Đánh giá môi trường của công nghệ tái chế giấy đổi mới bằng cách sử dụng quan điểm vòng đời sản phẩm

trừu tượng

tái chế giấy

Từ khóa: LCA ; sản xuất giấy ; Phát thải CO 2 ; tiêu thụ nước ; dấu chân nước ; Nhật Bản ; tái chế

https://phelieuvietduc.com/bao-ve-moi-truong/

1. Giới thiệu

Rừng giảm thiểu biến đổi khí hậu, bảo tồn đa dạng sinh học, giảm thiểu rủi ro thiên tai và bảo tồn đất, do đó cung cấp chức năng và giá trị đa dạng. Những vai trò mà rừng đóng vai trò là tài sản và dịch vụ thiết yếu đối với sinh vật, và do đó những nỗ lực quốc tế đang được tiến hành để thúc đẩy quản lý rừng bền vững cũng như ngăn chặn sự nóng lên toàn cầu. Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) [ 1], rừng bao phủ tổng cộng 4 tỷ ha trên toàn thế giới vào năm 2015, khoảng 31% diện tích đất của thế giới. Trong năm năm từ 2010 đến 2015, diện tích đất có rừng đã tăng đáng kể thông qua việc trồng ở Trung Quốc, Úc và các nước khác; tuy nhiên, các quốc gia, chẳng hạn như Brazil và Indonesia, đã chứng kiến sự suy giảm các khu vực được bao phủ bởi rừng nhiệt đới, điều này đã giúp giảm ròng hàng năm 3,31 triệu ha [ 2 ]. Sự sụt giảm này là do các vấn đề, chẳng hạn như chặt phá rừng để làm đất nông nghiệp, khai thác gỗ bất hợp pháp và cháy rừng. Tập trung vào cháy rừng nói riêng, tổng cộng khoảng 19.900 vụ cháy rừng đã được khẳng định trong rừng mưa nhiệt đới của Brazil dọc theo lưu vực sông Amazon như của tháng 9 năm 2019 với thiệt hại nghiêm trọng, bao gồm cả việc mất 43.500 km 2của rừng giữa tháng một và tháng tám [ 3 ]. Bất chấp tình trạng mất rừng toàn cầu, những vấn đề ô nhiễm nhựa biển trong những năm gần đây có nghĩa là chúng ta đã tập trung vào việc sử dụng giấy để thay thế, với nhu cầu gia tăng. Nhiều công ty ở Nhật Bản đang sử dụng các khẩu hiệu thúc giục việc giảm sử dụng nhựa, do đó thúc đẩy sự phát triển và sử dụng các sản phẩm trên giấy. Tuy nhiên, từ góc độ của các khu vực rừng ngày càng giảm, việc sử dụng, tái sử dụng và tái chế giấy hiệu quả cũng là những điểm quan trọng cần xem xét.

Giấy có một lịch sử lâu đời như một phương tiện để truyền thông tin và với việc máy in trở nên phổ biến, các văn phòng đang sử dụng số lượng giấy ngày càng lớn. Hiện tại, Nhật Bản sản xuất khoảng 7,87 triệu tấn giấy để in và làm giấy liên lạc, và khoảng 800.000 tấn giấy PPC (máy photocopy giấy thường) [ 4 ]. Một đặc điểm của giấy là như một phương tiện, nó dễ đọc, dễ hiểu và tìm thấy lỗi trong thông tin hơn so với phương tiện điện tử. Ngay cả trong những năm gần đây, những đặc điểm này đã dẫn đến một sự thay đổi tối thiểu về số lượng sản xuất giấy PPC bất chấp sự phổ biến của phương tiện điện tử và hướng tới một xã hội không giấy tờ [ 5]. Giấy được sử dụng trên thị trường được tái chế tích cực để có thể sử dụng hiệu quả hơn. Tỷ lệ thu thập giấy ở Nhật Bản là khoảng 81,6% [ 6 ], cao so với các quốc gia khác, nhưng tỷ lệ thu thập cao này chủ yếu là do tái chế các tông, tạp chí và báo, và tỷ lệ thu thập cho giấy vụn và giấy văn phòng thấp, dưới 60% [ 6]. Lý do cho điều này là giấy văn phòng thường có thông tin bí mật được in trên đó, cần phải được xử lý một cách an toàn. Ngoài ra, việc băm nhỏ giấy làm giảm hiệu quả vận chuyển của nó và nếu nó bị xé quá mịn, việc tái sử dụng giấy trở nên khó khăn. Những năm gần đây đã chứng kiến sự gia tăng trong việc sử dụng xử lý giấy bằng cách hòa tan, sau đó vật liệu này chủ yếu được tái sử dụng làm bìa cứng, chỉ có một tỷ lệ thấp được sử dụng làm giấy để in. Tuy nhiên, về mặt sử dụng năng lượng, ngành công nghiệp giấy và bột giấy đang tập trung vào việc giảm năng lượng và đang đầu tư vào phát triển các quy trình sản xuất hiệu quả trong thời gian dài, được kích hoạt bằng cách tăng giá năng lượng, cũng như để duy trì khả năng cạnh tranh [ 7 , 8]. Ngoài những điều trên, đạt được hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng cũng được coi là cách hiệu quả nhất để giảm lượng khí thải CO 2 [ 9 ]. Tuy nhiên, điều quan trọng là chúng tôi nhận ra không chỉ tác động của quy trình sản xuất giấy mà còn cả vòng đời tổng thể, từ việc mua sắm vật liệu cho đến xử lý. Theo quan điểm này, cho đến nay, chúng tôi đã tích cực sử dụng LCA (đánh giá vòng đời) cho giấy [ 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21].

