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造纸业的污染与处理

2007-09-01 00:00:00.0 来源:中华印刷包装网 责编:中华印刷包装网

造纸术是我国古代四大发明之一,从东汉蔡伦发明造纸术开始,人类文明的传承从而避免了一代代口口相传、以至于湮没的命运。由此可见,纸对于文明传播起着巨大作用。造纸业对国民经济的贡献越来越大,然而由于造纸技术,造纸业成为对环境污染最严重的一个行业,中国造纸业面临环境与发展的两难择决。

从造纸的生产工艺流程的几个主要环节来分析,我们可以发现印刷过程中,对环境造成的主要污染和破坏有:

1.光化学污染

造成光化学污染的主要是润版液。润版液是保证印版空白部分形成亲水盐层的必要条件,目前胶印机上普遍采用的是酒精润版系统,异丙醇是润版溶液的添加剂之一。相对于传统的水润版系统来说,这种润版方式可大大减少水的用量,又避免了因水过量引起的纸张变形和油墨的过量乳化,从而大大提高印刷效果。但是,由于异丙醇挥发后产生的醇蒸汽有毒,有不良的气味,会对人体健康造成有害的影响,而且,异丙醇排放物还会污染环境,异丙醇是一种光化学氧化剂,它与存在地面附近的其它痕量气体一样,受阳光照射会形成臭氧,从而导致所谓“夏季烟雾”现象,光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统,危害人们的身体健康和植物的生长,因此,异丙醇是一种对环境、人体均有害的化学品,在印刷中减少其用量是一种必然的趋势。

2.水污染

造纸厂对水体的污染物主要是在蒸煮工段产生的,即在蒸煮过程中,有机物(主要是木质素,还有少量的半纤维素及纤维素)降解,溶解在废液中,形成造纸厂通称的黑液;漂白工段也是一个主要的污染源,当采用氯漂等含氯漂白时,会在漂白废水中产生含氯有害物质,也称中段水;洗选工段也会产生污染,污染物主要是纸浆在蒸煮工段残留部分,白水是在抄纸工段形成的,这部分水比较好处理,而且处理后还可以回用。中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,应占总量10%以内。在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。因此,黑液排放是造纸厂污染的主要根源。纸厂排放污染物数量是十分惊人的.由于这些污染物是以流体形式通过地下管道或沟渠流入河流水域的,其数量之大不被人所察觉。由此可知,造纸制浆废液的污染并不是本身有害有毒,而是人为地排放造纸本行业不需要的两种资源所造成的。如果能将这两种资源取出得到有效的利用,其污染自然消除。

3.固体废料

产生固体废料主要是塑料覆膜。塑料覆膜因其耐折、耐磨、可保护印刷品、增加光泽且成本低而备受出版商和消费者的青睐,但是,塑料覆膜无法降解而成为白色污染,覆膜后的纸张无法回收而造成资源浪费,同时,覆膜过程中使用了甲苯、天那水等有毒的挥发性溶剂,会危害工人的身体健康和污染环境。

4.重金属污染

胶片和废定影液会造成重金属污染。目前印刷中用得最多的还是胶印,而胶印中用以制版的多半还是通过照排机出胶片制成PS版来上机印刷。胶片是银盐感光材料,里面含有银离子,而定影后的废定影液里也含有大量的银离子,这些物质若直接进入环境中,重金属银离子能污染自然水体而造成对环境的危害,同时,胶片的片基是高分子化合物,在环境中极难降解而污染土壤。

5.大气污染

对大气造成污染的,首先是油墨。目前印刷行业中广泛使用的还是传统的溶剂型油墨,溶剂型油墨由颜料、连结料、溶剂、填充剂和辅助剂组成,所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等有机溶剂,这些溶剂大都具有毒性,会污染所包装的食品、药物和化妆品等物品;且具有挥发性,有较浓的刺激性气味,会污染环境并影响工人的身体健康;有机溶剂易燃易爆,存在着生产安全隐患。

对大气造成第二大污染的是油性上光材料。上光工艺是印刷品后表面整理加工的一种工艺,经过上光可增加印品表面的光泽度、光洁度和挺度,起到保护印品、增加美观的作用。但是,油性上光材料使用的稀释剂主要是甲苯,而甲苯是有毒的挥发性物质,人体吸入一定量的甲苯会导致呼吸系统和血液系统发生病变,因此,油性上光工艺不符合环境保护要求,尤其是药品、食品等商品的包装物和儿童玩具、儿童书籍等更不宜使用油性上光工艺。

其次是塑料印刷废品。随着印刷包装业的快速发展,塑料等有机高分子材料的印刷越来越普遍,印刷厂产生的塑料印刷废品是一种不可忽视的固体污染物,由于它们的水不溶性和在自然界中极难降解,若直接进入环境必然造成危害。如果将废弃物就近烧毁,会产生大量的二恶英等毒性很强的气体,在极低浓度下二恶英能使人和动物发生畸变,而且是一种强致癌物质,会严重污染周围的空气。因此,塑料印刷废品必须经过合理的处理。

