР) стверджує про скорочення енергетичних витрат до 64%. Деякі розрахунки вказують, що переробка однієї тонни газетного паперу економить близько 4 000 kWh (14 GДж) електроенергії, хоча дані можуть бути завищеними (дивіться далі нотатки про неперероблену целюлозу). Цієї електроенергії достатньо для живлення 3-х кімнатного європейського будинку протягом усього року, або скільки ж енергії, щоб нагрівати і охолоджувати середній північноамериканський будинку майже половину року. Переробка паперу у пульпу насправді споживає більше викопного палива, ніж під час виготовлення нової целюлози із деревини; в останньому випадку на заводі більшість енергії виробляється від спалювання деревних відходів (кора, корені, відходи лісопиляння) і побічних продуктів лігнінування. Целюлозні заводи, які виробляють нову механічну целюлозу використовують велику кількість енергії; дуже груба оцінка потреби в електроенергії становить 10 гдж/т целюлози (2500 кВт·год/коротку тону).

Використання звалищ

У США близько 35% твердих побутових відходів (до переробки) за вагою складаються із паперу і паперових виробів.

Забруднення води та повітря

Агентство з охорони довкілля США (АООС) встановили, що переробка спричиняє зменшенню забруднення води на 35% і повітря на 74%, ніж при виробництві целюлози з деревини. Целюлозно-паперові комбінати можуть бути джерелом забруднення як повітря, так і води, особливо якщо вони виробляють вибілену целюлозу. Сучасні заводи виробляють значно менше забруднення, ніж кілька десятиліть тому. Переробка макулатури зменшує попит на первинну целюлозу із деревної маси, тим самим зменшується загальний обсяг забруднення повітря і води, пов'язаного з паперовим виробництвом. Перероблена пульпа може бути відбіленою такими ж хімічними речовинами, які використовуються для відбілювання целюлози, або перекисом водню і гідросульфітом натрію, як найпоширенішими відбілювачами. Перероблена пульпа, або папір, виготовлений із неї, називається безхлорними, якщо у процесі виробництва не використовувалися хлоровмісні сполуки. Проте, переробне виробництво може мати шкідливі побічні продукти, наприклад осадкові відходи. Під час процесів видалення фарби на фабриці Cross Pointe у Маямі, штат Огайо, утворюється осад, який становить до 22% від ваги переробленої макулатури.

Факти і цифри про переробку

В середині 19-го століття, спостерігався підвищений попит на книги та писані матеріали. До того часу, виробники паперу використовували лляне ганчір'я на його виготовлення, але наявна пропозиція не могла задовольнити зростаючий попит. Книги викуповували на аукціонах для переробки в новий папір, принаймні, у Великій Британії, на початку 19-го століття.

На міжнародному рівні, близько половину всієї макулатури складають конвертовані втрати (переробка перед споживачем), такі як обрізки і непродана періодика; і становить приблизно третину від побутових і виробничих відходів.

Деяка статистика про споживання паперу:7 thousand галs (26 м³)

• Станом на 1996 рік приблизно 95% ділової інформації досі зберігалася на папері.
• Переробка 1 short ton (0,91 t) паперу зберігає 17 зрілих дерева, води, 3 cubic yards (2,3 м³) простору звалищ, 2 barrels of oil (84 US gal or 320 л), та 4 100 kilowatt-hours (15 GДж) електроенергії – достатня кількість енергії для забезпечення одного середньостатистичного американського будинку протягом шести місяців.
• Хоча папір традиційно ототожнюється із читанням і писанням, але його призначення, як засіб комунікації, відійшов на другий план після пакувального використання, куди йде до 41% використовуваного паперу.
• 115 мільярдів паперових сторінок використовуються для персональних комп'ютерів. Щодня середньостатистичний інтернет-користувач друкує 15 листків.
• Волокна з певного гофрованого картону можна переробляти до 25 разів . Деякий картон на 90-100 % складається із перероблених матеріалів.
• У 1997 році було вироблено 299,044 метричних тонн паперу (включно із картоном).
• У 1999 році у США середня витрата паперу на людину була близько 354 кілограмів. Таку ж кількість споживають 6 людей в Азії або 30 людей в Африці.
• У 2006-2007 роках в Австралії використали 5,5 мільйона тонн паперу та картону, із них 2,5 мільйона тонн переробили.
• В Австралії газетний папір на 40% складається із переробленої сировини.

