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A Study into the Waste and Paper Industries

PAPER


「今日宣告向紙道別,就像是因為學會寫字,便隨便挑了一 個日子決定不再說話一樣。」 --- 德希達 Jacques Derrida


紙作為我們日常生活的必需品,忠實地反映了我們的生 活風貌與社會變遷。

科技的進步讓我們在許多方面都脫離了對紙的依賴,我 們可以用手機儲存、觀看與交換所有資訊。但事實上, 全球的紙張消耗量與日俱增,各國的人均用紙量與經濟 成長有直接的關係。紙製品與消費、貿易密不可分的連 結,可以從回收與廢紙的國際貿易中略見端倪。在我們 可以回收,是因為我們曾經大量的消費過,然後我們再 購買這些循環再生的物品,唯有快速的回收才趕得上龐 大的消費社會對紙的需求。因為這股龐大的需求,廢紙 也成為國際貿易下重要的商品,被運輸到最迫切需要它 的地區。 在環保訴求下,紙類逐漸取代塑膠、保麗龍,成為商品 包裝的主要材料。產品生命週期的縮短,電子商務的日 益興盛,帶動了巨量紙類包裝的使用。不可否認的,就 算我們買了一部世代先驅的 iphone,它的外表來是需要 用紙來包裝。 城市是產出最多廢紙的地方,因此我從和廢紙最緊密關 係的回收業者開始觀察,再到廢紙回收再生的處理程序, 依據他們需求的空間特質、資源、副產物等等,作為我 拼貼的依據,結合其它的活動發想出新的生產空間。最 後再以定量的方式,勾勒出廢紙再生新的可能。

摘要

摘要


摘要

目錄

1/

目錄

1

2/

CHAPTER 1 關於紙

5/

1-1 紙的回收

6/

1-2 紙與經濟

9/

1-3 紙與包裝

11/

1-4 紙與電子商務

16/

CHAPTER 2 回收場

22/

2-1 回收廠作為儲存的空間

29/

2-2 機具形塑空間

38/

CHAPTER 3 造紙廠

44/

3-1 造紙流程

58/

3-2 以台北市為例


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CHAPTER 1 關於紙


CHAPTER 1 關於紙

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人類用紙的歷史大約有兩千年,在中國古代,紙原本是一種珍貴的 材料,製造紙要花費龐大的時間和人力,一直到十九世紀機器取代 手工造紙之後,紙才變成一種商品,像疾病一樣逐漸擴散開來,同 時散播著夢想和沮喪。


CHAPTER 1 關於紙

1-1 紙的回收

使用廢紙造紙可以減少砍伐森林,減少垃圾 量,也比使用木漿在用電、用水、汙染量都 方面都有比較好的表現。木材從生長到進入 工廠,至少需要三年半的時間,而廢紙的生 命週期紙需要兩個月就可以再製,在現在社 會對紙的巨量消費下,唯有回收廢紙,從城 市提取資源才有辦法供應快速循環的紙生態 鏈。 台灣的造紙業最早是從竹子中提取纖維,做 成敬神用的紙;到了日治時期,利用糖廠剩 餘的廢渣作為原料;直到廢紙再生的技術成 熟了之後,城市才成為造紙最大的原料來 源。

Fig1.1 台灣紙類生產原料比 Fig1.2 廢紙與木漿造紙之生命週期 Fig1.3 廢紙與木漿造紙耗費資源比較

回收可以再利用的物質並再生,已經是現在這個資源枯竭、垃圾過量 的世界的運作法則。我們能夠回收,完全是因為我們曾經消費過;而 我們可以消費某些商品,是因為有人負責回收再生。當人越富有、教 育程度越高,買的東西比較多,買回去後可以回收的東西也比較多。 所得、教育和資源回收的關係一直都很清楚。

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台灣的森林禁止開發,造紙業在天然資源缺 乏的情況下,廢紙回收佔紙類原料的 80%, 只有 20% 使用國外進口的木漿。 Fig1.1

