Tehnika Opis

Suho lupljenje lesa Suho lupljenje hlodov v bobnih za sušenje z obračanjem (pri čemer se voda uporablja le za pranje hlodov in se nato vrača z le minimalnim odvajanjem v čistilno napravo za odpadno vodo)

Beljenje brez klora (TCF) Pri beljenju brez klora se ne uporablja klor, ki vsebuje belilne kemikalije, tako da se preprečijo tudi emisije organskih in organokloriranih snovi iz beljenja.

Sodobno beljenje brez elementarnega klora (ECF) Sodobno beljenje brez elementarnega klora zmanjšuje porabo klorovega dioksida z uporabo ene od ali kombinacije naslednjih faz beljenja: kisikova faza s hidrolizo z vročo kislino, ozonska faza pri srednji in visoki gostoti, faze z atmosferskim vodikovim peroksidom in vodikovim peroksidom pod tlakom ali faza z uporabo vročega klorovega dioksida.

Podaljšana delignifikacija Podaljšana delignifikacija z (a) spremenjenim kuhanjem ali (b) delignifikacijo s kisikom poveča stopnjo delignifikacije celuloze (z zmanjšanjem števila kappa) pred beljenjem in tako zmanjša uporabo belilnih kemikalij in KPK odpadne vode. Z zmanjšanjem števila kappa pred beljenjem za eno enoto se lahko KPK, sproščena v napravo za beljenje, zmanjša za približno 2 kg KPK/ADt. Odstranjeni lignin se lahko zajame in pošlje v sistem za predelavo kemikalij in rekuperacijo energije.

(a) Podaljšano spremenjeno kuhanje Podaljšano kuhanje (sistemi serij ali neprekinjeni sistemi) vključuje daljša obdobja kuhanja pri optimalnih pogojih (npr. koncentracija alkalije v kuhalni lužini je prilagojena, tako da je ne začetku postopka kuhanja nižja, na koncu postopka pa višja), da se pred beljenjem izloči kar največ lignina, brez nepotrebne razgradnje ogljikovih hidratov ali čezmerne izgube trdnosti celuloze. Tako se lahko zmanjšata uporaba kemikalij v naslednji fazi beljenja in organska obremenitev odpadne vode iz naprave za beljenje.

(b) Delignifikacija s kisikom Delignifikacija s kisikom je možnost za odstranitev precejšnjega dela lignina, ki ostane po kuhanju, v primeru, da mora naprava za kuhanje obratovati pri visokih vrednostih kappa. Celuloza reagira pod alkalnimi pogoji s kisikom, da se odstrani nekaj preostalega lignina.

Učinkovito prebiranje in pranje rjave papirne kaše v zaprtem ciklu Prebiranje rjave papirne kaše se izvaja s tlačnimi siti z odprtinam v večstopenjskem zaprtem ciklu. Nečistoče in pezdir so tako odstranjeni v zgodnji fazi postopka. S pranjem rjave papirne kaše se raztopljene organske in anorganske kemikalije ločijo od celuloznih vlaken. Celuloza iz rjave papirne kaše se lahko najprej opere v kuhalniku, nato pa v visoko učinkovitih strojih za pranje pred delignifikacijo s kisikom, tj. pred beljenjem, in po njej. Zmanjšajo se količina za prenos, uporaba kemikalij pri beljenju in obremenitev odpadne vode z emisijami. Poleg tega omogoča zajemanje in ponovno uporabo kemikalij za kuhanje iz izpiralne vode. Učinkovito pranje se izvaja s protitočnim večstopenjskim pranjem, z uporabo filtrov in stiskalnic. Vodni sistem v napravi za prebiranje rjave papirne kaše je popolnoma zaprt.

Delno recikliranje tehnološke vode v napravi za beljenje Kisli in alkalni filtrati se v napravi za beljenje vračajo v krogotok v nasproti smeri toka celuloze. Voda se odvede bodisi v čistilno napravo za odpadno vodo ali, v redkih primerih, v napravo za naknadno pranje s kisikom. Učinkoviti stroji za pranje v vmesnih fazah pranja so predpogoj za nizke emisije. Pretok odpadne vode iz naprave za beljenje v učinkovitih napravah (sulfatna proizvodnja) je 12–25 m3/ADt.

