قد يحدث التعرض للعديد من المواد التي تحددها الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) كمواد مسرطنة معروفة ومحتملة ومحتملة في عمليات اللب والورق. من المعروف أن الأسبستوس يسبب سرطان الرئة وورم الظهارة المتوسطة ، ويستخدم لعزل الأنابيب والغلايات. يستخدم التلك على نطاق واسع كمادة مضافة للورق ، ويمكن أن يكون ملوثًا بالأسبستوس. المضافات الورقية الأخرى ، بما في ذلك الأصباغ القائمة على البنزيدين والفورمالديهايد والإبيكلوروهيدرين ، تعتبر مسببات للسرطان البشرية. تُعرف مركبات الكروم والنيكل سداسي التكافؤ ، المتولدة في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ ، بمواد مسرطنة للرئة والأنف. تم تصنيف غبار الخشب مؤخرًا من قبل IARC على أنه مادة مسرطنة معروفة ، استنادًا بشكل أساسي إلى دليل الإصابة بسرطان الأنف بين العمال المعرضين لغبار الخشب الصلب (IARC ، 1995). عوادم الديزل ، والهيدرازين ، والستايرين ، والزيوت المعدنية ، والفينولات المكلورة والديوكسينات ، والإشعاع المؤين هي مواد مسرطنة أخرى محتملة أو محتملة قد تكون موجودة في عمليات المطاحن.

تم إجراء عدد قليل من الدراسات الوبائية الخاصة بعمليات اللب والورق ، وهي تشير إلى القليل من النتائج المتسقة. غالبًا ما استخدمت تصنيفات التعرض في هذه الدراسات الفئة الصناعية الواسعة "اللب والورق" ، وحتى أكثر التصنيفات تحديدًا التي جمعت العمال حسب أنواع اللب أو مناطق الطاحونة الكبيرة. شملت الدراسات الأترابية الثلاث في الأدبيات حتى الآن أقل من 4,000 عامل لكل منها. تجري حاليًا العديد من الدراسات الجماعية الكبيرة ، وتقوم الوكالة الدولية لبحوث السرطان بتنسيق دراسة دولية متعددة المراكز من المحتمل أن تتضمن بيانات من أكثر من 150,000 عامل لب الورق والورق ، مما يسمح بتحليلات التعرض الأكثر تحديدًا. ستستعرض هذه المقالة المعرفة المتاحة من الدراسات المنشورة حتى الآن. يمكن الحصول على معلومات أكثر تفصيلاً من المراجعات المنشورة سابقاً من قبل IARC (1980 ، 1987 ، و 1995) ومن قبل Torén و Persson و Wingren (1996). تم تلخيص نتائج الأورام الخبيثة في الرئة والمعدة وأمراض الدم في الجدول 1.

الجدول 1. ملخص الدراسات حول سرطان الرئة وسرطان المعدة وسرطان الغدد الليمفاوية وسرطان الدم في عمال اللب والورق

C = دراسة أترابية ، CR = دراسة حالة مرجعية ، PM = دراسة نسبة الوفيات.
* ذات دلالة إحصائية. ^§ = حيث تم الإبلاغ بشكل منفصل ، NHL = ليمفوما اللاهودجكين و HD = مرض هودجكين. X = 0 أو حالة واحدة تم الإبلاغ عنها ، لم يتم حساب تقدير المخاطر ، - = لم يتم الإبلاغ عن أي بيانات.

يعني تقدير المخاطر الذي يتجاوز 1.0 أن الخطر يزداد ، ويشير تقدير المخاطر أقل من 1.0 إلى انخفاض المخاطر.

المصدر: مقتبس من Torén، Persson and Wingren 1996.

سرطانات الجهاز التنفسي

يتعرض عمال الصيانة في مصانع الورق واللب إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة وورم الظهارة المتوسطة الخبيثة ، ربما بسبب تعرضهم للأسبستوس. أظهرت دراسة سويدية زيادة خطر الإصابة بورم الظهارة المتوسطة الجنبي بمقدار ثلاثة أضعاف بين عمال اللب والورق (Malker et al. 1985). عندما تم تحليل التعرض أكثر ، تعرض 71 ٪ من الحالات للأسبستوس ، وعملت الغالبية في صيانة المطاحن. كما تم عرض الارتفاع في مخاطر الإصابة بسرطان الرئة بين عمال الصيانة في مصانع اللب والورق السويدية والفنلندية (Torén، Sällsten and Järvholm 1991؛ Jäppinen et al. 1987).

في نفس الدراسة الفنلندية ، لوحظ أيضًا زيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة بمقدار الضعف بين عمال مطاحن الورق والعاملين في مطاحن الألواح. أجرى الباحثون دراسة لاحقة اقتصرت على عمال مطاحن اللب المعرضين لمركبات الكلور ، ووجدوا أن خطر الإصابة بسرطان الرئة يزيد بمقدار ثلاثة أضعاف.

أظهرت دراسات قليلة أخرى على عمال اللب والورق زيادة مخاطر الإصابة بسرطان الرئة. أظهرت دراسة كندية زيادة المخاطر بين أولئك الذين تعرضوا لغبار الورق (Siemiatycki et al. 1986) ، وأظهرت الدراسات الأمريكية والسويدية زيادة المخاطر بين عمال مصانع الورق (Milham and Demers 1984؛ Torén، Järvholm and Morgan 1989).