Переробка паперу у різних країнах

Європейський союз

Переробка паперу в Європі має довгу історію. Представники індустрії за власною ініціативою у 2000 році створили Раду Європейських переробників макулатури для моніторингу прогресу в переробці макулатури, і в тому ж році опублікували Європейську Декларацію Переробки Паперу. З тих пір Рада оновлює Декларацію кожні п'ять років. У 2011 році РЄПМ взяли на себе зобов'язання до 2015 року  разом підтримувати і забезпечити рівень переробки паперу до 70% у 27 країнах ЄС, а також Швейцарії і Норвегії, а також покращити відповідні показники у таких сферах, як запобігання утворення відходів, екодизайн і наукові дослідження і розробки. У 2014 році рівень переробки паперу в Європі становив 71,7%, як заявлено у Звіті про результати моніторингу за 2014 рік.

США

Переробка паперу вже давно практикується в США. За даними Американського Агентства з охорони довкілля, у 2012 році маса паперу і картону становили 68 млн тонн твердих побутових відходів, які утворюються в США, і це менше, ніж 87 млн тонн у 2000 році. Папір є найбільш перероблюваним матеріалом — 64,6 % переробили у 2012 році, але він став менше використовуватися, ніж на рубежі століття. На долю паперу припадає більша половина ваги всіх перероблюваних матеріалів, зібраних у США.

Історія переробки паперу має кілька важливих дат:

• 1690 рік: родина Ріттенхаус заснували першу паперову фабрику, на якій використовувався перероблюваний льон.
• 1896 рік: родина Бенедетто заснували перший великий центр утилізації у Нью-Йорку, де приймали ганчірки, газети і сміття із кошиків.
• 1993 рік: перший рік, коли паперу було більше перероблено, ніж поховано на звалищах.

На сьогодні, більша половина всього паперу, який використовується у Сполучених Штатах, збираються і переробляються. Але паперові вироби досі є найбільшою складовою твердих побутових відходів, і становить понад 40% складу звалищ^[коли?]. У 2006 році зафіксований рекорд: 53,4% паперу, який використовувався у США (53,5 млн тонн) пішов на переробку; для порівняння у 1990 рівень переробки становив 33,5%. Виробники паперу США поставили за мету переробляти  55% усього паперу, який використовувався у США в 2012 році. На паперові вироби, які використовуються в пакувальній промисловості, припадало близько 77 % пакувальних матеріалів зі вторсировини, що в загальній масі становило понад 10,89 мільйона кілограмів паперу, відновленого у 2005 році.

До 1998 року в країні існувало близько 9000 програм по прибиранню узбіч і 12000  центрів утилізації. Станом на 1999, було створено 480 ліній по сортуванню вторинної сировини для переробки зібраних матеріалів. Останнім часом рекламні листівки складають велику частину від загального рециркуляційного потоку, у порівнянні із газетами або особистими листами. Проте збільшення небажаної пошти досі мале у порівнянні зі скороченням використанням паперу для цієї мети.

Світова фінансова криза у 2008 році викликала у США зниження ціни на старі газети, у жовтні ціна знизилася від 140 дол. США до 40 дол. США за тонну .

Мексика

У Мексиці^[коли?] не деревина, а макулатура є основною сировиною для паперових комбінатів, на долю макулатури припадає близько 75% сировини.