Fig1.2

Fig1.3


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CHAPTER 1 關於紙

1-2 紙與經濟

紙產品滲透到千家萬戶、各行各業,被稱為 宏觀經濟的一面鏡子。直接反映了消費、投 資、進出口市場的起伏,投射在造紙行業裏 出現了不同紙種和不同企業的成敗興衰。 各國的用紙量與經濟發展程度有很大的關 係,北美、北歐、西歐等先進國家因政治穩 定、工業發達、文化水準高,用紙量也高。 開發中國家因為經濟急速成長,帶動對紙 的需求的急遽增加。從各國的人均用紙量可 以明顯的反映出各個國家的經濟發展程度。 (FIG1.1) 紙的需求量與短期的經濟波動也有直接且緊 密的關係,當景氣好時,商業活動熱絡、貨 物流通快速,紙品的需求量就會增加。若景 氣不好,消費活動停滯,下游商庫存增加, 對紙的需求量就會減低。台灣的紙業以內銷 為主,比重超過七成以上,因此國內的經濟 環境變化直接影響了用紙的需求。

Fig1.4

Fig1.4 各國人均用紙量 公斤 / 年 Fig1.5 台灣廢紙來源比例圖


內的廢紙回收分類較差,品質不穩定,處理程序成本較高,得漿量也 比較少,因此台灣仍然依賴國外進口較佳品質的廢紙,來提升廢紙回

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收纖維的品質。

CHAPTER 1 關於紙

台灣紙業發展因為作為原料的廢紙供應不足,需要向國外進口。且國

美廢、歐廢、日廢是國際上主要的廢紙出口項目,已開發國家的高消 耗量以及完善的回收系統,使這些國家可以出口大量的廢紙。台灣過 去主要從美國與歐洲進口廢紙,近年來因為中國廢紙與造紙市場成長 快速,兩岸貿易關係日趨緊密,吸引許多台灣大廠同時經營兩岸市場, 引進大陸進口廢紙。

廢物利用在過去的三十年來,已經演變成世界經濟全球化中舉足輕中 的國際事業。不管回收業多有環保與永續精神,也並非每個回收業者 都是環保分子,原料需求、消費與回收之間的交易關係是利益關係。 回收業者會想出方法,把回收桶中的廢棄物送到最迫切需要它們的國 家或地區,賺取龐大的財富。 廢紙進出口並不是單純的環保企業,遠距離出口意味著耗費大量的碳 元素在運輸過程上。台灣從遙遠的美國、加拿大、智利進口廢紙,同 時也出口國內的廢紙。以金錢來衡量價值的廢物交換,在過程中消耗 的資源已經和環保原則相違背。

Fig1.5


CHAPTER 1 關於紙

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以美國與中國為例,美國人不只購買國產產品,也進口巨量的外國 製造品,龐大的經濟消費和丟棄的東西,遠超過國內生產的製造品 總量。這些過量的回收廢棄物,出口是掩埋外的一種選擇,因此美 國既是進口最多中國產品的國家,也出口最多的回收物資到中國, 廢棄物出口已經名列美國對中國出口中的第二大項。中國需要美國 的舊紙箱,以應付急速擴大的工業發展,特別是作為「世界工廠」 生產的產品都需要高質量的包裝物,這些廢紙再造後盛裝出口到美 國的貨品,這個迴圈為美國提供了低廉的商品。 載有中國來的進口貨物的集裝箱,在港口卸載之後會到港口出口中 心,在這裡裝滿美國農產品、高端消費品以及大量的廢量之後出 口。 開發中國家在經濟快速成長下對原料有龐大的需求,但這些市場通 常缺乏完善的回收系統、習慣,產生的廢棄物規模也小於高消費的 已開發國家,無法從自身龐大的人口中快速獲取能源,因此廢棄物 回收產業在開發中國家變成了一種與興新國家交易的貨品。