سرطانات الجهاز الهضمي

تمت الإشارة إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان المعدة في العديد من الدراسات ، ولكن لا ترتبط المخاطر بشكل واضح بأي منطقة واحدة ؛ ولذلك فإن التعرض ذي الصلة غير معروف. الوضع الاجتماعي والاقتصادي والعادات الغذائية هي أيضًا عوامل خطر للإصابة بسرطان المعدة ، وقد تكون مربكة ؛ لم تؤخذ هذه العوامل في الاعتبار في أي من الدراسات التي تمت مراجعتها.

شوهد الارتباط بين سرطان المعدة وعمل اللب والورق لأول مرة في دراسة أمريكية في السبعينيات (Milham and Demers 1970). تم العثور على المخاطر لتكون أعلى من ذلك ، وتضاعف تقريبا ، عندما تم فحص عمال الكبريتات بشكل منفصل. كما تم العثور على عمال الكبريتات الأمريكية والأخشاب المطحونة في دراسة لاحقة لزيادة خطر الإصابة بسرطان المعدة (Robinson، Waxweiller and Fowler 1984). تم العثور على خطر بنفس الحجم في دراسة سويدية بين عمال مصانع اللب والورق من منطقة حيث تم إنتاج لب الكبريت فقط (Wingren et al.1986). شهد عمال مطاحن الورق والورق المقوى واللب الأمريكي في نيوهامشير وواشنطن معدل وفيات متزايد من سرطان المعدة (شوارتز 1991 ؛ ميلهام 1988). ربما كانت الموضوعات عبارة عن مزيج من عمال مصانع الورق والكبريتات والكبريتات. في دراسة سويدية ، تم العثور على ثلاثة أضعاف معدل الوفيات بسبب سرطان المعدة في مجموعة تضم عمال مصانع الورق والكبريتات (Wingren، Kling and Axelson 1976). أبلغت غالبية دراسات اللب والورق عن تجاوزات لسرطان المعدة ، على الرغم من أن بعضها لم يفعل ذلك.

نظرًا لقلة عدد الحالات ، فإن معظم دراسات سرطانات الجهاز الهضمي الأخرى غير حاسمة. تم الإبلاغ عن زيادة خطر الإصابة بسرطان القولون بين العاملين في عملية الكبريتات وفي إنتاج الورق المقوى في دراسة فنلندية (Jäppinen et al. 1987) ، وكذلك بين عمال اللب والورق في الولايات المتحدة (Solet et al. 1989). تم ربط حدوث سرطان القناة الصفراوية في السويد بين عامي 1961 و 1979 بالبيانات المهنية من التعداد الوطني لعام 1960 (Malker et al. 1986). تم تحديد زيادة الإصابة بسرطان المرارة بين عمال مصانع الورق الذكور. لوحظت زيادة مخاطر الإصابة بسرطان البنكرياس في بعض الدراسات التي أجريت على عمال مصانع الورق وعمال الكبريتات (Milham and Demers 1984؛ Henneberger، Ferris and Monson 1989) ، وكذلك في مجموعة واسعة من عمال اللب والورق (Pickle and Gottlieb 1980؛ وينجرين وآخرون 1991). لم يتم إثبات هذه النتائج في دراسات أخرى.

الأورام الخبيثة الدموية

تم تناول قضية الأورام اللمفاوية بين عمال مصانع اللب والورق في الأصل في دراسة أمريكية من الستينيات ، حيث تم العثور على أربعة أضعاف خطر الإصابة بمرض هودجكين بين عمال اللب والورق (Milham and Hesser 1960). في دراسة لاحقة ، تم التحقيق في معدل الوفيات بين عمال مصانع اللب والورق في ولاية واشنطن بين عامي 1967 و 1950 ، ولوحظ تضاعف خطر الإصابة بمرض هودجكين والورم النخاعي المتعدد (Milham 1971). أعقب هذه الدراسة تحليل للوفيات بين أعضاء اتحاد اللب والورق في الولايات المتحدة وكندا (Milham and Demers 1976). وأظهرت ما يقرب من ثلاثة أضعاف خطر الإصابة بالساركوما اللمفاوية وساركوما الخلايا الشبكية بين عمال الكبريتات ، في حين أن عمال الكبريتات لديهم مخاطر متزايدة بمقدار أربعة أضعاف للإصابة بمرض هودجكين. في دراسة جماعية بالولايات المتحدة ، لوحظ أن عمال الكبريتات لديهم مخاطر مضاعفة للإصابة بالساركوما اللمفاوية والساركوما الشبكية (Robinson، Waxweiller and Fowler 1984).

في العديد من الدراسات حيث كان من الممكن التحقيق في حدوث الأورام اللمفاوية الخبيثة ، تم العثور على خطر متزايد (Wingren et al. 1991 ؛ Persson et al. 1993). نظرًا لأن الخطر المتزايد يحدث في كل من عمال مطاحن الكبريتات والكبريتات ، فإن هذا يشير إلى مصدر مشترك للتعرض. في أقسام الفرز والتقطيع ، تكون حالات التعرض متشابهة إلى حد ما. تتعرض القوى العاملة لغبار الخشب والتربينات والمركبات الأخرى القابلة للاستخراج من الخشب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كلا من عمليات فصل الألياف تتم عملية التبييض بالكلور ، والتي لديها القدرة على إنتاج منتجات ثانوية عضوية مكلورة ، بما في ذلك كميات صغيرة من الديوكسينات.

