Techniek Beschrijving

Droge ontschorsing Droge ontschorsing van houtblokken in droogtrommels (water wordt alleen gebruikt bij het spoelen van de houtblokken, en vervolgens hergebruikt, met slechts een minimale zuivering aan de afvalwaterbehandelinsinstallatie).

Volledig chloorvrij bleken (TCF) Bij TCF bleken wordt het gebruik van chloorhoudende bleekmiddelen volledig vermeden, zodat deze ook niet voorkomen in de emissies van organische stoffen en organochloorverbindingen.

Modern elementair chloorvrij bleken (ECF) Modern ECF minimaliseert het gebruik van chloordioxide door een van de volgende stappen (of een combinatie daarvan) in het bleekproces te gebruiken: zuurstof, hydrolyse met heet zuur, ozon bij gemiddelde en hoge consistentie, fasen met atmosferische waterstofperoxide en onder druk gebrachte waterstofperoxide of het gebruik van hete chloordioxide.

Uitgebreide lignineverwijdering Uitgebreide lignineverwijdering d.m.v. a) aangepast koken of b) lignineverwijdering met zuurstof verhoogt de mate van onthouting van pulp (wat het kappanummer verlaagt) voor het bleken en vermindert het gebruik van bleekmiddelen en het CZV-gehalte van het afvalwater. Het verlagen van het kappanummer met één eenheid voor het bleken, kan de CZV die in de bleekinstallatie vrijkomt met circa 2 kg CZV/ADt verminderen. De verwijderde lignine kan worden teruggewonnen en naar het terugwinningssysteem voor chemicaliën en energie worden geleid.

a) Uitgebreid aangepast koken Uitgebreid koken (systemen voor grote hoeveelheden of continue systemen) slaat op kooktijden onder optimale omstandigheden (bijv. aanpassing van de alkaliconcentratie zodat deze aan het begin van het kookproces lager is en aan het einde hoger), teneinde een maximale hoeveelheid lignine te verwijderen voor het bleken zonder onnodige afbraak van koolhydraten of overmatig verlies van pulpsterkte. Op deze manier kan het gebruik van chemicaliën in de daaropvolgende bleekfase en de organische belasting van het afvalwater van de bleekinstallatie worden verminderd.

b) Lignineverwijdering met zuurstof Lignineverwijdering met zuurstof is een optie om een substantieel deel van de lignine die overblijft na het koken te verwijderen, voor het geval de kookinstallatie met hogere kappanummers moet werken. De pulp reageert onder alkalische omstandigheden met zuurstof om een deel van de resterende lignine verwijderen.

Gesloten en efficiënte screening en spoeling van pulp die nog bruin is gebleven Screening van pulp die nog bruin is gebleven, gebeurt met van gaten voorziene zeven in meerdere fasen binnen een gesloten circuit. Onzuiverheden en scheven worden zo in een vroeg stadium verwijderd. Bij de spoeling van bruine pulp worden organische en anorganische chemicaliën uit de pulpvezels opgelost. De bruine pulp kan eerst worden gespoeld in de vergister, en daarna in efficiënte spoelers voor en na de lignineverwijdering met zuurstof lignineverwijdering, dus vóór het bleken. Carry-over, het gebruik van chemicaliën bij het bleken en het verontreinigingsgehalte van afvalwater worden hiermee verminderd. Bovendien wordt het op deze manier mogelijk om kookchemicaliën uit het spoelwater terug te winnen. Efficiënt spoelen wordt gedaan door tegenstrooms spoelen in meerdere fasen door gebruik van filters en persen. Het watersysteem in de zeefinstallatie is volledig gesloten.

Gedeeltelijk hergebruik van het proceswater in de bleekinstallatie Zure en alkalische filtraten worden binnen de bleekinstallatie hergebruikt, en dit tegen de pulpstroom in. Water wordt ofwel door de afvalwaterbehandelingsinstallatie gestuurd of, in enkele gevallen, naar het systeem voor spoeling na de zuurstofbehandeling. Efficiënte spoelmachines in de tussenliggende spoelfasen zijn een voorwaarde voor lage emissies. In efficiënte bleekinstallaties (kraft) wordt een afvalwatervolume bereikt van 12 - 25 m3/ADt.