Fig1.6


1-3 紙與包裝

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CHAPTER 1 關於紙

近日科技的進步,電腦、平板與手機的普及, 我們身邊的世界正朝向無紙化的狀態邁進, 我們可以閱讀電子書、用手機書信往返。然 而與此同時,在出版用紙與文化用紙減少的 狀態下,紙的用量與日俱增,店家提供大量 的拋棄式紙餐盒,超市隨處可見的紙包裝, 每次網購堆積在角落的瓦楞紙盒。某種形式 的紙可能從我們生活中減少了,但紙不曾離 開過我們的世界。 台灣的工業用紙一路伴隨台灣經濟發展軌 跡,在國內以出口為導向的島國經濟型態 下,工業用紙的沿革,由早期供應農業邁入 傳統工業,廣泛運用各種瓦楞紙箱、包裝容 器裝載物品,再轉型高科技產業之各階段包 裝用紙需求。因此其市場需求的演變,如同 台灣經濟成長的指標。 不可否認的,即使我們買了一部世代先驅的 iphone,他們外表還是用需要用紙來包裝。 在現今以消費支撐生產的經濟結構下,產品 不斷的推陳出新,以縮短消費者重複購買的 週期,大量的產品同時就有大量的包裝需 求。瓦楞紙箱在電子商務的蓬勃發展,消費 性電子產品及觀光禮盒的包裝需求下穩健成 長,為台灣造紙業最大宗的產品。

Fig1.6 廢紙進出口於港口上貨 Fig1.7 手機包裝爆炸圖

Fig1.7


10 CHAPTER 1 關於紙

而在紙、塑料、金屬、玻璃四大支柱包裝材料 中,紙類包裝的增長最快,紙的價格也最便宜; 既可回收再利用,又可淨化環境。隨著低碳環 保的理念成為全球的趨勢,較環保的紙類包裝 行業成為未來的主流,保麗龍、塑膠的使用已 經漸漸淡出我們的生活,紙器加工業越來越進 步的技術已經可以取代多種其他材料的用途。 Fig1.8

包裝是實現商品價值和使用價值的必要手段之 一。在商品生產過程中,包裝是最後的,也是 主要的一道工序;在商品流通過程中,包裝則 隨同商品本身經歷物流的全過程,因而同物流 諸環節都存在密切的關係。它的功能除了在於 保護與運輸商品,在物流過程中方便商品的儲 存、裝卸,還對美化商品,宣傳商品和提高售 價起著主要作用。

Fig1.8 包裝材料比例圖 Fig1.9 台灣電子商務產值 ( 億元 ) Fig1.10 快遞業興盛 Fig1.11 亞馬遜網購紙箱 Fig1.12 雙十一購物節爆倉情形


1-4 紙與電子商務

11 CHAPTER 1 關於紙

在造紙行業內流傳著這樣一句話:「箱板 紙一熱銷,就知快遞生意好;銅版紙一熱 賣,就知地產很興旺」。 從 1995 年 Amazon 成 立 以 來, 電 子 商 務 已 經發展 20 年了,近年來因為行動網路帶動 上網人口的大躍進,進而帶動消費習慣的改 變,台灣有 60% 以上的人口使用網路購物, 時至今日電子商務已成顯學,未來的 10 年 ( 2015-2025 ) 將是電子商務成長的爆發期,在 這股趨勢下,傳統的大型零售業者也紛紛投 入電子商務的領域,預估在 2050 年,電子 商務將佔整個商業活動約 50%。

電子商務的崛起帶動了各種物流與包裝的 需求。快遞業務激增,帶起了箱板紙的銷 售。美國即因為網路購物成熟,產生大量 的紙箱廢棄物;中國網路購物的「雙十一全 球購物狂歡節」,當日的快遞業務量比平時 多了 65% 以上,各地的倉庫爆滿,而如何妥 善處理這些包裝廢棄物也成為各個城市的難 題。 Fig1.9

Fig1.10

Fig1.11

Fig1.12


12 CHAPTER 1 關於紙

跨境電商是電子商務發展的下一個趨勢,在 中國沿海的自由貿易區已經開始推行。隨著 全球化的網路購物越來越盛行,電商們無不 尋找著可以讓貨物流動得更快的方法。 中國自貿區開放關外的免稅區讓國外的電 子商務公司可以在中國建立倉庫,消費者 一下單,商品就可以以個人包裹的方式出 貨入關。主要的差別在於時間和稅制,跨境 電商的經營模式使得消費者下單後兩三天就 可以收到商品,比起過去下單後等待兩三個 禮拜,商品才海運抵達,佔有絕對的優勢。 貨物入關方式的不同,也影響了海關檢查時 間,以個人包裹入關的商品,比起以貨櫃形 式入關的商品,檢查快速許多,課的稅也不 同。 物流中心在商品的流通過程中,是個把大包 裝改包成小包裝的地點,產生大量的廢棄 物,也需要大量的紙箱。而跨境電商位於免 稅區的物流商庫,讓原本一年大約一兩億個 包裹入關的情況,變成五億個包裹。