LCA là một công cụ phương pháp để đánh giá tác động môi trường liên quan đến quá trình, sản phẩm hoặc dịch vụ bằng cách xác định và định lượng năng lượng và vật liệu được sử dụng, cũng như các sản phẩm thải ra môi trường. Nhiều bài báo học thuật vào đầu những năm 2000 đã thảo luận về việc sử dụng năng lượng trong giai đoạn sản xuất trong khi nhiều nghiên cứu gần đây có xu hướng tập trung vào các quy trình thải và đổi mới kỹ thuật. Hơn nữa, Trung Quốc trước đây đã không thực hiện LCA thích hợp cho đến thời điểm này, nhưng với mức tiêu thụ giấy tăng ở đó, chúng ta đang chứng kiến sự gia tăng các bài báo học thuật liên quan đến giấy [ 17]. Khi tập trung vào các mục tiêu đánh giá, có một loạt các loại đánh giá, không chỉ đối với các sản phẩm giấy mà còn đối với giấy in, giấy in báo và cho toàn bộ ngành công nghiệp giấy. Tương tự, một số phạm vi đánh giá chỉ bao gồm giai đoạn sản xuất giấy, nhưng cũng có những bài viết bao gồm mọi thứ từ nguyên liệu thô, sản xuất và vận chuyển, cho đến bán hàng và xử lý [ 10 , 11 , 12 , 14 , 17 , 18 ]. Trong khi phần lớn các bài báo học thuật này sử dụng tài liệu để xác định dữ liệu hoạt động, có một số [ 10] cũng đã thực hiện các cuộc phỏng vấn với nhiều nhà máy và có dữ liệu đáng tin cậy cao. Hầu hết các dữ liệu hoạt động hàng năm đến từ cuối những năm 1990 đến đầu những năm 2000. Có một số khác biệt trong kết quả từ các bài báo học thuật này, nhưng điều này là do sự khác biệt trong phạm vi đánh giá và lựa chọn nguồn năng lượng ở giai đoạn sản xuất, cũng như trong các phương pháp xử lý. Ngoài ra, có những bài báo học thuật không chỉ tập trung vào các chất khí nhà kính mà còn về tiêu thụ nước [ 22], chỉ ra rằng có sự gia tăng lớn trong tiêu thụ nước liên quan đến giấy. Tuy nhiên, chỉ cần sử dụng giấy tái chế sẽ không nhất thiết phải giảm khí thải nhà kính. Điều này là do giai đoạn sản xuất giấy tái chế sử dụng một lượng lớn nước và các nguyên nhân chính khác bao gồm năng lượng cần thiết trong quá trình sấy khô, tiêu thụ năng lượng cao của không khí thổi trong quá trình khử mực và phát thải khí nhà kính trong quá trình thu gom.

Như đã đề cập ở trên, nghiên cứu đã được tiến hành trên toàn thế giới về gánh nặng môi trường của giấy, và nghiên cứu và phát triển đang được tiến hành để giảm gánh nặng môi trường này. Tuy nhiên, vấn đề đánh đổi giữa khí thải nhà kính và tiêu thụ nước vẫn chưa được giải quyết. Vì điều này, Tập đoàn Seiko Epson đã phát triển một công nghệ tái chế giấy loại khô mới. Công nghệ này bao gồm ba công nghệ, công nghệ hiệu chỉnh định hướng, dùng để phân hủy giấy đã sử dụng thành từng sợi bột giấy, công nghệ tạo tấm giấy dùng để tạo sợi một lần nữa thành một tấm đồng nhất, và công nghệ ép và liên kết để tăng mật độ sợi và bột giấy liên kết các sợi với nhau để tạo ra giấy mới. Là một khía cạnh cụ thể, có thể giảm CO 2phát thải và tiêu thụ nước bằng công nghệ này. Sử dụng công nghệ này không chỉ giúp loại bỏ nhu cầu xử lý nước và xử lý sấy khô, mà bởi vì máy sử dụng công nghệ này có thể sản xuất giấy trong văn phòng, nó cũng làm giảm gánh nặng môi trường từ việc vận chuyển thte cần thiết trong quá trình thu thập. Mục đích của nghiên cứu này là sử dụng LCA để phân tích hiệu suất môi trường của công nghệ tái chế giấy này.

1.1. Công nghệ tái chế giấy sáng tạo (Phát triển công nghệ tái chế giấy khô hiện thực hóa hệ thống sản xuất giấy văn phòng mới)

Chương này mô tả công nghệ tái chế giấy sử dụng loại khô mới được phát triển này. Hình 1 cho thấy một sơ đồ của công nghệ này. Công nghệ này có thể được phân loại thành ba quy trình.

Tài nguyên 09 00023 g001 550Hình 1. Sơ đồ quy trình công nghệ tái chế giấy được sử dụng loại khô ((1) Quy trình hiệu chuẩn, (2) Quy trình đóng bìa, (3) Quá trình tạo hình); (A) Phần nạp giấy, (B) Phần băm, (C) Phần hiệu chỉnh, (D) Phần chọn, (E) Phần trộn, (F) Phần đóng bìa, (G) Phần điều áp, (H) Phần gia nhiệt, ( I) Phần cắt, (a) Phần chèn, (b) Phần xả, (o) Rây xoay, (p) Đai lưới, (q) Cơ chế hút, (x) Theo đường dẫn quy trình, (y) Đường dẫn trở lại.

(1) Xử lý hiệu chỉnh của cải tiến mà làm suy yếu giấy đã sử dụng thành sợi bột giấy.

( Hình 1 (A) Phần nạp giấy, (B) phần băm, phần hiệu chỉnh (C) và phần chọn (D))

(2) Xử lý Binding của trộn mà trộn một tác nhân liên kết để tăng sức mạnh, và sau đó tạo thành các tấm.

( Hình 1 (E) Phần trộn, phần ràng buộc (F))

(3) Xử lý hình thành nên sử dụng áp lực và nhiệt để tạo thành các tờ giấy.

( Hình 1 (G) Phần điều áp, phần gia nhiệt (H), phần cắt (I))

Hơn nữa, các quy trình khác ngoài những quy trình chi tiết ở trên được phân loại là những người khác.