Обмеження та наслідки вторинної переробки паперу

Разом із волокнами папір може містити різні неорганічні та органічні компоненти, в тому числі до 10 000 різних хімікатів, які потенційно можуть забруднювати знову вироблену паперову продукцію. Як приклад, Бісфенол А (хімічна речовина, яка часто зустрічається в термопапері) був виявлений як забрудника в різних паперових продуктах, отриманих після переробки паперу. Крім того, такі групи хімічних речовин, як фталати, феноли, мінеральні мастила, поліхлоровані дифеніли та токсичні метали ідентифікуються в паперових матеріалах. Хоча деякі заходи можуть зменшити хімічне навантаження при переробці макулатури (наприклад, впровадження дезактивації, оптимізований збір макулатури), можна навіть повністю припинити використання деяких хімічних речовин (поетапного), але у результаті протягом кількох десятиліть вказані речовини будуть повертатися до циклу переробки із новими партіями старих газет.

Посилання

1. . Recycling Point Dot Com. Архів оригіналу за 6 October 2006. Процитовано 4 лютого 2007. 
2. . TAPPI. Архів оригіналу за 30 листопада 2011. Процитовано 28 лютого 2012. 
3. R. McKinney: Technology of Paper Recycling, 1995, p. 351. ISBN 9780751400175
4. Hershkowitz, A. (2002). Bronx ecology. Washington DC: Island Press. p. 62
5. Martin, Sam (2004). . Ecology Communications, Inc. Архів оригіналу за 17 травня 2008. Процитовано 21 вересня 2007. 
6. Trends and Current Status of the Contribution of the Forestry Sector to National Economies. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2004. Процитовано 21 вересня 2007. 
7. . Green Press Initiative. 2007. Архів оригіналу за 7 квітня 2012. Процитовано 23 жовтня 2011. 
8. Marcot, Bruce G. (1992). . The Ecology Plexus. Архів оригіналу за 13 жовтня 2007. Процитовано 22 вересня 2007. 
9. Canada, Natural Resources (4 лютого 2008). Forestry. www.nrcan.gc.ca. Процитовано 15 січня 2022. 
10. . Архів оригіналу за 26 серпня 2007. Процитовано 21 вересня 2007. 
11. EarthWorks Group. 1990. "The Recycler’s Handbook". Berkeley, CA: The EarthWorks Press
12. Case history: The truth about recycling. The Economist. 9 червня 2007. Процитовано 19 квітня 2012. 
13. SavingEnergy Recycling Paper & Glass. Energy Information Administration. September 2006. Процитовано 20 жовтня 2007. 
14. . Bureau of International Recycling. Архів оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 20 жовтня 2007. 
15. . South Carolina Electric & Gas Company. 1991. Архів оригіналу за 11 вересня 2007. Процитовано 20 жовтня 2007. 
16. Jeffries, Tom (27 березня 1997). . University of Wisconsin Biotech Center. Архів оригіналу за 20 грудня 2006. Процитовано 21 жовтня 2007. 
17. Biermann, Christopher J. (1993). Essentials of Pulping and Papermaking. San Diego: Academic Press, Inc. ISBN 0-12-097360-X. 
18. (PDF). US Environmental Protection Agency. 200. Архів оригіналу за 12 вересня 2007. Процитовано 23 жовтня 2007. 
19. Recyc2007. Процитовано 30 жовтня 2007. 
20. MacFadden, Todd; Michael P. Vogel (June 1996). . Printers' National Environmental Assistance Center, Montana State University. Архів оригіналу за 12 липня 2007. Процитовано 30 жовтня 2007. 
21. Recycling Paper and Glass. US Department of Energy. September 2006. Процитовано 30 жовтня 2007. 
22. Howsam, Leslie (1991). Cheap Bibles: Nineteenth Century Publishing and the British and Foreign Bible Society. Cambridge University Press. ISBN 0521522129. 
23. . Bureau of International Recycling. Архів оригіналу за 6 April 2007. Процитовано 20 травня 2007. 
