疾病和傷害模式
受傷
關於這個行業的一般事故率,只有有限的統計數據可用。 與其他製造業相比,芬蘭 1990 年的事故率低於平均水平; 在加拿大,1990 年至 1994 年的比率與其他行業相似; 在美國,1988 年的比率略高於平均水平; 在瑞典和德國,該比率比平均水平高出 25% 和 70%(國際勞工組織 1992 年;不列顛哥倫比亞省工人賠償委員會 1995 年)。
在紙漿和造紙行業中,最常見的嚴重和致命事故風險因素是造紙設備本身以及紙漿或紙包和紙捲的極端尺寸和重量。 在 1993 年美國政府對 1979 年至 1984 年紙漿、造紙和紙板廠職業死亡事故的一項研究中(美國商務部 1993 年),28% 的事故是由於工人被捲入或夾在旋轉輥或設備之間(“夾點”) ) 和
18% 是由於工人被掉落或翻滾的物體壓傷,尤其是捲和包。 多人死亡的其他原因包括觸電、硫化氫和其他有毒氣體吸入、大量熱/化學燒傷和一例中暑衰竭。 據報導,隨著一些國家安裝更新設備,與造紙機相關的嚴重事故數量有所減少。 在加工領域,重複和單調的工作以及使用速度和力量更高的機械化設備變得更加普遍。 儘管沒有特定行業的數據可用,但預計該行業與重複性工作相關的過度勞累傷害率會更高。
非惡性疾病
紙漿廠工人遇到的最有據可查的健康問題是急性和慢性呼吸系統疾病(Torén、Hagberg 和 Westberg 1996)。 由於洩漏或其他工藝異常,可能會暴露於極高濃度的氯、二氧化氯或二氧化硫中。 暴露的工人可能會出現急性化學性肺損傷,伴有嚴重的氣道炎症和液體釋放到空氣空間,需要住院治療。 損壞的程度取決於暴露的持續時間和強度,以及涉及的具體氣體。 如果工人在急性發作中倖存下來,則可能會完全康復。 然而,在不太強烈的接觸事件中(也通常是由於過程干擾或洩漏),急性接觸氯或二氧化氯可能會引發隨後的哮喘發展。 這種刺激物誘發的哮喘已在許多病例報告和最近的流行病學研究中有所記錄,目前的證據表明它可能在接觸事件後持續多年。 有類似暴露但未發展為哮喘的工人可能會經歷持續增加的鼻腔刺激、咳嗽、氣喘和氣流速度降低。 最容易發生這些暴露事件的工人包括維修工人、漂白廠工人和紙漿廠現場的建築工人。 高水平的二氧化氯暴露也會引起眼睛刺激和在燈光周圍看到光暈的感覺。
一些死亡率研究表明,接觸二氧化硫和紙塵的紙漿廠工人死於呼吸系統疾病的風險增加(Jäppinen 和 Tola 1990;Torén、Järvholm 和 Morgan 1989)。 長期暴露於低濃度二氧化硫的亞硫酸鹽廠工人也有呼吸系統症狀加重的報導(Skalpe 1964),儘管一般紙漿廠人群中通常不會報告氣流阻塞加重。 在通常存在於紙漿廠的松節油回收過程中,暴露於高濃度萜烯的工人也報告了呼吸道刺激症狀。 據報導,軟紙粉塵與哮喘和慢性阻塞性肺病的增加有關(Torén、Hagberg 和 Westberg 1996)。
接觸微生物,尤其是在木屑和廢料堆、剝皮機和污泥壓榨機周圍,會增加肺部發生超敏反應的風險。 這方面的證據似乎僅限於過敏性肺炎的孤立病例報告,這可能導致慢性肺部瘢痕形成。 甘蔗渣病或與接觸嗜熱微生物和甘蔗渣(甘蔗副產品)有關的過敏性肺炎,在使用甘蔗渣生產纖維的工廠中仍然可見。
紙漿和造紙行業中常見的其他呼吸系統危害包括不銹鋼焊接煙霧和石棉(參見本指南其他地方的“石棉”、“鎳”和“鉻”) 百科全書). 維修工人是最有可能面臨這些暴露風險的群體。