1.1.1. Xử lý hiệu chuẩn

Đầu tiên, nguyên liệu giấy đã sử dụng được đưa từ phần nạp giấy (A) đến phần băm (B). Tiếp theo, trong phần băm nhỏ (B), phần này được cắt thành kích thước từ vài mm đến vài cm, sau đó được chuyển đến phần hiệu chuẩn (C). Trong phần hiệu chuẩn, giấy cắt được tác động cơ học để làm suy yếu các liên kết giữa các sợi mà không làm vỡ chúng. Mục đích của quy trình này là đảm bảo độ bền của sản phẩm giấy cuối cùng và đảm bảo nó đồng nhất và không bị lẫn lộn. Phần hiệu chuẩn (C) đảm bảo rằng hầu hết các sợi được kết bông đều, nhưng một số vẫn không đồng đều. Theo đó, có một phần lựa chọn (D) sau phần hiệu chuẩn và các sợi được chọn bằng cách chuyển chúng qua một cái sàng. Sợi không đều được đưa trở lại phần hiệu chuẩn (C) bằng cách sử dụng đường dẫn trở lại (y), và sau đó được xử lý lại để làm cho nó đồng đều. Điều này giảm thiểu sự xuống cấp sợi, cho phép hiệu chỉnh liên tục và cung cấp cho các quy trình liên kết.

1.1.2. Xử lý ràng buộc

Trong phần trộn (E), vật liệu bị biến chất thành sợi trong Mục 1.1.1được kết hợp với sợi và được cấp khí nén vào phần liên kết (F). Trong phần liên kết (F), vật liệu được phân tán bằng rây xoay (o) bao gồm một lưới hình trụ, và sợi được thải ra ở tốc độ không đổi và sau đó lắng đọng trên một vành đai lưới di chuyển (p), do đó cho phép hình thành liên tục của tờ. Để liên tục tạo thành các tấm, điều quan trọng là phải đảm bảo sự phân tán tốt của sợi được thải ra từ sàng quay (o) để không có sự khác biệt về mật độ của các sợi trên đai. Ngoài ra, việc giảm kích thước của lưới trong sàng quay (o) sẽ giúp ngăn chặn việc xả xơ vẫn bị vón cục. Tuy nhiên, kích thước mắt lưới quá nhỏ sẽ khiến vật liệu khó đi qua sàng, dẫn đến sàng bị tắc bởi sợi.

1.1.3. Hình thành chế biến

Quá trình tạo hình làm tăng mật độ của các vật liệu được tạo thành các tấm trong Mục 1.1.2, tạo thành các tờ giấy với các sợi liên kết với nhau. Trong quá trình sản xuất giấy ướt, hydroxyl trong cellulose tạo thành liên kết hydro trong quá trình vắt kiệt nước và làm khô giấy, do đó liên kết các sợi trong giấy với nhau. Đối với công nghệ loại khô này, một chất liên kết dạng bột đã được phát triển. Trước khi xử lý liên kết, tác nhân liên kết được trộn với sợi thông qua phần trộn (E), với các sợi trong tấm được hình thành trong quá trình liên kết có tác nhân liên kết được áp dụng. Điều này có áp lực từ 1 đến 3 tấn trong phần điều áp (G), làm tăng mật độ của nó. Sau đó, toàn bộ phần gia nhiệt (H) áp dụng khoảng 3600 J nhiệt, nung chảy chất liên kết và liên kết các sợi với nhau. Chúng ta có thể thấy rằng áp suất này có nghĩa là giấy được sản xuất theo phương pháp này (Hình 2 a) có mật độ cao hơn với các sợi bột giấy được liên kết với nhau khi so sánh với giấy loại ướt thông thường ( Hình 2 b). Công nghệ này sử dụng quy trình loại khô được công nhận là cung cấp chức năng cần thiết của giấy PPC. Hơn nữa, độ bền của giấy khác nhau tùy thuộc vào lượng áp suất được áp dụng. Thử nghiệm độ bền kéo của giấy được sản xuất bằng phương pháp này cho thấy kết quả từ 12 đến 15 MN / m 2 (mật độ 0,7 đến 0,8 / cm 3 ), được xác nhận là hiệu suất cường độ đủ cần thiết cho giấy PPC.

Tài nguyên 09 00023 g002 550Hình 2. So sánh hình ảnh từ kính hiển vi quét. ( a ) Giấy sợi khô (DFP) được sản xuất bằng phương pháp này (SEM), ( b ) Máy photocopy giấy thường thương mại (PPC) (SEM).

2. Vật liệu và phương pháp

2.1. Phạm vi đánh giá và các đơn vị chức năng

Nghiên cứu này đã áp dụng các nguyên tắc cơ bản của phương pháp LCA để đánh giá tác động môi trường của giấy sợi khô (DFP) được tạo bởi máy làm giấy văn phòng loại khô ( Hình 3 và Bảng 1 ) tại Nhật Bản. LCA có thể xử lý hàng trăm đầu vào và đầu ra ở các giai đoạn khác nhau, từ nôi đến nghiêm trọng và cung cấp phương tiện để so sánh tác động của các sản phẩm khác nhau. Trong LCA, điều quan trọng là xác định hệ thống đang được nghiên cứu và xác định ranh giới hệ thống để hỗ trợ thu hẹp các yếu tố của kho lưu trữ vòng đời. Bản kiểm kê vòng đời bao gồm các luồng vào và ra khỏi ranh giới hệ thống. Phần này mô tả đơn vị chức năng, ranh giới hệ thống và phương pháp thu thập dữ liệu được sử dụng trong dự án này.

Tài nguyên 09 00023 g003 550Hình 3. Khung nhìn bên ngoài của máy làm giấy văn phòng loại khô.

Bảng 1. Thông số kỹ thuật chính của máy làm giấy văn phòng loại khô.

Bàn

Nghiên cứu này bao gồm giấy được sản xuất bằng công nghệ tái chế giấy sử dụng loại khô mới được phát triển này. Các chất được đánh giá là phát thải CO 2 và tiêu thụ nước. Những lý do chính cho điều này là CO 2 đã được nghiên cứu kỹ lưỡng cho đến nay và một lượng lớn nước được sử dụng làm nguyên liệu thô và trong sản xuất giấy. Đơn vị chức năng trong nghiên cứu này là 1 tấn DFP và nguyên liệu thô, năng lượng, sản xuất, vận chuyển và xử lý chất thải được dựa trên đơn vị chức năng này. Mặc dù các tiêu chuẩn ISO 14040 và ISO 14044 xác định phương pháp LCA, một số tính linh hoạt cần thiết được dành cho các học viên trong quá trình thực hiện, đặc biệt là về các phương pháp phân bổ và định nghĩa về ranh giới hệ thống.