Učinkovit nadzor razlitij in omejitev širjenja, tudi z zajemanjem in ponovno uporabo kemikalij ter rekuperacijo energije Učinkovit sistem nadzora razlitij, zajemanja in predelave, ki preprečuje nenamerne izpuste velikih količin organskih in včasih strupenih snovi ali snovi z najvišjimi vrednostmi pH (v čistilno napravo za sekundarno čiščenje odpadne vode), vključuje: — monitoring prevodnosti ali pH na strateških mestih za odkrivanje izgub in razlitij, — zbiranje preusmerjene ali razlite lužine pri najvišji možni koncentraciji trdnih snovi v lužini, — vračanje zbrane lužine in vlaken v proces na ustreznih mestih, — preprečevanje, da bi razlitja koncentriranih ali škodljivih tokov iz kritičnih procesnih območij (vključno s talovim oljem in terpentinom) vplivala na biološko čiščenje odpadne vode, — ustrezno dimenzionirani zaprti rezervoarji za zbiranje in shranjevanje strupenih ali vročih koncentriranih lužin.

Ohranjanje zadostnega izhlapevanja črne lužine in zmogljivosti rekuperacijskega kotla za obvladovanje koničnih obremenitev Zadostna zmogljivost v napravi za uparjanje črne lužine in v rekuperacijskem kotlu zagotavlja sposobnost obvladovanja dodatnih obremenitev z lužino in suho snovjo zaradi zbiranja razlitij ali odpadnih voda iz naprave za beljenje. To zmanjšuje izgube šibke črne lužine, drugih koncentriranih tehnoloških odpadnih voda in potencialno filtratov v napravah za beljenje. Uparjalnik, ki ima več učinkov, zgosti šibko črno lužino iz pranja rjave papirne kaše ter, v nekaterih primerih, tudi biološko blato iz čistilne naprave za odpadne vode in/ali t. i. slano pogačo iz naprave, v kateri se uporablja ClO2. Dodatna zmogljivost uparjanja, ki presega običajno delovanje, zagotavlja zadostno verjetnost zajetja razlitij in obdelave morebitnih tokov recikliranih filtratov iz procesa beljenja.

Odstranjevanje kontaminiranih (onesnaženih) kondenzatov in ponovna uporaba kondenzatov v procesu Z odstranjevanjem kontaminiranih (onesnaženih) kondenzatov in ponovno uporabo kondenzatov v procesu se zmanjšata poraba sveže vode v napravi in organska obremenitev čistilne naprave za odpadne vode. V desorpcijskem stolpu para potuje protitočno skozi predhodno filtrirane procesne kondenzate, ki vsebujejo reducirane žveplove spojine, terpene, metanol in druge organske spojine. Hlapne snovi kondenzata se akumulirajo v odvečni pari kot plini, ki ne kondenzirajo, in metanol ter se odstranijo iz sistema. Očiščeni kondenzati se lahko znova uporabijo v procesu, npr. za pranje v napravi za beljenje, pri pranju rjave papirne kaše, v prostoru za luženje (pranje in redčenje blata, prhe za filtriranje blata), kot čistilna tekočina, ki vsebuje TRS, za apnene peči ali kot dodajna voda za belo lužino. Očiščeni plini, ki ne kondenzirajo, iz najbolj koncentriranih kondenzatov se dovajajo v zbiralni sistem za pline močnega vonja in se sežigajo. Očiščeni plini iz rahlo kontaminiranih kondenzatov se zbirajo v sistemu za majhno količino visokokoncentriranih plinov (LVHC) in se sežigajo.

Odpadki iz uparjanja in sežiganja iz faze vroče alkalne ekstrakcije Odpadki se najprej koncentrirajo z uparjanjem, nato pa se sežgejo kot biogorivo v rekuperacijskem kotlu. Natrijev karbonat, ki vsebuje prah in talino z dna peči, se raztopi, da se pridobi raztopina sode.