Fig1.13


Fig1.14 廢紙生命週期

13 CHAPTER 1 關於紙


14 CHAPTER 1 關於紙


15 CHAPTER 1 關於紙 「箱板紙一熱銷,就知快遞生意好;銅版紙一熱賣,就知地產很興旺。」


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CHAPTER 2 回收場


18 CHAPTER2 回收場

台北市的紙消費量 1205 噸 / 天 =5.37 個 101 的高度 =4000KG/ 5 分鐘 68% 的紙會被回收


19 CHAPTER 2 回收場

回收紙利用率 85% 1 噸廢紙可以再生 850KG 的紙


20 CHAPTER2 回收場


21 CHAPTER 2 回收場


22 CHAPTER2 回收場

2-1 回收場作為儲存的空間 回收場是廢紙再生的中繼站,城市各處的廢紙被收集到這 裡,經過進一步的處理,再送去紙廠。絕大多數的時間,回 收場都是作為儲存的空間。

STORAGE

資源在回收場的第一個動作是被儲存起來,為了區隔不同 類別的的回收物,必須要有簡易分隔的空間,以確保它們 不會混淆在一起;而土地大小有限,回收物常常因此需要 不斷的往上堆高,但儲存場通常沒有適當輔助的空間或設 施,而需要人力或機具重複把回收物堆疊到高處。 不同類別的紙回收有不同的用途和價錢,紙廠會依據成品 紙的需求來決定對各種回收紙的使用。台灣的回收場大約 將廢紙分為三種:第一種價值最高的是未印刷和使用的白 紙,通常是印刷廠裁切後的剩料,這些回收紙不用經過脫 墨和漂白的程序即可使用。第二種就是一般有印刷、使用 過的廢紙。第三種是廢紙箱類,通常也會再製成紙箱,可 以省去製漿過程中昂貴的漂白步驟。 而利樂包和紙餐盒等紙容器,因為其中含有紙以外的材 質,處理過程複雜,台灣目前沒有特別分類處理,通常混 在紙箱類裡,這樣分類不完全的情況也使廢紙品質下降。

1 2 3 4

FIG2.1


23 CHAPTER 2 回收場 FIG2.4 FIG2.2

FIG2.3

FIG2.1 回收紙依再製成本高低分類 1. 加工剩餘邊材 2. 印刷廢紙 3. 瓦楞紙板 4. 紙餐盒與利樂包 FIG2.2-4 大盤商回收場分類後的儲存空間 FIG2.5 小盤商回收場的分隔空間

FIG2.5


24 CHAPTER2 回收場

SORTING

分類是回收過程中一個很重要的流程,沒有分類的回收 物就同等於垃圾,只能焚化利用,適當分類過後的回收 物才可以被再生。在廢紙回收的過程中,收集和分類是 最耗費人力的,而機器還無法協助我們進行所有的分類, 一台機器的運作需要許多人力的配合,所以事前的人工 分類顯得特別重要,也會影響回收場收購的價格。而分 類不完全的回收物會在回收場進行第二次的分類,相較 於其他回收物,紙類分類因為紙類本身性質的相似性而 無法用機器分選,因此他們會進入一個長長的輸送帶, 兩邊有工人將不同的紙類揀選起來,丟到身旁的分類桶 裡。

FIG2.6

FIG2.7


25 CHAPTER 2 回收場 FIG2.8

FIG2.9

FIG2.6 回收場人工分類輸送帶 FIG2.7 分類後打包前 FIG2.8-9 人工分類輸送帶運作示意圖


26 CHAPTER2 回收場

BALING

依據不同尺寸的打包機,回收場會將廢紙用人力、輸送 帶或機具送進打包機,大型打包機用 50-100 噸的壓力將 廢紙壓成大約一立方米的廢紙磚。打包是回收場一個很 重要的步驟,打包後的廢紙減少了 80% 的體積,大大減 少運送過程的運費;打包後的方形紙磚,可以很快的用 堆高機搬運,比起打包前的廢紙需要用人力或是抓斗車 搬運,節省了時間和成本;壓縮後的紙磚還可以減少儲 存空間;也因為緊密壓縮減少了廢紙和空氣接觸的表面 積,可以減少火災發生的可能。