2.2. Ranh giới hệ thống

hinh 4cho thấy ranh giới hệ thống. Nghiên cứu này bao gồm trong phạm vi đánh giá của nó, dòng chảy từ mua sắm và sản xuất nguyên liệu thô đến xử lý. Chi tiết cho từng luồng như sau. Mua sắm và sản xuất nguyên liệu bao gồm các bộ phận, bộ phận thay thế đơn vị và bộ phận hộp mực cần thiết để sản xuất đơn vị chính. Vận chuyển bao gồm vận chuyển bộ phận chính, hộp mực và các bộ phận thay thế, và việc sử dụng bao gồm tiêu thụ điện và nước trong quá trình sản xuất giấy. Xử lý bao gồm gánh nặng môi trường phát sinh từ việc xử lý đơn vị chính và chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất giấy. Tuy nhiên, nó không bao gồm gánh nặng môi trường từ vận chuyển cho các địa điểm bán hàng và vận chuyển đến các đơn vị xử lý, giấy PPC được sử dụng để cung cấp cho đơn vị,

Tài nguyên 09 00023 g004 550Hình 4. Ranh giới hệ thống của hệ thống làm giấy khô văn phòng. Hệ thống này bao gồm khử rung tim, liên kết và hình thành. Làm cho hệ thống sản xuất, sử dụng và xử lý hệ thống này đã được xem xét trong LCA.

Ranh giới hệ thống xem xét các quy trình ngược dòng liên quan đến sản xuất, vận chuyển và xử lý của DFP. Hình 5 cho thấy một biểu diễn sơ đồ của ranh giới hệ thống được sử dụng trong phân tích này. Sản xuất DFP yêu cầu các hóa chất, bao gồm polypropylen (PP), canxi cacbonat, liên kết bám dính, hóa lỏng, điện và nước, ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất.

Tài nguyên 09 00023 g005 550Hình 5. Cấu trúc tác nhân liên kết.

2.3. Cơ sở dữ liệu và dữ liệu hoạt động

CO 2 và lượng nước tiêu thụ được tính theo công thức sau:

Gánh nặng môi trường =Σ (Hoạt độngTôi×Cường độtôi , s) ,

(1)trong đó, đề cập đến các sản phẩm, và hướng dẫn về các chất có tác động đến môi trường (CO 2 , tiêu thụ nước).

Để có được kết quả tiêu thụ nước và khí thải CO 2 , chúng tôi đã thu được các đơn vị cơ bản cho dữ liệu hoạt động và cho gánh nặng môi trường.

Phân tích hàng tồn kho tổng hợp phát thải và tính toán mức tiêu thụ năng lượng, nguyên liệu thô, nước, hóa chất, vận chuyển, nước thải và xử lý chất thải rắn.

Cơ sở dữ liệu hàng tồn kho được sử dụng như các đơn vị cơ bản gánh nặng môi trường như sau. Phát thải CO 2 theo các lĩnh vực được lấy từ Dữ liệu cường độ và năng lượng phát thải của Nhật Bản bằng cách sử dụng Bảng đầu vào-đầu ra (3EID) do Viện nghiên cứu môi trường quốc gia (NIES) phát triển [ 23 ], phát thải CO 2 theo quy trình từ Cơ sở dữ liệu kiểm kê phân tích môi trường ( IDEA) được phát triển bởi Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia [ 24 ], và cuối cùng là kho phát điện từ Cơ quan Tài nguyên và Năng lượng [ 25 ]. Trong kết quả phát điện [ 25], các đơn vị cơ bản của công ty điện lực và số lượng phát điện được tiết lộ. Nghiên cứu này sử dụng trung bình trọng số của các giá trị thực tế từ các công ty năng lượng lớn, tạo và sử dụng các đơn vị cơ bản tiêu thụ năng lượng. Tiêu thụ nước sử dụng cơ sở dữ liệu đơn vị cơ bản tiêu thụ nước được phát triển bởi Ono et al. [ 26 ].

Những cơ sở dữ liệu này được sử dụng để mô phỏng gánh nặng môi trường. Một cơ sở dữ liệu chung dựa trên bảng đầu vào-đầu ra đã được sử dụng để ước tính sự đóng góp của dữ liệu không có sẵn. Những cơ sở dữ liệu này được áp dụng cho bảng đầu vào-đầu ra của Nhật Bản. 3EID bao gồm cường độ phát thải khí nhà kính (CO 2 , CH 4 , N 2 O, v.v.) và cơ sở dữ liệu kiểm kê dấu chân nước bao gồm cường độ tiêu thụ nước (tổng lượng nước tiêu thụ, mưa, nước mặt và nước ngầm). Cả hai cơ sở dữ liệu có khoảng 400 lĩnh vực. Do các cơ sở dữ liệu được áp dụng trong phân tích đầu vào-đầu ra thường dựa trên dữ liệu tiền tệ, chúng tôi đã sử dụng bảng giá đơn vị do chính phủ Nhật Bản công bố để chuyển đổi các dữ liệu này thành dữ liệu định lượng cho 3571 ngành.

Dữ liệu hoạt động cho nghiên cứu này được cung cấp bởi Seiko Epson Corporation, nhà sản xuất DFP lớn nhất tại Nhật Bản. Năm dữ liệu là năm 2018. Bao gồm các thành phần trong thân sản phẩm sẽ tăng số lượng mục dữ liệu hoạt động lên vài nghìn, do đó các thành phần riêng lẻ này không được liệt kê riêng lẻ. Tuy nhiên, các mặt hàng quan trọng (tiêu thụ điện năng cho máy làm giấy văn phòng, để sản xuất chất kết dính và làm giấy) được liệt kê dưới đây.