بالمقارنة مع الأورام اللمفاوية ، تظهر الدراسات التي أجريت على اللوكيميا أنماطًا أقل اتساقًا ، وتقديرات المخاطر أقل.

الأورام الخبيثة الأخرى

من بين عمال مصانع الورق في الولايات المتحدة الذين يُفترض تعرضهم للفورمالدهايد ، تم العثور على أربع حالات من سرطان المسالك البولية بعد 30 عامًا من الكمون ، على الرغم من توقع حالة واحدة فقط (Robinson، Waxweiller and Fowler 1986). كل هؤلاء الأفراد عملوا في مناطق تجفيف الورق في مصانع الورق.

في دراسة الحالات والشواهد من ماساتشوستس ، ارتبطت أورام الجهاز العصبي المركزي في الطفولة بمهنة أبوية غير محددة كعامل في مطحنة الورق واللب (Kwa and Fine 1980). اعتبر المؤلفون ملاحظتهم كحدث عشوائي. ومع ذلك ، في ثلاث دراسات لاحقة ، وجدت أيضا مخاطر متزايدة (جونسون وآخرون. 1987 ؛ ناسكا وآخرون. 1988 ؛ Kuijten ، بونين وناس 1992). في دراسات من السويد وفنلندا ، لوحظ زيادة مخاطر الإصابة بأورام المخ بين عمال مصانع اللب والورق بمقدار ضعفين إلى ثلاثة أضعاف.

الرجوع

نظرًا لأن صناعة اللب والورق هي مستهلك كبير للموارد الطبيعية (مثل الخشب والماء والطاقة) ، يمكن أن تكون مساهماً رئيسياً في مشاكل تلوث المياه والهواء والتربة وقد خضعت لقدر كبير من التدقيق في السنوات الأخيرة. يبدو أن هذا القلق له ما يبرره ، بالنظر إلى كمية ملوثات المياه المتولدة لكل طن من اللب (على سبيل المثال ، 55 كجم من الأكسجين البيولوجي ، و 70 كجم من المواد الصلبة العالقة ، وما يصل إلى 8 كجم من مركبات الكلور العضوي) وكمية اللب المنتج عالميًا على أساس سنوي (حوالي 180 مليون طن في عام 1994). بالإضافة إلى ذلك ، يتم إعادة تدوير حوالي 35٪ فقط من الورق المستخدم ، وتعتبر نفايات الورق مساهماً رئيسياً في إجمالي النفايات الصلبة في جميع أنحاء العالم (حوالي 150 مليون من 500 مليون طن سنويًا).

تاريخيًا ، لم يتم أخذ مكافحة التلوث في الاعتبار عند تصميم مصانع اللب والورق. تم تطوير العديد من العمليات المستخدمة في الصناعة مع القليل من الاهتمام لتقليل حجم النفايات السائلة وتركيز الملوثات. منذ السبعينيات ، أصبحت تقنيات الحد من التلوث مكونات متكاملة لتصميم المطحنة في أوروبا وأمريكا الشمالية وأجزاء أخرى من العالم. يوضح الشكل 1970 الاتجاهات خلال الفترة من 1 إلى 1980 في مصانع اللب والورق الكندية استجابة لبعض هذه المخاوف البيئية: زيادة استخدام نفايات الخشب والورق القابل لإعادة التدوير كمصادر للألياف ؛ وخفض الطلب على الأكسجين والمواد العضوية المكلورة في مياه الصرف الصحي.

الشكل 1. المؤشرات البيئية في مصانع اللب والورق الكندية ، 1980 إلى 1994 ، توضح استخدام نفايات الخشب والورق القابل لإعادة التدوير في الإنتاج ، والطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) ومركبات الكلور العضوي (AOX) في مياه الصرف الصحي.

تناقش هذه المقالة القضايا البيئية الرئيسية المرتبطة بعملية اللب والورق ، وتحدد مصادر التلوث داخل العملية وتصف بإيجاز تقنيات التحكم ، بما في ذلك المعالجة الخارجية والتعديلات داخل المصنع. يتم تناول القضايا الناشئة عن نفايات الخشب ومبيدات الفطريات المضادة للقاذورات بمزيد من التفصيل في الفصل خشب.

قضايا تلوث الهواء

تسببت الانبعاثات الهوائية لمركبات الكبريت المؤكسدة من مصانع اللب والورق في إلحاق الضرر بالنباتات ، كما أدت انبعاثات مركبات الكبريت المخفضة إلى ظهور شكاوى حول روائح "البيض الفاسد". أظهرت الدراسات التي أجريت بين سكان مجتمعات مطاحن اللب ، وخاصة الأطفال ، آثارًا تنفسية مرتبطة بانبعاثات الجسيمات وتهيج الغشاء المخاطي والصداع الذي يُعتقد أنه مرتبط بانخفاض مركبات الكبريت. من بين عمليات فصل الألياف ، تعتبر الطرق الكيميائية ، ولا سيما عملية فصل الألياف بطريقة كرافت.