Vračanje pralnih tekočin iz predhodnega beljenja v postopek pranja rjave papirne kaše in uparjanje za zmanjšanje emisij iz prehodnega beljenja na osnovi MgO Predpogoji za uporabo te tehnike so razmeroma nizko število kappa po kuhanju (npr. 14–16), zadostna zmogljivost rezervoarjev, izparilnikov in rekuperacijskega kotla za obvladovanje dodatnih tokov, možnost čiščenja oblog z opreme za pranje in zmerna stopnja svetlosti celuloze (≤ 87 % ISO), saj lahko ta tehnika v nekaterih primerih povzroči manjšo izgubo svetlosti. Proizvajalci tržne papirne celuloze ali drugi, ki morajo dosegati zelo visoke stopnje svetlosti (> 87 % ISO), imajo lahko težave pri uporabi predhodnega beljenja z MgO.

Protitok tehnološke vode V integriranih napravah se sveža voda dovaja predvsem s prhami v strojih za izdelavo papirja, iz katerih se dovaja v smeri proti oddelku za proizvodnjo celuloze.

Ločevanje vodnih sistemov Vodni sistemi različnih procesnih enot (npr. enote za izdelavo celuloze, stroja za beljenje in izdelavo papirja) se ločujejo s pranjem celuloze in odstranjevanjem vode iz nje (npr. s pralnimi stiskalnicami). To ločevanje preprečuje prenos onesnaževal na nadaljnje korake postopka in omogoča odstranjevanje motečih snovi iz manjših količin.

Visokokonsistentno beljenje (s peroksidom) Pri visokokonsistentnem beljenju se pred dodajanjem belilnih kemikalij iz celuloze odstrani voda, na primer z dvojno sitovo ali drugo stiskalnico. To omogoča učinkovitejšo uporabo belilnih kemikalij, zagotavlja čistejšo celulozo in manjšo količino prenesenih škodljivih snovi v stroj za izdelavo papirja ter zagotavlja manjšo KPK. Preostali peroksid se lahko vrne v krogotok in znova uporabi.

Zajemanje in ponovna uporaba vlaken in polnil ter čiščenje sitove vode Za čiščenje sitove vode iz stroja za izdelavo papirja se lahko uporabijo naslednje tehnike: (a) naprave za „ohranitev vsega“ (običajno filtrirni boben ali filtrirni disk ali enote za flotacijo z raztopljenim zrakom itd.), ki izločajo trdne snovi (vlakna in polnila) iz tehnološke vode. S flotacijo z raztopljenim zrakom v krogotokih sitove vode se neraztopljene trdne snovi, drobni delci, manjše koloidne snovi in anionske snovi spremenijo v lahke oborine, ki se nato odstranijo. Zajeta vlakna in polnila se ponovno vključijo v proces. Čista sitova voda se lahko ponovno uporabi v prhah, za katere veljajo manj stroge zahteve glede kakovosti vode; (b) dodatna ultrafiltracija predfiltriranih rezultatov sitove vode v izredno čistem filtratu, ki je tako kakovosten, da se lahko uporablja kot voda za prho pod visokim tlakom, tesnilna voda in voda za redčenje kemičnih aditivov.

Čiščenje sitove vode Sistemi za čiščenje vode, ki se uporabljajo skoraj izključno v papirni industriji, temeljijo na usedanju, filtraciji (filtrirni disk) in flotaciji. Najpogosteje uporabljena tehnika je flotacija z raztopljenim zrakom. Anionske moteče snovi in drobni delci se z uporabo aditivov združijo v lahke oborine, ki jih je mogoče fizikalno obdelati. Visokomolekulski, vodotopni polimeri ali anorganski elektroliti se uporabljajo kot flokulanti. Ustvarjeni aglomerati (lahke oborine) se nato odplavijo v čistilni bazen. Pri flotaciji z raztopljenim zrakom so neraztopljene trdne snovi pritrjene na zračne mehurčke.

Vračanje vode v krogotok Očiščena voda se kot tehnološka voda v enoti ali v integrirani napravi vrača v krogotok od stroja za izdelavo papirja do naprave za proizvodnjo celuloze in od naprave za proizvodnjo celuloze do naprave za lupljenje lesa. Odpadna voda se večinoma odvaja s točk z največjo obremenitvijo zaradi onesnaževanja (npr. čisti filtrat filtrirnega diska pri proizvodnji celuloze, lupljenje lesa).