2.3.1. Máy làm giấy văn phòng

Thông tin liên quan đến bộ phận chính của máy làm giấy văn phòng được phân loại theo quy trình (hiệu chuẩn, liên kết, tạo hình), bên ngoài và các bộ phận thông thường ( Bảng 2 ). Hơn nữa, thông tin bộ phận cho mỗi đơn vị dựa trên thông tin từ nhà sản xuất máy làm giấy văn phòng, với dữ liệu hoạt động thu được trên mỗi bộ phận.

Bảng 2. Tên đơn vị và số lượng các bộ phận theo quy trình, ngoại thất và các bộ phận chung.

Bàn

2.3.2. Đại lý trái phiếu

Như chi tiết ở trên, một tác nhân liên kết được sử dụng để liên kết các sợi giấy với nhau, do đó tạo ra giấy. Các tác nhân liên kết là một loại bột chủ yếu bao gồm nhựa nhiệt dẻo. Đối với cấu trúc của nó, chất kết dính có chứa các sắc tố, với một chất xử lý bề mặt được áp dụng cho bề mặt bên ngoài của bột ( Hình 5 ). Thành phần của nó được thể hiện trong Bảng 3 .

Bảng 3. Thành phần tác nhân liên kết.

Bàn

Quá trình sản xuất cho tác nhân liên kết khuấy trộn hoàn toàn và trộn lẫn các nguyên liệu thô của nó, và sau đó tạm thời tạo thành các khối này. Khối lượng này một lần nữa được nghiền thành bột, và sau đó một tác nhân xử lý bề mặt chức năng (cho tính lưu động) cũng như các sắc tố (khi cần thiết) được áp dụng cho bề mặt bên ngoài. Hình 6 cho thấy quá trình sản xuất tác nhân liên kết. Tiêu thụ năng lượng và dữ liệu đầu vào / đầu ra cho tất cả các chất trong tất cả các quy trình trong Hình 6 được lấy từ nhà cung cấp chính.

Tài nguyên 09 00023 g006 550Hình 6. Lưu lượng sản xuất đại lý liên kết.

2.3.3. Tiêu thụ điện năng ở giai đoạn làm giấy

Nghiên cứu này đã đo lượng điện năng tiêu thụ như là đơn vị cơ bản cho các quy trình trong hoạt động sản xuất giấy, từ khởi động và sản xuất giấy cho đến tắt máy, và áp dụng các đơn vị này để đánh giá. Như đã đề cập trước đó, đơn vị cơ bản tiêu thụ năng lượng điện được tính toán dựa trên dữ liệu được tiết lộ bởi Cơ quan Tài nguyên và Năng lượng.

Hình 7 cho thấy một ví dụ về mức tiêu thụ năng lượng ở giai đoạn làm giấy. Cả khởi động và tắt máy mất khoảng 12 phút, tiêu thụ tổng cộng 0,74 kWh điện. Tổng cộng, 250 phút sản xuất giấy tạo ra 3040 tờ, tiêu thụ 21,75 Kwh điện. Như được hiển thị trong Hình 7, phương sai trong mức tiêu thụ năng lượng trong sản xuất giấy là do sự khác biệt về số lượng giấy được đưa vào phần hiệu chuẩn cũng như số lượng vật liệu được trả lại từ phần lựa chọn (đơn vị trống tách) đến phần hiệu chuẩn. Từ đó, chúng ta có thể thấy rằng chuỗi quy trình này tiêu thụ tổng cộng 22,49 kWh điện. Tiêu thụ điện năng trên mỗi tờ giấy là 7,40 Wh. Hơn nữa, các phép đo này được lặp lại ba lần, xác nhận độ tái lập của chúng (lần thứ nhất: 22,50 kWh, lần thứ 2: 21,97 kWh, lần thứ 3: 22,62 kWh). Trọng lượng của DFP được sản xuất bằng công nghệ này là 5,7 g mỗi tờ, cho mức tiêu thụ điện là 1298,25 kWh (7,40 Wh / 5,70 g × 1.000.000,00 g) mỗi tấn như đơn vị chức năng.

Tài nguyên 09 00023 g007 550Hình 7. Kết quả đo ví dụ cho mức tiêu thụ điện năng.

3. Kết quả

3.1. Khí thải CO 2

Hình 8 a cho thấy lượng khí thải CO 2 trong toàn bộ vòng đời. Những kết quả này cho thấy 1449 kg-CO 2 mỗi tấn giấy. Nhìn vào các phát thải này qua từng giai đoạn của vòng đời, lượng xả trong giai đoạn sử dụng có ảnh hưởng lớn nhất đến kết quả, chiếm khoảng 80% tổng số. Lớn nhất tiếp theo là sản xuất máy làm giấy văn phòng, chiếm khoảng 10% tổng số. So với những điều này, có một gánh nặng môi trường thấp cho lắp ráp và xử lý, với mỗi cái dưới 5% trên tổng số. CO 2lượng khí thải cho giao thông vận tải cũng tương đối thấp, vì việc triển khai công nghệ này có nghĩa là giấy đã sử dụng trong văn phòng có thể được sử dụng để sản xuất DFP mà không cần phải vận chuyển đến cơ sở bên ngoài từ văn phòng. Tập trung vào giai đoạn sử dụng, có một gánh nặng môi trường cao từ việc tiêu thụ năng lượng và sản xuất hộp mực bao gồm chất kết dính, lần lượt chiếm 50% và 30% tổng số.

Tài nguyên 09 00023 g008 550Hình 8. Kết quả tính toán phát thải CO 2 của máy làm giấy văn phòng : ( a ) Phát thải và phân hủy toàn bộ vòng đời CO 2 , ( b ) Phân tích tiêu thụ điện ở giai đoạn sử dụng, ( c ) Phân tích phát thải CO 2 với trọng tâm là hộp mực, ( d ) Phân hủy khí thải CO 2 trong giai đoạn sản xuất.

