Kwa sababu tasnia ya majimaji na karatasi ni matumizi makubwa ya maliasili (yaani, kuni, maji na nishati), inaweza kuwa mchangiaji mkubwa wa matatizo ya uchafuzi wa maji, hewa na udongo na imekuwa chini ya uchunguzi mkubwa katika miaka ya hivi karibuni. Wasiwasi huu unaonekana kuhitajika, kwa kuzingatia wingi wa vichafuzi vya maji vinavyozalishwa kwa tani moja ya majimaji (kwa mfano, kilo 55 za mahitaji ya oksijeni ya kibayolojia, kilo 70 za yabisi iliyosimamishwa, na hadi kilo 8 za misombo ya organochlorine) na kiasi cha majimaji yanayozalishwa duniani kote. kwa mwaka (takriban tani milioni 180 mwaka 1994). Zaidi ya hayo, ni takribani 35% tu ya karatasi iliyotumika hurejeshwa, na karatasi taka ni mchangiaji mkuu wa jumla ya taka ngumu duniani kote (takriban milioni 150 kati ya tani milioni 500 kila mwaka).

Kihistoria, udhibiti wa uchafuzi wa mazingira haukuzingatiwa katika muundo wa mill na karatasi. Michakato mingi inayotumika katika tasnia ilitengenezwa bila kujali kidogo kupunguza kiasi cha uchafu na mkusanyiko wa uchafuzi wa mazingira. Tangu miaka ya 1970, teknolojia za kupunguza uchafuzi zimekuwa sehemu muhimu ya muundo wa kinu huko Uropa, Amerika Kaskazini na sehemu zingine za ulimwengu. Kielelezo cha 1 kinaonyesha mienendo katika kipindi cha 1980 hadi 1994 katika viwanda vya kusaga na karatasi vya Kanada katika kukabiliana na baadhi ya masuala haya ya kimazingira: kuongezeka kwa matumizi ya taka za mbao na karatasi zinazoweza kutumika tena kama vyanzo vya nyuzi; na kupungua kwa mahitaji ya oksijeni na viumbe hai vya klorini katika maji machafu.

Mchoro 1. Viashirio vya kimazingira katika viwanda vya kusaga na karatasi vya Kanada, 1980 hadi 1994, vinavyoonyesha matumizi ya taka za mbao na karatasi inayoweza kutumika tena katika uzalishaji, na mahitaji ya oksijeni ya kibayolojia (BOD) na misombo ya organochlorine (AOX) katika maji machafu ya maji machafu.

Nakala hii inajadili maswala makuu ya mazingira yanayohusiana na mchakato wa massa na karatasi, inabainisha vyanzo vya uchafuzi wa mazingira ndani ya mchakato na inaelezea kwa ufupi teknolojia za udhibiti, ikiwa ni pamoja na matibabu ya nje na marekebisho ya mimea. Masuala yanayotokana na taka za kuni na dawa za kuua ukungu za sapstain yanashughulikiwa kwa undani zaidi katika sura hii. Mbao.

Masuala ya Uchafuzi wa Hewa

Utoaji hewa wa misombo ya sulfuri iliyooksidishwa kutoka kwa masaga na karatasi umesababisha uharibifu wa mimea, na utoaji wa misombo ya sulfuri iliyopunguzwa imezalisha malalamiko kuhusu harufu ya "yai bovu". Uchunguzi kati ya wakazi wa jumuiya za viwanda vya kusaga majimaji, hasa watoto, umeonyesha athari za kupumua zinazohusiana na utoaji wa chembe chembe, na kuwasha kwa utando wa mucous na maumivu ya kichwa yanayofikiriwa kuwa yanahusiana na misombo ya salfa iliyopunguzwa. Kati ya michakato ya kusukuma maji, zile zilizo na uwezo mkubwa zaidi wa kusababisha matatizo ya uchafuzi wa hewa ni mbinu za kemikali, hasa kraft pulping.

Oksidi za sulfuri hutolewa kwa viwango vya juu zaidi kutoka kwa shughuli za salfa, haswa zile zinazotumia besi za kalsiamu au magnesiamu. Vyanzo vikuu ni pamoja na mipigo ya digester ya kundi, vivukizio na utayarishaji wa pombe, huku kuosha, kukagua na kufufua shughuli kuchangia kiasi kidogo. Tanuri za kurejesha krafti pia ni chanzo cha dioksidi ya sulfuri, kama vile boilers za nguvu ambazo hutumia makaa ya mawe ya sulfuri au mafuta kama mafuta.