還原硫化合物(包括硫化氫、二甲基二硫化物和硫醇)是強烈的眼睛刺激物,可能導致一些工人頭痛和噁心。 這些化合物在以前未接觸過的個體中具有非常低的氣味閾值(ppb 範圍); 然而,在該行業的長期工作人員中,氣味閾值要高得多。 濃度在 50 至 200 ppm 範圍內會產生嗅覺疲勞,受試者無法再聞到獨特的“臭雞蛋”氣味。 在較高濃度下,接觸會導致失去知覺、呼吸麻痺和死亡。 在紙漿廠現場發生了因在密閉空間內接觸還原硫化合物而導致的死亡事故。
據報導,紙漿和造紙工人的心血管死亡率增加,一些暴露-反應證據表明可能與暴露於還原硫化合物有關(Jäppinen 1987;Jäppinen 和 Tola 1990)。 然而,死亡率增加的其他原因可能包括噪聲暴露和輪班工作,這兩者都與其他行業缺血性心髒病風險增加有關。
紙漿和造紙廠工人遇到的皮膚問題包括急性化學和熱灼傷以及接觸性皮炎(刺激性和過敏性)。 牛皮紙加工廠的紙漿廠工人經常因接觸來自回收過程的熱製漿液和氫氧化鈣漿液而導致皮膚被鹼灼傷。 接觸性皮炎在造紙廠和加工工人中更常見,因為紙張和紙製品製造中使用的許多添加劑、消泡劑、殺菌劑、油墨和膠水是主要的皮膚刺激物和致敏劑。 皮炎可能因接觸化學品本身或處理新處理的紙或紙製品而發生。
噪音是整個紙漿和造紙行業的重大危害。 美國勞工部估計,在造紙和相關產品行業中,超過 85% 的工廠的噪音水平超過 75 dBA,而一般製造業的工廠中這一比例為 49%,而且超過 40% 的工人經常暴露在噪音水平超過 85 dBA(美國商務部 1983 年)。 造紙機、削片機和回收鍋爐周圍的噪音水平往往遠遠超過 90 dBA。 轉換操作也往往會產生高噪聲水平。 通常通過使用封閉的控制室來嘗試減少工人在造紙機周圍的暴露。 在轉換過程中,操作員通常駐紮在機器旁邊,很少使用這種類型的控制措施。 然而,在轉換機器被封閉的情況下,這減少了接觸紙屑和噪音的機會。
在造紙機區域工作的造紙廠工人會遇到過度的熱暴露,記錄的溫度為 60°C,儘管已發表的科學文獻中沒有關於熱暴露對這一人群影響的研究。
在紙漿和造紙操作中,可能會接觸到許多被國際癌症研究機構 (IARC) 指定為已知、可能和可能致癌物的物質。 已知會導致肺癌和間皮瘤的石棉被用於絕緣管道和鍋爐。 滑石粉被廣泛用作紙張添加劑,並且可能被石棉污染。 其他紙張添加劑,包括聯苯胺染料、甲醛和環氧氯丙烷,被認為可能是人類致癌物。 不銹鋼焊接中產生的六價鉻和鎳化合物是已知的肺和鼻致癌物。 木屑最近被 IARC 歸類為已知的致癌物,主要基於暴露於硬木粉塵的工人患鼻癌的證據(IARC,1995 年)。 柴油機尾氣、肼、苯乙烯、礦物油、氯化酚和二噁英以及電離輻射是工廠運營中可能存在的其他可能致癌物。
很少有針對紙漿和造紙操作的流行病學研究進行過,而且它們也沒有表明一致的結果。 這些研究中的暴露分類通常使用廣泛的工業類別“紙漿和造紙”,甚至最具體的分類也按製漿類型或大型工廠區域對工人進行分組。 迄今為止,文獻中的三項隊列研究均涉及不到 4,000 名工人。 目前正在進行幾項大型隊列研究,IARC 正在協調一項國際多中心研究,該研究可能包括來自 150,000 多名紙漿和造紙工人的數據,從而可以進行更具體的暴露分析。 本文將回顧迄今為止發表的研究中的可用知識。 更詳細的信息可以從 IARC(1980、1987 和 1995)以及 Torén、Persson 和 Wingren(1996)早期發表的評論中獲得。 表 1 總結了肺癌、胃癌和血液系統惡性腫瘤的結果。
表 1. 製漿造紙工人肺癌、胃癌、淋巴瘤和白血病研究總結
過程 |
活動地點 |
類型 |
肺 |
胃 |