Theo đó, Hình 8 b cho thấy sự cố phát thải CO 2 trong giai đoạn sử dụng. Trong số các quá trình hiệu chuẩn, liên kết và tạo hình, quy trình hiệu chuẩn có lượng phát thải cao nhất, chiếm khoảng một nửa tổng số, bởi vì quá trình này đòi hỏi thời gian để phân hủy giấy thành sợi và do đó mất nhiều thời gian hơn các quy trình khác. Ngoài ra, xử lý liên kết và xử lý hình thành mỗi phần chiếm dưới 20% tổng số, với một tác động lớn từ bộ gia nhiệt phần liên kết và từ bộ gia nhiệt được sử dụng trong quá trình hình thành. Nghiên cứu này giả định việc sử dụng ở Nhật Bản và do đó sử dụng CO 2đơn vị phát thải cơ bản tương ứng với sản xuất điện của Nhật Bản. Theo đó, cấu trúc năng lượng và hiệu quả sản xuất khác nhau giữa các quốc gia và khu vực sử dụng sản phẩm, có nghĩa là lượng phát thải CO 2 cũng sẽ khác nhau tùy thuộc vào các thông số này.

Tiếp theo, Hình 8 c cho thấy sự cố phát thải CO 2 từ hộp mực tác nhân liên kết. Những kết quả này cho thấy một tỷ lệ lớn khí thải CO 2 từ việc sản xuất polyester, một thành phần chính trong tác nhân liên kết. Theo đó, khi hướng tới việc giảm bớt gánh nặng môi trường trong tương lai, các thông số quan trọng là hiệu quả của phần hiệu chuẩn và giảm số lượng tác nhân liên kết được sử dụng.

Cuối cùng, Hình 8 d cho thấy sự phân hủy khí thải CO 2 trong giai đoạn sản xuất. Theo quy trình, đây là hiệu chuẩn (9,7%), ràng buộc (25,7%) và hình thành (36,7%), với hình thành bao gồm tỷ lệ lớn nhất. Lý do mà quá trình hình thành có tỷ lệ cao nhất là kích thước lớn của các đơn vị điều áp và gia nhiệt được sử dụng trong quá trình sản xuất, với gánh nặng môi trường lớn tương ứng từ việc mua sắm các vật liệu này.

Tiếp theo, kết quả từ nghiên cứu này được so sánh với trường hợp giấy tái chế ( Hình 9 ). Để tính toán lượng phát thải CO 2 cho giấy tái chế, lượng phát thải CO 2 cho đến khi sản xuất sử dụng dữ liệu từ Hiệp hội Giấy Nhật Bản [ 27 ] và phát thải từ vận chuyển và bán hàng sử dụng dữ liệu từ Phân tích Điểm nóng Môi trường (EHSA) [ 28 ]. Nó đã chỉ ra rằng việc sử dụng công nghệ tái chế giấy loại khô cho phép giảm tổng cộng 500 kg, hoặc 26% lượng khí thải CO 2 . Đặc biệt, công nghệ này đã tạo ra sự giảm bớt gánh nặng môi trường cho đến khi mua bột giấy, và trong việc giao hàng và bán sản phẩm. Tuy nhiên, CO 2lượng phát thải thông qua việc sử dụng công nghệ này trong giai đoạn sản xuất của DFP tương đối cao. Do đó, như đã trình bày trước đây, cần nghiên cứu thêm về cách giảm gánh nặng môi trường bằng cách giảm mức tiêu thụ điện năng và lượng chất liên kết được sử dụng.

Tài nguyên 09 00023 g009 550Hình 9. Kết quả so sánh về phát thải CO 2 giữa máy làm giấy văn phòng (trái) và giấy tái chế (phải).

3.2. Sự tiêu thụ nước

Ngoài lượng khí thải CO 2 , nghiên cứu này cũng tập trung vào tiêu thụ nước. Hình 10 a cho thấy kết quả tiêu thụ nước khi sử dụng công nghệ này. Lượng nước tiêu thụ trên mỗi tấn sản phẩm xấp xỉ 9 m 3 và với lượng khí thải CO 2 , giai đoạn sử dụng chiếm hơn một nửa tổng số. Tuy nhiên, việc sản xuất hộp mực có mức tiêu thụ nước cao, thay vì tiêu thụ điện năng. Hình 10 b cho thấy sự cố về mức tiêu thụ nước tập trung vào các hộp mực. Như với khí thải CO 2 , tiêu thụ nước cao (khoảng 75%) cho đến khi sản xuất vật liệu với polyester là thành phần chính, với bao bì và phụ gia bên ngoài khoảng 10% mỗi loại.

Tài nguyên 09 00023 g010 550Hình 10. Tiêu thụ nước cho máy làm giấy văn phòng ( a ) và tập trung vào hộp mực ( b ).

Chúng tôi đã so sánh các kết quả ở trên với các nghiên cứu hiện tại ( Hình 11 ). So sánh này đã sử dụng dữ liệu từ Hiệp hội Giấy Nhật Bản [ 27 ] và Mạng lưới Dấu chân nước (WFN) [ 22 ]. WFN [ 22 ] có kết quả cho ba loại giấy in (lá rộng, gỗ mềm và bạch đàn), nhưng vì Nhật Bản chủ yếu sử dụng lá rộng trong nước và nhập khẩu, nghiên cứu này đã sử dụng các số liệu cho lá rộng. Tiêu thụ nước để sản xuất 1 tấn giấy đạt 965 m 3 . Lượng nước tiêu thụ từ việc phân phối giấy PPC từ Ono et al. [ 24 ] đã được thêm vào này, cho tổng cộng 983 m 3. So với mức tiêu thụ nước cho giấy PPC, rằng để sản xuất 1 tấn DFP là khoảng 9,15 m 3 , gần bằng 1% so với giấy PPC. Lý do cho điều này là giấy in đòi hỏi một lượng lớn nước mưa để trồng gỗ và sản xuất bột giấy, trong khi DFP làm giảm mức tiêu thụ bột giấy nguyên chất. Hơn nữa, vì nó sử dụng quy trình sản xuất khô, nước được sử dụng trong quá trình sản xuất cũng giảm đáng kể. Có mức tiêu thụ nước cao trong giai đoạn sản xuất gỗ và bột giấy, bao gồm các nguyên liệu thô được sử dụng để sản xuất giấy cũng như trong giai đoạn sản xuất giấy, nhưng công nghệ này làm giảm nhu cầu sản xuất này, do đó hạn chế tiêu thụ nước trong quá trình sản xuất giấy giai đoạn làm.