Michanganyiko ya salfa iliyopunguzwa, ikiwa ni pamoja na salfidi hidrojeni, methyl mercaptan, dimethyl sulfidi na dimethyl disulfidi, karibu huhusishwa kwa njia ya kipekee na kraft pulping, na huvipa vinu hivi harufu yake bainifu. Vyanzo vikuu ni pamoja na tanuru ya uokoaji, pigo la kumeng'enya, vali za usaidizi wa kumeng'enya, na matundu ya kuosha, ingawa vivukizi, matangi ya kuyeyusha, viunzi, tanuru ya chokaa na maji taka pia vinaweza kuchangia. Operesheni zingine za salfa hutumia mazingira ya kupunguza katika vinu vyao vya uokoaji na huenda zimehusisha kupunguzwa kwa matatizo ya harufu ya salfa.

Gesi za sulfuri zinazotolewa na boiler ya kurejesha hudhibitiwa vyema kwa kupunguza uzalishaji kwenye chanzo. Udhibiti ni pamoja na oxidation ya pombe nyeusi, kupunguza sulphidi ya pombe, boilers ya kurejesha harufu ya chini na uendeshaji sahihi wa tanuru ya kurejesha. Gesi za sulfuri kutoka kwa pigo la digester, valves za misaada ya digester na uvukizi wa pombe zinaweza kukusanywa na kuteketezwa - kwa mfano, katika tanuri ya chokaa. Gesi za moshi za mwako zinaweza kukusanywa kwa kutumia scrubbers.

Oksidi za nitrojeni huzalishwa kama bidhaa za mwako wa joto la juu, na zinaweza kutokea katika kinu chochote kilicho na boiler ya kurejesha, boiler ya nguvu au tanuri ya chokaa, kulingana na hali ya uendeshaji. Uundaji wa oksidi za nitrojeni unaweza kudhibitiwa kwa kudhibiti joto, uwiano wa hewa-mafuta na muda wa makazi katika eneo la mwako. Michanganyiko mingine ya gesi ni vichangiaji vidogo katika uchafuzi wa hewa ya kinu (kwa mfano, monoksidi kaboni kutokana na mwako usio kamili, klorofomu kutokana na shughuli za upaukaji, na viumbe tete vinavyotokana na usagaji wa chakula na uvukizi wa pombe).

Chembe hutoka hasa kutokana na shughuli za mwako, ingawa matangi ya kuyeyusha maji yanaweza pia kuwa chanzo kidogo. Zaidi ya 50% ya chembechembe za kinu ni nzuri sana (chini ya 1 μm kwa kipenyo). Nyenzo hii nzuri ni pamoja na salfa ya sodiamu (Na₂SO₄) na kabonati ya sodiamu (Na₂CO₃) kutoka kwa tanuu za uokoaji, tanuu za chokaa na matangi ya kuyeyusha maji, na NaCl kutokana na uchomaji wa bidhaa za magogo ambazo zimehifadhiwa kwenye maji ya chumvi. Uzalishaji wa tanuru ya chokaa ni pamoja na kiasi kikubwa cha chembechembe mbaya kutokana na kuingizwa kwa chumvi za kalsiamu na usablimishaji wa misombo ya sodiamu. Chembe coarse inaweza pia kujumuisha majivu ya kuruka na bidhaa za mwako za kikaboni, haswa kutoka kwa boilers za nguvu. Kupunguza viwango vya chembechembe kunaweza kupatikana kwa kupitisha gesi za moshi kupitia vimiminika vya kielektroniki au visuguzi. Ubunifu wa hivi majuzi katika teknolojia ya boiler ya nguvu ni pamoja na vichomeo vya kitanda vilivyo na maji ambavyo huwaka kwa joto la juu sana, husababisha ubadilishaji wa nishati kwa ufanisi zaidi, na kuruhusu uchomaji wa taka zisizo sawa za kuni.

Masuala ya Uchafuzi wa Maji

Maji machafu yaliyochafuliwa kutoka kwa masaga na karatasi yanaweza kusababisha kifo cha viumbe vya majini, kuruhusu mrundikano wa kibayolojia wa misombo ya sumu katika samaki, na kuharibu ladha ya maji ya kunywa ya chini ya mkondo. Maji taka ya maji machafu ya massa na karatasi yana sifa kwa misingi ya sifa za kimwili, kemikali au kibayolojia, na muhimu zaidi ni maudhui ya solids, mahitaji ya oksijeni na sumu.