تنبعث أكاسيد الكبريت بأعلى معدلات من عمليات الكبريتات ، خاصة تلك التي تستخدم قواعد الكالسيوم أو المغنيسيوم. تشمل المصادر الرئيسية ضربات الهاضم ، والمبخرات ، وتحضير السوائل ، مع عمليات الغسيل والغربلة والاستعادة التي تساهم بكميات أقل. تعتبر أفران استرجاع الكرافت أيضًا مصدرًا لثاني أكسيد الكبريت ، مثلها مثل غلايات الطاقة التي تستخدم الفحم أو الزيت عالي الكبريت كوقود.

ترتبط مركبات الكبريت المختزلة ، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين ، وميثيل مركابتان ، وثنائي ميثيل كبريتيد وثنائي ميثيل ثاني كبريتيد ، بشكل حصري تقريبًا باستخراج اللب بطريقة كرافت ، وتعطي هذه المطاحن رائحتها المميزة. تشمل المصادر الرئيسية فرن الاستعادة ، وضربة الهاضم ، وصمامات تنفيس الهاضم ، وفتحات الغسالة ، على الرغم من أن المبخرات ، وخزانات الصهر ، والمزالق ، وقمائن الجير ، ومياه الصرف قد تساهم أيضًا. تستخدم بعض عمليات الكبريتات بيئات مختزلة في أفران الاستعادة الخاصة بها وقد تكون مصاحبة لمشكلات انخفاض رائحة الكبريت.

من الأفضل التحكم في غازات الكبريت المنبعثة من غلاية الاسترجاع عن طريق تقليل الانبعاثات عند المصدر. تشمل الضوابط أكسدة السائل الأسود ، وتقليل كبريتات المحلول ، وغلايات الاستعادة منخفضة الرائحة ، والتشغيل السليم لفرن الاستعادة. يمكن جمع غازات الكبريت الناتجة عن النفخ من الهاضم وصمامات تنفيس الهاضم وتبخر السوائل وحرقها - على سبيل المثال ، في فرن الجير. يمكن تجميع غازات مداخن الاحتراق باستخدام أجهزة غسل الغاز.

يتم إنتاج أكاسيد النيتروجين كمنتجات ذات درجة حرارة عالية للاحتراق ، وقد تنشأ في أي مطحنة مزودة بغلاية استرداد أو غلاية كهربائية أو فرن الجير ، اعتمادًا على ظروف التشغيل. يمكن التحكم في تكوين أكاسيد النيتروجين عن طريق تنظيم درجات الحرارة ونسب وقود الهواء ووقت المكوث في منطقة الاحتراق. تعتبر المركبات الغازية الأخرى من العوامل المساهمة البسيطة في تلوث الهواء في المطاحن (على سبيل المثال ، أول أكسيد الكربون من الاحتراق غير الكامل ، والكلوروفورم من عمليات التبييض ، والمواد العضوية المتطايرة من تخفيف الهضم وتبخر السائل).

تنشأ الجسيمات بشكل أساسي من عمليات الاحتراق ، على الرغم من أن خزانات إذابة الصهر يمكن أن تكون أيضًا مصدرًا ثانويًا. أكثر من 50٪ من جسيمات مطحنة اللب تكون ناعمة جدًا (قطرها أقل من 1 ميكرومتر). تشتمل هذه المادة الدقيقة على كبريتات الصوديوم (Na₂SO₄) وكربونات الصوديوم (Na₂CO₃) من أفران الاستعادة ، وأفران الجير وخزانات إذابة الصهر ، وكلوريد الصوديوم من المنتجات الثانوية المحترقة من جذوع الأشجار التي تم تخزينها في المياه المالحة. تشمل انبعاثات قمائن الجير كمية كبيرة من الجسيمات الخشنة بسبب احتباس أملاح الكالسيوم وتسامي مركبات الصوديوم. قد تشتمل الجسيمات الخشنة أيضًا على الرماد المتطاير ومنتجات الاحتراق العضوي ، خاصة من غلايات الطاقة. يمكن تحقيق الحد من تركيزات الجسيمات عن طريق تمرير غازات المداخن من خلال المرسبات الكهروستاتيكية أو أجهزة الغسل. تشمل الابتكارات الحديثة في تكنولوجيا غلايات الطاقة المحارق ذات القاعدة المميعة التي تحترق في درجات حرارة عالية جدًا ، مما يؤدي إلى تحويل أكثر كفاءة للطاقة ، ويسمح بحرق نفايات الخشب الأقل اتساقًا.

قضايا تلوث المياه

يمكن أن تتسبب المياه العادمة الملوثة من مصانع اللب والورق في موت الكائنات المائية ، وتسمح بالتراكم الأحيائي للمركبات السامة في الأسماك ، وتضعف طعم مياه الشرب في اتجاه مجرى النهر. يتم تصنيف النفايات السائلة من اللب والورق على أساس الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية أو البيولوجية ، وأهمها محتوى المواد الصلبة ، والطلب على الأكسجين والسمية.