24. Source: International Institute for Environment and Development (IIED) Discussion Paper (IIED, London, September 1996)
25. Paper Facts & Trivia. The Paper Project. Процитовано 9 червня 2014. 
26. . Epa.gov. 28 червня 2006. Архів оригіналу за 9 May 2013. Процитовано 9 червня 2014. 
27. North American Factbook PPI, 1995 (Figures are for 1993)
28. Reuse v Recycle article. Процитовано January 2016. 
29. News, A. B. C. How Many Pages It Takes to Print the Entire Internet. ABC News (англ.). Процитовано 15 січня 2022. 
30. Sturdy and recyclable. THOMPSON PACKAGING LIMITED (en-GB). 21 лютого 2019. Процитовано 15 січня 2022. 
31. Paper Facts & Trivia. The Paper Project. Процитовано 9 червня 2014. 
32. . Sita.com.au. Архів оригіналу за 3 липня 2014. Процитовано 9 червня 2014. 
33. . Clean Up Australia Ltd. September 2009. Архів оригіналу за 8 березня 2014. Процитовано 9 червня 2014. 
34. http://www.paperforrecycling.eu.  Пропущений або порожній |title= (довідка)
35. . Архів оригіналу за 10 березня 2016.  Пропущений або порожній |title= (довідка)
36. How textbooks become toilet paper: A Birmingham recycling center moves beyond newsprint and cans, AL.com, Jon Reed, December 01, 2014
37. Wastes - Resource Conservation - Common Wastes & Materials - Paper Recycling Frequent Questions
38. . Robert C. Williams Paper Museum, Georgia Institute of Technology. Архів оригіналу за 14 серпня 2007. Процитовано 20 жовтня 2007. 
39. . Robert C. Williams Paper Museum, Georgia Institute of Technology. Архів оригіналу за 14 серпня 2007. Процитовано 20 жовтня 2007. 
40. . Архів оригіналу за 10 травня 2007. Процитовано 20 травня 2007.  Проігноровано невідомий параметр |df= (довідка)
41. Municipal Solid Waste – FAQ. U.S. Environmental Protection Agency. Процитовано 28 квітня 2007. 
42. Baird, Colin (2004) Environmental Chemistry (3rd ed.) p. 512. W. H. Freeman ISBN 0-7167-4877-0; Recycling in Ohio [ 8 березня 2005 у Wayback Machine.]
43. . Paper Industry Association Council. Архів оригіналу за 7 квітня 2006. Процитовано 10 грудня 2007.  Проігноровано невідомий параметр |df= (довідка)
44. Data on Paper Recovery^{[недоступне посилання з квітня 2019]}
45. . U.S. Environmental Protection Agency. Архів оригіналу за 8 March 2006. Процитовано 2 квітня 2006. 
46. Page, Candace, Waste district raises recycling fees, Burlington Free Press, 12 November 2008
47. Business News Americas staff reporters. . Архів оригіналу за 30 жовтня 2014. Процитовано 7 травня 2012. 
48. Pivnenko, Kostyantyn; Eriksson, Eva; Astrup, Thomas F. Waste paper for recycling: Overview and identification of potentially critical substances. Waste Management 45: 134–142. doi:10.1016/j.wasman.2015.02.028. 
49. Pivnenko, K.; Pedersen, G. A.; Eriksson, E.; Astrup, T. F. (1 жовтня 2015). Bisphenol A and its structural analogues in household waste paper. Waste Management 44: 39–47. PMID 26194879. doi:10.1016/j.wasman.2015.07.017. 
50. Pivnenko, K.; Olsson, M. E.; Götze, R.; Eriksson, E.; Astrup, T. F. Quantification of chemical contaminants in the paper and board fractions of municipal solid waste. Waste Management 51: 43–54. doi:10.1016/j.wasman.2016.03.008. 
51. Pivnenko, Kostyantyn; Laner, David; Astrup, Thomas F. (15 листопада 2016). Material Cycles and Chemicals: Dynamic Material Flow Analysis of Contaminants in Paper Recycling. Environmental Science & Technology 50 (22): 12302–12311. ISSN 0013-936X. doi:10.1021/acs.est.6b01791.