Maudhui yabisi kwenye maji machafu kwa kawaida huainishwa kwa misingi ya sehemu ambayo imesimamishwa (dhidi ya kuyeyushwa), sehemu ya vitu vikali vilivyoahirishwa ambavyo vinaweza kutulia, na sehemu za mojawapo ambayo ni tete. Sehemu inayoweza kutulia ndiyo inayochukiza zaidi kwa sababu inaweza kutengeneza blanketi zito la matope karibu na sehemu ya kutokwa, ambayo hupunguza kwa haraka oksijeni iliyoyeyushwa katika maji yanayopokea na kuruhusu kuenea kwa bakteria ya anaerobic ambayo hutoa methane na kupunguza gesi za sulfuri. Ingawa vitu vikali visivyoweza kutatuliwa kwa kawaida hupunguzwa na maji yanayopokea na kwa hivyo hayana wasiwasi kidogo, yanaweza kusafirisha misombo ya kikaboni yenye sumu hadi kwa viumbe vya majini. Yabisi iliyosimamishwa kutoka kwa masaga ya majimaji na karatasi ni pamoja na chembe za magome, nyuzi za mbao, mchanga, changarawe kutoka kwa mashine za kusagia massa, viungio vya kutengeneza karatasi, sira za pombe, bidhaa za michakato ya kutibu maji na seli za vijidudu kutoka kwa shughuli za matibabu ya pili.

Vile vinavyotokana na kuni vilivyoyeyushwa katika vileo vinavyosukumwa, ikiwa ni pamoja na oligosakaridi, sukari rahisi, vitokanavyo na lignin vyenye uzito wa chini wa Masi, asidi ya asetiki na nyuzi za selulosi iliyoyeyushwa, ndizo wachangiaji wakuu wa mahitaji ya oksijeni ya kibayolojia (BOD) na mahitaji ya oksijeni ya kemikali (COD). Michanganyiko ambayo ni sumu kwa viumbe vya majini ni pamoja na viumbe hai vya klorini (AOX; kutokana na upaukaji, hasa krafti ya krafti); asidi ya resin; asidi isiyojaa mafuta; pombe za diterpene (haswa kutoka kwa debarking na pulping mitambo); juvabiones (hasa kutoka sulphite na pulping mitambo); bidhaa za uharibifu wa lignin (hasa kutoka kwa sulphite pulping); viumbe vya syntetisk, kama vile slimicides, mafuta na grisi; na kusindika kemikali, viungio vya kutengeneza karatasi na metali zilizooksidishwa. Viumbe hai vya klorini vimekuwa vya wasiwasi sana, kwa sababu vina sumu kali kwa viumbe vya baharini na vinaweza kujilimbikiza. Kikundi hiki cha misombo, ikiwa ni pamoja na dibenzo za polychlorini.p-dioksini, zimekuwa kichocheo kikuu cha kupunguza matumizi ya klorini katika upaukaji wa massa.

Kiasi na vyanzo vya yabisi iliyosimamishwa, mahitaji ya oksijeni na uvujaji wa sumu hutegemea mchakato (Jedwali 1). Kwa sababu ya ugavishaji wa vichimbaji vya mbao na urejeshaji wa kemikali kidogo au kutokuwepo kabisa na asidi ya resini, salfeti na CTMP pulping huzalisha maji taka yenye sumu kali yenye BOD nyingi. Kraft Mills kihistoria kutumika zaidi klorini kwa blekning, na machafu yao walikuwa zaidi sumu; hata hivyo, maji machafu kutoka kwa vinu ambayo yameondoa Cl₂ katika upaukaji na utumiaji wa matibabu ya upili kwa kawaida huonyesha sumu kali ikiwa ipo, na sumu ya subacute imepunguzwa sana.

Jedwali 1. Jumla ya yabisi iliyosimamishwa na BOD inayohusishwa na maji machafu (mbichi) yasiyotibiwa ya michakato mbalimbali ya kusukuma maji.

Yabisi iliyoahirishwa imekuwa tatizo kidogo kwa sababu viwanda vingi vinatumia ufafanuzi wa kimsingi (kwa mfano, mchanga wa mvuto au kuelea kwa hewa iliyoyeyushwa), ambayo huondoa 80 hadi 95% ya vitu vikali vinavyoweza kutulia. Teknolojia ya pili ya kutibu maji machafu kama vile rasi zenye hewa angani, mifumo ya tope iliyoamilishwa na uchujaji wa kibayolojia hutumiwa kupunguza BOD, COD na viumbe hai vya klorini kwenye maji taka.