淋巴瘤 |
白血病 |
亞硫酸鹽 |
芬蘭 |
C |
0.9 |
1.3 |
X/X |
X |
亞硫酸鹽 |
USA |
C |
1.1 |
0.7 |
- |
0.9 |
亞硫酸鹽 |
USA |
C |
0.8 |
1.5 |
1.3 / X |
0.7 |
亞硫酸鹽 |
USA |
PM |
0.9 |
2.2 * |
2.7*/倍 |
1.3 |
硫酸鹽 |
芬蘭 |
C |
0.9 |
0.9 |
0/0 |
X |
硫酸鹽 |
USA |
C |
0.8 |
1.0 |
2.1/0 |
0.2 |
硫酸鹽 |
USA |
PM |
1.1 |
1.9 |
1.1/4.1* |
1.7 |
氯 |
芬蘭 |
C |
3.0 * |
- |
- |
- |
亞硫酸鹽/紙 |
瑞典 |
CR |
- |
2.8 * |
- |
- |
紙屑 |
Canada |
CR |
2.0 * |
- |
- |
- |
造紙廠 |
芬蘭 |
C |
2.0 * |
1.7 |
X/X |
- |
造紙廠 |
瑞典 |
C |
0.7 * |
- |
- |
- |
造紙廠 |
USA |
C |
0.8 |
2.0 |
- |
2.4 |
造紙廠 |
瑞典 |
CR |
1.6 |
- |
- |
- |
造紙廠 |
USA |
PM |
1.3 |
0.9 |
X / 1.4 |
1.4 |
板廠 |
芬蘭 |
C |
2.2 * |
0.6 |
X/X |
X |
發電站 |
芬蘭 |
C |
0.5 |
2.1 |
- |
- |
保養 |
芬蘭 |
C |
1.3 |
0.3 * |
1.0 / X |
1.5 |
保養 |
瑞典 |
CR |
2.1 * |
0.8 |
- |
- |
紙漿和造紙 |
USA |
C |
0.9 |
1.2 |
0.7 / X |
1.8 |
紙漿和造紙 |
USA |
C |
0.8 |
1.2 |
1.7 / X |
0.5 |
紙漿和造紙 |
瑞典 |
CR |
0.8 |
1.3 |
1.8 |
1.1 |
紙漿和造紙 |
瑞典 |
CR |
- |
- |
2.2/0 |
- |
紙漿和造紙 |
瑞典 |
CR |
1.1 |
0.6 |
- |
- |
紙漿和造紙 |
USA |
CR |
1.2 * |
- |
- |
- |
紙漿和造紙 |
USA |
CR |
1.1 |
- |
- |
- |
紙漿和造紙 |
USA |
CR |
- |
- |
—/4.0 |
- |
紙漿和造紙 |
Canada |
PM |
- |
1.2 |
3.8*/— |
- |
紙漿和造紙 |
USA |
PM |
1.5 * |
0.5 |
4.4/4.5 |
2.3 |
紙漿和造紙 |
USA |
PM |
0.9 |
1.7 * |
1.6/1.0 |
1.1 |
紙漿和造紙 |
USA |
PM |
0.9 |
1.2 |
1.5/1.9* |
1.4 |
紙漿和造紙 |
USA |
PM |
- |
1.7 * |
1.4 |
1.6 * |
C = 隊列研究,CR = 病例參考研究,PM = 比例死亡率研究。
* 具有統計顯著性。 § = 在單獨報告的情況下,NHL = 非霍奇金淋巴瘤和 HD = 霍奇金病。 X = 0 或 1 例報告,未計算風險估計,— = 未報告數據。
風險估計值超過 1.0 表示風險增加,風險估計值低於 1.0 表示風險降低。