Optimalna zasnova in konstrukcija rezervoarjev in kadi (proizvodnja papirja) Zbiralniki za skladiščenje snovi in sitove vode so zasnovani tako, da lahko obvladujejo nihanja med procesom in spreminjajoče se tokove tudi med zagoni in ustavitvami.

Faza pranja pred prečiščevanjem mehanske celuloze iz lesa iglavcev V nekaterih napravah se sekanci iz lesa iglavcev predhodno obdelajo s kombiniranjem predogrevanja pod tlakom in impregnacije za izboljšanje lastnosti celuloze. V fazi pranja pred prečiščevanjem in beljenjem se močno zmanjša KPK z odstranitvijo toka majhne količine visoko koncentrirane odpadne vode, ki se lahko očisti ločeno.

Nadomestitev NaOH s Ca(OH)2 ali Mg(OH)2 kot alkalije pri beljenju s peroksidom Rezultat uporabe Ca(OH)2 kot alkalije je zmanjšanje obremenitev z emisijami KPK za približno 30 % ob ohranjanju visokih stopenj svetlosti. Za nadomestitev NaOH se uporablja tudi Mg(OH)2.

Beljenje v zaprtem krogotoku V napravah za proizvodnjo sulfitne celuloze, ki kot osnovo za kuhanje uporabljajo natrij, se lahko odpadne vode iz naprave za beljenje očistijo npr. z ultrafiltracijo, flotacijo ter izločanjem smole in maščobnih kislin, kar omogoča beljenje v zaprtem krogotoku. Filtrati iz beljenja in pranja se ponovno uporabijo v fazi prvega pranja po kuhanju in se na koncu vrnejo v enote za zajemanje kemikalij.

Uravnavanje pH šibke lužine pred napravo za uparjanje oziroma v njej Nevtralizacija se izvede pred uparjanjem ali po prvi fazi uparjanja, da organske kisline ostanejo raztopljene v koncentratu, da se jih s porabljeno lužino pošlje v rekuperacijski kotel.

Anaerobno čiščenje kondenzatov iz uparjalnikov Glej oddelek 1.7.2.2 (kombinirano anaerobno-aerobno čiščenje).

Odstranjevanje in predelava SO2 iz kondenzatov uparjalnikov Iz kondenzatov se izloči SO2; koncentrati se biološko obdelajo, odstranjeni SO2 pa se pošlje v predelavo kot kemikalija za kuhanje.

Monitoring in stalen nadzor kakovosti tehnološke vode Za napredne zaprte vodne sisteme je potrebna optimizacija celotnega „sistema vlakno-voda-kemični aditiv-energija“. To zahteva stalen monitoring kakovosti vode in motiviranje osebja, znanje ter delovanje, povezano z ukrepi, ki so potrebni za zagotovitev zahtevane kakovosti vode.

Preprečevanje in odstranjevanje biofilmov z uporabo metod, ki zmanjšujejo emisije biocidov Stalen vnos mikroorganizmov z vodo in vlakni ustvarja v vsaki napravi za proizvodnjo papirja posebno mikrobiološko ravnovesje. Za preprečevanje čezmerne rasti mikroorganizmov, oblog nakopičene biomase ali biofilmov v vodnih krogotokih in opremi se pogosto uporabljajo biološka disperzijska sredstva ali biocidi. Pri uporabi katalitskega razkuževanja z vodikovim peroksidom se biofilmi in prosti mikrobi iz tehnološke vode in papirnate gošče odstranijo ►C1 z uporabo metod, ki čim bolj zmanjšajo emisije biocidov ◄ .

Odstranjevanje kalcija iz tehnološke vode z nadzorovanim obarjanjem kalcijevega karbonata Z zmanjšanjem koncentracije kalcija z nadzorovanim odstranjevanjem kalcijevega karbonata (npr. v celici za flotacijo z raztopljenim zrakom) se zmanjša tveganje neželenega obarjanja kalcijevega karbonata ali nastajanja oblog v vodnih sistemih in opremi, npr. v valjih, žičnih mrežah, klobučevini in pršilnih šobah, ceveh ali bioloških čistilnih napravah za odpadno vodo.