Marekebisho ya mchakato wa ndani ya mmea ili kupunguza vitu vikali vinavyoweza kutulia, BOD na sumu ni pamoja na uvunaji kavu na uwasilishaji wa magogo, uchunguzi bora wa chip ili kuruhusu kupikia sare, upambanuzi uliopanuliwa wakati wa kusaga, mabadiliko ya shughuli za urejeshaji wa kemikali ya usagaji chakula, teknolojia mbadala ya upaukaji, uoshaji wa majimaji wenye ufanisi mkubwa, urejeshaji wa nyuzi kutoka kwa maji meupe na uzuiaji bora wa kumwagika. Hata hivyo, misukosuko ya mchakato (hasa ikiwa itasababisha utupaji wa maji taka wa kimakusudi) na mabadiliko ya kiutendaji (hasa matumizi ya mbao ambazo hazijakolezwa na asilimia kubwa ya vichimbaji) bado vinaweza kusababisha mafanikio ya mara kwa mara ya sumu.

Mkakati wa hivi karibuni wa kudhibiti uchafuzi wa mazingira ili kuondoa uchafuzi wa maji kabisa ni dhana ya "kinu kilichofungwa". Vinu kama hivyo ni njia mbadala ya kuvutia katika maeneo ambayo hayana vyanzo vikubwa vya maji ili kufanya kazi kama usambazaji wa mchakato au vijito vya kupokea maji taka. Mifumo iliyofungwa imetekelezwa kwa ufanisi katika CTMP na vinu vya salfa ya sodiamu. Kinachotofautisha viwanda vilivyofungwa ni kwamba maji machafu ya kioevu yanavukizwa na condensate inatibiwa, kuchujwa, kisha kutumika tena. Vipengele vingine vya vinu vilivyofungwa ni vyumba vya skrini vilivyofungwa, kuosha kwa njia ya kukabiliana na sasa katika kiwanda cha bleach, na mifumo ya kudhibiti chumvi. Ijapokuwa mbinu hii ni nzuri katika kupunguza uchafuzi wa maji, bado haijabainika jinsi miale ya wafanyikazi itaathiriwa kwa kuzingatia vijito vyote vichafu ndani ya kinu. Kutu ni tatizo kuu linalokabili viwanda vinavyotumia mifumo iliyofungwa, na viwango vya bakteria na endotoxini huongezeka katika maji yaliyosindikwa.

Ushughulikiaji wa Mango

Muundo wa vitu vikali (sludges) vinavyoondolewa kwenye mifumo ya matibabu ya maji taka ya kioevu hutofautiana, kulingana na chanzo chao. Mango kutoka kwa matibabu ya kimsingi yanajumuisha nyuzi za selulosi. Sehemu kuu ya vitu vikali kutoka kwa matibabu ya sekondari ni seli za microbial. Ikiwa kinu kinatumia mawakala wa upaukaji wa klorini, vitu vikali vya msingi na vya pili vinaweza pia kuwa na misombo ya kikaboni ya klorini, jambo muhimu la kuzingatia katika kubainisha kiwango cha matibabu kinachohitajika.

Kabla ya kuondolewa, sludges hutiwa ndani ya vitengo vya sedimentation ya mvuto na hupunguzwa kwa mitambo katika centrifuges, filters za utupu au ukanda au vyombo vya habari vya screw. Sludges kutoka kwa matibabu ya msingi ni rahisi kufuta maji. Sludges za sekondari zina kiasi kikubwa cha maji ya ndani ya seli na zipo kwenye tumbo la slime; kwa hiyo zinahitaji kuongezwa kwa flocculants za kemikali. Mara tu maji yanapoondolewa vya kutosha, tope hutupwa kwenye ardhi inayotumika (kwa mfano, kwenye ardhi ya kilimo au ya misitu, inayotumika kama mboji au kiyoyozi) au kuchomwa moto. Ingawa uchomaji moto ni wa gharama zaidi na unaweza kuchangia matatizo ya uchafuzi wa hewa, unaweza kuwa na manufaa kwa sababu unaweza kuharibu au kupunguza vitu vya sumu (kwa mfano, viumbe hai vya klorini) ambavyo vinaweza kusababisha matatizo makubwa ya mazingira ikiwa yangeingia kwenye maji ya chini kutoka kwa matumizi ya ardhi. .

Taka ngumu zinaweza kuzalishwa katika shughuli zingine za kinu. Majivu kutoka kwa boilers ya nguvu yanaweza kutumika katika vitanda vya barabarani, kama nyenzo ya ujenzi na kama kikandamiza vumbi. Taka kutoka kwenye tanuu za chokaa zinaweza kutumika kurekebisha asidi ya udongo na kuboresha kemikali ya udongo.

Back