資料來源:改編自 Torén、Persson 和 Wingren 1996。
呼吸系統癌症
造紙廠和紙漿廠的維修工人患肺癌和惡性間皮瘤的風險增加,這可能是因為他們接觸石棉。 瑞典的一項研究表明,紙漿和造紙工人患胸膜間皮瘤的風險增加了三倍(Malker 等人,1985 年)。 進一步分析接觸情況時,發現 71% 的病例接觸過石棉,其中大多數從事工廠維修工作。 瑞典和芬蘭的紙漿和造紙廠也表明維護工人患肺癌的風險升高(Torén、Sällsten 和 Järvholm 1991 年;Jäppinen 等人 1987 年)。
在芬蘭的同一項研究中,還觀察到造紙廠和紙板廠工人患肺癌的風險增加了一倍。 研究人員隨後進行了一項僅限於接觸氯化合物的紙漿廠工人的研究,發現患肺癌的風險增加了三倍。
很少有其他針對紙漿和造紙工人的研究表明患肺癌的風險增加。 加拿大的一項研究表明接觸紙塵的人的風險增加(Siemiatycki 等人,1986 年),美國和瑞典的研究表明造紙廠工人的風險增加(Milham 和 Demers 1984 年;Torén、Järvholm 和 Morgan 1989 年)。
胃腸癌
許多研究表明胃癌的風險增加,但這些風險與任何一個領域都沒有明確的關聯; 因此相關的接觸是未知的。 社會經濟地位和飲食習慣也是胃癌的危險因素,並且可能是混雜因素; 所審查的任何研究都沒有考慮到這些因素。
胃癌與紙漿和造紙工作之間的關聯最早見於 1970 年代美國的一項研究(Milham 和 Demers 1984)。 當單獨檢查亞硫酸鹽工人時,發現風險更高,幾乎翻了一番。 在後來的一項研究中還發現美國亞硫酸鹽和磨木工人患胃癌的風險增加(Robinson、Waxweiller 和 Fowler,1986 年)。 瑞典的一項研究發現,來自僅生產亞硫酸鹽紙漿的地區的紙漿和造紙廠工人也存在同樣嚴重的風險(Wingren 等人,1991 年)。 美國新罕布什爾州和華盛頓州的造紙廠、紙板廠和紙漿廠的工人患胃癌的死亡率增加了(Schwartz 1988 年;Milham 1976 年)。 受試者可能是亞硫酸鹽、硫酸鹽和造紙廠工人的混合體。 在瑞典的一項研究中,發現亞硫酸鹽工人和造紙廠工人因胃癌導致的死亡率增加了三倍(Wingren、Kling 和 Axelson,1985 年)。 大多數紙漿和紙張研究報告胃癌過多,但有些研究沒有。
由於病例數少,其他消化道癌症的大部分研究都沒有定論。 芬蘭的一項研究(Jäppinen 等人,1987 年)以及美國紙漿和造紙工人(Solet 等人,1989 年)報告了硫酸鹽工藝和紙板生產工人患結腸癌的風險增加。 1961 年至 1979 年間瑞典膽道癌的發病率與 1960 年全國人口普查的職業數據有關(Malker 等人,1986 年)。 男性造紙廠工人的膽囊癌發病率增加。 在對造紙廠工人和亞硫酸鹽工人(Milham 和 Demers 1984 年;Henneberger、Ferris 和 Monson 1989 年)以及廣大紙漿和造紙工人群體(Pickle 和 Gottlieb 1980 年; Wingren 等人,1991 年)。 這些發現尚未在其他研究中得到證實。
血液系統惡性腫瘤