FIG2.10

FIG2.11


27 CHAPTER 2 回收場 FIG2.12

FIG2.13

FIG2.10 大型打包機 FIG2.11 小型打包機 FIG2.12-13 打包機的運作數據


28 CHAPTER2 回收場

STORAGE

打包後的紙磚有一定的模矩,方便回收場堆疊儲存,因 為一顆紙磚至少有 500KG 的重量,所以需要以堆高機將 他們緊密堆放。 紙磚的堆放沒有特別規畫的空間,因此一個一個往上疊 的紙磚,高度上還是有大約五到七顆的限制,以免重心 不穩而滑落。 收集來的廢紙不論在打包前後,都需要不小的儲存空間, 廢紙通常會停留在回收場數天至數周不等,若是大盤回 收商,約 14-20 天的庫存量是很理想的數字。依據紙廠 對原料的需求而產生波動,當需求量低或市場崩盤時, 回收廠的廢紙無處可去,只好持續累積。 尤其是回收場通常距離城市不遠,因為人口密度高、經 濟活動密集的地方是廢紙最大的來源,城市附近的回收 場必須面臨空間成本的問題,在儲存的時候會試圖增加 存放的高度,以節省土地面積。

FIG2.14

FIG2.15

FIG2.14 打包後紙磚 FIG2.15 紙磚儲存場


2-2 機具形塑空間

29 CHAPTER 2 回收場

廢紙從個人到紙廠中的過程,通常會經過層層的轉手, 從小盤商到中盤商,再到大盤商,中間會經過許多運輸 與裝卸貨的過程,以及各種交通工具或機具的使用。大 型機具必備的空間以及當回收場位於都市時面臨的空間 限制並存,就會衍生出因為工具的型態而產生的空間尺 寸。

拖板車 紙磚運送到紙廠的路程,通常是由 40 呎的拖板車運送, 每台車可以裝載 28-30 顆紙磚,用堆高機在拖板車上堆 成兩層。運送原料的拖板車通常是紙廠的回頭車,在送 貨後去回收場裝載紙磚回紙廠,因為一趟拖板車的成本 昂貴,去程回程都要盡量充分利用。

FIG2.16

FIG2.17

FIG2.16 堆高機將紙磚運上拖板車 FIG2.17 拖板車


30 CHAPTER2 回收場

地磅 地磅是回收場必備的設備之一,通常就嵌在車輛行徑的 道路上,車輛入場前秤重一次,離場時在秤重一次,重 車減去空車的重量就是貨物的重量,回收者與回收場雙 方再依據這個重量交易。

FIG2.18

FIG2.19


31 CHAPTER 2 回收場

抓斗車 抓斗車常常用來運輸散落的回收資源。機械爪子可以以 車頭為中心,抓取周圍的物品,有效率的將大量零散的 資源移入或移出車廂。為了確保操縱者能掌握周圍情況, 控制點設在車頂,人一邊操控會一邊跟著爪子的正向旋 轉。, FIG2.20

FIG2.21

FIG2.18 地磅站 FIG2.19 地磅站細部 FIG2.20-21 拖板車


32 CHAPTER2 回收場 FIG2.22-23 抓斗車工作範圍圖


33 CHAPTER 2 回收場


34 CHAPTER2 回收場

堆高機 打包後的方形廢紙磚,可以輕易地用堆高機堆疊至高處, 節省回收場的空間。堆高機的運作寬度決定了廢紙磚堆 放的密集度,運作高度決定了廢紙磚堆疊的高度。

FIG2.24

FIG2.25

FIG2.24 回收場因為堆高機工作範圍產生的走道 FIG2.25 堆高機所需儲存走道寬度 FIG2.26 堆高機工作範圍圖


FIG2.26

35 CHAPTER 2 回收場


36 CHAPTER2 回收場

迴轉半徑 運送廢紙的交通工具小至機車,大至拖板車,依其運送 的規模與人員而定,貨車常作為一定規模之事業廢棄物 的運送媒介,或是由中小盤回收商轉至大盤回收商的過 程。因此回收場也必須留設足夠的空間讓貨車進入與迴 轉。我觀察到市區的兩個回收場,貨車需要的空間皆決 定了可以堆放廢棄物的空間。