Doeltreffende controle op en beheersing van lekken, ook met terugwinning van chemicaliën en energie Een doeltreffend systeem voor beheersing van lekken, overloop en terugwinning ter preventie van onopzettelijke afgifte van hoge organische en soms giftige ladingen of hoge pH-piekwaarden (in de secundaire waterbehandelingsinstallatie) omvat: — geleidbaarheid- of pH-controle op strategische locaties om verliezen en lekken op te sporen; — verzamelen van omgeleid of gelekt residuloog met de hoogst mogelijke concentratie van vaste stoffen; — terugleiden van opgevangen residuloog en vezels naar de meest geëigende plaats in het proces; — voorkomen dat lekken van geconcentreerde of schadelijke stromen uit belangrijke procesgebieden (inclusief tallolie en terpentijn) in de biologische afvalwaterbehandeling terechtkomen; — adequaat gedimensioneerde buffertanks voor het verzamelen en opslaan van giftig of heet geconcentreerd residuloog.

Zorgen voor voldoende verdamping van zwart residuloog en voor voldoende ketelcapaciteit om piekbelastingen te kunnen dragen Voldoende capaciteit in de verdampingsinstallatie voor zwart residuloog en in de terugwinningsinstallatie maakt het mogelijk adequaat om te gaan met extra hoeveelheden residuloog en droge stoffen ten gevolge van het opvangen van lekken of afvalwater uit de bleekinstallatie afvalwater. Dit vermindert het verlies van zwak zwart residuloog, ander geconcentreerd procesafvalwater en potentiële filtraten uit de bleekinstallatie. De multi-effectverdamper concentreert zwak zwart residuloog uit spoelwater waarmee bruine pulp is behandeld en, in sommige gevallen, ook bioslib van de afvalwaterbehandelingsinstallatie en/of zoutaanzetting uit de ClO2-installatie. Extra verdampingcapaciteit boven op de normale werking geeft voldoende contingentie om lekken op te vangen en om potentiële terugwinningsstromen van bleekmiddelfiltraat te behandelen.

Het strippen van verontreinigde condensaten en daarbij de condensaten hergebruiken Het strippen van de verontreinigde (rotte) condensaten en het hergebruik van de condensaten in het proces vermindert het watergebruik in een fabriek en de hoeveelheid organische stoffen die in de afvalwaterbehandelingsinstallatie terechtkomen. In een stripkolom wordt de stoom tegen de stroomrichting in door de eerder gefiltreerde procescondensaten geleid die gereduceerde zwavelverbindingen, terpenen, methanol en andere organische verbindingen bevatten. De vluchtige stoffen van het condensaat komen samen in de bovenste damplagen als niet-condenseerbare gassen en methanol, en worden aan het systeem onttrokken. De gezuiverde condensaten kunnen worden hergebruikt in het procedé, bijvoorbeeld voor het spoelen in de bleekinstallatie, voor het spoelen van bruine pulp, in het gedeelte voor de basische ontsluiting (modderspoeling en verdunning, modderfilterdouches), als TRS-spoelvloeistof voor kalkovens, of als bereidingswater voor wit residuloog. De gestripte niet-condenseerbare gassen uit de meest geconcentreerde condensaten worden naar het opvangsysteem voor sterke onwelriekende gassen geleid en verbrand. Gestripte gassen uit matig verontreinigde condensaten worden vergaard in het systeem voor lage volumes van sterk geconcentreerd gas (LVHC — low volume high concentration) en verbrand.

Verdampen en verbranden van afvalwater uit de fase van de hete alkalische extractie Het afvalwater wordt eerst geconcentreerd door verdamping en vervolgens in een terugwinningsinstallatie verbrand als biobrandstof. Natriumcarbonaathoudend stof en smelt van de bodem van de oven worden opgelost om te worden teruggewonnen als sodaoplossing.