紙漿和造紙廠工人的淋巴瘤問題最初在 1960 年代的一項美國研究中得到解決,該研究發現紙漿和造紙工人患霍奇金病的風險增加了四倍(Milham 和 Hesser,1967 年)。 在隨後的一項研究中,調查了 1950 年至 1971 年間華盛頓州紙漿和造紙廠工人的死亡率,發現霍奇金病和多發性骨髓瘤的風險增加了一倍(Milham 1976)。 這項研究之後是一項分析美國和加拿大紙漿和造紙工會成員死亡率的研究(Milham 和 Demers 1984)。 它顯示亞硫酸鹽工人患淋巴肉瘤和網狀細胞肉瘤的風險增加了近三倍,而硫酸鹽工人患霍奇金氏病的風險增加了四倍。 在美國的一項隊列研究中,觀察到硫酸鹽工人患淋巴肉瘤和網狀肉瘤的風險是雙重的(Robinson、Waxweiller 和 Fowler,1986 年)。
在許多可能調查惡性淋巴瘤發生的研究中,發現風險增加(Wingren 等人 1991 年;Persson 等人 1993 年)。 由於硫酸鹽和亞硫酸鹽工廠工人的風險增加,這表明存在共同的接觸源。 在分揀和切片部門,曝光情況非常相似。 勞動力暴露於木屑、萜烯和其他可從木材中提取的化合物。 此外,這兩種製漿工藝都使用氯進行漂白,這有可能產生氯化有機副產品,包括少量二噁英。
與淋巴瘤相比,對白血病的研究表明其模式不太一致,風險估計也較低。
其他惡性腫瘤
在假定接觸甲醛的美國造紙廠工人中,潛伏 30 年後發現了 1986 例泌尿道癌,儘管預期只有 XNUMX 例(Robinson、Waxweiller 和 Fowler,XNUMX 年)。 所有這些人都曾在造紙廠的紙張乾燥區工作。
在馬薩諸塞州的一項病例對照研究中,兒童時期的中樞神經系統腫瘤與父親作為造紙和紙漿廠工人的未指明職業有關(Kwa 和 Fine 1980)。 作者將他們的觀察視為隨機事件。 然而,在隨後的三項研究中,也發現風險增加(Johnson 等人,1987 年;Nasca 等人,1988 年;Kuijten、Bunin 和 Nass,1992 年)。 在瑞典和芬蘭的研究中,觀察到紙漿和造紙廠工人患腦瘤的風險增加了兩到三倍。
由於紙漿和造紙行業是自然資源(即木材、水和能源)的消耗大戶,它可能是造成水、空氣和土壤污染問題的主要原因,近年來受到了廣泛關注。 考慮到每噸紙漿產生的水污染物數量(例如 55 公斤生物需氧量、70 公斤懸浮固體和高達 8 公斤有機氯化合物)和全球生產的紙漿量,這種擔憂似乎是有道理的每年(180 年約為 1994 億噸)。 此外,只有約 35% 的廢紙被回收利用,廢紙是全球固體廢物總量的主要來源(每年 150 億噸中約有 500 億噸)。
從歷史上看,製漿造紙廠的設計並未考慮污染控制。 工業中使用的許多工藝在開發時都很少考慮最大限度地減少排放量和污染物濃度。 自 1970 世紀 1 年代以來,污染減排技術已成為歐洲、北美和世界其他地區工廠設計不可或缺的組成部分。 圖 1980 說明了 1994 年至 XNUMX 年期間加拿大紙漿和造紙廠為應對其中一些環境問題的趨勢:增加使用木材廢料和可回收紙作為纖維來源; 並減少廢水中的需氧量和氯化有機物。
圖 1. 1980 年至 1994 年加拿大紙漿和造紙廠的環境指標,顯示在生產中使用木材廢料和可回收紙,以及廢水中的生物需氧量 (BOD) 和有機氯化合物 (AOX)。
本文討論了與紙漿和造紙過程相關的主要環境問題,確定了過程中的污染源並簡要描述了控制技術,包括外部處理和廠內改造。 本章更詳細地討論了木材廢料和防變色殺菌劑引起的問題 木材。
空氣污染問題
紙漿廠和造紙廠排放的氧化硫化合物對植被造成了破壞,還原硫化合物的排放引起了人們對“臭雞蛋”氣味的抱怨。 對紙漿廠社區居民(尤其是兒童)的研究表明,與顆粒物排放有關的呼吸系統影響,以及粘膜刺激和頭痛被認為與硫化合物減少有關。 在製漿過程中,最有可能引起空氣污染問題的是化學方法,尤其是硫酸鹽法製漿。