عادةً ما يتم تصنيف محتوى المواد الصلبة في مياه الصرف الصحي على أساس الجزء المعلق (مقابل المذاب) ، وجزء المواد الصلبة العالقة القابلة للترسيب ، وأجزاء أي منهما متطايرة. الجزء القابل للترسيب هو الأكثر رفضًا لأنه قد يشكل غطاء حمأة كثيف بالقرب من نقطة التصريف ، مما يؤدي إلى استنفاد الأكسجين المذاب في المياه المستقبلة بسرعة ويسمح بتكاثر البكتيريا اللاهوائية التي تولد الميثان والغازات الكبريتية المخفضة. على الرغم من أن المواد الصلبة غير القابلة للترسيب يتم تخفيفها عادة بالمياه المستقبلة وبالتالي فهي أقل أهمية ، إلا أنها قد تنقل المركبات العضوية السامة إلى الكائنات المائية. تشتمل المواد الصلبة المعلقة التي يتم تفريغها من مصانع اللب والورق على جزيئات اللحاء ، وألياف الخشب ، والرمل ، والحصى من مطاحن اللب الميكانيكية ، ومضافات صناعة الورق ، وفضلات الخمور ، والمنتجات الثانوية لعمليات معالجة المياه ، والخلايا الميكروبية من عمليات المعالجة الثانوية.

مشتقات الخشب المذابة في سوائل فصل الألياف ، بما في ذلك السكريات القليلة والسكريات البسيطة ومشتقات اللجنين منخفضة الوزن الجزيئي وحمض الأسيتيك وألياف السليلوز المذابة ، هي المساهمين الرئيسيين في كل من الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) والطلب الكيميائي للأكسجين (COD). تشمل المركبات السامة للكائنات المائية المواد العضوية المكلورة (AOX ؛ من التبييض ، وخاصة لب الورق كرافت) ؛ أحماض راتنجية الأحماض الدهنية غير المشبعة؛ كحول ديتيربين (خاصة من إزالة القشرة واللب الميكانيكي) ؛ juvabiones (خاصة من الكبريتات واللب الميكانيكي) ؛ منتجات تحلل اللجنين (خاصة من فصل اللب بالكبريتات) ؛ المواد العضوية الاصطناعية ، مثل المبيدات الدهنية والزيوت والشحوم ؛ والمواد الكيميائية المستخدمة في العمليات والمواد المضافة لصناعة الورق والمعادن المؤكسدة. كانت المواد العضوية المكلورة موضع قلق خاص ، لأنها شديدة السمية للكائنات البحرية وقد تتراكم بيولوجياً. هذه المجموعة من المركبات ، بما في ذلك ثنائي بنزو متعدد الكلور-p- الديوكسينات ، هي الدافع الرئيسي لتقليل استخدام الكلور في تبييض اللب.

تعتمد كمية ومصادر المواد الصلبة العالقة والطلب على الأكسجين والتصريفات السامة على العملية (الجدول 1). نظرًا لإذابة مستخلصات الأخشاب مع استخلاص المواد الكيميائية وحمض الراتينج قليلًا أو معدومًا ، فإن كلاً من الكبريتات و CTMP يولدان نفايات سائلة شديدة السمية مع ارتفاع BOD. استخدمت مصانع كرافت تاريخياً المزيد من الكلور للتبييض ، وكانت نفاياتها السائلة أكثر سمية ؛ ومع ذلك ، فإن النفايات السائلة من مصانع كرافت التي تخلصت من Cl₂ في التبييض واستخدام المعالجة الثانوية عادة ما تظهر سمية حادة قليلة إن وجدت ، وقد تم تقليل السمية تحت الحادة بشكل كبير.

الجدول 1. إجمالي المواد الصلبة العالقة والطلب الأوكسجيني البيولوجي المرتبط بالنفايات السائلة غير المعالجة (الخام) لعمليات فصل الألياف المختلفة

أصبحت المواد الصلبة المعلقة مشكلة أقل لأن معظم المطاحن تستخدم التوضيح الأولي (على سبيل المثال ، ترسيب الجاذبية أو تعويم الهواء المذاب) ، والذي يزيل 80 إلى 95٪ من المواد الصلبة القابلة للترسيب. تُستخدم تقنيات معالجة مياه الصرف الثانوية مثل البحيرات الهوائية وأنظمة الحمأة المنشطة والترشيح البيولوجي لتقليل BOD و COD والمواد العضوية المكلورة في النفايات السائلة.

تشمل تعديلات العمليات داخل المصنع لتقليل المواد الصلبة القابلة للترسيب ، والأكسجين البيولوجي والسمية ، إزالة القشرة الجافة ونقل جذوع الأشجار ، وفحص الشرائح المحسّن للسماح بالطهي المنتظم ، وإزالة اللجنين الممتد أثناء فصل اللب ، والتغييرات في عمليات الاستعادة الكيميائية للهضم ، وتقنيات التبييض البديلة ، وغسل اللب عالي الكفاءة ، استعادة الألياف من المياه البيضاء واحتواء الانسكاب المحسن. ومع ذلك ، فإن اضطرابات العملية (خاصة إذا أدت إلى الصرف الصحي المتعمد للسوائل) والتغييرات التشغيلية (خاصة استخدام الأخشاب غير المعتادة مع نسبة أعلى من المواد الاستخراجية) قد تتسبب في حدوث اختراقات دورية في السمية.