FIG2.27


37 CHAPTER 2 回收場 FIG2.28

FIG2.27 貨車迴轉半徑圖 FIG2.28 配合貨車動作產生的回收場空間


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CHAPTER 3 造紙廠


40 CHAPTER3 造紙廠

1 噸紙需要 70 噸水 =115000 罐瓶裝水 93% 的水會變成廢水


41 CHAPTER 3 造紙場

1 噸紙需要 70 噸水 =233 罐個浴缸水量 93% 的水會變成廢水


42 CHAPTER3 造紙廠


43 CHAPTER 3 造紙場


44 CHAPTER3 造紙廠

3-1 造紙流程

散漿 將廢紙加入大量的水攪拌,漿料在桶內做充分擾動並幫 助漿料分散,以利在後續的過程中獲取紙纖維

PLUPING

FIG.1

FIG.2

FIG.3

參考 FIG.1 焚化爐垃圾儲坑 FIG.2-3 通風井


45


46 CHAPTER3 造紙廠

過濾 通過不同大小的篩網過濾夾雜在回收紙中的雜質,例如 塑膠和膠水

SCREENING

CLEANING

淨漿 紙漿注入旋轉的錐體容器中,利用材質間比重的差異, 以離心法去除非紙漿的物質,比紙漿重的物質與比紙漿 輕的物質分別會在圓錐外圍和中心被收集。

FIG.1

FIG.2 參考 FIG.1 沉澱池 FIG.2 蚯蚓繁殖箱


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48 CHAPTER3 造紙廠

脫墨 - 浮選法 脫墨是透過浮選法和洗滌法去除紙上的印刷油墨。浮選 法需要數個浮選槽,加入空氣和界面活性劑,油墨會附 著在較輕的泡泡上,隨著泡泡漂至水面

DEINKING

WASHING

脫墨 - 洗滌法 用水高速沖刷紙漿,去除油墨


49 CHAPTER 3 造紙場 FIG3.1

製造 1 噸紙會產生 47 公斤的汙泥。 造紙產生的汙泥具有毒性,需要妥 善處理,除了焚燒與掩埋以外,還 可以大量飼養蚯蚓。汙泥經過蚯蚓 的消化,變成無毒的蚯蚓糞,可以 用來作為有機肥料、飼料,蚯蚓本 身也可以當作魚蝦的飼料。或是將 汙泥曝曬或由機器乾燥後,可以做 為水泥中的原料之一,也可以製成 磚塊。

FIG3.2

FIG3.1-2 造紙污泥再利用流程圖 FIG3.3 乾燥污泥的太陽能污泥田 FIG3.4 污泥乾燥機

在空間充足與陽光充足的地區,污 泥可以以污泥田的形式自然風乾, 或再以太陽能輔助,有時會以不斷 前後移動的攪拌器不停攪拌污泥, 加速乾燥過程。若在空間不足的地 區,會以污泥乾燥機擠壓並烘乾。