Tài nguyên 09 00023 g011 550Hình 11. Kết quả so sánh về mức tiêu thụ nước giữa máy làm giấy văn phòng và giấy tái chế.

https://medium.com/@phelieubaominh/inox-304-lo%E1%BA%A1i-ph%E1%BA%BF-li%E1%BB%87u-c%C3%B3-gi%C3%A1-tr%E1%BB%8B-cao-trong-c%C3%A1c-lo%E1%BA%A1i-inox-2598d347f66

https://gumroad.com/phelieubaominh/p/di-m-thu-mua-ph-li-u-vi-t-d-c-va-b-o-minh-uy-tin-c-n-c

https://gumroad.com/phelieubaominh/p/b-ng-gia-ph-li-u-hom-nay-t-i-b-o-minh

https://gumroad.com/phelieubaominh/p/thu-mua-ph-li-u-binh-d-ng-gia-cao-b-o-minh

https://gumroad.com/phelieubaominh/p/tham-kh-o-gia-ph-li-u-inox-t-i-cong-ty-thu-mua-ph-li-u-inox-gia-cao-vi-t-d-c

https://blogfreely.net/vietduc/cong-ty-thu-mua-phe-lieu-gia-cao-bao-minh

https://www.vingle.net/posts/2994238

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/3198026238701303215?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/6582845736006119240?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/8572746714479166732?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/1805887192493746440?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/8130233542092513092?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/6347342473917503223?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/393928941840748645?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/2615935611812414996?hl=vi

https://phe-lieu-bao-minh.business.site/posts/4918587303936647407?hl=vi

https://5e675448c185b.site123.me/blog/c%C3%94ng-ty-thu-mua-ph%E1%BA%BE-li%E1%BB%86u-gi%C3%81-cao-b%E1%BA%A2o-minh

http://www.imfaceplate.com/baominh/thu-mua-ph-liu-bo-minh

https://top10tphcm.wixsite.com/top10tphcm/post/ph%E1%BB%A5-thu-h%E1%BB%A3p-kim

4. Thảo luận

Nghiên cứu này đã sử dụng việc sản xuất 1 tấn giấy làm đơn vị chức năng của nó. Lưu ý rằng gánh nặng môi trường trên mỗi đơn vị sẽ khác nhau tùy thuộc vào tốc độ sử dụng của máy làm giấy văn phòng. Về cơ bản, các đánh giá dựa trên dữ liệu đặc điểm kỹ thuật thực tế là mong muốn; tuy nhiên, vì hệ thống này chỉ mới gia nhập thị trường, không đủ dữ liệu để đặt các kịch bản sử dụng. Do đó, đánh giá này được dựa trên 8 giờ hoạt động mỗi ngày.

Phần này đánh giá mức độ nhạy cảm của khí thải CO 2 với phương sai trong tỷ lệ sử dụng sản phẩm. Với mức sử dụng 100% được đặt ở mức 8 giờ mỗi ngày, chúng tôi đã chạy mô phỏng ở mức từ 10% đến 100%, với kết quả so sánh lượng khí thải CO 2 để sản xuất giấy tái chế (Hiệp hội Giấy Nhật Bản) được hiển thị trong Hình 12 . Lượng phát thải CO 2 thấp nhất thu được cho kịch bản tỷ lệ sử dụng 100%, ở mức 1449 kg-CO 2 , trong khi lượng phát thải cho kịch bản 10% cao hơn 2,8 lần, ở mức 3975 kg-CO 2 . Sự cố CO 2khí thải cho thấy gánh nặng môi trường từ các hộp mực là 31% và sử dụng năng lượng điện là 46% trong kịch bản tỷ lệ sử dụng 100%, bao gồm khoảng 80% tổng lượng phát thải trong giai đoạn sử dụng. Mặt khác, trong kịch bản tỷ lệ sử dụng 10%, việc sản xuất bộ phận chính bao gồm 32%, vận chuyển 26% và xử lý 13%, với lượng khí thải ngoài giai đoạn sử dụng chiếm hơn một nửa tổng số.

Tài nguyên 09 00023 g012 550Hình 12. Phân tích và so sánh độ nhạy khi thay đổi tốc độ sử dụng của máy làm giấy văn phòng.

Lý do cho điều này là trong khi gánh nặng môi trường trên mỗi đơn vị sản xuất giấy ở giai đoạn sử dụng là không thay đổi, do sản xuất và vận chuyển thay đổi, và trở nên tương đối cao hơn khi tốc độ sử dụng giảm. Từ những điều trên, rõ ràng các chiến lược giảm hiệu quả sẽ khác nhau tùy thuộc vào cách sử dụng công nghệ này của người dùng. Việc sử dụng máy làm giấy văn phòng với tỷ lệ sử dụng 100% dự kiến sẽ giúp giảm phát thải CO 2 khoảng 500 kg. Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng thấp hơn có mức tăng tương ứng trong mỗi đơn vị CO 2khí thải, giảm bớt gánh nặng môi trường so với giấy tái chế. Các gánh nặng môi trường giao nhau với tỷ lệ sử dụng là 36%. Kết quả cho thấy với tỷ lệ sử dụng trên mức này, máy làm giấy văn phòng có gánh nặng môi trường thấp hơn, nhưng với tỷ lệ sử dụng dưới 36%, gánh nặng môi trường tăng lên. Tỷ lệ sử dụng 36% tương ứng với khoảng 3 giờ sử dụng hàng ngày. Điều này sẽ hoạt động như một hướng dẫn cho người dùng đang dự đoán sử dụng sản phẩm này để giảm gánh nặng môi trường của họ.

