Рециклиране на хартия

Хартията вероятно е най-масово използваният материал. Предлага се под различни форми и цветове, използва се за различни цели в бита, в промишлеността и т.н. Масовото й използване обаче създава и проблем с осигуряването на достатъчно суровина за нейното производство. От създаването й до днес използвани суровини за производство на хартия са били памук, слама, отпадъци от захарна тръстика, лен, бамбук, дърво, коноп и т.н.

Днес основните суровини се свеждат предимно до използването на първични такива, най-вече дървесина, и вторични суровини, включващи рециклирани хартиени отпадъци. Използваната за производството на хартия дървесина обикновено е от т.нар. мека дървесина, добивана от иглолистни дървета, сред които смърч бор и други. Възможно е и използването на отпадъчна дървесина, която не е подходяща за други цели.

Самото получаване на хартията е вследствие от сбиването на съдържащите целулоза естествени растителни влакна, които след изсъхване остават слепени, без да е необходимо използването на допълнителни свързващи вещества благодарение най-вече на създаваните водородни връзки. Процесът е свързан с изразходването на голямо количество електро- и топлоенергия, както и на вода под формата на технологична и охлаждаща вода. Генерират се и немалко вредни емисии и твърди отпадъци.

Използвано количество дървесина
Посочваното количество използван дървен материал в световен мащаб за производството на хартия е около 20% от общия добив. В същото време се оказва, че около 40% от отпадъците са хартиени и голяма част от тях могат да бъдат рециклирани и използвани отново. Поради все по-трудното осигуряване на първични суровини делът на използваните рециклирани суровини непрекъснато нараства. За Европейския съюз данните сочат, че около половината от производството на хартия се базира на рециклирана хартия. 

От друга страна, хартията не може да бъде безкрайно рециклирана, тъй като в процеса на получаване на пулпа влакната постепенно се разкъсват и е необходимо да бъдат добавяни естествени, сурови влакна. Влакната обаче не могат да се рециклират безкрайно. Общоприето е, че влакно може да се използва от 5 до максимум 7-8 пъти, преди да стане твърде късо. Голяма част от хартията не може да бъде рециклирана и поради факта, че е замърсена и не отговаря на изискванията на БДС EN 643 за видове отпадъчни хартии.

Ползите от самото рециклиране не са малко. Естествено, на първо място е запазването на околната среда, не само като спасени дървета, но и под формата на спестена енергия, вредни емисии и вода. Данни от направени проучвания в САЩ показват, че рециклирането на 1 тон смесена хартия може да спести енергия, равняваща се на 841 литра бензин.

Друга статистика показва, че рециклиране на същото количество хартия спестява 31823 литра вода и спасява 17 дървета. В някои европейски държави рециклираните материали осигуряват повече от 75-80% от суровината, необходима при производството на хартия и картон.

Подходяща за рециклиране хартия
Масовото използване на хартия за различни приложения определя и голямото разнообразие от хартиени отпадъци. Не всички обаче са подходящи и могат да бъдат рециклирани. Тези, които се считат за подходящи, обикновено се разделят в три категории. Първата категория обхваща хартиените отпадъци, генерирани при самото производство на хартията.

Най-често те се използват отново в производството и на практика се рециклират от самото предприятие. Втората категория обхваща произведената но не достигнала до крайния потребител хартия. В третата категория се включва използваната и събрана под формата на отпадъци хартия, подходяща за рециклиране.

За преработка на отпадъчната хартия се използват различни системи в зависимост от необходимото качество на произвежданата хартия. Най-общо, процесите за обработка на рециклирани влакна могат да бъдат разделени на две основни категории: процеси, включващи предимно механично почистване, които не включват химични процеси за отстраняване на мастилото и такива, включващи механично и химично обработване на хартията. Само на механично обработване се подлагат предимно отпадъци от картон и велпапе.

Преработка на отпадъчната хартия
Принципно процесът на преработка на хартиените отпадъци включва няколко етапа. Като първи етап обикновено се приема събирането и транспортирането на хартиените отпадъци. Разделното събиране и пунктовете за изкупуване на хартия значително улесняват процеса. В Закона за управление на отпадъците, който е в сила от 23 юли 2013 г., хартията е сред отпадъците, за които е посочено, че е необходимо осигуряване на разделно събиране, наред с металните, пластмасовите и стъклените отпадъци.

Освен необходимостта хартията за рециклиране да се събира отделно от други материали, необходимо е също тя и да се съхранява отделно от други отпадъци, за да не бъде замърсена. Необходимо е да се вземат предвид и изискванията на преработвателя.

Като цяло самият процес на рециклиране на хартията не се различава съществено от процеса, използван за производството й от първични суровини. Разликата е, че при използването на хартиени отпадъци е необходимо предварително те да бъдат сортирани по вид и от тях да бъдат отстранени всякакви примеси и замърсяващи вещества. За производството на някои видове хартия, като например хигиенни хартиени продукти, е необходимо от хартиените отпадъци да бъде отстранено мастилото.

След сортирането и окачествяването на хартиените отпадъци те се смилат в мелница заедно с вода и химикали до получаването на гъста каша, позната като пулп. Получената каша се филтрира няколко пъти, за да се отстранят нежелани примеси като скоби, пластмаса, лепило и други, след което се пречиства отново. Количеството на замърсители, което се счита за приемливо да останат в пулпа, зависи от типа на хартията, която се произвежда. Сред използваното оборудване са груби и фини решетки, центрофуги и други.

За повишаване на белотата и чистотата на произведената хартия е необходимо отстраняване на мастилото. Неговото отстраняване обикновено е посредством процеса флотация, при който в разтвора се подава въздух. По време на процеса мастилото прилепва към въздушни мехурчета и се издига до повърхността, от където се отстранява. След като мастилото се отстрани, кашата се сгъстява и чрез добавянето на допълнителни химикали се отстраняват и останалите съдържащи се багрила.

Ако се предвижда произвеждането на бяла хартия, за избелване на кашата обикновено се използват пероксиди, като често използван е водородният пероксид. Използват се и сулфиди като например натриев хидросулфит. След като кашата е готова, тя се подава към машините за производство на хартия, където пулпът се разстила чрез пулверизиране върху широки плоскости, водата се дренира, фибрите се свързват заедно и се образува водниста хартия.

Тя преминава през преси за отстраняване на по-голямата част от водата и след което се подава към загрети метални ролки за окончателното й изсушаване. Изсушените листове хартия се навиват на ролки или нарязват до подходящи размери и са готови за последваща употреба.

Индустриалното производство на хартия оказва значителен ефект върху околната среда. От своя страна, процесът на рециклиране също има своите недостатъци. Той е свързан с изхвърлянето на голямо количество отпадъчни материали като мастила, луги, напълнители и пр., на вредни газове като метан, серен диоксид, въглероден диоксид, с използването на немалко количество вода, но като цяло общият ефект е положителен.