Hercirculatie van spoelvloeistoffen van voorbleken tot spoelen van bruine pulp, en verdamping om de emissies uit MgO-voorbleken te verminderen Vereisten voor het gebruik van deze techniek is een relatief laag kappanummer na koken (bijv. 14 - 16), voldoende capaciteit van de tanks, verdampers en terugwinningsinstallatie om bijkomende hoeveelheden te kunnen verwerken, de mogelijkheid om afzettingen uit de spoelapparatuur te verwijderen, en een matig helderheidsniveau van de pulp (≤ 87 % ISO) omdat deze techniek in sommige gevallen kan leiden tot een licht verlies van helderheid. Voor producenten van marktpapierpulp of andere producenten die een hoge helderheid moeten bereiken (> 87 % ISO), kan het moeilijk zijn om het voorbleken met MgO toe te passen.

Tegenstroom van procedéwater In geïntegreerde fabrieken wordt vers water voornamelijk in het systeem gebracht via de papiermachinedouches, vanwaar het stroomopwaarts naar de pulpafdeling wordt geleid.

Scheiding van watersystemen Watersystemen van verschillende verwerkingseenheden (bijv. verpulpingseenheid, bleekinstallatie en papiermachine) worden gescheiden door de pulp te spoelen en te ontwateren. Deze scheiding voorkomt de overdracht van verontreinigende stoffen naar volgende stappen in het procedé en zorgt ervoor dat ontregelende stoffen uit kleinere volumes kunnen worden verwijderd.

Bleken (met peroxide) van hoge consistenties Bij het bleken van hoge consistenties wordt de pulp ontwaterd door bijvoorbeeld een dubbele draad of een andere pers voor de bleekmiddelen worden toegevoegd. Dit zorgt voor een efficiënter gebruik van bleekmiddelen en resulteert in schonere pulp, minder overdracht van schadelijke stoffen naar de papiermachine, en minder CZV. Resterende peroxide kan worden gehercirculeerd en hergebruikt.

Herwinning van vezels en vulmiddelen en de behandeling van witwater Witwater uit de papiermachine kan worden behandeld met de volgende technieken: a) „Save-all”-apparatuur (meestal trommel- of schijffiltereenheden of eenheden voor flotatie onder luchtinblazing enz.) die vaste stoffen (vezels en vulstof) uit het water haalt. Flotatie onder luchtinblazing in witwaterkringlopen zet zwevende stoffen, fijnkorrelige stoffen, kleine colloïdale stoffen en anionische stoffen om in vlokken die vervolgens worden verwijderd. De teruggewonnen vezels en vulstoffen worden teruggeleid naar het procedé. Helder witwater kan worden hergebruikt in douches waar minder strenge eisen worden gesteld aan de kwaliteit van het water. b) Aanvullende ultrafiltratie van het voorgefilterde witwater resulteert in een superhelder filtraat met voldoende kwaliteit om onder hoge druk te worden gebruikt als douchewater, afdichtingswater en voor de verdunning van chemische additieven.

Helder maken van wit water De systemen voor waterzuivering die bijna uitsluitend worden gebruikt in de papierindustrie zijn gebaseerd op sedimentatie, filtratie (schijffilter) en flotatie. De meest gebruikte techniek is flotatie onder luchtinblazing. Anionisch afval en fijnkorrelige stoffen worden samengevoegd tot fysiek bewerkbare vlokken door het gebruik van toevoegingsmiddelen. Hoogmoleculaire wateroplosbare polymeren of anorganische elektrolyten worden gebruikt als vlokmiddelen. De vlokken worden vervolgens naar het zuiveringsbekken geleid. Bij flotatie onder luchtinblazing wordt de gesuspendeerde vaste stof aan luchtbellen vastgehecht.

Waterhercirculatie Geklaard water wordt gehercirculeerd als procedéwater binnen een eenheid, of in geïntegreerde fabrieken van de papiermachine naar de pulpinstallatie, en van de pulpinstallatie naar de ontschorsingsinstallatie. Afvalwater wordt hoofdzakelijk afgevoerd uit de punten met de hoogste verontreiniging (bijv. helder filtraat van de schijffilter bij het verpulping, ontschorsen).