استراتيجية مكافحة التلوث الحديثة نسبيًا للقضاء على تلوث المياه تمامًا هي مفهوم "الطاحونة المغلقة". تعد هذه المطاحن بديلاً جذابًا في المواقع التي تفتقر إلى مصادر المياه الكبيرة لتعمل كمدخلين للعمليات أو تيارات لاستقبال النفايات السائلة. تم تنفيذ الأنظمة المغلقة بنجاح في CTMP ومصانع كبريتات قاعدة الصوديوم. ما يميز المطاحن المغلقة هو أن المخلفات السائلة تتبخر ومعالجة المكثفات ثم ترشيحها ثم إعادة استخدامها. الميزات الأخرى للمطاحن المغلقة هي غرف الشاشة المغلقة ، والغسيل بالتيار المعاكس في مصنع التبييض ، وأنظمة التحكم في الملح. على الرغم من أن هذا النهج فعال في تقليل تلوث المياه ، إلا أنه لم يتضح بعد كيف سيتأثر تعرض العمال بتركيز جميع التيارات الملوثة داخل المصنع. يعد التآكل مشكلة رئيسية تواجه المطاحن التي تستخدم أنظمة مغلقة ، وتزداد تركيزات البكتيريا والسموم الداخلية في مياه المعالجة المعاد تدويرها.

المواد الصلبة المناولة

يختلف تكوين الجوامد (الحمأة) المزالة من أنظمة معالجة النفايات السائلة حسب مصدرها. تتكون المواد الصلبة من المعالجة الأولية بشكل أساسي من ألياف السليلوز. المكون الرئيسي للمواد الصلبة من المعالجة الثانوية هو الخلايا الميكروبية. إذا كانت المطحنة تستخدم عوامل التبييض المكلورة ، فقد تحتوي المواد الصلبة الأولية والثانوية على مركبات عضوية مكلورة ، وهو اعتبار مهم في تحديد مدى المعالجة المطلوبة.

قبل التخلص منها ، يتم تكثيف الحمأة في وحدات الترسيب بالجاذبية ويتم تفريغها ميكانيكيًا في أجهزة الطرد المركزي أو المرشحات الفراغية أو مكابس الحزام أو اللولب. من السهل نسبيًا إزالة المياه من الحمأة الناتجة عن المعالجة الأولية. تحتوي الحمأة الثانوية على كمية كبيرة من المياه داخل الخلايا وتوجد في مصفوفة من الوحل ؛ لذلك فهي تتطلب إضافة مواد الندف الكيميائية. بمجرد إزالة المياه بشكل كافٍ ، يتم التخلص من الحمأة في التطبيقات البرية (على سبيل المثال ، تنتشر على الأراضي الصالحة للزراعة أو الغابات ، وتستخدم كسماد أو كمكيف للتربة) أو يتم حرقها. على الرغم من أن الحرق أكثر تكلفة ويمكن أن يساهم في مشاكل تلوث الهواء ، إلا أنه قد يكون مفيدًا لأنه يمكن أن يدمر أو يقلل المواد السامة (على سبيل المثال ، المواد العضوية المكلورة) التي يمكن أن تخلق مشاكل بيئية خطيرة إذا كانت ستتسرب إلى المياه الجوفية من التطبيقات الأرضية .

يمكن توليد النفايات الصلبة في عمليات المطحنة الأخرى. يمكن استخدام الرماد من غلايات الطاقة في أسِرَّة الطرق ، كمواد بناء وكمادة مانعة للغبار. يمكن استخدام نفايات قمائن الجير لتعديل حموضة التربة وتحسين كيمياء التربة.

الرجوع

تطور الصناعة وهيكلها

يُعتقد أن صناعة الورق نشأت في الصين في حوالي 100 بعد الميلاد باستخدام الخرق والقنب والأعشاب كمواد خام ، والضرب على الملاط الحجري كعملية فصل الألياف الأصلية. على الرغم من زيادة الميكنة على مدى السنوات الفاصلة ، ظلت طرق الإنتاج الدفعي ومصادر الألياف الزراعية قيد الاستخدام حتى القرن التاسع عشر. تم تسجيل براءة اختراع لآلات صناعة الورق المستمرة في مطلع ذلك القرن. تم تطوير طرق لب الخشب ، وهو مصدر ألياف أكثر وفرة من الخرق والأعشاب ، بين عامي 1800 و 1844 ، وتضمنت طرق الكشط الميكانيكي بالإضافة إلى طرق الصودا والكبريتات والكبريتات (كرافت). بدأت هذه التغييرات العصر الحديث لتصنيع اللب والورق.

يوضح الشكل 1 العمليات الرئيسية لصناعة اللب والورق في العصر الحالي: فصل الألياف الميكانيكية ؛ اللب الكيميائي تفريغ نفايات الورق ؛ صناعة الورق. والتحويل. يمكن تقسيم الصناعة اليوم إلى قطاعين رئيسيين حسب أنواع المنتجات المصنعة. يتم تصنيع اللب بشكل عام في مصانع كبيرة في نفس مناطق حصاد الألياف (أي مناطق الغابات بشكل أساسي). تصنع معظم هذه المصانع الورق أيضًا - على سبيل المثال ، ورق الصحف أو الكتابة أو الطباعة أو المناديل الورقية ؛ أو قد يصنعون الورق المقوى. (يوضح الشكل 2 مثل هذه المطحنة ، التي تنتج عجينة كرافت مبيضة ، ولبًا حراريًا ميكانيكيًا وأوراق الصحف. لاحظ ساحة السكك الحديدية ورصيف الشحن ، ومنطقة تخزين الرقائق ، وناقلات الرقائق المؤدية إلى الهاضم ، ومرجل الاسترداد (مبنى أبيض طويل) وبرك تصفية النفايات السائلة) . عادة ما تكون عمليات التحويل المنفصلة قريبة من الأسواق الاستهلاكية وتستخدم لب الورق أو الورق في السوق لتصنيع الأكياس والورق المقوى والحاويات والأنسجة وأوراق التغليف ومواد الديكور ومنتجات الأعمال وما إلى ذلك.