Các nghiên cứu trên đã làm rõ những điều sau đây. Thứ nhất, tăng tỷ lệ sử dụng có thể làm tăng hiệu quả giảm gánh nặng môi trường trên mỗi đơn vị. Do đó, điều quan trọng là phải thúc đẩy việc sử dụng công nghệ này như một sự thay thế. Cần phải trực quan hóa thông tin môi trường và truyền đạt thông tin này đến nhiều bên liên quan, bao gồm nhà sản xuất, người sử dụng máy làm giấy và người sử dụng giấy và cố gắng tăng tỷ lệ thu thập giấy đã sử dụng. Chúng tôi cần liên lạc với không chỉ các nhà sản xuất mà cả những người sử dụng máy làm giấy văn phòng và giấy, thực tế là tỷ lệ sử dụng có ảnh hưởng lớn đến kết quả chung và để tăng tỷ lệ thu thập cho giấy đã sử dụng. Tiếp theo, do các biện pháp giảm gánh nặng môi trường khác nhau tùy thuộc vào tỷ lệ sử dụng, điều hoàn toàn cần thiết là chúng tôi hiểu đầy đủ các điều kiện sử dụng của người dùng. Nếu có tỷ lệ sử dụng cao, cũng sẽ có mức tiêu thụ điện năng cao và gánh nặng từ việc sử dụng các tác nhân liên kết. Do đó, cần phải tiết kiệm năng lượng hơn nữa và tăng hiệu quả sử dụng cho tác nhân liên kết, cũng như ưu tiên sử dụng năng lượng tái tạo. Mặt khác, tỷ lệ sử dụng thấp có nghĩa là gánh nặng môi trường từ việc sản xuất máy làm giấy và từ vận chuyển trở nên tương đối cao hơn; do đó, điều này trở thành một vấn đề xem xét nguyên liệu thô, chi phí và các bộ phận, cũng như đạt được hiệu quả trong giao hàng. cần phải tiết kiệm năng lượng hơn nữa và tăng hiệu quả sử dụng cho tác nhân liên kết, cũng như ưu tiên sử dụng năng lượng tái tạo. Mặt khác, tỷ lệ sử dụng thấp có nghĩa là gánh nặng môi trường từ việc sản xuất máy làm giấy và từ vận chuyển trở nên tương đối cao hơn; do đó, điều này trở thành một vấn đề xem xét nguyên liệu thô, chi phí và các bộ phận, cũng như đạt được hiệu quả trong giao hàng. cần phải tiết kiệm năng lượng hơn nữa và tăng hiệu quả sử dụng cho tác nhân liên kết, cũng như ưu tiên sử dụng năng lượng tái tạo. Mặt khác, tỷ lệ sử dụng thấp có nghĩa là gánh nặng môi trường từ việc sản xuất máy làm giấy và từ vận chuyển trở nên tương đối cao hơn; do đó, điều này trở thành một vấn đề xem xét nguyên liệu thô, chi phí và các bộ phận, cũng như đạt được hiệu quả trong giao hàng.

5. Kết Luận

Giấy tái chế đã được sử dụng rộng rãi để giảm sử dụng đất cần thiết cho lâm nghiệp; tuy nhiên, tiêu thụ đáng kể năng lượng và nước vẫn cần thiết trong sản xuất giấy tái chế và điều này đòi hỏi phải phát triển các biện pháp tiếp theo để giảm gánh nặng môi trường. Nghiên cứu này tập trung vào một công nghệ tiên tiến để sản xuất giấy loại khô được phát triển bởi Seiko Epson Corporation. Sử dụng công nghệ này không chỉ giúp loại bỏ nhu cầu xử lý nước và xử lý sấy khô mà còn bằng cách sản xuất giấy trong văn phòng, giảm gánh nặng môi trường từ việc vận chuyển cần thiết cho việc thu thập giấy. Mục đích của nghiên cứu này là phân tích từ góc độ LCA hiệu suất môi trường của công nghệ tái chế giấy sáng tạo này.

Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng công nghệ này cho phép giảm 26% lượng khí thải CO 2 và giảm 99% lượng nước tiêu thụ so với giấy PPC tương tự. Tập trung vào phát thải CO 2 , khi so sánh với giấy PPC, điều này cho thấy sự đóng góp lớn trong việc giảm các giai đoạn sản xuất và vận chuyển, và đóng góp lớn vào việc giảm tiêu thụ nước do giảm sử dụng nguyên liệu thô. CO 2kết quả phát thải cho thấy có một gánh nặng môi trường cao từ việc tiêu thụ năng lượng trong sản xuất và sử dụng hộp mực. Do đó, các nghiên cứu tiếp theo sẽ cần xem xét làm cho công nghệ này thân thiện với môi trường hơn, bao gồm các cân nhắc về số lượng sử dụng và lựa chọn vật liệu cho tác nhân liên kết được sử dụng trong hộp mực, cũng như tiết kiệm năng lượng trong quá trình sử dụng. Ngoài ra, kết quả đánh giá khác nhau đáng kể tùy thuộc vào tỷ lệ sử dụng của người dùng. Do đó, cần truyền đạt thông tin đến người sử dụng máy làm giấy và giấy làm văn phòng, và để cải thiện tỷ lệ thu thập giấy. Như một hạn chế của nghiên cứu này, nghiên cứu này được đánh giá giả định rằng tất cả các quy trình được thực hiện tại Nhật Bản. Do đó, việc so sánh với giấy PPC của các quốc gia khác là không đúng. Trong trường hợp so sánh,

Sự đóng góp của tác giả

Khái niệm hóa, YO và NI; phương pháp luận, YO và NI; phần mềm, YO; xác nhận, YO; phân tích chính thức, YO; điều tra, YO; tài nguyên, YO, MH, KY và TO; giám tuyển dữ liệu, YO; viết chuẩn bị dự thảo ban đầu, YO và NI; viết bài phê bình và chỉnh sửa, YO và NI; trực quan, YO; giám sát, NI; quản trị dự án, YO và NI; Tất cả các tác giả đã đọc và đồng ý với phiên bản xuất bản của bản thảo.

CÔNG TY THU MUA PHẾ LIỆU VIỆT ĐỨC Hotline:097.15.19.789 (Mr. Phong) 0944.566.123 (Mr. Nghĩa) Email: phelieuvietduc@gmail.com Website: https://phelieuvietduc.com Địa chỉ: 105/1 Đường M1, Phường Bình Hưng Hòa, Quận Bình Tân, Tp. HCM
Follow
4.7 Star App Store Review!
Cpl.dev***uke
The Communities are great you rarely see anyone get in to an argument :)
king***ing
Love Love LOVE
Download

Select Collections