從珍惜資源談造紙業以廢紙為原料之能、資源整合

造紙業從業人員 陳得時

一、前言

  近幾年來全球氣候異常引起世界各國對溫室效應之關注,歷經石油危機使能源短缺問題漸漸浮上檯面,面臨環境逐漸被破壞的壓力下,促使全球不得不正視「環保」議題,因此各項國際環保公約、區域協定陸續被提出,如1992年聯合國通過的「氣候變化綱要公約(UNFCCC)」、1997年世界各國簽訂「京都議定書(Kyoto Protocol)」......等,更凸顯污染預防與清潔生產之重要性,而過去被列為傳統污染產業的造紙產業也面臨轉型挑戰,如何善用能、資源以發揮其最大經濟效益和強化綠色競爭力來貢獻社會,並邁向綠能發展及永續經營管理就變成未來造紙產業之首要目標。

  隨著廢紙再生利用受到國際重視,減廢已變成全球共同運動,而減廢技術兩大原則分別為產源減量和回收再利用。在產源減量方面包含改變原物料、改進製程技術及操作管理,過程中還牽涉水資源和能源如何運用,其衍生出溫室氣體(Green House Gas, GHG)排放等問題;回收再利用部份則包括了再利用、回收及廢棄物交換等方法。因此,本文將分為廢紙再生製程之減廢、廢紙回收再利用對溫室氣體抑制效益、節約能源和能源管理等部份,分別討論之。

二、廢紙再生製程之減廢

  廢紙再生本為我國傳統文化,明朝天工開物卷十三中,就有「還魂紙」的詳細紀載,用廢紙去朱墨、浸瀾後再製成紙張。並指出再生使用之還魂紙,較省力省時。以現代觀點來看,這不僅可降低生產成本,更具備了「環保」概念。根據國外資料,利用廢紙製造再生紙漿,除了不必砍伐樹木外,再生漿可降低約75%空氣污染和35%水污染,並且消耗較少能源及減少大量的固體廢棄物。此外,目前台灣廢紙回收率約為74.8%,再利用率為73.3%,2009年台灣造紙工業花費至少137億元收購廢紙344萬公噸,每年可生產約400萬公噸紙及紙板產品供應市場使用。由此可知廢紙回收再生使用不僅可解決環境問題亦可對經濟產生正面影響。

  施行廢紙再生製程之減廢,歸納其誘因有經濟效益、符合環保法規、降低工安風險及增進工廠形象......等,工廠進行減廢活動首先必須有規劃與組織,從工廠現況清查、方案評估分析、執行與考核面上持續循環運作。且綜合各推行減廢成功的案例中發現,最高階層之授權和確實支持是主要先決條件,如此才能克服障礙並建立制度,全體共同努力達到永續發展目標。

三、廢紙回收再利用對溫室氣體抑制效益

  廢棄物真正定義為「錯置」之資源,以紙的生命週期來看,起初從天然植物纖維變成紙張,經使用後廢紙再回收當作造紙原料,未回收部分則藉由燃燒回收熱能或掩埋自然分解,轉化成CO2及CH4進入大氣循環利用,由以上得知紙的循環有一很完整地供應鏈,非常符合零排放(Zero Emissions)之概念,然而其過程中產生的CO2及CH4均是造成氣候異常之溫室氣體,是當今各國急思解降議題。

  針對CO2部份,1997年「京都議定書」結論中指出『森林吸收二氧化碳的功能應予以考量』,造紙廠每使用1公噸廢紙就等於少砍20棵樹,另依據經濟部能源局之計算方式,台灣的林相每年1公頃(約2000棵樹)約可吸收20.2噸CO2,因此使用一噸廢紙每年約可減少0.202公噸CO2排放,2009年台灣造紙工業回收344萬公噸廢紙,約可減少69.5萬公噸CO2排放。因此若能強化廢紙回收管道及提高人民廢紙回收觀念,不僅可保育森林資源,對CO2減量方面將產生正面效益。此外,若是能將造紙廢水中產生之CH4加以回收利用,不僅可減少溫室氣體排放還可增加能源並降低成本。以造紙工業投資沼氣回收系統為案例,將製程廢水厭氣處理過程中產生的沼氣(CH4)回收、純化,轉成蒸汽鍋爐之燃料以降低煤炭使用量,可有效地減少溫室氣體排放。由以上足證明造紙工業抑制溫室氣體之正面效益貢獻。

四、節約能源運作和能源管理

  由於造紙生產過程必須使用電力和蒸汽等能源,能源成本約佔總生產成本10%以上,比例相當高,因此造紙工業秉持節約能源精神,致力提高製造過程中能源利用率及積極尋求替代能源以降低成本,並針對能源來作有效管理。

  在提昇能源利用率方面,造紙工業積極投資汽電共生系統,汽電共生設備之能源使用效率為65~85%,高於一般火力電廠的35%,同時溫室氣體排放量較火力電廠少約20~30%,能發揮整體能源利用效率並達到節能減碳目的;開發再生能源部份,2003年造紙工業為推動清潔能源,配合政府率先設立兩座亞洲最大風車,建造2組風力發電機,總發電量為3500 kw,每年可供應882萬度電力,能減少因燃燒化石燃料產生之CO2排放量約5,400公噸,充分利用風能發電並減少溫室氣體排放,使造紙工業成為國內應用風力發電之先例;此外,於燃料替換部份,造紙工業於2009年發展固態廢棄物衍生燃料(RDF-5),將廢紙內夾雜之廢塑膠混合物經由破碎、分選、造粒成型製成RDF-5,其均質、穩定、易貯存、運送之特性可取代煤碳使用,每1噸的RDF-5約可取代0.87噸煤碳。

  除上述透過設備改善來達到節能效益外,我國經濟部能源委員會也委託工業研究院能資所、中技社節能技術發展中心......等機構,來協助政府及產業界推動能源節約工作,各企業自身若能自發來推動管理活動,實地作現地盤查、訂定節能目標、改善並追蹤查核,如此定能對能源管理發揮有效控管。

五、結語

  發展綠能產業將會是未來銳不可擋之趨勢,從「廢棄物」加上「創新技術」就等於「有價值資源」觀念上,珍惜資源並將廢紙回收並再生利用,然後對其整個生命週期做有效環境管理,具體推展廢棄物處理與再生、污染防治、溫室氣體抑制及能資源運用......等創新技術來發揮綠色生產力,如此不僅可保護環境亦能促進綠色經濟發展,這除了需要政府單位支持推廣及民眾全力配合外,更必須要企業自發性實施降低環境負荷之生產活動,防止地球環境持續惡化並維持其永續發展,為後代子孫增添共同之福祉。