الشكل 1. رسم توضيحي لتدفق العملية في عمليات تصنيع اللب والورق

الشكل 2. مجمع حديث لمصانع اللب والورق يقع على مجرى مائي ساحلي

مكتبة كانفور

كان هناك اتجاه في السنوات الأخيرة لأن تصبح عمليات اللب والورق جزءًا من شركات منتجات حرجية كبيرة ومتكاملة. تتحكم هذه الشركات في عمليات حصاد الغابات (انظر الغابات الفصل) ، طحن الخشب (انظر صناعة الخشب الفصل) وتصنيع اللب والورق وكذلك عمليات التحويل. يضمن هذا الهيكل أن تمتلك الشركة مصدرًا مستمرًا للألياف ، والاستخدام الفعال لنفايات الأخشاب والمشترين المضمونين ، مما يؤدي غالبًا إلى زيادة حصتها في السوق. يعمل التكامل جنبًا إلى جنب مع زيادة تركيز الصناعة في عدد أقل من الشركات وزيادة العولمة حيث تسعى الشركات إلى الاستثمارات الدولية. شجع العبء المالي لتطوير المصنع في هذه الصناعة هذه الاتجاهات للسماح بوفورات الحجم. وصلت بعض الشركات الآن إلى مستويات إنتاج تبلغ 10 ملايين طن ، على غرار إنتاج البلدان ذات الإنتاج الأعلى. العديد من الشركات متعددة الجنسيات ، بعضها لها مصانع في 20 دولة أو أكثر حول العالم. ومع ذلك ، على الرغم من اختفاء العديد من المصانع والشركات الصغيرة ، لا يزال لدى الصناعة المئات من المشاركين. كتوضيح ، تمثل أكبر 150 شركة ثلثي إنتاج اللب والورق وثلث موظفي الصناعة فقط.

الأهمية الاقتصادية

يعتبر تصنيع اللب والورق والمنتجات الورقية من أكبر الصناعات في العالم. توجد المطاحن في أكثر من 100 دولة في كل منطقة من مناطق العالم ، وتوظف أكثر من 3.5 مليون شخص بشكل مباشر. تشمل الدول الرئيسية المنتجة لللب والورق الولايات المتحدة وكندا واليابان والصين وفنلندا والسويد وألمانيا والبرازيل وفرنسا (أنتجت كل منها أكثر من 10 مليون طن في عام 1994 ؛ انظر الجدول 1).

الجدول 1. العمالة والإنتاج في عمليات اللب والورق والورق المقوى في 1994 ، بلدان مختارة.

* البلدان المدرجة إذا كان هناك أكثر من 10,000 شخص يعملون في الصناعة.

** بيانات 1989/90 (منظمة العمل الدولية 1992).

المصدر: بيانات الجدول مقتبسة من PPI 1995.

كل بلد مستهلك. بلغ الإنتاج العالمي من لب الورق والورق والورق المقوى حوالي 400 مليون طن في عام 1993. على الرغم من التنبؤات بانخفاض استخدام الورق في مواجهة العصر الإلكتروني ، كان هناك معدل نمو سنوي ثابت إلى حد ما 2.5٪ في الإنتاج منذ عام 1980 (الشكل 3) . بالإضافة إلى فوائده الاقتصادية ، فإن استهلاك الورق له قيمة ثقافية ناتجة عن وظيفته في تسجيل ونشر المعلومات. لهذا السبب ، تم استخدام معدلات استهلاك اللب والورق كمؤشر على التنمية الاجتماعية والاقتصادية للأمة (الشكل 4).

الشكل 3. إنتاج اللب والورق في جميع أنحاء العالم ، 1980 إلى 1993

الشكل 4. استهلاك الورق والورق المقوى كمؤشر على التنمية الاقتصادية

كان المصدر الرئيسي للألياف المستخدمة في إنتاج اللب خلال القرن الماضي هو الخشب من الغابات الصنوبرية المعتدلة ، على الرغم من تزايد استخدام الأخشاب الاستوائية والشمالية مؤخرًا (انظر الفصل خشب للحصول على بيانات حول حصاد الأخشاب الصناعية المستديرة في جميع أنحاء العالم). نظرًا لأن مناطق الغابات في العالم قليلة الكثافة السكانية بشكل عام ، فهناك اتجاه لأن يكون هناك انقسام بين المناطق المنتجة والمستخدمة في العالم. قد يؤدي الضغط الذي تمارسه المجموعات البيئية للحفاظ على موارد الغابات عن طريق استخدام مخزون الورق المعاد تدويره والمحاصيل الزراعية وغابات المزارع قصيرة المدى كمصادر للألياف إلى تغيير توزيع منشآت إنتاج اللب والورق في جميع أنحاء العالم خلال العقود القادمة. ومن المتوقع أيضًا أن تلعب القوى الأخرى ، بما في ذلك زيادة استهلاك الورق في العالم النامي والعولمة ، دورًا في نقل الصناعة.