Optimaal ontwerp en bouw van tanks en kisten (papierfabricage) Opslagtanks voor achterblijvend en witwater zijn zo ontworpen dat ze kunnen omgaan met schommelingen in het procedé en wisselende stromen tijdens de start-ups en shut-downs.

Spoelfase voor het raffineren mechanische pulp uit naaldhout Sommige fabrieken doen aan voorbehandeling van naaldhoutspanen door een combinatie van voorverwarmen onder druk, hoge compressie en impregnatie om de pulpeigenschappen te verbeteren. Een spoelfase vóór raffinage en bleken zorgt voor een aanzienlijke vermindering van de CZV door een kleine, maar zeer geconcentreerde stroom afvalwater te verwijderen die afzonderlijk kan worden behandeld.

Vervanging van NaOH door Ca(OH)2 of Mg(OH)2 als alkali bij het bleken met peroxide Het gebruik van Ca(OH)2 als alkali zorgt voor ongeveer 30 % minder CZV-emissiebelasting, terwijl de hoge helderheid behouden blijft. Ook Mg(OH)2 wordt gebruikt ter vervanging van NaOH.

Bleken in gesloten kringloop In sulfietpulpfabrieken waar natrium als kookbasis wordt gebruikt, kan het afvalwater van de bleekinstallatie worden behandeld, bijvoorbeeld met flotatie en afscheiding van hars en vetzuren die bleken in gesloten kringloop mogelijk maken. De filtraten uit het bleken en spoelen worden hergebruikt in de eerste spoelfase na het koken en uiteindelijk teruggevoerd naar de chemische terugwinningsinstallaties voor chemicaliën.

pH-aanpassing van zwak residuloog voor/binnen de verdampingsinstallatie Neutralisering vindt plaats voor de verdamping of na de eerste verdamping om organische zuren in het concentraat opgelost te houden, zodat ze samen met de gebruikte residuloog naar de terugwinningsinstallatie kunnen worden weggeleid.

Anaerobe behandeling van de condensaten van de verdampers Zie paragraaf 1.7.2.2 (gecombineerde anaerobe/aerobe behandeling).

Strippen en terugwinnen van SO2 uit condensaten van verdampers SO2 wordt uit de condensaten gehaald; concentraten worden biologisch behandeld, terwijl de gestripte SO2 wordt weggeleid om als chemische kookstof te worden teruggewonnen.

Monitoren en continu controleren van de kwaliteit van het proceswater Optimalisatie van het geheel van vezels, water en chemische additieven is noodzakelijk voor geavanceerde gesloten watersystemen. Dit vereist een continue monitoring van de waterkwaliteit, de motivatie en kennis van het personeel, en de door hen genomen maatregelen om de vereiste waterkwaliteit te waarborgen.

Voorkomen en verwijderen van biofilms door gebruik te maken van methoden die de uitstoot van biociden zoveel mogelijk beperken Een continue aanvoer van micro-organismen via water en vezels zorgt in elke papierfabriek voor een specifiek microbiologisch evenwicht. Om uitgebreide groei van de micro-organismen, afzettingen van samenklittende biomassa of biofilms in watercircuits en apparatuur te voorkomen, worden vaak biodispersanten of biociden gebruikt. Bij het gebruik van katalytische desinfectie met waterstofperoxide worden biofilms en vrije ziektekiemen in procedéwater en papierslurrie verwijderd zonder het gebruik van biociden.

Verwijdering van calcium uit procedéwater door gecontroleerde precipitatie van calciumcarbonaat Het verlagen van de calciumconcentratie door gecontroleerde verwijdering van calciumcarbonaat (bijv. in een cel voor flotatie onder luchtinblazing) zorgt voor een lager risico van ongewenste precipitatie van calciumcarbonaat of ketelsteenvorming in watersystemen en apparatuur, bijvoorbeeld in sectierollen, draden, vilt en douchesproeiers, leidingen of biologische waterbehandelingsinstallaties.