亞硫酸鹽作業中的硫氧化物排放率最高,尤其是那些使用鈣或鎂鹼的作業。 主要來源包括間歇式蒸煮器、蒸發器和液體製備,洗滌、篩选和回收操作貢獻較少。 硫酸鹽回收爐也是二氧化硫的來源,使用高硫煤或油作為燃料的動力鍋爐也是如此。
還原硫化合物,包括硫化氫、甲硫醇、二甲基硫醚和二甲基二硫化物,幾乎完全與牛皮紙製漿有關,並賦予這些工廠特有的氣味。 主要來源包括回收爐、蒸煮器吹氣、蒸煮器洩壓閥和洗滌器通風口,但蒸發器、冶煉罐、消化器、石灰窯和廢水也可能產生影響。 一些亞硫酸鹽操作在其回收爐中使用還原環境,並且可能存在相關的還原硫氣味問題。
回收鍋爐排放的含硫氣體最好通過從源頭減少排放來控制。 控制措施包括黑液氧化、減少黑液硫化物、低氣味回收鍋爐和回收爐的正常運行。 來自蒸煮器吹氣、蒸煮器減壓閥和液體蒸發的含硫氣體可以被收集和焚燒——例如,在石灰窯中。 可以使用洗滌器收集燃燒煙道氣。
氮氧化物是高溫燃燒的產物,根據操作條件,可能會在任何帶有回收鍋爐、動力鍋爐或石灰窯的工廠中產生。 可以通過調節燃燒區的溫度、空燃比和停留時間來控制氮氧化物的形成。 其他氣態化合物是造成工廠空氣污染的次要因素(例如,不完全燃燒產生的一氧化碳、漂白操作產生的氯仿以及蒸煮器排放和液體蒸發產生的揮發性有機物)。
顆粒物主要來自燃燒操作,儘管熔融溶解罐也可能是次要來源。 超過 50% 的紙漿廠顆粒非常細(直徑小於 1 微米)。 這種精細材料包括硫酸鈉(Na2SO4)和碳酸鈉(Na2CO3) 來自回收爐、石灰窯和熔煉溶解罐,以及來自燃燒儲存在鹽水中的原木副產品的 NaCl。 由於鈣鹽的夾帶和鈉化合物的昇華,石灰窯排放物包括大量粗顆粒物。 粗顆粒還可能包括飛灰和有機燃燒產物,尤其是來自動力鍋爐的產物。 可以通過使煙道氣通過靜電除塵器或洗滌器來降低顆粒物濃度。 動力鍋爐技術的最新創新包括流化床焚化爐,它在非常高的溫度下燃燒,導致更有效的能量轉換,並允許燃燒不太均勻的木材廢料。
水污染問題
來自紙漿廠和造紙廠的受污染廢水會導致水生生物死亡,使有毒化合物在魚類體內積聚,並損害下游飲用水的味道。 紙漿和造紙廢水流出物的特徵基於物理、化學或生物特性,其中最重要的是固體含量、需氧量和毒性。
廢水的固體含量通常根據懸浮(相對於溶解)部分、可沉降的懸浮固體部分以及揮發性部分進行分類。 可沉降部分是最令人討厭的,因為它可能在排放點附近形成緻密的污泥層,迅速耗盡接收水中的溶解氧,並使產生甲烷和還原硫氣體的厭氧菌繁殖。 儘管不可沉降的固體通常會被接收水稀釋,因此不太受關注,但它們可能會將有毒有機化合物輸送給水生生物。 紙漿和造紙廠排放的懸浮固體包括樹皮顆粒、木纖維、沙子、機械紙漿研磨機的砂礫、造紙添加劑、酒渣、水處理過程的副產品和二級處理操作的微生物細胞。
溶解在製漿液中的木材衍生物,包括低聚醣、單醣、低分子量木質素衍生物、乙酸和溶解的纖維素纖維,是生物需氧量 (BOD) 和化學需氧量 (COD) 的主要貢獻者。 對水生生物有毒的化合物包括氯化有機物(AOX;來自漂白,尤其是牛皮紙漿); 樹脂酸; 不飽和脂肪酸; 二萜醇(特別是來自去皮和機械製漿); juvabiones(特別是來自亞硫酸鹽和機械製漿); 木質素降解產物(特別是來自亞硫酸鹽製漿); 合成有機物,例如殺粘菌劑、油和油脂; 和加工化學品、造紙添加劑和氧化金屬。 氯化有機物一直受到特別關注,因為它們對海洋生物具有劇毒並可能在生物體內累積。 這組化合物,包括多氯二苯並p-二噁英,一直是減少紙漿漂白中氯用量的主要推動力。