خصائص القوى العاملة

يشير الجدول 1 إلى حجم القوى العاملة المستخدمة مباشرة في عمليات إنتاج وتحويل اللب والورق في 27 دولة ، والتي تمثل مجتمعة حوالي 85٪ من العمالة العالمية في صناعة اللب والورق وأكثر من 90٪ من المصانع والإنتاج. في البلدان التي تستهلك معظم ما تنتجه (مثل الولايات المتحدة وألمانيا وفرنسا) ، توفر عمليات التحويل وظيفتين لكل وظيفة في إنتاج اللب والورق.

تشغل القوى العاملة في صناعة اللب والورق بشكل أساسي وظائف بدوام كامل ضمن الهياكل الإدارية التقليدية ، على الرغم من أن بعض المصانع في فنلندا والولايات المتحدة وأماكن أخرى قد نجحت من خلال ساعات العمل المرنة وفرق التناوب الوظيفي المُدارة ذاتيًا. نظرًا لتكاليف رأس المال المرتفعة ، فإن معظم عمليات فصل الألياف تعمل بشكل مستمر وتتطلب العمل بنظام الورديات ؛ هذا لا ينطبق على النباتات المحولة. تختلف ساعات العمل باختلاف أنماط التوظيف السائدة في كل دولة ، وتتراوح من حوالي 1,500 إلى أكثر من 2,000 ساعة في السنة. في عام 1991 ، تراوحت المداخيل في الصناعة من 1,300،70,000 دولار أمريكي (العمال غير المهرة في كينيا) إلى 1992،10 دولار أمريكي سنويًا (موظفو الإنتاج المهرة في الولايات المتحدة) (منظمة العمل الدولية 20). يسود العمال الذكور في هذه الصناعة ، وعادة ما تمثل النساء 35 إلى 5٪ فقط من القوة العاملة. قد تشكل الصين والهند الأطراف العلوية والسفلية من النطاق بنسبة XNUMX٪ و XNUMX٪ من النساء على التوالي.

عادة ما يكون موظفو الإدارة والهندسة في مصانع اللب والورق يتلقون تدريبًا على مستوى الجامعة. في البلدان الأوروبية ، كان لدى معظم القوى العاملة الماهرة من ذوي الياقات الزرقاء (مثل صانعي الورق) والعديد من القوى العاملة غير الماهرة عدة سنوات من التعليم في المدارس التجارية. في اليابان ، يعتبر التدريب الرسمي الداخلي والارتقاء به هو القاعدة ؛ يتم اعتماد هذا النهج من قبل بعض شركات أمريكا اللاتينية وأمريكا الشمالية. ومع ذلك ، في العديد من العمليات في أمريكا الشمالية والعالم النامي ، يعد التدريب غير الرسمي أثناء العمل أكثر شيوعًا لوظائف الياقات الزرقاء. أظهرت الدراسات الاستقصائية أنه في بعض العمليات ، يعاني العديد من العمال من مشاكل في معرفة القراءة والكتابة ويكونون غير مهيئين بشكل جيد للتعلم مدى الحياة المطلوب في البيئة الديناميكية والخطرة المحتملة لهذه الصناعة.

التكاليف الرأسمالية لبناء مصانع لب الورق والورق الحديثة مرتفعة للغاية (على سبيل المثال ، قد يكلف بناء مطحنة كرافت مبيضة يعمل بها 750 شخصًا 1.5 مليار دولار أمريكي ؛ قد تكلف مطحنة اللب الكيميائي الحراري (CTMP) التي توظف 100 شخص 400 مليون دولار أمريكي) ، لذلك هناك وفورات كبيرة الحجم مع مرافق عالية السعة. عادة ما تستخدم المصانع الجديدة والمعاد تجهيزها عمليات ميكانيكية ومستمرة ، بالإضافة إلى الشاشات الإلكترونية وأجهزة التحكم في الكمبيوتر. إنها تتطلب عددًا قليلاً نسبيًا من الموظفين لكل وحدة إنتاج (على سبيل المثال ، من 1 إلى 1.2 ساعة عمل لكل طن من اللب في المصانع الإندونيسية والفنلندية والتشيلية الجديدة). على مدى السنوات العشر إلى العشرين الماضية ، زاد الإنتاج لكل موظف نتيجة للتقدم المتزايد في التكنولوجيا. تسمح المعدات الأحدث بإجراء تغييرات أسهل بين عمليات تشغيل المنتج ، وانخفاض المخزونات ، والإنتاج في الوقت المناسب الذي يحركه العميل. أدت مكاسب الإنتاجية إلى فقدان الوظائف في العديد من الدول المنتجة في العالم المتقدم. ومع ذلك ، كانت هناك زيادات في العمالة في البلدان النامية ، حيث يتم إنشاء مصانع جديدة ، حتى لو كان عدد العاملين فيها قليلًا ، يمثل غزوات جديدة في الصناعة.

من سبعينيات القرن الماضي إلى عام 1970 ، كان هناك انخفاض بنحو 1990٪ في نسبة وظائف الياقات الزرقاء في العمليات الأوروبية وأمريكا الشمالية ، بحيث أصبحوا يمثلون الآن ما بين 10 و 70٪ من القوة العاملة (منظمة العمل الدولية 80). ما فتئ استخدام العمالة المتعاقد عليها لبناء المطاحن ، وعمليات الصيانة وحصاد الأخشاب ، آخذ في الازدياد ؛ أفادت العديد من العمليات أن 1992 إلى 10٪ من القوى العاملة في الموقع هم مقاولون.

الرجوع