FIG3.3

FIG3.4


50 CHAPTER3 造紙廠

磨漿 將紙纖維進行帚化處理,提高纖維間的交織度,以增加 紙張的強度與品質。特別是已經反覆回收多次的廢紙, 纖維會變的較短而不利於成紙,磨漿技術的掌握就很重 要

REFINING

BLEACHING

漂白 回收紙漿的顏色較深,有時需要加入漂白劑達到對紙張 潔白程度的需求

FIG.1

FIG.2 參考 FIG.1 高架結構 FIG.2 卡車洗車系統


51


52 CHAPTER3 造紙廠

抄紙頭箱、網部 紙漿通過頭箱以均勻、穩定的出漿速度噴到兩張網中間, 纖維沉積於網上交織成紙層,定形並加以脫水乾燥,再 用真空抽吸繼續脫水使紙層鞏固

PAPERMAKING PRESSING

壓水部 通過兩張網雙面脫去大部分水成型後,紙張會通過由滾 輪汗毛布組成的壓水部,在這裡脫水使紙幅凝固,提高 平滑度,降低鬆厚度,提高紙幅强度

FIG.1

FIG.2 參考 FIG.1 水力發電系統 FIG.2 投影幕


53


54 CHAPTER3 造紙廠

紙漿進入抄紙程序後,會在各部 位 用 不 同 的 方 法 脫 水, 紙 張 的 溼度會越來越低直到最後乾燥收 捲。頭箱噴出紙漿,在網部靜置 並 利 用 重 力 脫 去 20% 的 水; 再 進入壓榨部用滾輪擠壓脫去 25% 的水,這兩個步驟是抄紙程序產 生最多廢水的地方。滾輪無法擠 壓出水分後,烘缸部會利用高溫 蒸 氣 脫 去 剩 下 50% 的 水 分, 在 一百多公尺的造紙機裡,烘缸部 長度就佔了大約三分之二,才能 達到讓水分幾乎完全蒸發的效 果,這時紙張濕度只剩 5%。

FIG3.5

FIG3.5 造紙流程紙張水分圖 FIG3.6 造紙流成廢水量 FIG3.7 污水沉澱池


生大量的廢水。為了節省水費,紙 廠通常設有各種污水處理系統,將 污水處理乾淨後再度回到製程中, 希望可以達到用水的閉路循環。自 行處理廢水也可以省下將水排放到 市政處理系統的龐大費用 在整個製漿造紙程序中,產生廢水 的主要四個步驟,分別是過濾、靜 漿、脫墨和抄紙壓榨。產生廢水的 比率大約是 1:1:3:15,以某紙廠為 例,每天會產生 1000 立方公尺的 過 濾 廢 水 和 淨 漿 廢 水,3000 立 方 公尺的脫墨廢水和 15000 立方公尺 的抄紙廢水。它們的廢水成份也不 相同,過濾和淨漿產生的廢水中主

廢紙漿雜質

廢紙漿雜質

大量油墨

紙纖維

1000m3/d

1000m3/d

3000m3/d

15000m3/d FIG3.6

要是廢紙漿中不屬於紙纖維的其他 雜質,脫墨產生的廢水中含有大量 印刷油墨,抄紙部和壓榨部產生的 廢水主要是富含紙纖維的白水,也 是最好回收利用的廢水,紙廠通常 設有白水回收系統,會將白水中的 紙纖維再次回收到製漿過程中。其 他廢水則需要經過更複雜的處理, 再回到製程中。

FIG3.7

55 CHAPTER 3 造紙場

造紙是高耗水型產業,同時也會產


56 CHAPTER3 造紙廠

烘缸部 由齒輪傳動或由毛布帶動若干個烘缸組成烘缸部,紙張 在這裡利用高溫蒸氣進一步脫水,通常需要很長的烘缸 部才能達到紙含水量的要求

DRYING

WINDING

收捲 將成品紙收成巨大的紙捲

FIG.1

FIG.2 參考 FIG.1 地暖系統 FIG.2 熱交換系統


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58 CHAPTER3 造紙廠

3-2 以台北市為例

以處理整個台北市的廢紙量來假設,搭配上一小節生產 的空間,重新組合回收場與造紙廠的流程。

台北市的人口有 2619000 人: 紙消耗量 1205 噸 / 天 廢紙回收率 68%: 紙回收量 820 噸 / 天 回收的廢紙可以產生 85% 的新紙: 回收再生量 700 噸 / 天 每噸紙需要 70 噸的水: 用水量 57400 立方公尺 / 天,等於四個 50x15x2 公尺的游泳池每天要換十次水 有 93% 的水會變成廢水: 廢水量 53380 立方公尺 / 天,需要五個沉澱池每天運作八個小時

標準游泳池

沉澱池

容量 1500 立方公尺 / 個

處理量 3000 立方公尺 /2 小時


處理量 18 噸 / 小時

散漿機

處理量 200 噸 / 天

圓篩機

處理量 0.3 噸 / 分鐘

除渣機

處理量 0.15 噸 / 分鐘

浮選槽

處理量 120 噸 / 天

磨漿槽

處理量 250 噸 / 天

造紙機

產量 1000 噸 / 天

59 CHAPTER 3 造紙場

打包機


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5th year Thesis  
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