懸浮固體、需氧量和有毒排放物的數量和來源取決於工藝(表 1)。 由於木材提取物的溶解,幾乎沒有或沒有化學品和樹脂酸回收,亞硫酸鹽和 CTMP 製漿都會產生具有高 BOD 的劇毒廢水。 牛皮紙廠歷來使用更多的氯進行漂白,因此它們的廢水毒性更大; 然而,硫酸鹽工廠的流出物已經消除了 Cl2 在漂白和二次處理中,如果有的話,通常表現出極小的急性毒性,而亞急性毒性已大大降低。
表 1. 與各種製漿工藝的未處理(原)廢水相關的總懸浮固體和 BOD
製漿過程 |
總懸浮固體(公斤/噸) |
生化需氧量(公斤/噸) |
磨木 |
50-70 |
10-20 |
TMP |
45-50 |
25-50 |
CTMP |
50-55 |
40-95 |
牛皮紙,未漂白 |
20-25 |
15-30 |
漂白牛皮紙 |
70-85 |
20-50 |
亞硫酸鹽,低產 |
30-90 |
40-125 |
亞硫酸鹽,高產 |
90-95 |
140-250 |
脫墨,非組織 |
175-180 |
10-80 |
浪費紙 |
110-115 |
5-15 |
懸浮固體已不再是一個問題,因為大多數工廠採用初級澄清(例如,重力沉降或溶氣浮選),可去除 80% 至 95% 的可沉降固體。 二級污水處理技術,如曝氣池、活性污泥系統和生物過濾,用於減少污水中的生化需氧量、化學需氧量和有機氯。
為減少可沉降固體、BOD 和毒性而進行的廠內工藝改造包括干法去皮和原木輸送、改進木屑篩選以實現均勻蒸煮、在製漿過程中延長脫木質素、改變消化化學品回收操作、替代漂白技術、高效紙漿洗滌、從白水中回收纖維並改進洩漏控制。 然而,工藝干擾(特別是如果它們導致故意下水道)和操作變化(特別是使用提取物百分比較高的未風乾木材)仍可能導致周期性毒性突破。
一種相對較新的完全消除水污染的污染控制策略是“封閉工廠”概念。 在缺乏大型水源作為工藝供應或污水接收流的地方,此類工廠是一種有吸引力的替代方案。 封閉系統已在 CTMP 和鈉基亞硫酸鹽工廠中成功實施。 封閉式工廠的區別在於液體流出物被蒸發,冷凝物被處理、過濾,然後再利用。 封閉式工廠的其他特點是封閉式篩選室、漂白廠的逆流洗滌和鹽控制系統。 儘管這種方法可有效減少水污染,但尚不清楚將所有污染物流集中在工廠內會如何影響工人的接觸。 腐蝕是使用封閉系統的工廠面臨的一個主要問題,並且循環過程水中的細菌和內毒素濃度會增加。
固體處理
從液體廢水處理系統中去除的固體(污泥)的成分因來源而異。 來自初級處理的固體主要由纖維素纖維組成。 來自二級處理的固體的主要成分是微生物細胞。 如果工廠使用氯化漂白劑,初級和次級固體也可能含有氯化有機化合物,這是確定所需處理程度的重要考慮因素。
在處置之前,污泥在重力沉澱裝置中濃縮,並在離心機、真空過濾器或帶式或螺旋壓榨機中進行機械脫水。 來自初級處理的污泥相對容易脫水。 二次污泥含有大量細胞內水,存在於粘液基質中; 因此,它們需要添加化學絮凝劑。 一旦充分脫水,污泥將在陸上應用(例如,撒在耕地或林地上,用作堆肥或土壤改良劑)或焚燒。 雖然焚燒成本更高並且可能導致空氣污染問題,但它可能是有利的,因為它可以破壞或減少有毒物質(例如,氯化有機物),如果它們從陸上應用中滲入地下水,可能會造成嚴重的環境問題.
其他工廠運營中可能會產生固體廢物。 動力鍋爐產生的灰燼可用於路基、建築材料和抑塵劑。 石灰窯產生的廢物可用於改變土壤酸度並改善土壤化學性質。
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