在找到污染源以后,我们就可以找到解决制浆造纸工业对环境污染的方法 :

1.碱回收系统是现代碱法制浆生产中不可分割的重要组成部分。国内外的研究和实践证明,碱回收系统就是碱法制浆黑液中化学药品和热能的回收系统。把黑液中的碱充分回收回来,为本厂碱法制浆生产使用,把黑液中的有机物转化成为能源,生产热和电,从而使排放的废水达标。

2.用中高浓无氯漂白或少氯漂白纸浆的新技术取代全氯漂白纸浆的传统方法。无氯漂白(TCF)也称无污染漂白,是用不含氯的物质作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白;少氯漂白(ECF)是用CIO2作为漂白剂对纸浆在中浓条件下进行漂白。采用无氯和少氯漂白以代替目前我国造纸厂还在使用的严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白。

3.发展其他的无(少)污染制浆技术,为消除造纸工业污染开辟新途径:(1)机械法制浆的发展:用机械的方法而不是用化学的方法将纤维原料磨解获得纸浆,生产成本低,得率高(约90%--98%),不用或少用化学药品,对环境的污染远比化学制浆法小。(2)废纸制浆方面的发展:为了减少制浆方面的污染,扩大造纸原料资源,回收废纸制浆也是有效的方法之一。近几年,我国废纸利用率也越来越高,广东省的废纸回收率目前已达30%以上。(3)生化法制浆的研究:生化法制浆得率高、能耗低、污染很少,近年来已被列入生物学尖端技术研究范围,国内外均在加速进行研究。将生物技术用于制浆造纸即是从众多的微生物中筛选出能高效、专一地分散纤维的菌种,经过各种生物技术处理使之适应工业化大规模生产的水平。生化法制浆目前离现代化生产还有一定距离,而且还存在占地面积大的缺点。

通过对我国造纸工业的分析,就我个人观点而言,对如何减少我国造纸工业环境污染提出了几点建议:(1)制浆厂的规模,就目前情况看,日产30吨纸浆(年产1万吨纸浆)以下的制浆厂,由于没法进行碱回收和中高浓无污染漂白,国家必须采取强硬手段让其停产,更不能新建。(2)制浆厂要实现两个转化,即向大中型规模转化,向木浆厂转化,特别是尽量不以麦草为原料。就目前技术而言近期内要针对麦草浆厂的污染问题和麦草浆所生产的纸张质量问题进行大量的研究工作。但也不能像国外那样,去建立年产近百万吨的木浆厂,即使建立一个年产50万吨的木浆厂,我认为困难也是很大的,因为受到财力及森林资源的限制。(3)造纸工业应有统一的管理机构和管理体制,严格控制新建厂和扩建厂。目前轻工总会、林业部、农业部均管制浆造纸厂,应相互配合,制定统一的法规。(4)对于日产化学浆50吨以上的制浆造纸厂,产品及经济效益较好的,政府应予扶持,建立碱回收和无污染漂白系统及“三废”处理系统,做到达标排放,文明生产。(5)对用少污染制浆方法生产的纸浆的厂,虽然减少了黑液污染,也要因地制宜,采用中高浓无氯漂白技术,采用有效的综合利用方法和“三废”处理措施,做到达标排放,暂不能达标排放的,也应限期改造。(6)加强科技投入,大力发展能控制和消除污染的新技术和设备。如果单纯靠从国外引进和国外贷款来建新厂、扩建厂,我国造纸工业的实践证明,这条路是行不通的。因此,必须大力发展国内造纸工业新设备,特别是中高浓无氯漂白设备、废纸脱墨设备、碱回收设备和化机浆设备等。(7)对造纸厂环境工程资金筹集采取有力措施。向造纸厂征收的排污费,应有相当比例用于本厂的环境工程的建设;建立环境工程基金,做到各厂之间相互支持,集中资金,分期整改;在企业利润中,也要取一定比例设立环境工程建设费。(8)健全造纸工业环境工程项目的审查评估制度。环境工程的设计、制造、安装单位均需要经过严格审查、考核,建立资格证书制度,关闭那些没有资格的环境工程承包单位。(9)在制浆造纸厂中,建立环境保护监测系统,测试废水排放负荷,并保证环境工程设备的正常运行,及时报告该厂废水排放达标情况和环境状况。

由此可见,纸是一把双刃剑,既可以传承人类文明,为人类生活带来便利,又会污染人类的生活环境。只有在解决了生产过程中所造成的污染问题以后,纸才会“全心全意”为人类服务。
 

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